一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種水累機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)。特別是設(shè)及一種能夠?qū)崿F(xiàn) 水累機(jī)組能耗在線測試和分析的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 累作為重要的能量轉(zhuǎn)換裝置和流體輸送設(shè)備，是應(yīng)用極其廣泛的通用機(jī)械。據(jù)統(tǒng) 計(jì)，累的耗電量約占全國總發(fā)電量的20. 9%。而目前我國累的實(shí)際使用效率卻比發(fā)達(dá)國家 約低20%，節(jié)能形勢十分嚴(yán)峻?！豆?jié)能中長期專項(xiàng)規(guī)劃》重點(diǎn)規(guī)劃了到2010年節(jié)能的目標(biāo)和 發(fā)展重點(diǎn)，在其中18個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域和10大重點(diǎn)工程中，水累都作為重要的耗能設(shè)備被列入其 中。而造成水累機(jī)組能耗高的原因，一方面是電動(dòng)機(jī)及被拖動(dòng)水累效率低，設(shè)備陳舊落后， 效率比國外先進(jìn)水平低2 - 5個(gè)百分點(diǎn)；另一方面是電機(jī)或水累匹配不合理，"大馬拉小車" 現(xiàn)象嚴(yán)重，電機(jī)或水累處于"大流量、低效率、高功耗"的低負(fù)荷運(yùn)行。因此通過對水累機(jī)組 的節(jié)能改造可W有效的降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的雙重要求，而對當(dāng)前正在運(yùn)行的水累 機(jī)組進(jìn)行能耗測試和分析，則是水累機(jī)組的節(jié)能改造的第一步。
[0003]目前對水累性能測試系統(tǒng)主要是在試驗(yàn)室條件下，采用一些專用的檢測試驗(yàn)臺(tái)， 監(jiān)測參數(shù)包括流量、揚(yáng)程、壓力、扭矩、效率等，可W對水累和電機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行全面的性能監(jiān) 巧。，但由于設(shè)備體積大，需要安裝傳感器的數(shù)量多，不適用于在線測試系統(tǒng)。為此，專利 狂L200620147373. 2)公開了一種便攜式的水累機(jī)組效率和能耗在線檢測裝置，來解決設(shè)備 體積大的問題，而專利（201110445150)公開了工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的累組運(yùn)行能效分析方法， 解決多變工況下水累運(yùn)行狀態(tài)判定問題。但該些方法都是將累和電機(jī)作為一個(gè)整體來進(jìn)行 能耗測試和評估，無法進(jìn)一步的診斷出能耗產(chǎn)生的原因，得出電機(jī)和累兩部分的節(jié)能空間， 并給出正確的節(jié)能建議，使累機(jī)組平均運(yùn)行效率提高。而另一方面目前的能耗測試系統(tǒng)針 對變頻調(diào)速累，也主要依據(jù)相似定律，W水累工頻運(yùn)行特性模型庫為基礎(chǔ)，確定出對應(yīng)頻率 條件下的揚(yáng)程、流量和軸功率的取值，進(jìn)而構(gòu)建出不同頻率條件下?lián)P程與流量、效率與流量 W及軸功率與流量各自對應(yīng)的顯式模型來進(jìn)行分析的，是通過理論換算實(shí)現(xiàn)的，具有一定 的誤差。因此也有必要解決變頻累機(jī)組的能耗在線測試問題，W保證其能耗精度。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種水累機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)，主 要由電機(jī)運(yùn)行能耗監(jiān)測及測試評估系統(tǒng)和累運(yùn)行能耗監(jiān)測及測試評估系統(tǒng)組成，可用于工 業(yè)現(xiàn)場，在不需搭建特定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的情況下，可W準(zhǔn)確對累機(jī)組中的能耗進(jìn)行測試和評估， 得出電機(jī)和累各自的能耗情況，并且該系統(tǒng)可用于變頻驅(qū)動(dòng)的水累機(jī)組。
[0005] -種水累機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)，包括電機(jī)電流電壓采集單元，水累運(yùn)行測 量單元，測試儀；所述電機(jī)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(yùn)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(nèi)部是一個(gè) 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(zhì)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(tái)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(jī)電流、電壓、水累進(jìn)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(nèi)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(shè)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(diào)節(jié)桿，通過所述球閥調(diào)節(jié)桿可控制球閥垂直 方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述球閥通過橡膠固定中空外殼內(nèi)。
[0007] 上述方案中，若水累沒有配備標(biāo)準(zhǔn)測壓，則在累進(jìn)出口處各增加一個(gè)測試管段，所 述測試管段端部設(shè)有安裝活動(dòng)法蘭，所述測試管段管壁上設(shè)有測量孔，所述測試管段通過 安裝活動(dòng)法蘭安裝在水累進(jìn)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(jī)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(jìn)、出口截面溫度和壓力，即可計(jì)算累的 效率，累的效率公式，
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)，包括電機(jī)電流電壓采集單元，水泵運(yùn)行測量 單元，測試儀（4); 所述電機(jī)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(yùn)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(nèi)部是一個(gè)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(zhì)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(jī)電流、電壓、水泵進(jìn)出口壓力、溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)，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(nèi)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(shè)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(diào)節(jié)桿（12)，通過所述球閥調(diào)節(jié)桿（12)可控制球閥（14)垂直方 向轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水泵機(jī)組在線能耗測試分析系統(tǒng)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(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，并傳輸至能耗評估分析系統(tǒng)。利用熱力學(xué)方法，測量泵進(jìn)、出口壓力和溫度即可求得泵的實(shí)際運(yùn)行效率。再利用泵效率可反推出電機(jī)實(shí)際運(yùn)行效率。系統(tǒng)可進(jìn)一步對比最新的泵和電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)庫，得出各個(gè)工況點(diǎn)及該組工況下泵和電機(jī)可達(dá)到的最佳運(yùn)行效率和平均運(yùn)行效率，進(jìn)一步得到泵和電機(jī)的節(jié)能空間。由此可知泵機(jī)組中能耗浪費(fèi)較多的部分，再根據(jù)該處的能耗浪費(fèi)情況，提出有針對性的節(jié)能方案供用戶參考使用。
【IPC分類】F04B51-00
【公開號(hào)】CN204458304
【申請?zhí)枴緾N201520053980
【發(fā)明人】駱寅, 孫慧, 袁壽其, 袁建平, 張金鳳, 裴吉
【申請人】江蘇大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月26日