通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及離心泵的相關(guān)運行參數(shù)檢測領(lǐng)域，旨在提供通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法。該通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法，包括壓力變送器、溫度傳感器的使用，具體包括測量：泵的流量、泵的運行效率、泵帶走的熱量。本發(fā)明只需要檢測泵進出口壓力和泵出口水溫和換熱后的總水溫，這些數(shù)據(jù)容易采集，并且準(zhǔn)確率非常高，傳感器設(shè)備基本不需要維護，設(shè)備費用非常低；本發(fā)明為離心泵流量檢測設(shè)計了一種全新的方法，適用于所有的水力輸送系統(tǒng)，且流量、效率等計算誤差在3％以內(nèi)，滿足非計量使用。
【專利說明】通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于離心泵的相關(guān)運行參數(shù)檢測領(lǐng)域，特別涉及通用離心泵運行參數(shù)的 集成測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 離心泵在各個生產(chǎn)生活領(lǐng)域都有應(yīng)用，它作為水力輸送系統(tǒng)的最核心設(shè)備，起到 決定性作用。同時離心泵也是水力輸送系統(tǒng)中唯一的高耗能設(shè)備，它能耗的高低決定了這 個系統(tǒng)消耗的高低，因此很有必要對離心泵輸出流量、運行效率、傳輸?shù)哪芰康冗\行參數(shù)進 行測量、監(jiān)控，用于進行能耗分析。對于離心泵能耗高低的判斷，我們要綜合考慮離心泵輸 出水量、運行效率和運行電耗等數(shù)據(jù)。
[0003] 目前離心泵的流量檢測都是借助專門的流量計來實現(xiàn)，而專門的流量計在實際使 用中要求的安裝環(huán)境非常苛刻，并且維護不到位的話，會很容易損壞，這也增加了初期投入 的成本，因此許多工業(yè)企業(yè)都放棄流量計的安裝，或者安裝后成為一種擺設(shè)；目前能量傳輸 的檢測，主要通過安裝能量表，而能量表對于能量的計量是建立在流量檢測的基礎(chǔ)上；目前 工業(yè)企業(yè)對于離心泵效率的檢測還是一片空白，由于投入成本的限制，只有少許離心泵廠 家的離心泵測試臺才會擁有離心泵效率檢測的能力，并且需要的測試設(shè)備要求較高，雖然 測試精度較高，但不適合在工業(yè)企業(yè)進行推廣。
[0004] 當(dāng)前，至少80-90%以上的工業(yè)企業(yè)的離心泵系統(tǒng)都缺乏輸出流量、效率等重要數(shù) 據(jù)的檢測能力。而且近乎所有的工業(yè)企業(yè)，對于離心泵系統(tǒng)的運行的要求僅僅是滿足后端 用戶需求而已，調(diào)節(jié)也是通過工人的經(jīng)驗來進行，而具體運行狀態(tài)如何，能耗高低，是否存 在潛在風(fēng)險，是否有優(yōu)化提升的空間等，都是盲目無知的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能在只檢測離心泵進出 口壓力和離心泵出口溫度和換熱后的總溫度、電機電流等數(shù)據(jù)，而獲得離心泵輸出流量、運 行效率、傳輸?shù)哪芰康戎匾獢?shù)據(jù)的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：
[0006] 提供通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法，包括壓力變送器、溫度傳感器的使用， 具體包括測量：泵的流量、泵的運行效率、泵帶走的熱量；
[0007] 所述泵的流量的測量具體包括下述步驟：
[0008] 步驟A:分別在泵的進口和出口直管段的中部安裝壓力變送器，安裝的位置即為 進口壓力測壓點和出口壓力測壓點，利用壓力變送器采集泵運行時的進口壓力P1和出口壓 力P2 ;
[0009] 步驟B:測量泵進口壓力測壓點相對基準(zhǔn)面的高度Z1和出口壓力測壓點相對基準(zhǔn) 面的高度Z2，其中，基準(zhǔn)面是指水平地面；
[0010] 步驟C:將上述測得數(shù)據(jù)Pl、p2、Zl、Z2代入下述公式中，計算得到泵的實際揚程H;
【權(quán)利要求】
1.通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法，包括壓力變送器、溫度傳感器的使用，其特征 在于，具體包括測量：泵的流量、泵的運行效率、泵帶走的熱量； 所述泵的流量的測量具體包括下述步驟： 步驟A:分別在泵的進口和出口直管段的中部安裝壓力變送器，安裝的位置即為進口 壓力測壓點和出口壓力測壓點，利用壓力變送器采集泵運行時的進口壓力Pl和出口壓力 P2 ； 步驟B:測量泵進口壓力測壓點相對基準(zhǔn)面的高度Zl和出口壓力測壓點相對基準(zhǔn)面的 高度z2，其中，基準(zhǔn)面是指水平地面； 步驟C:將上述測得數(shù)據(jù)Pl、p2、Zl、z2代入下述公式中，計算得到泵的實際揚程H;
其中，P為泵輸送介質(zhì)的密度，單位為kg/m3;g為重力加速度，取值9. 8N/m辦、％為泵 進口和出口的平均流速，A~U2 ; 步驟D:利用函數(shù)繪圖軟件的函數(shù)擬合功能，根據(jù)每臺泵都配套的流量-揚程特性曲線 圖，擬合出對應(yīng)的流量-揚程特性曲線公式，記為Q=F(H); 步驟E:將步驟C中計算得到的實際揚程H，代入步驟D中擬合出的流量-揚程特性曲 線公式Q=F(H)中，即可計算出泵的實際流量Q; 所述泵的運行效率的測量具體包括下述步驟： 步驟F:通過各泵電機配電柜上的多功能電表，采集電機運行電流I、功率因素cos小、 電壓u和電機運行效率ne; 步驟G:通過步驟A至步驟E，計算得到泵的實際揚程H和實際流量Q; 步驟H:將上述數(shù)據(jù)I、cos$、U、ne、H、Q代入下述公式中，計算得到泵的實際運行效 率np;
Pu=pQgH
其中，P為泵輸送介質(zhì)的密度，單位為kg/m3;g為重力加速度，取值9. 8N/m; 所述泵帶走的熱量的測量具體包括下述步驟： 步驟I:分別在泵出口和回水的總管上安裝溫度傳感器，利用溫度傳感器采集泵出口 的溫度和換熱后的總溫度T2 ; 步驟J:通過步驟A至步驟E，計算得到泵的實際流量Q，查閱水的比熱值表得到水的比 熱值c; 步驟K:將上述數(shù)據(jù)1\、T2、Q、c代入下述公式中，計算得到泵的實際帶走的熱量Qh ; Qh= /cmATdt AT^-Ti； 其中，t指介質(zhì)溫度；m為介質(zhì)質(zhì)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法，其特征在于，所述步 驟D中的函數(shù)繪圖軟件采用origin函數(shù)繪圖軟件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用離心泵運行參數(shù)的集成測量方法，其特征在于，所述步 驟D中，如果原泵的電機配有變頻器，則先依據(jù)下述的相似定律公式，由原泵轉(zhuǎn)速和變頻后 轉(zhuǎn)速比，計算變頻后流量、揚程和功率值，重新繪制變頻后泵的流量-揚程特性曲線圖，再 由函數(shù)繪圖軟件推算對應(yīng)公式；
其中，na，nb為泵原轉(zhuǎn)速和變頻后轉(zhuǎn)速，單位為r/min;Qa、Qb分別是泵原轉(zhuǎn)速和變頻后 的流量；Ha、Hb分別是泵原轉(zhuǎn)速和變頻后的揚程；Pa、Pb分別是泵原轉(zhuǎn)速和變頻后泵電機的電 流。
【文檔編號】F04D15/00GK104405650SQ201410552710
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】湯中彩, 王小華, 方飛龍, 吳宇, 沈岑, 趙棟 申請人:杭州哲達科技股份有限公司