Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Российской ассоциацией производителей насосов (РАПН) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 245 «Насосы»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 сентября 2016 г. № 91-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны поМК(ИСО 3166)004—97 Код страны no МК (ИСО 3166) 004—97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт Узбекистан uz Узстаццарг

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 июня 2017 г. №491-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33970-2016 (EN 16480:2016) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2018 г.

5    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к европейскому стандарту EN 16480:2016 «Насосы — Минимальный требуемый КПД центробежных насосов для воды» («Pumps — Minimum required efficiency of rotodynamic water pumps». MOD) путем переноса в библиографию из раздела 2 ряда ссылок на международные и европейские стандарты, не принятые в системе ГОСТ, и удаления приложения ZA, смысловая информация которого перенесена во введение. Прочие модификации в тексте стандарта выделены курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено по отношению к наименованию указанного европейского стандарта в соответствии с устоявшейся в отечественной практике терминологией.

Европейский стандарт разработан техническим комитетом по стандартизации CEN ТС 197 «Насосы» Европейского комитета по стандартизации (CEN).

Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого подготовлен настоящий межгосударственный стандарт, и международных стандартов, на которые даны ссылки, имеются в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии.

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в применяемом международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Окончание таблицы 2

Обозначение Значение G гарантированный h гидравлический Н общий напор насоса i числовой индекс i числовой индекс imp рабочее колесо man производство max максимальный допустимый mean среднее значение типоразмера насоса min. requ требуемый минимум N Номинал ьный OL перегрузка pd определенный заранее P мощность PL недогрузка Q обьемная подача r случайный s конкретный, систематический sync синхронный tot общий true фактическое значение T крутящий момент t преобразованный и полезный V пар(давление) X в количестве х У % для вероятности в у % п КПД

3.4 Общие определения

3.4.1 Оценка соответствия

В настоящем стандарте описаны критерии, которые должны выполняться при проведении оценки соответствия типоразмера насоса определенному значению минимального индекса энергоэффективности (MEI). Иначе говоря, производитель насоса должен доказать с помощью соответствующих методов оценки то. что его насосное оборудование имеет значения КПД на определенных подачах не ниже тех, которые определяются в настоящем стандарте. Как правило, эти значения сравниваются передними значениями, полученными в результате испытания ряда насосов данного типоразмера с неподре-занным рабочим колесом.

Осредненные значения КПД, полученные в результате испытаний, и их доверительные интервалы должны сравниваться с номинальными величинами минимально необходимого КПД. Полученные значения зависят от параметров (см. раздел 4). значения которых частично также являются результатами

6

ГОСТ 33970-2016

испытаний и могут быть определены только в рамках диапазона допустимых отклонений. Поэтому так называемые специфические пороговые значения КПД определяются и используются в рамках процедуры подтверждения соответствия только для сравнения с осредненными значениями КПД. полученными в результате проведения испытаний.

3.4.2    Подтверждение соответствия

После выполнения производителем оценки энергоэффективности типоразмера насоса на основании выполнения описанных в настоящем стандарте критериев независимая организация может проверить результат этой оценки. В этом случае испытания и подтверждение полученных в результате испытаний значений должны быть выполнены согласно разделу 7. Решение должно быть принято согласно процедуре, описанной в разделе 6.

3.4.3    Независимая организация

Организации, назначенные согласно решению уполномоченных органов ответственными за соблюдение выполнения установленных норм по энергоэффективности, должны осуществлять проверку обоснованности указанных производителями значений минимального индекса энергоэффективности (MEI). Эти организации, как правило, называются независимыми, какова бы ни была их организационно-правовая форма.

3.4.4    Минимальный индекс энергоэффективности (MEI)

Минимальный индекс энергоэффективности (MEI) является средством определения параметров энергоэффективности типоразмера насоса. Чем выше величина минимального индекса энергоэффективности (MEI), тем выше КПД типоразмера и тем ниже его энергопотребление. Верхний предел величин минимального индекса энергоэффективности (MEI), как правило, известен из общедоступных источников информации и зависит только от физических и технологических ограничений. (Для получения более подробной информации см. 4.5 и приложение В.)

3.4.5    Номинальная величина минимально необходимого КПД

В настоящем стандарте определены критерии, которым должен соответствовать определенный типоразмер насоса, для случая подтверждения соответствия указанному значению минимального индекса энергоэффективности (MEI). Критерии основаны на номинальных значениях минимально необходимого КПД. которые определены в разделе 4 настоящего стандарта. Эти номинальные значения зависят от определенных осредненных параметров типоразмера насоса (номинальная частота вращения вала, подача в точке максимального КПД и коэффициента быстроходности) и минимального индекса энергоэффективности (MEI) и сравниваются со средним измеренным КПД типоразмера. Для одного типоразмера различные номинальные значения минимально необходимого КПД определяются не только в точке максимального КПД, но и на режимах, соответствующих недогрузке и перегрузке по подаче.

3.4.6    Специфические пороговые значения КПД

Специфические пороговые значения КПД (»^,_гв-ЛоМ) рассчитываются из значения минимально необходимого КПД путем вычитания значения полного допустимого отклонения.

3.4.7    Типоразмер насоса

Насосы одного и того же типа, выпускаемые одним и тем же производителем, обычно подразделяются на определенное число типоразмеров. Каждый типоразмер характеризуется определенными параметрами (например, номинальный диаметр напорного фланца и номинальный диаметр рабочего колеса с односторонним всасыванием для многоступенчатых насосов, номинальный внешний диаметр корпуса многоступенчатых погружных насосов). На полях рабочих характеристик, приводимых в каталогах производителя, каждый типоразмер охватывает определенный диапазон величин О и Н. Насос одного типоразмера может работать в любой точке соответствующего поля за счет адаптации своей рабочей характеристики Н = f{Q) с помощью подрезки рабочего колеса, т. е. подрезая внешний диаметр рабочего колеса до соответствующего размера. Верхняя граница поля рабочих характеристик соответствует напорной характеристике насоса данного типоразмера с полным (неподрезанным) диаметром рабочего колеса.

3.4.8    Полный диаметр рабочего колеса

Максимальный внешний диаметр рабочего колеса, для которого в каталогах производителя для соответствующего типоразмера приведены технические характеристики, называется полным диаметром рабочего колеса.

В случае, когда рабочее колесо имеет выходную кромку, не параллельную оси вращения, в качестве полного диаметра рассматривается среднее арифметическое максимальных внешних диаметров по покрывному и корневому диску рабочего колеса. Напорная характеристика, полученная для полного диаметра, определяет верхнюю границу поля рабочей характеристики соответствующего типоразмера насоса. Осредненные значения рабочих параметров насосов одного типоразмера с неподрезанным рабочим колесом, как правило, принимаются и используются в качестве действительных

7

значений. Поэтому в рамках применения настоящего стандарта насосы, выбранные в качестве тестовой партии изчисла насосов одного типоразмера, должны быть испытаны с соответствующим данному типоразмеру полным диаметром.

3.4.9    Рабочая точка максимального КПД

Для отдельно взятого центробежного насоса, работающего с постоянной частотой вращения или приводимого в действие электродвигателем при условии поддержания постоянной частоты тока, существует одна специфическая величина подачи О. при которой КПД насоса достигает максимального значения. Эта точка называется точкой максимального КПД. Соответствующие характеристики (например. подача О. напор насоса Н. КПД ч) в этой точке обозначаются подстрочным индексом ВЕР.

3.4.10    Режим недогрузки

Для отдельно взятого центробежного насоса, работающего с постоянной частотой вращения или приводимого в действие электродвигателем при условии поддержания постоянной частоты тока, диапазон точек на рабочей характеристике, при котором Q < О_0ЕР. называется режимом недогрузки. В настоящем стандарте рабочие параметры насоса при его работе в указанном диапазоне обозначены подстрочным индексом PL.

3.4.11    Режим перегрузки

Для отдельно взятого центробежного насоса, работающего с постоянной частотой вращения или приводимого в действие электродвигателем при условии поддержания постоянной частоты тока, диапазон точек на рабочей характеристике, при котором О > О^р. называется режимом перегрузки. В настоящем стандарте рабочие параметры насоса при его работе в указанном диапазоне обозначены подстрочным индексом OL. Такое обозначение эксплуатационного режима не означает, что двигатель или вал перегружены. Насос по-прежнему работает в допустимых условиях.

3.4.12    Коэффициент быстроходности

Коэффициент быстроходности отдельно взятого насоса или средняя быстроходность типоразмера насоса является величиной, которая характеризует форму рабочего колеса (радиальное, диагональное. осевое) насоса или типоразмера насосов. Численная величина быстроходности насоса определяется формулой, приведенной в 3.2.7, с использованием специальных единиц для указанных в этой формуле величин. Как описано в разделе 4, коэффициент быстроходности — один из параметров, от которых зависят номинальные величины минимально необходимого КПД.

3.4.13    Средние значения гидравлических характеристик типоразмера насосов

Предполагается, что насосы одного типоразмера, подпадающего под действие настоящего стандарта. изготавливаются производителем в достаточно большом объеме (за исключением насосов с более высокой входной мощностью). Типоразмер насосов, который должен быть определен согласно требованиям настоящего стандарта, состоит из общего количества насосов, которые когда-либо были изготовлены соответствующим производителем в течение определенного периода времени или находятся на стадии изготовления.

Гидравлические параметры насоса, особенно КПД. которые используются для оценки энергоэффективности его типоразмера, должны рассматриваться и использоваться в настоящем стандарте в качестве среднего арифметического соответствующих параметров всех насосов одного типоразмера с неподрезанным рабочим колесом.

Осреднение значений рабочих параметров необходимо из-за того, что они демонстрируют определенный разброс в пределах типоразмера, который является результатом отклонений в геометрии проточной части отдельно взятого насоса.

В случае большого количества насосов и в связи со случайным характером обусловленного производственными процессами разброса можно полагать, что отдельные показатели гидравлических параметров насосов одного типоразмера демонстрируют нормальное (Гауссово) распределение (см. рисунок 5 и приложение С). В этом случае среднее значение гидравлического параметра является величиной, которая соответствует кривой максимального нормального (Гауссова) распределения, и поэтому имеет самую высокую вероятность.

В случае с большим количеством насосоводного типоразмера (и даже для насосов одного типоразмера с полным наружным диаметром рабочего колеса) фактически невозможно проверить все насосы типоразмера. Поэтому могут быть определены только средние величины соответствующих гидравлических параметров — на основании испытаний определенной тестовой партии (выборки) насосов соответствующего типоразмера — для приближения к определенному доверительному интервалу.

3.4.14    Арифметически усредненные значения выборки

Оценка определенного типоразмера насосов требует определения средних значений соответствующих гидравлических параметров этого типоразмера с достаточной степенью вероятности. Кроме того, процедура подтверждения (см. описание в разделе 6) может потребовать усреднения гидравлических

ГОСТ 33970-2016

параметров, определенных испытаниями на примере нескольких конкретных насосов. С этой целью проводятся испытания выборки из М насосов, в результате которых определяются арифметически усредненные значения одного и того же гидравлического параметра для каждого из протестированных насосов. Это означает, что отдельные значения должны быть суммированы и полученная сумма затем должна быть разделена на количество насосов в выборке — М. При проведении оценки эта арифметически усредненная величина выборки насосов будет иметь отклонение от фактической средней величины типоразмера, но при этом последний будет ограничен доверительным интервалом вокруг арифметически усредненной величины с определенной вероятностью. Ширина доверительного интервала и вероятность нахождения в нем фактической средней величины зависят от числа М насосов в выборке и от средней квадратической погрешности измерения среднего значения параметра для каждого насоса из данной выборки (см. приложение D).

3.4.15    Арифметически усредненное значение измеренной величины

При измерении важных для технических характеристик насосов величин некоторые случайные колебания значений измеренных величин неизбежны по различным причинам. Поэтому номер N показаний измерений должен быть взят приблизительно в том же самом эксплуатационном режиме (вращательная скорость, схема сопротивления, входное давление, температура воды). При использовании электронных преобразователей и системы получения и накопления данных эта выборка может легко быть выполнена с помощью процедуры тестовой выборки. Из тестовых измерительных показаний одной и той же арифметически усредненной величины это значение может быть вычислено путем прибавления всех тестовых показаний и деления суммы на число N показаний. Фактическая средняя величина показаний (но не непосредственно физической величины из-за оставшейся систематической погрешности инструмента) будет приближена к доверительному интервалу вокруг арифметически усредненной величины измеренного значения солределенной вероятностью. Широта доверительного интервала и вероятности, фактическое среднее значение которого находится в пределах этого доверительного интервала, зависит от номера N показаний и от стандартных отклонений отдельных показаний (см. приложение D).

3.4.16    Доверительный интервал

Доверительный интервал для физической величины представляет собой диапазон значений этой величины, к которой приближено с определенной вероятностью фактическое, но неизвестное значение величины. Применяя математическую статистику, доверительный интервал может быть определен на основании результатов, полученных на примере тестовой партии ограниченного количества насосов (см. приложение Г).

3.4.17    Стандартное отклонение

Если значения физической величины совокупности (например, число насосов определенного типоразмера) демонстрируют статистическое распределение согласно нормальному (Гауссову) распределению. то форма этого распределения может быть описана стандартным отклонением индивидуальных величин. Стандартное отклонение к величин совокупности равно квадратному корню из суммы возведенных в квадрат отклонений индивидуальных величин от их арифметических средних значений, деленной на к-1. Стандартное отклонение дает информацию о широте доверительного интервала, в рамках которого с определенной вероятностью может быть приближено каждое отдельное значение. Например, доверительный интервал для вероятности 95 % имеет приблизительно двойную широту от стандартного отклонения (точнее в 1.96 раза стандартного отклонения) на обеих сторонах, деленную на квадратный корень из количества измерений (для большого числа измерений) арифметически усредненной величины тестовой партии насосов (см. приложение D).

3.4.18    Погрешности измерений

Принимая во внимание неизбежность сопутствующих всем измерительным приборам и процессам ошибок, фактическая величина физического значения никогда не может быть точно определена с помощью измерений. Все ошибки измерения могут быть разделены на случайные и систематические и уменьшены с помощью различных методов, но при этом они никогда не исчезнут полностью. Чем меньше ошибки измерений, тем выше точность получаемого результата. Максимально возможная разница, на которую отличается с определенной вероятностью результат измерения от фактической величины измеряемого значения, называется погрешностью измерения, которая может иметь абсолютное значение (с единицей измеренного значения) или относительное значение (выраженное главным образом в %), относящиеся к измеренной величине значения.

3.4.19    Разброс

Присутствующие в процессе случайные эффекты, такие, например, как произведенные насосы одного типоразмера или неоднократное измерение одинаковых физических значений, будут приводить к незначительным различиям индивидуальных пропускных способностей процесса, таких как, напри-

мер. размеры и гидравлические технические характеристики отдельных насосов или отдельные показания измерительных инструментов физических значений соответственно. Отклонения отдельных величин от фактической средней величины или от арифметически усредненной величины называются разбросом. С высокой степенью вероятности разброс имеет ограниченный диапазон. Широта этого диапазона представляет собой косвенный способ измерения для влияющих на результат процесса случайных эффектов.

3.4.20 Допускаемые отклонения

Как правило, применяемое к физической величине допускаемое отклонение определяется как максимальное допускаемое отклонение результата производства или процесса измерения от точного или фактического значения. В случае производственных процессов из-за неизбежных погрешностей, используемых в производстве инструментов, машин и методов, произведенная продукция никогда не будет иметь определенной на этапе проектирования точной, идеальной геометрии.

Производственные допуски, применяемые к геометрическим размерам продукта, определяют максимально допускаемое отклонение фактической геометрии (следующее из производственного процесса) от идеальной геометрии.

Величина геометрических производственных допусков является частью процесса проектирования и должна быть проверена с помощью мер по обеспечению гарантии качества. Для продукции, которая произведена в больших количествах на основе идентичного чертежа (товары массового производства), производственные погрешности приведут к разбросу соответствующих геометрических размеров.

Допустимые геометрические отклонения приближаются к допустимому диапазону этого разброса. В случае серийно выпускаемых насосов разброс геометрических размеров приведет к соответствующему разбросу значений гидравлических параметров и характеристик.

В настоящем стандарте гидравлические производственные допуски серийно выпускаемых насосов определяют диапазон, в пределах которого относящиеся к квалификации рабочие характеристики могут отклониться от средних величин соответствующего типоразмера (это особенно касается насосов с полным диаметром рабочего колеса).

Если будут точно известны соответствующие рабочие характеристики отдельно взятого насоса данного типоразмера, то соответствующие средние величины не будут отклоняться от этих величин более, чем на гидравлический производственный допуск.

4 Минимально необходимые значения КПД и минимальный индекс энергоэффективности (MEI)

4.1 Концепция определения энергоэффективности насоса

Для достижения цели энергосбережения путем замены менее энергосберегающих насосов аналогами. которые соответствуют критериям минимально необходимой энергоэффективности, два важных аспекта должны быть приняты во внимание:

1)    минимально необходимые величины i^p должны соответствовать средним значениям КПД насосов соответствующих типоразмеров, выпускаемых серийно или массово. Следовательно, эти средние величины должны быть определены соответствующими методами и затем сравнены с основанными на общих физических взаимосвязях минимальными требуемыми величинами (см. приложение В), а также на статистической оценке существующих насосов, отвечающих современному уровню развития техники, уровню качества проектирования и изготовления (см. 4.2 и 4.3);

2)    для экономии энергопотребления важна не только величина t^-p. но и значение КПД на режимах недогрузки и перегрузки. Это объясняется двумя причинами:

-    производственная программа насосов определенного типа из экономических соображений подразделяется у производителей на определенное число различных типоразмеров, каждый из которых охватывает определенный диапазон подачи О и напора Н. Это приводит к тому, что не всегда удается подобрать подходящий типоразмер насоса, характеристика которого имела бы максимальное значение КПД на режиме, указанном заказчиком;

-    выбор наилучшего варианта типоразмера для данного применения чаще всего приводит к тому, что точка производительности будет находиться вне расчетного режима, т. е. речь идет о недогрузке или перегрузке по подаче насоса выбранного типоразмера. (Более детальная информация приведена в приложении В.)

Даже если точка максимального КПД типоразмера насоса будет точно соответствовать необходимой эксплуатационной точке, насос будет нормально эксплуатироваться в рабочем диапазоне, а не только в одной эксплуатационной точке. Это может происходить из-за изменений или варьирования

Ю

ГОСТ 33970-2016

гидравлического сопротивления системы (вызванное меняющимся требованием к расходу системы или долговременным эффектом, таким как, например, внутренние отложения в трубопроводе) или, в случае параллельной эксплуатации насосов, по причине переменных условий эксплуатации, когда в работе задействовано разное количество насосов.

Таким образом, оптимальный выбор типоразмера насосов относительно требований энергоэффективности основывается на соответствии двум критериям — А и Б.

Критерий А — требование минимального КПД в точке максимального КПД типоразмера насоса:

(Пвер) mean * (ЧвЕр)-т»п

w    (4*1)

Критерий Б — минимальное требование КПД в режимах недогрузки и перегрузки типоразмера насоса по подаче:

(ПР1.)те*п ^    requ'    (4    2)

“ (Псх.)|пп

w    И-3)

В настоящем стандарте эксплуатационные точки, соответствующие режимам недогрузки (PL) и перегрузки (OL) по подаче, определены как Ор^ = 0,750^,    = 1.10_ВЕР.

Все величины КПД в вышеуказанных критериях являются средними показателями типоразмера насоса с нелодрезанным наружным диаметром рабочего колеса.

В идеале средняя по типоразмеру характеристика КПД должна иметь максимально высокие значения КПД в широком диапазоне подач для выполнения квалификационных критериев.

Эти два критерия представлены на характеристике КПД насоса (см. рисунок 2). Для прохождения процедуры оценки соответствия критериям энергоэффективности характеристика КПД насоса соответствующего типоразмера должна обойти все контрольные точки сверху.

Рисунок 2 — Концепция определения эноргоэффективмости

4.2 Математическое представление минимально необходимого значения КПД

Величины минимально необходимого КПД для типоразмеров насоса, отвечающих квалификационным критериям А и Б. основаны на научных исследованиях достижимого КПД центробежных насосов (З)¹», [4) и (5), а также на оценке статистических данных, полученных в результате нескольких направленных европейским производителям насосов в 2007 году опросов.

Полученные данные включают в себя все типы насосов в рамках настоящего стандарта. Быстроходность п_ь насосов, образующих базу данных диапазонов от 6 до 110,5 мин^-1 и диапазон подач в точке максимального КПД 0_ВЕР. составляет от 1.8 до 1200 м³/ч.

Для соблюдения общей физической зависимости средних достигнутых величин КПД по основным параметрам (см. приложение В) собранные данные были расположены согласно формуле i^_EP = f(n_a, Q_BEP) Д^ля каждого типоразмера насоса и номинальной частоты вращения в пределах диапазона.

См приложение А. таблицу А 2.

и

ГОСТ 33970-2016

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе « Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены наспюящвго стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — неофициальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. 2017

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 33970-2016

Содержание

1    Область применения...................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................2

3    Термины и определения................................................2

3.1    Общие положения..................................................2

3.2    Определения физических величин.......................................3

3.3    Буквенные обозначения, единицы измерения и индексы.........................4

3.4    Общие определения................................................6

4    Минимально необходимые значения КПД и минимальный индекс энергоэффективности (MEI). . . 10

4.1    Концепция определения энергоэффективности насоса.........................10

4.2    Математическое представление минимально необходимого значения КПД.............11

4.3    Минимальный КПД при недогрузке и перегрузке ..............................12

4.4    Минимальный индекс энергоэффективности (MEI)............................12

5    Определение КПД испытательного насоса....................................15

5.1    Общие положения.................................................15

5.2    Процесс испытаний................................................15

5.3    Условия проведения испытаний........................................16

5.4    Погрешности измерений.............................................17

5.5    Оценка результатов испытаний........................................19

6    Определение значения минимального индекса энергоэффективности (MEI)...............22

6.1    Общие положения.................................................22

6.2    Определение минимального индекса энергоэффективности (MEI) типоразмера насоса.....23

7    Подтверждение значения минимального индекса энергоэффективности (MEI).............24

7.1    Общие положения.................................................24

7.2    Порядок проведения проверки соответствия................................25

Приложение А (обязательное) Типы насосов, подпадающих под действие настоящего стандарта. . . 28

Приложение В (справочное) Общие замечания по КПД центробежных насосов..............30

Приложение С (справочное) Средние значения параметров типоразмера насосов............32

Приложение D (справочное) Рекомендуемые методы определения средних значений

гидравлических параметров типоразмера насосов......................35

Приложение Е (справочное) Численные примеры .................................38

Приложение F (справочное) Применение законов математической статистики при проведении

испытаний................................................41

Приложение G (справочное) Погрешности измерения..............................44

Приложение Н (справочное) Методология процедуры проведения проверки соответствия.......47

Приложение I (справочное) Отчет о результатах испытаний..........................49

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в применяемом

международном стандарте.....................................51

Библиография........................................................51

IV

ГОСТ 33970-2016

Введение

Европейский стандарт EN 16480 подготовлен техническим комитетом CEN ТС 197 «Насосы» в соответствии с мандатом, выданным Европейской комиссией и Европейской ассоциацией свободной торговли на разработку нормативного документа, подтверждающего соответствие продукции обязательным требованиям Директивы 2009/125/ЕС (устанавливает правила определения обязательных требований в отношении продукции, потребляющей энергию) и Регламента ЕС 547/2012 (устанавливает обязательные требования, предъявляемые непосредственно к центробежным насосам, перекачивающим воду).

Настоящий стандарт разработан в связи с подготовкой Евразийской экономической комиссией технического регламента Евразийского союза ТР ЕАЭС «О требованиях к энергетической эффективности электрических энергопотребляющих устройств», основанного на вышеперечисленных европейских документах, в обеспечение его требований, предъявляемых в отношении наиболее распространенных типов центробежных насосов, перекачивающих воду.

V

ГОСТ 33970-2016 (EN 16480:2016)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Энергетическая эффективность

НАСОСЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ДЛЯ ВОДЫ

Определение минимально необходимых значений коэффициента полезного действия и индекса энергетической эффективности

Energy effectiveness. Centrifugal pumps for water.

Evaluation of the minimal required efficiency and index of energy effectiveness

Дата введения — 2018—01—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения и подтверждения значения индекса энергетической эффективности отдельных групп центробежных насосов, используемых для перекачивания чистой воды (включая те, которые являются компонентами другого оборудования), с проточной частью, выполненной из любых материалов, со следующими ограничениями:

По техническим характеристикам:

-    рабочее давление в корпусе до 16 атм (консольные насосы):

-    рабочее давление в корпусе до 25 атм (многоступенчатые насосы):

-    диапазон рабочей температуры перекачиваемой воды от минус 10 °С до +120 °С.

По конструктивным типам:

-    консольные и линейные насосы (с расчетным давлением в корпусе до 16 атм);

-    вертикальные многоступенчатые насосы (с расчетным давлением в корпусе до 25 атм);

-    погружные скважин ные многоступенчатые (при работе на воде с температурой от 0 °С до 90 "С);

-    насосы специальных конструкций (см. 5.5.4).

Подробное описание групп насосов и их технических параметров, подпадающих под действие настоящего стандарта, приведено в приложении А.

Примечание — Большинство насосов, подпадающих под действие настоящего стандарта, представляют собой продукцию массового производства. Насосы больших размеров, характеристики которых близки к граничным значениям указанных диапазонов применения, имеют более низкие обьемы выпуска.

Схема применения настоящего стандарта представлена на рисунке 1.

Издание официальное

ГОСТ 33970-2016

Рисунок 1 — Схема применении настоящего стандарта

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий межгосударственный стандарт:

ГОСТ ISO 9906— 2015 Насосы динамические. Методы испытаний. Классы точности 1.2 и 3

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (классификаторов) на территории государства по соответствующему указателю стандартов (и классификаторов), составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3    Термины и определения

3.1 Общие положения

В настоящем стандарте используются величины, определения, буквенные обозначения и единицы измерения, используемые в ГОСТ ISO 9906. а также те. которые приводятся в подразделе 3.2. В отличие от ГОСТ ISO 9906 подраздел 3.2 содержит специальные определения терминов наряду со связанными с ними буквенными обозначениями, которые приведены в [1].

В таблице 1 представлен перечень буквенных обозначений физических величин, используемых в настоящем стандарте. В таблице 2 представлен список подстрочных индексов с расшифровкой значе- ¹

ГОСТ 33970-2016

ния. Используемые в настоящем стандарте определения и буквенные обозначения физических величин в большинстве своем соответствуют использованным в ГОСТ ISO 9906. Физические величины, определения и буквенные обозначения, используемые в ГОСТ ISO 9906, но не являющиеся необходимыми для использования в настоящем стандарте, не входят в подраздел 3.2 и таблицы 1 и 2. в то время как перечисленные структурные элементы настоящего стандарта содержат некоторые величины, определения и буквенные обозначения, не используемые в ГОСТ ISO 9906.

В настоящем стандарте размерность физических величин, входящих во все формулы, приведена в соответствии с Международной системой единиц измерения СИ.

3.2 Определения физических величин

3.2.1 число Рейнольдса: Безразмерное число, определяющее характер течения жидкости и гидравлические потери.

Примечание — Число Рейнольдса вычисляется по формуле

Ro = °'"Л v

где D_imp — внешний диаметр рабочего колеса, м;

и — окружная скорость на диаметре D_imp, м/с; v — кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости, м¹/с.

3.2.2    объемная подача: Объем жидкости, нагнетаемый насосом в трубопровод из напорного патрубка в единицу времени.

Примечания

1    Центробежному насосу присущи следующие виды потерь подачи;

-    на обеспечение работоспособности разгрузочного устройства от осевых сил;

-    на охлаждение собственных подшипников;

-    на систему обеспечения работоспособности уплотнений различного типа.

2    Внутренние утечки в насосе не должны учитываться при определении значения объемной подачи. Использование части расхода жидкости через насос на такие цели, как охлаждение подшипников двигателя, охлаждение редуктора (подшипников, масляного радиатора) и т. д.. наоборот, должно учитываться при определении значения объемной подачи.

3    Какой из перечисленных типов расхода и каким образом должен быть принят во внимание, зависит от расположения точки забора такого расхода и зоны измерения расхода основного потока.

3.2.3    входная мощность двигателя: Мощность, потребляемая приводным двигателем насоса.

3.2.4    КПД насоса: Отношение полезной (гидравлической) мощности насоса к мощности, подведенной к его валу.

Примечание — КПД насоса определяется по формуле

где Р — мощность на валу насоса. Вт;

Р_и — полезная (гидравлическая) мощность насоса. Вт.

3.2.5    КПД двигателя: Отношение мощности на валу насоса к входной мощности двигателя. Примечание — КПД двитателя определяется по формуле

Ъ- = р-    (3.3)

Ну

где    — мощность на входе двитателя. Вт.

3.2.6    КПД агрегата: Отношение полезной (гидравлической) мощности насоса к входной мощности двигателя.

Примечание — КПД агрегата определяется по формуле

Р_д

\^mp^L'    (3.4)

Ну

3.2.7 коэффициент быстроходности: Размерное число, характеризующее тип рабочего колеса (радиальное, диагональное, осевое) динамических насосов. ²

Примечания

1 Коэффициент быстроходности определяется по формуле¹)

^П. ^{= П}н'^5^Р'

где n_N — частота вращения вала насоса, об/мин;

Овер — обьемная подача (м²/с) в точке достижения максимального КПД;

H_BZP — напор насоса (м) в точке достижения максимального КПД.

2 Для многоступенчатых насосов Н_ВЕР — напор ступени, который получается после деления общего напора насоса в точке максимального КПД на число ступеней — i.

3.2.8 минимальный индекс энергоэффективности; MEI: Безразмерная величина, которая определяет минимальные уровни КПД насоса, достижение которых на соответствующих подачах определяет соответствие насоса предъявляемым требованиям энергоэффективности.

3.3 Буквенные обозначения, единицы измерения и индексы

В таблице 1 перечислены буквенные обозначения и единицы измерения применяемых физических величин, параметров и численных характеристик.

Таблица 1 — Применяемые буквенные обозначения и единицы измерения

Обозначение Величины Единица измерения А Площадь м2 С Константа — D Диамеф м о Погрешность измерения (относительная величина) — ( Частота С”\ Г ц 9 Ускорение свободною падения м/с2 Н Общий напор насоса м к Количество считываний показаний приборов или выборок (партий) насосов — т Масса кг М Количество насосов в выборке (партии) — п Частота вращения С-1, мин'1 N Количество считываний показаний приборов — п. Коэффициент быстроходности насоса мин'1 Р Давление Па Р Вероятность — Р Мощность ватт О Обьемная подача м3/с S Средняя квадратическая погрешность результатов измерений в выборке Соответствует размерности физической величины / Фактор допустимого отклонения (относительная величина) — t Время с t Квантиль распределения Стьюдента — Т Крутящий момент Нм

В отечественном насосостроонии коэффициент быстроходности принято вычислять с дополнительным множителем 3.65 в числителе дроби, представленной в формуле (3.5).

ГОСТ 33970-2016

Окончание таблицы 1

Обозначение Величины Единица измерения и Окружная скорость м/с и Средняя скорость м/с и Электрическое напряжение В V Локальная скорость м/с V Обьем м3 X Любая физическая величина Соответствует размерности физической величины У Любая физическая величина Соответствует размерности физической величины г Высота над эталонной или базовой плоскостью м г Количество изготовленных насосов — п КПД — 0 Температура •с V Кинематическая вязкость М2/С Р Плотность кг/мэ (О Утловая скорость рад/с о Среднее квадратическое отклонение выборки Соответствует размерности физической величины

Список применяемых сокращений в отношении типов насосов, подпадающих под действие настоящего стандарта, приведен в приложении Б.

В таблице 2 представлены применяемые подстрочные индексы с расшифровкой значения.

Таблица 2 — Применяемые подстрочные индексы

Обозначение Shi ,, ,. ... 1 вход 2 выход abs абсолютный amb окружающее (окружающей среды), барометрическое annual ежегодный curve на соответствующей характеристике ВЕР в точке максимального КПД dr двигатель D дата exp вычисленная экспериментальным путем величина 9' комбинированный, агрегатный

5

1

2