JTT314-2009 港口电动式起重机能源利用效率检测方法.doc

ICS 03.220.40 R 06 备案号 中 华 人 民 共 和 国 交 通 行 业 标 准 JT/T 3142009 代替 JT/T 314.11997 、JT/T 314.21998 港口电动式起重机能源利用 效率检测方法 The of checking and measuring energy utilization efficiency for port electric-crane 2009-12-23发布 2010-04-01 实施 中华人民共和国交通运输部 发 布 JT/ T 3142009 目 次 前言 Ⅱ 1 范围1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 检测要求和流程 1 5 测试方法和计算过程 2 附录 A 资料性附录 港口电动式起重机能源利用效率检测报告书 7 附录 B 规范性附录 测试参数取值表 13 附录C资料性附录 门座起重机常用回转中心距和整机质量参数表 14 I JT/T 3142009 前 言 本标准代替 JT/T 314.11997港口电动起重机能源利用检测规程 第一部分臂架型起重机和 JT/T 314.21997港口电动起重机能源利用检测规程 第二部分桥架型起重机。 本标准与 JT/T 314.11997 和JT/T 314.21997 相比，主要修改内容如下 增加了术语和定义见第3章; 修改了岸边集装箱起重机、轨道式集装箱门式起重机、桥式抓斗卸船机、门座起重机吊钩的 测试方法见第5章; 增加了电动轮胎式集装箱门式起重机、门座起重机抓斗测算方法见5.2.3和5.2.6; 修改了桥式抓斗卸船机、门座起重机的有效能计算公式见5.2.4.2和5.2.5.2; 修改了附录 A、附录 B、附 录 C的内容。 本标准的附录B 为规范性附录，附录 A 和附录 C 为资料性附录。 本标准由交通部能源管理办公室提出并归口。 本标准起草单位交通部水运科学研究院、天津港集团有限公司、大连港集团有限公司、秦皇岛 港股份有限公司、上海国际港务集团股份有限公司。 本标准起草人李庆祥、冯玥、张云鹏、赫伟建、李勋、兰功玉、贾智勇、闻君。 本标准所代替标准历次版本发布情况为 JT/T 314.11997; JT/T 314.21997。 Ⅱ JT/T 314-2009 港口电动式起重机能源利用效率检测方法 1 范围 本标准规定了港口电动式起重机以下简称起重机能源利用效率的测算方法，包括现场测试运行 数据采集、供给能测量及起重机各机构有效能计算。 本标准适用于岸边集装箱起重机、轨道式集装箱门式起重机、电动轮胎式集装箱门式起重机、桥式抓 斗卸船机及门座起重机吊钩、抓斗。其他电动式起重机可参照本标准。 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/T 3484 企业能量平衡通则 GB/T 6974.1 起重机术语 第 1 部分通用术语GB/T 6974.12008,ISO 4306-12007,IDT GB 18613 中小型的三相异步电动机能效限定值及能效等级 JT/T 25 港口企业能量平衡导则 3 术语和定义 GB/T 6974.1 确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 供给能 supply of energy 起重机按工艺要求完成一个作业周期所消耗的能量。 3.2 有效能 effective energy 起重机按工艺要求完成物体位移时，理论上应消耗的能量。此物体指装卸的货物和完成装卸作业必 备的吊钩、吊具等工属具。 3.3 能源利用效率 energy utilization ratio 在规定条件下，起重机在一个作业周期内，有效能与供给能之比。 4 检测要求和流程 4.1 检测要求 4.1.1 风速应小于3 m /s。 4.1.2 在测试时，起重机应处在平整地面上，倾斜度不大于2.5。 4.1.3 在测试时，载荷质量与规定值的偏差不大于5。 4.1.4 起 重 机 供 电 电 压 与 额 定 值 的 偏 差 应 在 - 1 0 ～ 6 范 围 内 ； 三 相 电 压 不 平 衡 率 不 大 于 1 . 5 。 4.1.5 在测试前，应对编码器进行清零校对，以保证测试位置准确。 1 JT/T 3142009 4.1.6 测试期间，为保持负荷的稳定性、准确性，其他辅助设备，如机上电梯、空调等，应暂停运转。 4.1.7 各种测量仪器和计量器具，应符合国家计量器具的相关规定，并在合格检定期内。 4.2 检测流程 4.2.1 检测流程如图1所示 选定被测机械获取技术参数 准备载荷 测试仪表接线 分机构每种工况重复测试三次 采集运行数据测量供给能 计算有效能、计算能源利用效率 填写检测报告书 图 1 检测流程框图 4.2.2 检测单位在检测完成后，应填写“电动起重机能源利用效率检测报告书”,报告书参见附录A。 5 测试方法和计算过程 5.1 供给能的检测 供给能宜采用数字式电能测量表仪测量。 1 Qc3.610⁶D 式中 Qc 供给能，单位为焦耳J; D 数字式电能表仪测量值，单位为千瓦时kWh。 5.2 有效能的检测 5.2.1 岸边集装箱起重机 5.2.1.1 测试方法 每个机构每种工况至少重复测试三次，从起重机的计算机管理系统显示器上读取运行数据，通过数 字式电能测量仪测量供给能，取三次正常测量值的算术平均值。 具体测试步骤如下 a 以额定速度起升载荷，载荷质量取额定起重量的60,载荷起升高度应不小于额定起升高度的 2 JT/T 3142009 50,且不得低于表 B.1 中所列高度。放下载荷到起吊的位置； b 起 升 载 荷 至 a 中 所 述 高 度 ， 小 车 以 额 定 速 度 带 载 运 行 ， 小 车 运 行 的 距 离 应 不 小 于 额 定 距 离 的 50,且不得低于表 B.2 中所列距离； c 起升机构以额定速度仅带吊具升降，起升高度与 a中高度相同； d 小车以额定速度带吊具运行，小车运行的距离与 b中距离相同。 5.2.1.2 有效能的计算 岸边集装箱起重机的有效能计算公式为 Q,9800GG₁h500GG₁v 3 9800GG₁G₂μ₁S₁500GG₁G₂v 9800G₁h′500G₁v  2 9800G₁G₂μ₁S500G₁G₂v“2 式中 Q, 一个作业周期的有效能，单位为焦耳J; G 集装箱载荷质量，单位为吨t; G₁ 吊具质量，单位为吨t; G₂ 小车质量，单位为吨t; h 集装箱提升高度，单位为米m; h 不吊集装箱时，吊具起升的高度，单位为米m; v₁ 吊集装箱时，起升集装箱的速度，单位为米每秒m/s; v 不吊集装箱时，起升吊具的速度，单位为米每秒m/s; v₂ 吊集装箱时，小车运行的速度，单位为米每秒m/s; v2不吊集装箱时，小车运行的速度，单位为米每秒m/s; S₁ 吊集装箱时，小车运行的距离，单位为米m; S 不吊集装箱时，小车运行的距离，单位为米m; μ钢轮与钢轨之间的摩擦系数，取0.015。 5.2.2 轨道式集装箱门式起重机 5.2.2.1 测试方法 每个机构每种工况至少重复测试三次 ， 从起重机的计算机管理系统显示器上读取运行数据 ， 通过数 字式电能测量仪测量供给能，取三次正常测量值的算术平均值。 具体测试步骤如下 a 以 额 定 速 度 起 升 载 荷 ， 载 荷 质 量 取 额 定 起 重 量 的 6 0 , 载 荷 起 升 高 度 应 不 小 于 额 定 起 升 高 度 的 50,且不得低于表B.1 中所列高度。放下载荷到起吊的位置； b 起 升 载 荷 至 a中 所 述 高 度 ， 小 车 以 额 定 速 度 带 载 运 行 ， 小 车 运 行 的 距 离 应 不 小 于 额 定 距 离 的 50,且不得低于表B.2 中所列距离； c 起升机构以额定速度仅带吊具升降，起升高度与a中高度相同； d 小车以额定速度带吊具运行，小车运行的距离与b 中距离相同； e 大车以额定速度空载运行，大车运行的距离为10m。 5.2.2.2 有效能的计算 轨道式集装箱门式起重机的有效能计算公式为 JT/T 3142009 Q 、9800GG₁h500GG₁v 9800GG₁G₂μ₁S₁500GG₁G₂v 9800G₁h’500G₁v 3 9800G₁G₂μ₁S′,500G₁G₂v2 9800G₁G₃μ₁S₂500G₁G₃v 式中 G₃ 整机质量，单位为吨t; v₃ 不吊集装箱时，大车运行的速度，单位为米每秒m/s; S₂ 大车运行的距离，S₂10m, 单位为米m。 5.2.3 电动轮胎式集装箱门式起重机 5.2.3.1 测试方法 测试方法同5.2.2.1。 5.2.3.2 有效能的计算 电动轮胎式集装箱门式起重机的有效能计算公式为 Q 、9800GGh500GG₁D 9800GG₁G₂μ₁S₁500GG₁G₂v 4 9800G₁G₂μ₁S,500G₁G₂v2 9800G₁G₃μ₂S₂500G₁G₃v3 式中 μ₂轮胎与地面的摩擦系数，取0.3。 5.2.4 桥式抓斗卸船机 5.2.4.1 测试方法 每个机构每种工况至少重复测试三次，从起重机的计算机管理系统显示器上读取运行数据及抓取 量，通过数字式电能测量仪测量供给能，取三次正常测量值的算术平均值。 具体测试步骤如下 a 抓斗静止放在船舱料堆上，闭斗，以额定速度起升载荷，提升高度15m; b 在上述载荷起升到正常生产的高度后，小车以额定速度带载运行到料斗正上方，开斗放下货物， 小车空斗运行至起始点，抓斗下降到初始位置； c 在初始位置以额定速度起升空斗，起升高度15m,放下空斗到初始位置。 5.2.4.2 有效能的计算 桥式抓斗卸船机的有效能计算公式为 Q,98000.52G0.72G₁h₁-h₂/2 9800GG₁h500GG₁v 5 9800GG₁G₂μ₁S₁500GG₁G₂v 9800G₁G₂μ₁S′500G₁G₂v 式中 G 抓斗抓取货物的质量，单位为吨t; 4 JT/T 3142009 G₁ 抓斗的质量，单位为吨t; h₁抓斗关闭后，锷板口算至中心铰处的高度，单位为米m; h₂ 抓斗开足后，锷板口算至中心铰处的高度，单位为米m。 5.2.5 门座起重机吊钩 5.2.5.1 测试方法 每个机构每种工况至少重复测试三次，用秒表测量运行时间，通过数字式电能测量仪测量供给能，取 三次正常测量值的算术平均值。 具体测试步骤如下 a 以额定速度起升载荷，载荷质量取额定起重量的80,幅度取最大幅度的50,载荷起升高度 10m 。放下载荷到起吊的位置； b 载荷质量取额定起重量的80.旋转半径取最大幅度的50,顺时针旋转180 .待载荷稳定后 再逆时针旋转180; c 载荷质量取额定起重量的80,幅度由最大幅度的50变化到最大幅度，待载荷稳定后，再回 复到变幅前的位置； d 起升机构以额定速度仅带吊钩升降10m、幅度取最大幅度的50。 5.2.5.2 有效能的计算 门座起重机吊钩的有效能计算公式为 Q,9800GG₁h500GG₁h/t₁o 6 19600πG0.7G₃μ₃r 500GπR/t₂ 500GπR/t₂n9800G₁h′500Gh/t′;₀ 500G[l 。-1/t₃₂]500G[l 。-L/t₃] 式中 G 载荷质量，单位为吨t; G₁ 吊钩质量，单位为吨t; h 载荷起升高度，单位为米m; h′ 不吊载荷时吊钩起升的高度，单位为米m; t.o起升载荷的时间，单位为秒s; t’,不吊载荷时起升吊钩的时间，单位为秒s; μ 摩擦系数，取0.015; T 圆周率，取3.14; R 起重机回转半径，单位为米m; r 起重机回转支承的中心距，单位为米m; G₃ 起重机整机质量，单位为吨t; L2 起重机顺时针旋转时间，单位为秒s; t2 起重机逆时针旋转时间，单位为秒s; l。 变幅前的幅度，单位为米m; l 变幅后的幅度，单位为米m; t₃ 起重机减幅的时间，单位为秒s; t, 起重机增幅的时间，单位为秒s; μ₃旋转部件与底座之间的摩擦系数，取0.1。 门座起重机常用回转支承中心距和整机质量的参数见附录 C。 5 JT/T 3142009 5.2.6 门座起重机抓斗 5.2.6.1 测试方法 每个机构每种工况至少重复测试三次，用秒表测量运行时间，在司机室超负荷限制器上读取抓取量， 通过数字式电能测量仪测量供给能，取其三次测量值的算术平均值。 具体测试步骤如下 a 抓斗静止放在船舱料堆上，闭斗，以额定速度起升载荷，起升高度10m, 幅度取最大幅度的 50。抓斗下降回到起吊的位置； b 起升抓斗至正常生产高度，以额定速度顺时针旋转180,待抓斗稳定后再逆时针旋转180,旋 转半径取最大幅度的50; c 抓斗以额定速度由最大幅度的50变化到最大幅度，待抓斗稳定后，再回复到变幅前的位置； d 抓斗下降至初始位置开斗放下货物，然后以额定速度仅带空斗升降10m, 幅度取最大幅度 的 5 0 。 5.2.6.2 有效能的计算 门座起重机抓斗的有效能计算公式为 Q,98000.52G0.72G₁h₁-h₂/2 9800GG₁h500GG₁h/t;o 19600πG0.7G₃μ₃r500GπR/t₂₅ 500GπR/t₂n9800G₁h′500G₁h/t’o 500G[l 。-L/t₃₂]500G[1 。-l/t₃] 7 式中 G 抓斗抓取货物的质量，单位为吨t; G₁抓斗的质量，单位为吨t; h₁ 抓斗关闭后，锷板口算至中心铰处的高度，单位为米m; h₂ 抓斗开足后，锷板口算至中心铰处的高度，单位为米m。 5.3 起重机能源利用效率的计算 起重机的能源利用效率计算公式为 η Q,/Qc100 式中 Q, 起重机在一个作业周期中的有效能； Qc 起重机在一个作业周期中的供给能。 8 6 JT/T 3142009 附 录 A 资料性附录 港口电动式起重机能源利用效率检测报告书 港口电动式起重机能源利用效率检测报告书封面格式见表 A.1, 首页格式见表 A.2, 岸边集装箱起 重机、轨道式集装箱门式起重机、电动轮胎式集装箱门式起重机的检测报告表见表 A.3, 桥式抓斗卸船机 的检测报告表见表 A.4, 门座起重机吊钩的检测报告表见表 A.5, 门座起重机抓斗的检测报告表见 表 A.6。 表 A.1 报告书封面 港口电动式起重机能源利用效率检测报告书 编 号 设备名称 使用单位 检测负责人 审 核 人 测试单位章 日 期 7 JT/T 3142009 表A.2检测报告首页样式 一、概述 8 二、电动式起重机能源利用率检测报告表 表 A.3 岸 边 集 装 箱 起 重 机 、 轨 道 式 集 装 箱 门 式 起 重 机 、 电 动 轮 胎 式 集 装 箱 门 式 起 重 机 的 能 源 利 用 效 率 检 测 报 告 表 JT/T 3142009 单位名称 设备名称 码头 机号 测试时间 1.设备技术参数 型号规格 □单吊具 □带电量回馈装置 载荷质量 吊具下额定起重量t 轨距m 空载起升速度m/s 大车运行速度m/s 前伸距m 轨上起升高度m 满载起升速度m/s 小车质量t 后伸距m 轨下起升高度m 小车运行速度m/s 吊具质量t 2.供电参数 变压器接线方式 三相电压不平衡率 供电电压 3.本机现场测试数据 回馈电量值kW h/作业周期 各机构及 运行工况 第一次 第二次 第三次 算术平均值 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 重箱上升 重箱下降 重箱小车前行 重箱小车后行 空吊具上升 空吊具下降 空吊具小车前行 空吊具小车后行 测算结果 JT/T314-2006 表 A.4 桥式抓斗卸船机的能源利用效率检测报告表 单位名称 设备名称 码头 机号 测试时间 1.设备技术参数 型号规格 □带电量回馈装置 抓斗额定抓取量t 轨距m 空斗起升速度m/s 大车运行速度m/s 前伸距m 轨上起升高度m 满斗起升速度m/s 小车质量t 后伸距m 轨下起升高度m 小车运行速度m/s 抓斗质量t 2.供电电源及电力驱动与控制 抓斗关闭后锷板口算至中心铰处的高度 抓斗开足后锷板口算至中心铰处的高度 供电电压 三相电压不平衡率 变压器接线方式 3.本机现场测试数据 回馈电量值kW h/作业周期 各机构及 运行工况 第一次抓斗抓取量t 第二次抓斗抓取量t 第三次抓斗抓取量t 算术平均值 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 高度距离 m 速度 m/s 供给能 kW h 闭斗 满斗上升 满斗小车前行 开斗 空斗小车后行 空斗下降 测算结果 表 A.5 门座起重机吊钩的能源利用效率检测报告表 单位名称 设备名称 码头 机号 测试时间 二 JT/T314-2009 1.设备技术参数 型号规格 □不带电量回馈装置 □带电量回馈装置 □吊钩下80起重量t 额定起重量t 最大幅度m 满载起升速度m/s 吊钩质量t 轨上起升高度m 最小幅度m 旋转速度r/min 回转支承的中心距m 轨下起升高度m 空钩起升速度m/s 变幅速度m/s 整机质量1 2.供电电源及电力驱动与控制 钢丝绳卷筒直径 供电电压 三相电压不平衡率 变压器接线方式 3.本机现场测试数据 回馈电量值kW h/作业周期 各机构及 运行工况 第一次起重量t 第二次起重量t 第三次起重量t 算术平均值 高幅度 m 时间 s 供给能 kW h 高幅度 m 时间 s 供给能 kW h 高幅度 m 时间 s 供给能 kW h 高幅度 m 速度 m/s 供给能 kW h 重载上升 重载下降 重载正向旋转 重载反向旋转 重载增幅 重载减幅 空载上升 空载下降 测算结果 JT/T 3142009 表A.6 门座起重机抓斗的能源利用效率检测报告表 单位名称 设备名称门座起重机 码头 机号 测试时间 1.设备技术参数 型号规格 □不带电量回馈装置 □带电量回馈装置 □吊钩下80起重量t 抓斗额定抓取量t 最大幅度m 满载起升速度m/s 抓斗质量t 轨上起升高度m 最小幅度m 旋转速度r/min 回转支承的中心距m 轨下起升高度m 空载起升速度m/s 变幅速度m/s 整机质量t 钢丝绳卷筒直径 2.供电电源及电力驱动与控制 抓斗关闭后锷板口算至中心铰处的高度 抓斗开足后锷板口算至中心铰处的高度 供电电压 三相电压不平衡率 变压器接线方式 3.本机现场测试数据 回馈电量值kW h/作业周期 各机构及 运行工况 第一次起重量t 第二次起重量t 第三次起重量t 算术平均值 高幅度 m 时间 s 供给能 kW h 高幅度 m 时间 s 供给能 kW h 高幅度 m 时间 s 供给能 kW h 高幅度 m 速度 m/s 供给能 kW h 闭斗 重载上升 重载下降 重载正向旋转 重载反向旋转 重载增幅 重载减幅 开斗 空斗上升 空斗下降 测算结果 JT/T 3142009 附 录 B 规范性附录 测试参数取值表 测试参数取值见表B.1 和表 B.2。 表 B.1 测试时载荷起升高度取值表 起 重 机 起 升 高 度 hm m 测试时起升高度hm hmx25 15 1520 15 10S1max≤20 5 测试时，小车运行距离允许误差为5 13 JT/T 3142009 附 录 C 资料性附录 门座起重机常用回转中心距和整机质量参数表 门座起重机常用回转中心距和整机质量参数见表 C.1。 表C.1 旋转中心距和整机质量参数表 设 备 名 称 型 号 回转支承中心距m 整机质量t 门座起重机 M10-25 2.299 145 门座起重机 M10-30 2.299 195 门座起重机 MQ25-33 2.111 410 门座起重机 MQ25-35 2.111 450 门座起重机 MQ16-30 1.924 290 门座起重机 MQ16-33 1.924 330 多用途40t门座起重机 MQ40t-37m 2.386 600 门座起重机 MQ40-30 2.111 460 带斗门座起重机 DMQ16t 2.111 500 注若设备出厂技术资料中反映的参数与表中参数不符，以技术资料中参数为准。 14