一種水泵機組在線能耗測試分析系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種水累機組在線能耗測試分析系統。特別是設及一種能夠實現 水累機組能耗在線測試和分析的系統。
【背景技術】
[0002] 累作為重要的能量轉換裝置和流體輸送設備，是應用極其廣泛的通用機械。據統 計，累的耗電量約占全國總發電量的20. 9%。而目前我國累的實際使用效率卻比發達國家 約低20%，節能形勢十分嚴峻。《節能中長期專項規劃》重點規劃了到2010年節能的目標和 發展重點，在其中18個重點領域和10大重點工程中，水累都作為重要的耗能設備被列入其 中。而造成水累機組能耗高的原因，一方面是電動機及被拖動水累效率低，設備陳舊落后， 效率比國外先進水平低2 - 5個百分點；另一方面是電機或水累匹配不合理，"大馬拉小車" 現象嚴重，電機或水累處于"大流量、低效率、高功耗"的低負荷運行。因此通過對水累機組 的節能改造可W有效的降低能耗，實現節能與環保的雙重要求，而對當前正在運行的水累 機組進行能耗測試和分析，則是水累機組的節能改造的第一步。
[0003]目前對水累性能測試系統主要是在試驗室條件下，采用一些專用的檢測試驗臺， 監測參數包括流量、揚程、壓力、扭矩、效率等，可W對水累和電機產品進行全面的性能監 巧。，但由于設備體積大，需要安裝傳感器的數量多，不適用于在線測試系統。為此，專利 狂L200620147373. 2)公開了一種便攜式的水累機組效率和能耗在線檢測裝置，來解決設備 體積大的問題，而專利（201110445150)公開了工業循環水系統的累組運行能效分析方法， 解決多變工況下水累運行狀態判定問題。但該些方法都是將累和電機作為一個整體來進行 能耗測試和評估，無法進一步的診斷出能耗產生的原因，得出電機和累兩部分的節能空間， 并給出正確的節能建議，使累機組平均運行效率提高。而另一方面目前的能耗測試系統針 對變頻調速累，也主要依據相似定律，W水累工頻運行特性模型庫為基礎，確定出對應頻率 條件下的揚程、流量和軸功率的取值，進而構建出不同頻率條件下揚程與流量、效率與流量 W及軸功率與流量各自對應的顯式模型來進行分析的，是通過理論換算實現的，具有一定 的誤差。因此也有必要解決變頻累機組的能耗在線測試問題，W保證其能耗精度。 【實用新型內容】
[0004] 為解決上述技術問題，本實用新型提供一種水累機組在線能耗測試分析系統，主 要由電機運行能耗監測及測試評估系統和累運行能耗監測及測試評估系統組成，可用于工 業現場，在不需搭建特定的實驗臺的情況下，可W準確對累機組中的能耗進行測試和評估， 得出電機和累各自的能耗情況，并且該系統可用于變頻驅動的水累機組。
[0005] -種水累機組在線能耗測試分析系統，包括電機電流電壓采集單元，水累運行測 量單元，測試儀；所述電機電流電壓采集單元包括霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器；所述 水累運行測量單元包括壓力傳感器、熱電極、傳感器安裝頭；所述傳感器安裝頭內部是一個 空屯、管，所述空屯、管上貫通有壓力傳感器安裝口和熱電極安裝口，所述壓力傳感器安裝在 所述壓力傳感器安裝口上，所述熱電極安裝在所述熱電極安裝口上，所述傳感器安裝頭的 空屯、管與水累測壓孔連通，水累中的部分介質流入傳感器安裝頭空屯、管中可傳輸溫度和壓 力供傳感器測量；所述測試平臺包括觸摸控制顯示屏、測試箱、顯示儀和傳感器接口，所述 傳感器接口連接所述霍爾電流傳感器、霍爾電壓傳感器、壓力傳感器和熱電極，分別用于采 集電機電流、電壓、水累進出口壓力、溫度。
[0006] 上述方案中，所述傳感器安裝頭還包括中空外殼，所述中空外殼內部安裝有所述 空屯、管和球閥，所述球閥將所述空屯、管分成上下兩部分，所述球閥可控制中空管通斷，所述 壓力傳感器安裝口和熱電極安裝口安裝在中空外殼上端，并與所述空屯、管貫通，所述中空 外殼下端設有螺紋孔，所述傳感器安裝頭通過螺紋孔與水累測壓口連接，所述空屯、管下端 與水累測壓孔連接。所述球閥上焊接有球閥調節桿，通過所述球閥調節桿可控制球閥垂直 方向轉動。所述球閥通過橡膠固定中空外殼內。
[0007] 上述方案中，若水累沒有配備標準測壓，則在累進出口處各增加一個測試管段，所 述測試管段端部設有安裝活動法蘭，所述測試管段管壁上設有測量孔，所述測試管段通過 安裝活動法蘭安裝在水累進口或者出口處，所述測量孔與所述傳感器安裝頭的空屯、管下端 連接。
[0008] -種水累機組在線能耗測試分析方法，包括W下步驟：
[0009] 步驟一；通過熱電偶和壓力傳感器獲得累進、出口截面溫度和壓力，即可計算累的 效率，累的效率公式，
[0010]
【主權項】
1. 一種水泵機組在線能耗測試分析系統，包括電機電流電壓采集單元，水泵運行測量 單元，測試儀（4); 所述電機電流電壓采集單元包括霍爾電流傳感器（1)、霍爾電壓傳感器（2); 所述水泵運行測量單元包括壓力傳感器、熱電極、傳感器安裝頭； 所述傳感器安裝頭內部是一個空心管（17)，所述空心管（17)上貫通有壓力傳感器安 裝口（15)和熱電極安裝口（16)，所述壓力傳感器安裝在所述壓力傳感器安裝口（15)上，所 述熱電極安裝在所述熱電極安裝口（16)上，所述傳感器安裝頭的空心管（17)與水泵測壓 孔（23)連通，水泵中的部分介質流入傳感器安裝頭空心管（17)中可傳輸溫度和壓力供傳 感器測量； 所述測試儀（4)包括觸摸控制顯示屏（5)、測試箱（6)、顯示儀（9)和傳感器接口，所述 傳感器接口連接所述霍爾電流傳感器（1)、霍爾電壓傳感器（2)、壓力傳感器和熱電極，分 別用于采集電機電流、電壓、水泵進出口壓力、溫度。
2. 根據權利要求1所述的水泵機組在線能耗測試分析系統，其特征在于：所述傳感 器安裝頭還包括中空外殼（13)，所述中空外殼（13)內部安裝有所述空心管（17)和球閥 (14)，所述球閥（14)將所述空心管（17)分成上下兩部分，所述球閥（14)可控制中空管 (17)通斷，所述壓力傳感器安裝口（15)和熱電極安裝口（16)安裝在中空外殼（13)上端， 并與所述空心管（17)貫通，所述中空外殼（13)下端設有螺紋孔（11)，所述傳感器安裝頭通 過螺紋孔（11)與水泵測壓口（22)連接，所述空心管（17)下端與水泵測壓孔（23)連接；所 述球閥（14)上焊接有球閥調節桿（12)，通過所述球閥調節桿（12)可控制球閥（14)垂直方 向轉動。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水泵機組在線能耗測試分析系統及方法。通過在安裝頭上安裝壓力傳感器、熱電極等測量水泵機組的運行參數，并傳輸至能耗評估分析系統。利用熱力學方法，測量泵進、出口壓力和溫度即可求得泵的實際運行效率。再利用泵效率可反推出電機實際運行效率。系統可進一步對比最新的泵和電機運行數據庫，得出各個工況點及該組工況下泵和電機可達到的最佳運行效率和平均運行效率，進一步得到泵和電機的節能空間。由此可知泵機組中能耗浪費較多的部分，再根據該處的能耗浪費情況，提出有針對性的節能方案供用戶參考使用。
【IPC分類】F04B51-00
【公開號】CN204458304
【申請號】CN201520053980
【發明人】駱寅, 孫慧, 袁壽其, 袁建平, 張金鳳, 裴吉
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月26日