(正式版)GB/T 13930-2024 水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī) 氣量測定方法

ICS23.080代替GB/T13930—2010水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)氣量測定方法國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I Ⅲ 1 1 1 1 6 7附錄A(規(guī)范性)計(jì)量噴嘴測定方法 8附錄B(資料性)飽和氣體的氣量測定方法 ⅢGB/T13930—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》起草。本文件代替GB/T13930—2010《水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)氣量測定方法》,與GB/T13930———更改了孔板節(jié)流裝置在水環(huán)真空泵試驗(yàn)裝置上的安裝圖(見圖3,2010年版的圖3);——更改了孔板節(jié)流裝置在水環(huán)壓縮機(jī)試驗(yàn)裝置上的安裝圖(見圖4,2010年版的圖4);(見表1,2010年版的表1);——更改了計(jì)量節(jié)流孔板壓差的計(jì)量單位，由mm改為hPa(見表1,2010年版的表1);———更改了計(jì)量噴嘴在水環(huán)真空泵試驗(yàn)裝置上的安裝圖(見圖A.2,2010年版的圖A.2);——?jiǎng)h除了計(jì)量噴嘴干空氣表值流量(見2010年版的表A.2)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本文件由全國泵標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC211)歸口。1GB/T13930—2024水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)氣量測定方法1范圍本文件描述了水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)(不加區(qū)分時(shí)統(tǒng)稱泵)工廠試驗(yàn)時(shí)氣體流量的測定和計(jì)算方法。本文件適用于以孔板和計(jì)量噴嘴測量泵的氣體流量，但計(jì)量噴嘴只適用于水環(huán)真空泵氣體流量的2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T2624.1—2006用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第1部分：一般原理和要求GB/T2624.2—2006用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第2部分：孔板GB/T2624.3—2006用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量第3部分：噴嘴和文丘里噴嘴GB/T3163真空技術(shù)術(shù)語GB/T13929—2024水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)試驗(yàn)方法GB/Z33875—2017GB/T2624—2006使用指南JB/T7255—2020水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)JB/T10770—2019真空技術(shù)液環(huán)真空泵驗(yàn)收規(guī)范JB/T11172—2011液環(huán)壓縮機(jī)3術(shù)語和定義4測量方法——空氣介質(zhì)溫度：0℃~35℃。2GB/T13930—2024——?dú)怏w的相對濕度：70%。4.1.3當(dāng)氣量測定條件與規(guī)定進(jìn)氣條件不相符時(shí)，可將測定條件下的測定結(jié)果換算成規(guī)定進(jìn)氣條件下4.1.4節(jié)流裝置的安裝應(yīng)符合GB/T2624.1—2006中7.1和7.2的規(guī)定。泵氣量測定時(shí)，測定氣量的4.1.5水環(huán)真空泵的調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)在節(jié)流裝置下游側(cè)的水環(huán)真空泵吸入管路上，水環(huán)壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)閥應(yīng)4.2.1孔板節(jié)流裝置是由孔板、環(huán)室、前直管和后直管等主要元件組合在一起用于測量流量的裝置。本文件采用標(biāo)準(zhǔn)孔板和雙重孔板兩種形式，如圖1和圖2所示。標(biāo)引序號說明：2——墊片；3——前環(huán)室；4——標(biāo)準(zhǔn)孔板；9——墊圈；9——墊圈；8——螺栓；3GB/T13930—20241——前直管；2——墊片；5——中間隔環(huán)；8——后環(huán)室；3——前環(huán)室；圖2雙重孔板節(jié)流裝置4.2.2測量用標(biāo)準(zhǔn)孔板應(yīng)定期檢定，可通過尺寸檢查或試驗(yàn)方法對標(biāo)準(zhǔn)孔板進(jìn)行檢定。雙重孔板應(yīng)通過試驗(yàn)方法進(jìn)行標(biāo)定后方可使用。流量測量的不確定度(誤差限)應(yīng)符合GB/T2624.1—2006中第84.2.3節(jié)流裝置的制造、安裝和使用應(yīng)符合GB/T2624.2—2006的要求。當(dāng)被測氣體符合表1規(guī)定的測量范圍時(shí)，用表1中的節(jié)流裝置，對流量系數(shù)C和空氣膨脹系數(shù)e視為常量，不應(yīng)修正。當(dāng)對某一特定的流量要求更精確的計(jì)算時(shí)，對空氣膨脹系數(shù)e應(yīng)進(jìn)行修正，宜參照GB/T2624.2—2006中5.3.2.2計(jì)算出ε值并進(jìn)行流量計(jì)算。4.2.4節(jié)流裝置應(yīng)按照表1和表2規(guī)定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選用。對不符合表1的節(jié)流裝置，宜參照GB/T2624.1—2006、GB/T2624.2—2006和GB/Z33875—2017進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，雙重孔板宜參考4.2.5孔板節(jié)流裝置應(yīng)按照圖3和圖4安裝在泵的試驗(yàn)裝置上，應(yīng)符合GB/T2624.2—2006第6章的試驗(yàn)裝置的進(jìn)氣管路端部前面，在沿軸線方向不小于5D和管軸線垂直方向不小于4D的區(qū)域內(nèi)(見圖3、圖4)不應(yīng)有影響氣流的障礙物。測量孔板前后的壓差裝置，傳感器應(yīng)符合GB/Z33875—2017中6.2.3的要求，用其他裝置儀器時(shí)精度不應(yīng)低于1.5級。測量時(shí)應(yīng)根據(jù)泵的氣量范圍選擇1個(gè)至數(shù)個(gè)孔板，從大到小依次更換來進(jìn)行。4GB/T13930—2024標(biāo)引序號說明：1——孔板節(jié)流裝置；2——差壓計(jì)；3——調(diào)節(jié)閥；4——溫度計(jì)；5——真空計(jì)；6——水環(huán)真空泵。圖3孔板節(jié)流裝置在水環(huán)真空泵試驗(yàn)裝置上的安裝標(biāo)引序號說明：1——孔板節(jié)流裝置；3——溫度計(jì)；4——真空計(jì)；5——水環(huán)壓縮機(jī)；6——?dú)馑蛛x器；7——壓力計(jì)；8——調(diào)節(jié)閥。圖4孔板節(jié)流裝置在水環(huán)壓縮機(jī)試驗(yàn)裝置上的安裝表1孔板節(jié)流裝置系列w孔板節(jié)流裝置代號孔板型式流量測定范圍m3/h管路內(nèi)徑mm截面比主孔板輔孔板孔板開口直徑mm主孔板d輔孔板d′直管段長度mm節(jié)流裝置總長度mm差壓計(jì)壓差測量范圍△pmax~△pminhPa測定條件下的流量m3/hQ=0.03999規(guī)定進(jìn)氣條件下的流量m3/h孔板前孔板后L?LK-50雙重孔板d=22.4d1=36.540063.0～2.5LK-100雙重孔板460～92d'=70.7100.0～4.0LK-150標(biāo)準(zhǔn)孔板800～300d=57.8120.0～7.5LK-200標(biāo)準(zhǔn)孔板1800～450d=86.62680LK-250標(biāo)準(zhǔn)孔板2800～700d=112.92200100.0～4.0LK-300標(biāo)準(zhǔn)孔板5200~d=146.6600十收縮管長度4502610120.0～7.5LK-400標(biāo)準(zhǔn)孔板11000~2750400d=211.8800+收縮管長度6002000LK-500標(biāo)準(zhǔn)孔板18000~4500d=270.51000+收縮管長度75025004260LK-600標(biāo)準(zhǔn)孔板26000~6700d=3301200十收縮管長度900LK-700標(biāo)準(zhǔn)孔板37000~9400d=3921400+收縮管長度1050注1:孔板節(jié)流裝置代號說明：L表示流量計(jì)；K表示孔板；數(shù)字表示節(jié)流裝置管路內(nèi)徑，單位為毫米(mm)。注2:收縮管長度：同心漸縮管在1.5D長度內(nèi)由2D變?yōu)镈,D為管路內(nèi)徑，單位為毫米(mm),見GB/T2624.2—2006表3。注3:按照GB/Z33875—2017中5.2.5.1.2.3,確定的孔板厚度，限制了流量測定的最大值與差壓計(jì)壓差測量的最大值6GB/T13930—2024表2推薦選用的孔板節(jié)流裝置泵最大氣量可供選用的孔板節(jié)流裝置規(guī)格m3/minm3/hLK-503LK-100,LK-506LK-150,LK-100,LK-50LK-200,LK-100,LK-502520LK-250,LK-150,LK-100,LK-50LK-300,LK-200,LK-100,LK-50LK-400,LK-250,LK-150,LK-100,LK-50LK-500,LK-300,LK-200,LK-100,LK-5044026400LK-600,LK-300,LK-150,LK-100,LK-5036000LK-700,LK-400,LK-200,LK-150,LK-100,LK-504.3計(jì)量噴嘴測量計(jì)量噴嘴測量應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。4.4飽和氣體測量飽和氣體測量見附錄B。4.5其他方法測量對氣量測定精度符合GB/T也可使用。13929—2024規(guī)定的誤差限的其他測定裝置和方法，經(jīng)標(biāo)定或確認(rèn)后5流量計(jì)算確定5.1孔板節(jié)流裝置的流量計(jì)算確定5.1.1測定條件下的流量，按表1或公式(1)計(jì)算： (1)式中：Q—-——測定條件下的流量，單位為立方米每小時(shí)(m3/h);C——孔板流量系數(shù)；E——空氣膨脹校正系數(shù)；7d——孔板開孔直徑(對雙重孔板，是指主孔板開孔直徑),單位為毫米(mm);p——測定條件下濕空氣密度，單位為千克每立方米(kg/m3)。5.1.2測定條件下濕空氣密度，按公式(2)計(jì)算： (2)式中：Pb——大氣壓力，單位為百帕(hPa);φ——測定條件下的空氣相對濕度；p、——對應(yīng)溫度T時(shí)的飽和水蒸氣壓力(可由表A.2查取),單位為百帕(hPa);T——測定條件下的空氣絕對溫度，單位為開(K)。5.1.3規(guī)定進(jìn)氣條件下的流量，按表1或公式(3)計(jì)算：式中：Q20——規(guī)定進(jìn)氣條件下的流量，單位為立方米每小時(shí)(m3/h);5.2計(jì)量噴嘴裝置的流量計(jì)算確定計(jì)量噴嘴裝置的流量計(jì)算應(yīng)符合附錄A的規(guī)定。5.3飽和氣體的流量計(jì)算確定飽和氣體的流量計(jì)算見附錄B。6泵氣量的計(jì)算確定…(3)6.1測定條件下水環(huán)真空泵的氣量，按公式(4)計(jì)算：式中：……Qs——測定條件下，水環(huán)真空泵入口壓力為pi時(shí)，吸入狀態(tài)下的氣量，單位為立方米每分p?——水環(huán)真空泵入口處的吸入絕對壓力，單位為百帕(hPa)。6.2測定條件下的水環(huán)壓縮機(jī)氣量，按照水環(huán)壓縮機(jī)吸入壓力p?對排出壓力p?時(shí)的吸入氣量來確定水環(huán)壓縮機(jī)的氣量時(shí)，按公式(4)計(jì)算。6.3規(guī)定進(jìn)氣條件下泵的氣量，按公式(5)計(jì)算：Q?20——規(guī)定進(jìn)氣條件下，泵入口壓力為p?時(shí)，吸入狀態(tài)下的氣量，單位為立方米每分8GB/T13930—2024(規(guī)范性)計(jì)量噴嘴測定方法A.1通則計(jì)量噴嘴的形狀應(yīng)符合GB/T2624.3—2006中5.2.3的要求，其規(guī)格和尺寸應(yīng)符合圖A.1和表A.1的規(guī)定。可同時(shí)使用若干個(gè)不同規(guī)格的計(jì)量噴嘴進(jìn)行測量。圖A.1計(jì)量噴嘴表A.1計(jì)量噴嘴尺寸噴嘴號D?Hh?M×PCbSe15M10×1222+0.014.6633+0.016.9944+0.0259.3256+0.02M22×1368+0.0584.8723.3068941.94M42×24125+0.0849GB/T13930—2024表A.1計(jì)量噴嘴尺寸(續(xù))噴嘴號D?Hh?CbSeM42×2M52×241M72×326A.2.1噴嘴橢圓弧段和圓柱形喉部的連接應(yīng)光滑。A.2.2噴嘴制造后應(yīng)采用樣板和儀器檢查其喉徑和弧線的加工準(zhǔn)確度。A.2.4噴嘴安裝時(shí)，螺紋連接部分應(yīng)涂以真空脂密封，接合面應(yīng)加密封墊。A.2.5噴嘴可組裝在一塊平板上，平板與穩(wěn)壓管裝配在一起。噴嘴也可逐個(gè)垂直地安裝于穩(wěn)壓管的四周。穩(wěn)壓管的內(nèi)徑D?應(yīng)大于8倍的最大噴嘴喉徑domax,長度L3應(yīng)大于2.5D?,取壓口的位置宜靠近泵的吸入口，見圖A.2。當(dāng)使用最大噴嘴數(shù)量多于1個(gè)時(shí)，D?應(yīng)大于8ndomax(n為最大噴嘴的數(shù)量)。2——穩(wěn)壓管；5——水環(huán)真空泵。圖A.2計(jì)量噴嘴在水環(huán)真空泵試驗(yàn)裝置上的安裝A.2.6應(yīng)根據(jù)計(jì)量噴嘴的開孔大小，選擇一定厚度和尺寸的密封板作為噴嘴的啟閉裝置，測量過程中應(yīng)保持啟閉密封面的清潔。A.2.7應(yīng)根據(jù)測定水環(huán)真空泵的氣量，預(yù)先選定所需的計(jì)量噴嘴的規(guī)格和數(shù)量，并按照圖A.2要求安裝到水環(huán)真空泵的試驗(yàn)裝置上，各個(gè)噴嘴的布置應(yīng)合理。A.3計(jì)量噴嘴裝置的流量計(jì)算確定A.3.1在噴嘴出口與入口的絕對壓力比不大于0.528的條件下，每個(gè)開啟噴嘴在不同溫度下的表值流量G',按公式(A.1)計(jì)算：d?！?jì)量噴嘴的開孔直徑，單位為毫米(mm)。G干空氣表值總流量，單位為千克每小時(shí)(kg/h)。A.3.2測定條件下通過全部開啟噴嘴的流量，按公式(A.3)計(jì)算：G=KGG——數(shù)個(gè)開啟噴嘴的流量之和，單位為千克每小時(shí)(kg/h);K——換算和校正系數(shù)。換算和校正系數(shù)K,按公式(A.4)計(jì)算：Kp——大氣壓力換算系數(shù)；Kp———壓力比校正系數(shù)；K?！獓娮煨蕮Q算系數(shù)。A.3.3大氣壓力換算系數(shù)Kp,按公式(A.5)計(jì)算： (A.6)k——絕熱指數(shù)，對空氣k=1.4;β—噴嘴出口絕對壓力(相當(dāng)于水環(huán)真空泵入口處絕對壓力)與大氣壓力之比，當(dāng)β≤0.528壓力比(噴嘴出口對入口)壓力比(噴嘴出口對入口)0.70.60.50.20.30.40.50.60.70.80.91.0圖A.3Kp-β曲線……(A.7)p?——噴嘴出口絕對壓力，相當(dāng)于水環(huán)真空泵入口處絕對壓力，單位為百帕(hPa)。氣體換算常數(shù)KR,按公式(A.8)計(jì)算：……(A.8)噴嘴效率換算系數(shù)K。,按公式(A.9)計(jì)算：……(A.9) 測定條件下的噴嘴效率系數(shù)。測定條件下的噴嘴效率系數(shù)α,可根據(jù)噴嘴流動(dòng)雷諾數(shù)Rep由圖A.4查取。噴嘴效率系數(shù)x噴嘴效率系數(shù)x0.970.960.940.92圖A.4a-Rep曲線雷諾數(shù)，按公式(A.10)計(jì)算：η——空氣動(dòng)力黏度可由表A.2查取，單位為帕秒(Pa·s);dod——開啟噴嘴組的當(dāng)量直徑，單位為毫米(mm)。開啟噴嘴組的當(dāng)量直徑，按公式(A.11)計(jì)算：da=√2d?……(A.11)表A.2飽和水蒸氣壓力P、和干空氣動(dòng)力黏度η空氣溫度/℃01234567890P、/hPa6.116.578.138.729.35P、/hPa20.6221.9623.37P、/hPa23.3724.6126.4228.0829.8231.6633.6135.6537.8040.0542.42P、/hPa42.4244.9247.5450.3053.2056.2259.4162.7566.2669.9373.77GB/T13930—2024A.3.4測定條件下的流量Q,按公式(A.12)計(jì)算：……(A.1