標準編號:	GB/T 38274-2019
中文名稱:	潤滑系統(tǒng) 能效評定方法
英文名稱:	Lubrication system—Efficiency assessment method
中標分類:	J21    潤滑與潤滑裝置
行業(yè)分類:	GB    國家標準
ICS分類:	21.260 21.260    潤滑系統(tǒng) 21.260
發(fā)布機構:	中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局 中國國家標準化管理委員會
發(fā)布日期:	2019-12-10
實施日期:	2020-7-1
標準狀態(tài):	valid
翻譯語言:	英文
文件格式:	PDF
中文字符數:	17000 字
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Codeofchina.com is in charge of this English translation. In case of any doubt about the English translation, the Chinese original shall be considered authoritative. This standard is developed in accordance with the rules given in GB/T 1.1-2009. This standard was proposed by and is under the jurisdiction of the National Technical Committee on Metallurgical Equipment of the Standardization Administration of China (SAC/TC 409). Lubrication system - Efficiency assessment method 1 Scope This standard specifies the efficiency assessment method of lubrication system (including main elements such as lubrication pump, cooler and electric heater). This standard is applicable to the efficiency assessment of mass-produced lubrication systems, and may also serve as a reference for other lubrication devices. 2 Normative references The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. GB/T 14039-2002 Hydraulic fluid power - Fluids - Method for coding the level of contamination by solid particles GB 18613-2012 Minimum allowable values of energy efficiency and energy efficiency grades for small and medium three-phase asynchronous motors 3 General provisions of test conditions 3.1 Test preparation and general test conditions 3.1.1 The test schedule is developed. 3.1.2 Prior to the test, correctness and functional suitability of the installation of instruments and equipment shall be inspected, and the instruments and equipment requiring a periodic appraisal shall be within the specified inspection period. 3.1.3 The valve and control system of the tested system is inspected to eliminate the factors affecting the normal test. 3.1.4 For the power supply, the voltage fluctuation is ±5% and the frequency fluctuation is ±1%. 3.1.5 The kinematic viscosity of the lubricating oil for test is 288~352mm2/s (at the oil temperature of 40℃). 3.1.6 The solid contamination degree of the test oil shall meet the requirements of -/20/17~-/21/18 in Table 1, GB/T 14039-2002. 3.2 Test conditions for lubrication pump 3.2.1 The oil temperature during test shall be 40±3℃. 3.2.2 The torque and speed at the input end of the tested lubrication pump are detected with a torque speed sensor. When the torque speed sensor is installed horizontally with a rigid coupling, the coaxiality of the pump device shall be less than 0.05mm; when an elastic coupling is used for installation, such coaxiality shall be less than 0.2mm. See Figure 1 for the schematic diagram for installation of torque speed sensor. Figure 1 Schematic diagram for installation of torque speed sensor 3.3 Test conditions for cooler 3.3.1 The temperature of cooling medium (cooling water) at the inlet of cooler is 28±2℃. 3.3.2 For the cooler, the flow rate of cooling medium (cooling water) is 1.5 times that of thermal medium (lubricating oil). 3.3.3 The relative error of thermal balance shall be less than 5%, and is calculated according to Equation (8): 3.4 Test conditions for electric heater 3.4.1 The test oil tank has a volume of 1.2m3, containing 1m3 lubricating oil. 3.4.2 The lubricating oil is heated from the initial temperature of 10±2℃ to 25±2℃. 3.4.3 The ratio of the electric energy loss to the total electric energy of the electric heater shall be less than 5%. See Equation (15) for its calculation. 3.5 Measuring accuracy The permissible errors of measuring instruments and meters shall be within the range specified in Table 1. Table 1 Permissible errors of measuring instruments and meters Measurement category Unit Reading accuracy of instruments and meters Temperature ℃ ±1.0% Pressure MPa ±1.6% Flow rate L/min ±1.5% Torque N·m ±1.0% Speed r/min ±1.0% 4 Efficiency assessment method of lubrication system 4.1 Efficiency assessment value of lubrication system The efficiency assessment value of the lubrication system is determined by the efficiency assessment values of motor, lubrication pump, cooler and electric heater and the conformance of lubricating oil supplied by the lubrication system to the main machine. And is calculated using Equation (1).

Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 General provisions of test conditions 3.1 Test preparation and general test conditions 3.2 Test conditions for lubrication pump 3.3 Test conditions for cooler 3.4 Test conditions for electric heater 3.5 Measuring accuracy 4 Efficiency assessment method of lubrication system 4.1 Efficiency assessment value of lubrication system 4.2 Efficiency assessment method of motor 4.3 Efficiency assessment method of lubrication pump 4.4 Efficiency assessment method of cooler 4.5 Efficiency assessment method of electric heater Annex A (Informative) Schematic diagram for efficiency test of lubrication pump Annex B (Informative) Installation diagram for efficiency test of lubrication pump Annex C (Informative) Schematic diagram for efficiency test of cooler Annex D (Informative) Installation diagram for efficiency test of cooler Annex E (Informative) Installation diagram for efficiency test of electric heater

ICS 21.260 J 21 GB 中華人民共和國國家標準 GB/T 38274—2019 潤滑系統(tǒng) 能效評定方法 Lubrication system—Efficiency assessment method 2019-12-10發(fā)布 2020-07-01實施 國家市場監(jiān)督管理總局 國家標準化管理委員會 發(fā)布 前言 本標準按照GB/T 1.1—2009給出的規(guī)則起草。 本標準由全國冶金設備標準化技術委員會(SAC/TC 409)提出并歸口。 潤滑系統(tǒng) 能效評定方法 1 范圍 本標準規(guī)定了潤滑系統(tǒng)(含潤滑泵、冷卻器和電加熱器等主要元件)的能效評定方法。 本標準適用于批量生產的潤滑系統(tǒng)的能效評定，其他潤滑裝置亦可參照使用。 2 規(guī)范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB/T 14039—2002 液壓傳動 油液 固體顆粒污染等級代號 GB 18613—2012 中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級 3 試驗條件的總則 3.1 試驗準備及通用試驗條件 3.1.1 制定試驗大綱。 3.1.2 試驗前應檢查儀表設備安裝的正確性及功能適合性，需周期鑒定的儀表設備應在規(guī)定的在檢周期內。 3.1.3 檢查被測試系統(tǒng)閥門及控制系統(tǒng)，消除影響正常測試的因素。 3.1.4 電源：電壓波動±5％，頻率波動±1％。 3.1.5 試驗用潤滑油運動黏度為288mm2/s～352mm2/s(油液溫度40℃情況下)。 3.1.6 試驗油液的固體顆粒污染等級應符合GB/T 14039—2002表1中—/20/17～—/21/18的規(guī)定。 3.2 潤滑泵試驗條件 3.2.1 試驗時油液溫度應為40℃±3℃。 3.2.2 采用轉矩轉速傳感器檢測被測試潤滑泵輸入端的轉矩和轉速。轉矩轉速傳感器水平安裝，采用剛性聯軸器時，泵裝置同軸度要求小于0.05mm；采用彈性聯軸器安裝時，泵裝置同軸度要求小于0.2mm。轉矩轉速傳感器的安裝示意圖見圖1。 潤滑泵 聯軸器 轉矩轉速傳感器 聯軸器 電動機 圖1 轉矩轉速傳感器的安裝示意圖 3.3 冷卻器試驗條件 3.3.1 冷卻器冷介質(冷卻水)的進水溫度為28℃±2℃。 3.3.2 冷卻器冷介質(冷卻水)的流量為冷卻器熱介質(潤滑油)流量的1.5倍。 3.3.3 熱平衡相對誤差應小于5％。熱平衡相對誤差計算見式(8)。 3.4 電加熱器試驗條件 3.4.1 試驗油箱容積為1.2m3，油箱內部裝潤滑油1m3。 3.4.2 潤滑油液從初始溫度10℃±2℃加熱至25℃±2℃。 3.4.3 電加熱器的電能損失和總的電能之比應小于5％，計算見式(15)。 3.5 測量準確度 測量用儀器、儀表的允許誤差應在表1規(guī)定的范圍內。 表1 測量用儀器、儀表的允許誤差 測量類別 單位 儀器、儀表讀數精度 溫度 ℃ ±1.0％ 壓力 MPa ±1.6％ 流量 L/min ±1.5％ 轉矩 N·m ±1.0％ 轉速 r/min ±1.0％ 4 潤滑系統(tǒng)能效評定方法 4.1 潤滑系統(tǒng)能效評定值 潤滑系統(tǒng)的能效評定值由電動機、潤滑泵、冷卻器、電加熱器的能效評定值和潤滑系統(tǒng)向主機供送的潤滑油符合要求的程度來確定，計算公式如式(1)所示。 Et＝ηemηepηecηehηstd (1) 式中： Et——潤滑系統(tǒng)能效評定值，％； ηem——電動機能效評定值，％； ηep——潤滑泵的總效率，％； ηec——冷卻器換熱效率，％； ηeh——電加熱器的發(fā)熱效率，％； ηstd——潤滑系統(tǒng)供送的潤滑油符合要求程度的偏差，％。 4.2 電動機能效評定方法 電動機能效評定試驗方法應按GB 18613—2012中第５章的要求執(zhí)行，電動機能效評定值應符合GB 18613—2012中4.3的規(guī)定。 4.3 潤滑泵能效評定方法 4.3.1 潤滑泵能效評定說明 潤滑泵能效評定說明如下： a) 測試潤滑泵在設定條件下的容積效率和機械效率，計算潤滑泵的總效率。將潤滑泵的總效率值作為潤滑泵的能效評定值。 b) 潤滑泵能效測試原理圖參見附錄A，潤滑泵能效測試安裝示意圖參見附錄B。 4.3.2 試驗方法和計算 4.3.2.1 把零壓差下潤滑泵的流量視為理論流量。啟動被測試潤滑泵，調節(jié)潤滑泵出口壓力，當潤滑泵出口壓力近似為零時(≤0.05MPa)，記錄此時泵的流量，將零壓差下潤滑泵的流量記為Q0。 4.3.2.2 校準調節(jié)潤滑泵出口壓力至潤滑系統(tǒng)最大工作壓力，記錄此時泵的流量，將泵的實際流量記為Q，泵的轉速記為n，泵的轉矩記為T。 4.3.2.3 各參數均執(zhí)行三次測量取其平均值參與計算的原則。 4.3.2.4 潤滑泵經過容積損失后的實際輸出功率與潤滑泵的理論輸出功率之比，稱為容積效率，計算方法如式(2)所示。 (2) 式中： ηv——潤滑泵的容積效率，％； Q——泵的實際流量，單位為升每分(Ｌ/min)； Δp——潤滑泵的進出口壓差，單位為兆帕(MPa)； Q0——零壓差下潤滑泵的流量，單位為升每分(Ｌ/min)。 4.3.2.5 潤滑泵的實際輸入功率Pr，計算方法如式(3)所示。 (3) 式中： Pr——潤滑泵的實際輸入功率，單位為千瓦(kW)； n——潤滑泵的轉速，單位為轉每分(r/min)； T——潤滑泵的轉矩，單位為牛米(N·m)。 4.3.2.6 潤滑泵的理論輸出功率與其實際輸入功率之比叫潤滑泵的機械效率，計算方法如式(4)所示。 (4) 式中： ηm——潤滑泵的機械效率，％。 4.3.2.7 潤滑泵的實際輸出功率與輸入功率之比叫泵的總效率。泵的總效率ηep等于容積效率與機械效率的乘積，計算公式如式(5)所示。 ηep＝ηvηm (5) 式中： ηep——泵的總效率，％。 4.4 冷卻器能效評定方法 4.4.1 冷卻器能效評定說明 冷卻器能效評定說明： a) 潤滑系統(tǒng)冷卻器通常采用無相變、逆流型的間壁式冷卻器。潤滑系統(tǒng)冷卻器能效評定適用于無相變、逆流型的間壁式冷卻器。 b) 冷卻器的能效由其換熱效率來評定，將冷卻器換熱效率值作為冷卻器的能效評定值。 c) 冷卻器的能效測試原理圖參見附錄Ｃ，冷卻器的能效測試安裝示意圖參見附錄Ｄ。 4.4.2 試驗方法和計算 4.4.2.1 潤滑油放熱熱量和冷卻水吸熱熱量的計算： a) 潤滑油放熱熱量按式(6)計算。 (6) 式中： Q1——潤滑油放熱熱量，單位為瓦(W)； qm1——潤滑油的質量流量，單位為千克每秒(kg/s)； c1——潤滑油的定壓比熱容，單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)]； ——潤滑油進油溫度，單位為攝氏度(℃)； ——潤滑油出油溫度，單位為攝氏度(℃)； W1——潤滑油的熱容量，單位為瓦每攝氏度(W/℃)。 b) 冷卻水吸熱熱量按式(7)計算。 (7) 式中： Q2——冷卻水吸熱熱量，單位為瓦(W)； qm2——冷卻水的質量流量，單位為千克每秒(kg/s)； c2——冷卻水的定壓比熱容，單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)]； ——冷卻水進水溫度，單位為攝氏度(℃)； ——冷卻水出水溫度，單位為攝氏度(℃)； W2——冷卻水的熱容量，單位為瓦每攝氏度(W/℃)。 4.4.2.2 熱平衡相對誤差的計算公式如式(8)所示。 (8) 式中： ΔQ——熱平衡相對誤差，％。 4.4.2.3 冷卻器換熱效率的計算： a) 冷卻器換熱效率為實際傳熱熱量Q與理論上最大的傳熱熱量Qmax之比，計算公式如式(9)所示。 (9) 式中： ηec——冷卻器換熱效率，％； Q——冷卻器實際傳熱熱量，單位為瓦(W)； Qmax——冷卻器理論上最大的傳熱熱量，單位為瓦(W)； Wmin——最小熱容量(W1、W2倆值對比取小值)，單位為瓦每攝氏度(W/℃)。 當qm1c1＝W1＝Wmin時，按式(10)計算： (10) 式中： ηec1——W1為小值時的冷卻器換熱效率，％。 當qm2c2＝W2＝Wmin時，按式(11)計算： (11) 式中： ηec2——W2為小值時的冷卻器換熱效率，％。 b) 冷卻器理論上最大的傳熱熱量Qmax只能在傳熱面積無限大的逆流式換熱器內實現。此時，熱流體理論上可冷卻到 ，(如圖2所示)，即熱流體所能達到的最大程度的冷卻；或冷流體理論上可加熱到 ，即冷流體所能達到的最大程度的加熱。因此溫差 為熱流體或冷流體的最大溫差。若W2＜W1，則 ，若W1＜W2，則 。 圖2 逆流型的間壁式冷卻器中的最大溫差 4.4.2.4 由3.3.2及潤滑油的定壓比熱容小于冷卻水的定壓比熱容得知W1＜W2。 故潤滑系統(tǒng)冷卻器換熱效率計算公式如式(12)所示。 (12) 4.5 電加熱器能效評定方法 4.5.1 電加熱器能效評定說明 電加熱器能效評定說明如下： a) 電加熱器能效由電加熱器的發(fā)熱效率來評定，將電加熱器的發(fā)熱效率值作為電加熱器的能效評定值； b) 電加熱器能效測試安裝示意圖參見附錄Ｅ。 4.5.2 試驗方法和計算 4.5.2.1 測量電加熱器加熱潤滑油的溫升值：電加熱器加熱潤滑油的溫升值通過不同方向安裝的三只測溫元件測量，三只測溫元件距離電加熱器的距離均為100mm，取三處測量的平均值。 4.5.2.2 測量加熱時間應符合3.4.2的要求，測量電加熱器加熱潤滑油液至25℃時的加熱時間T。 4.5.2.3 計算電加熱器的功率方法如下： a) 采用萬用表測量電加熱器的電阻。 b) 采用萬用表測量電加熱器工作時的電壓。 c) 計算電加熱器的功率，見式(13)。 (13) 式中： P——電加熱器的功率，單位為千瓦(kW)； U——電加熱器工作時的電壓，單位為伏(V)； R——電加熱器的電阻，單位為歐(Ω)。 d) 計算油箱的散熱功率應按式(14)： (14) 式中： Pd——油箱的散熱功率，單位為千瓦(kW)； k——散熱系數，單位為瓦每平方米攝氏度[W/(m2·℃)]； A——油箱散熱面積，單位為平方米(m2)； Δt——潤滑油的溫升，單位為攝氏度(℃)。 e) 散熱系數k與通風情況有關，見表2。 表2 油箱的散熱系數k 散熱條件 散熱系數k/[W/(m2·℃)] 整體式油箱或擠在一起的油箱 11～28 正常空氣中的鋼制油箱 28～57 周圍通風良好的油箱 57～74 周圍強制通風的油箱 142～341 f) 計算電加熱器的電能損失和總的電能之比，見式(15)： (15) 式中： ηad——電加熱器的電能損失和總的電能之比，％； T——加熱時間，單位為秒(s)。 g) 計算電加熱器發(fā)熱效率，見式(16)： (16) 式中： ηeh——電加熱器的發(fā)熱效率，％； c——潤滑油的定壓比熱容，單位為焦每千克攝氏度[J/(kg·℃)]； ρ——潤滑油的密度，單位為千克每立方米(kg/m3)； V——油箱內油液體積，單位為立方米(m3)； Δt——加熱時油的溫升，單位為攝氏度(℃)； P——電加熱器的功率，單位為千瓦(kW)。 附錄 A (資料性附錄) 潤滑泵能效測試原理圖 潤滑泵能效測試原理圖如圖A.1所示。 循環(huán)系統(tǒng) 測試系統(tǒng) 冷卻水入口 冷卻水出口 說明： 1——電控柜； 6——單向閥； 2——球閥； 7——溫度計； 3——被測試潤滑泵； 8——壓力表； 4——轉矩轉速傳感器； 9——節(jié)流閥； 5——電動機； 10——流量變送器。 注1：潤滑系統(tǒng)能效測試裝置由循環(huán)系統(tǒng)和測試系統(tǒng)兩部分組成。 注2：潤滑泵能效測試(潤滑泵總效率)回路： 循環(huán)系統(tǒng)油箱→2球閥→3被測試潤滑泵→6單向閥→9節(jié)流閥→10流量變送器→回油箱。 圖A.1 潤滑泵能效測試原理圖 附錄 B (資料性附錄) 潤滑泵能效測試安裝示意圖 潤滑泵能效測試安裝示意圖如圖B.1所示。 循環(huán)系統(tǒng) 被測試潤滑泵 圖B.1 潤滑泵能效測試安裝示意圖 附錄 C (資料性附錄) 冷卻器能效測試原理圖 冷卻器能效測試原理圖如圖C.1所示。 循環(huán)系統(tǒng) 測試系統(tǒng) 冷卻水入口 冷卻水出口 冷卻水入口 冷卻水出口 說明： 1——電控柜； 14——電加熱器； 2——球閥； 15——水泵1； 3——潤滑泵； 16——電動機； 4——轉矩轉速傳感器； 17——節(jié)流閥； 5——電動機； 18——流量變送器； 6——單向閥； 19——水泵2； 7——節(jié)流閥； 20——電動機； 8——溫度計； 21——節(jié)流閥； 9——壓力表； 22——球閥； 10——被測試冷卻器； 23——冷卻器； 11——節(jié)流閥； 24——球閥； 12——流量變送器； 25——球閥。 13——水箱； 注1：潤滑系統(tǒng)能效測試裝置由循環(huán)系統(tǒng)和測試系統(tǒng)兩部分組成。 注2：冷卻器能效測試回路： ——熱介質(潤滑油)回路：循環(huán)系統(tǒng)油箱→2球閥→3潤滑泵→6單向閥→10被測試冷卻器→11節(jié)流閥→12流量變送器→回油箱； ——冷介質(冷卻水)回路：13水箱→15水泵1→17節(jié)流閥→18流量變送器→10被測試冷卻器→13水箱； ——循環(huán)水箱中冷卻水回路：13水箱→19水泵2→21節(jié)流閥→22球閥→23冷卻器→24球閥→13水箱。 圖C.1 冷卻器能效測試原理圖 附錄 D (資料性附錄) 冷卻器能效測試安裝示意圖 冷卻器能效測試安裝示意圖如圖D.1所示。 水箱 被測試冷卻器 圖D.1 冷卻器能效測試安裝示意圖 附錄 E (資料性附錄) 電加熱器能效測試安裝示意圖 電加熱器能效測試安裝示意圖如圖E.1所示。 單位為毫米 1 m3潤滑油 測溫元件 油箱 清洗孔蓋 被測試電加熱器 測溫元件 空氣濾清器 液位計 測溫元件 圖E.1 電加熱器能效測試安裝示意圖