GB∕T 38274-2019 润滑系统 能效评定方法

书书书犐犆犛２１．２６０犑２１!#$%&’’()*犌犅／犜３８２７４—２０１９!#$　%&’()*犔狌犫狉犻犮犪狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿—犈犳犳犻犮犻犲狀犮狔犪狊狊犲狊狊犿犲狀狋犿犲狋犺狅犱２０１９１２１０+,２０２００７０１-.’(+,-./012’()*3/0456+,书书书目　　次前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………１　范围１………………………………………………………………………………………………………２　规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３　试验条件的总则１…………………………………………………………………………………………　３．１　试验准备及通用试验条件１…………………………………………………………………………　３．２　润滑泵试验条件１……………………………………………………………………………………　３．３　冷却器试验条件２……………………………………………………………………………………　３．４　电加热器试验条件２…………………………………………………………………………………　３．５　测量准确度２…………………………………………………………………………………………４　润滑系统能效评定方法２…………………………………………………………………………………　４．１　润滑系统能效评定值２………………………………………………………………………………　４．２　电动机能效评定方法３………………………………………………………………………………　４．３　润滑泵能效评定方法３………………………………………………………………………………　４．４　冷却器能效评定方法４………………………………………………………………………………　４．５　电加热器能效评定方法６……………………………………………………………………………附录Ａ（资料性附录）　润滑泵能效测试原理图８…………………………………………………………附录Ｂ（资料性附录）　润滑泵能效测试安装示意图９……………………………………………………附录Ｃ（资料性附录）　冷却器能效测试原理图１０…………………………………………………………附录Ｄ（资料性附录）　冷却器能效测试安装示意图１１……………………………………………………附录Ｅ（资料性附录）　电加热器能效测试安装示意图１２…………………………………………………Ⅰ犌犅／犜３８２７４—２０１９前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。本标准由全国冶金设备标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ４０９）提出并归口。本标准起草单位：四川川润液压润滑设备有限公司、太原通泽重工有限公司、安徽中天石化股份有限公司、启东润滑设备有限公司、中国重型机械研究院股份公司。本标准主要起草人：刘福兰、王鹏飞、高晓谋、朱强、王新宇、吴国斌、龚向荣、苏静、夏娟。Ⅲ犌犅／犜３８２７４—２０１９润滑系统　能效评定方法１　范围本标准规定了润滑系统（含润滑泵、冷却器和电加热器等主要元件）的能效评定方法。本标准适用于批量生产的润滑系统的能效评定，其他润滑装置亦可参照使用。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ１４０３９—２００２　液压传动　油液　固体颗粒污染等级代号ＧＢ１８６１３—２０１２　中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级３　试验条件的总则３．１　试验准备及通用试验条件３．１．１　制定试验大纲。３．１．２　试验前应检查仪表设备安装的正确性及功能适合性，需周期鉴定的仪表设备应在规定的在检周期内。３．１．３　检查被测试系统阀门及控制系统，消除影响正常测试的因素。３．１．４　电源：电压波动±５％，频率波动±１％。３．１．５　试验用润滑油运动黏度为２８８ｍｍ２／ｓ～３５２ｍｍ２／ｓ（油液温度４０℃情况下）。３．１．６　试验油液的固体颗粒污染等级应符合ＧＢ／Ｔ１４０３９—２００２表１中—／２０／１７～—／２１／１８的规定。３．２　润滑泵试验条件３．２．１　试验时油液温度应为４０℃±３℃。３．２．２　采用转矩转速传感器检测被测试润滑泵输入端的转矩和转速。转矩转速传感器水平安装，采用刚性联轴器时，泵装置同轴度要求小于０．０５ｍｍ；采用弹性联轴器安装时，泵装置同轴度要求小于０．２ｍｍ。转矩转速传感器的安装示意图见图１。１犌犅／犜３８２７４—２０１９图１　转矩转速传感器的安装示意图３．３　冷却器试验条件３．３．１　冷却器冷介质（冷却水）的进水温度为２８℃±２℃。３．３．２　冷却器冷介质（冷却水）的流量为冷却器热介质（润滑油）流量的１．５倍。３．３．３　热平衡相对误差应小于５％。热平衡相对误差计算见式（８）。３．４　电加热器试验条件３．４．１　试验油箱容积为１．２ｍ３，油箱内部装润滑油１ｍ３。３．４．２　润滑油液从初始温度１０℃±２℃加热至２５℃±２℃。３．４．３　电加热器的电能损失和总的电能之比应小于５％，计算见式（１５）。３．５　测量准确度测量用仪器、仪表的允许误差应在表１规定的范围内。表１　测量用仪器、仪表的允许误差测量类别单位仪器、仪表读数精度温度℃±１．０％压力ＭＰａ±１．６％流量Ｌ／ｍｉｎ±１．５％转矩Ｎ·ｍ±１．０％转速ｒ／ｍｉｎ±１．０％４　润滑系统能效评定方法４．１　润滑系统能效评定值润滑系统的能效评定值由电动机、润滑泵、冷却器、电加热器的能效评定值和润滑系统向主机供送的润滑油符合要求的程度来确定，计算公式如式（１）所示。犈ｔ＝ηｅｍηｅｐηｅｃηｅｈηｓｔｄ…………………………（１）２犌犅／犜３８２７４—２０１９　　式中：犈ｔ———润滑系统能效评定值，％；ηｅｍ———电动机能效评定值，％；ηｅｐ———润滑泵的总效率，％；ηｅｃ———冷却器换热效率，％；ηｅｈ———电加热器的发热效率，％；ηｓｔｄ———润滑系统供送的润滑油符合要求程度的偏差，％。４．２　电动机能效评定方法电动机能效评定试验方法应按ＧＢ１８６１３—２０１２中第５章的要求执行，电动机能效评定值应符合ＧＢ１８６１３—２０１２中４．３的规定。４．３　润滑泵能效评定方法４．３．１　润滑泵能效评定说明润滑泵能效评定说明如下：ａ）　测试润滑泵在设定条件下的容积效率和机械效率，计算润滑泵的总效率。将润滑泵的总效率值作为润滑泵的能效评定值。ｂ）　润滑泵能效测试原理图参见附录Ａ，润滑泵能效测试安装示意图参见附录Ｂ。４．３．２　试验方法和计算４．３．２．１　把零压差下润滑泵的流量视为理论流量。启动被测试润滑泵，调节润滑泵出口压力，当润滑泵出口压力近似为零时（≤０．０５ＭＰａ），记录此时泵的流量，将零压差下润滑泵的流量记为犙０。４．３．２．２　校准调节润滑泵出口压力至润滑系统最大工作压力，记录此时泵的流量，将泵的实际流量记为犙，泵的转速记为狀，泵的转矩记为犜。４．３．２．３　各参数均执行三次测量取其平均值参与计算的原则。４．３．２．４　润滑泵经过容积损失后的实际输出功率与润滑泵的理论输出功率之比，称为容积效率，计算方法如式（２）所示。ηｖ＝犙Δ狆犙０Δ狆×１００％＝犙犙０×１００％…………………………（２）　　式中：ηｖ———润滑泵的容积效率，％；犙———泵的实际流量，单位为升每分（Ｌ／ｍｉｎ）；Δ狆———润滑泵的进出口压差，单位为兆帕（ＭＰａ）；犙０———零压差下润滑泵的流量，单位为升每分（Ｌ／ｍｉｎ）。４．３．２．５　润滑泵的实际输入功率犘ｒ，计算方法如式（３）所示。犘ｒ＝狀×犜９５４９…………………………（３）　　式中：犘ｒ———润滑泵的实际输入功率，单位为千瓦（ｋＷ）；狀———润滑泵的转速，单位为转每分（ｒ／ｍｉｎ）；犜———润滑泵的转矩，单位为牛米（Ｎ·ｍ）。４．３．２．６　润滑泵的理论输出功率与其实际输入功率之比叫润滑泵的机械效率，计算方法如式（４）所示。３犌犅／犜３８２７４—２０１９ηｍ＝犙０×Δ狆犘ｒ×１００％…………………………（４）　　式中：ηｍ———润滑泵的机械效率，％。４．３．２．７　润滑泵的实际输出功率与输入功率之比叫泵的总效率。泵的总效率ηｅｐ等于容积效率与机械效率的乘积，计算公式如式（５）所示。ηｅｐ＝ηｖηｍ…………………………（５）　　式中：ηｅｐ———泵的总效率，％。４．４　冷却器能效评定方法４．４．１　冷却器能效评定说明冷却器能效评定说明：ａ）　润滑系统冷却器通常采用无相变、逆流型的间壁式冷却器。润滑系统冷却器能效评定适用于无相变、逆流型的间壁式冷却器。ｂ）　冷却器的能效由其换热效率来评定，将冷却器换热效率值作为冷却器的能效评定值。ｃ）　冷却器的能效测试原理图参见附录Ｃ，冷却器的能效测试安装示意图参见附录Ｄ。４．４．２　试验方法和计算４．４．２．１　润滑油放热热量和冷却水吸热热量的计算：ａ）　润滑油放热热量按式（６）计算。犙１＝狇ｍ１犮１（狋′１－狋″１）＝犠１（狋′１－狋″１）…………………………（６）式中：犙１———润滑油放热热量，单位为瓦（Ｗ）；狇ｍ１———润滑油的质量流量，单位为千克每秒（ｋｇ／ｓ）；犮１———润滑油的定压比热容，单位为焦每千克摄氏度［Ｊ／（ｋｇ·℃）］；狋′１———润滑油进油温度，单位为摄氏度（℃）；狋″１———润滑油出油温度，单位为摄氏度（℃）；犠１———润滑油的热容量，单位为瓦每摄氏度（Ｗ／℃）。ｂ）　冷却水吸热热量按式（７）计算。犙２＝狇ｍ２犮２（狋″２－狋′２）＝犠２（狋″２－狋′２）…………………………（７）式中：犙２———冷却水吸热热量，单位为瓦（Ｗ）；狇ｍ２———冷却水的质量流量，单位为千克每秒（ｋｇ／ｓ）；犮２———冷却水的定压比热容，单位为焦每千克摄氏度［Ｊ／（ｋｇ·℃）］；狋′２———冷却水进水温度，单位为摄氏度（℃）；狋″２———冷却水出水温度，单位为摄氏度（℃）；犠２———冷却水的热容量，单位为瓦每摄氏度（Ｗ／℃）。４．４．２．２　热平衡相对误差的计算公式如式（８）所示。Δ犙＝犙１－犙２犙２×１００％…………………………（８）　　式中：Δ犙———热平衡相对误差，％。４犌犅／犜３８２７４—２０１９４．４．２．３　冷却器换热效率的计算：ａ）　冷却器换热效率为实际传热热量犙与理论上最大的传热热量犙ｍａｘ之比，计算公式如式（９）所示。ηｅｃ＝犙犙ｍａｘ×１００％＝犠１（狋′１－狋″１）犠ｍｉｎ（狋′１－狋′２）×１００％＝犠２（狋″２－狋′２）犠ｍｉｎ（狋′１－狋′２）×１００％…………（９）式中：ηｅｃ———冷却器换热效率，％；犙———冷却器实际传热热量，单位为瓦（Ｗ）；犙ｍａｘ———冷却器理论上最大的传热热量，单位为瓦（Ｗ）；犠ｍｉｎ———最小热容量（犠１、犠２俩值对比取小值），单位为瓦每摄氏度（Ｗ／℃）。当狇ｍ１犮１＝犠１＝犠ｍｉｎ时，按式（１０）计算：ηｅｃ１＝狋′１－狋″１狋′１－狋′２×１００％…………………………（１０）式中：ηｅｃ１———犠１为小值时的冷却器换热效率，％。当狇ｍ２犮２＝犠２＝犠ｍｉｎ时，按式（１１）计算：ηｅｃ２＝狋″２－狋′２狋′１－狋′２×１００％…………………………（１１）式中：ηｅｃ２———犠２为小值时的冷却器换热效率，％。ｂ）　冷却器理论上最大的传热热量犙ｍａｘ只能在传热面积无限大的逆流式换热器内实现。此时，热流体理论上可冷却到狋″１＝狋′２，（如图２所示），即热流体所能达到的最大程度的冷却；或冷流体理论上可加热到狋″２＝狋′１，即冷流体所能达到的最大程度的加热。因此温差（狋′１－狋′２）为热流体或冷流体的最大温差。若犠２＜犠１，则犙ｍａｘ＝犠２（狋′１－狋′２），若犠１＜犠２，则犙ｍａｘ＝犠１（狋′１－狋′２）。图２　逆流型的间壁式冷却器中的最大温差５犌犅／犜３８２７４—２０１９４．４．２．４　由３．３．２及润滑油的定压比热容小于冷却水的定压比热容得知犠１＜犠２。故润滑系统冷却器换热效率计算公式如式（１２）所示。ηｅｃ＝ηｅｃ１＝狋′１－狋″１狋