泵熱力性能試驗效率測量中的泵效率精確測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種泵熱力性能試驗效率測量中的泵效率精確測量方法。目前在泵熱力性能試驗效率測量中泵效率結(jié)果的準確性對泵進出口壓力溫度準確性的依懶性比較高。本發(fā)明的步驟如下：用且僅用校驗合格的熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表B進行測量，先將熱電偶A和壓力表A安裝于泵的進水口，以及將熱電偶B和壓力表B安裝于泵的出水口進行測量；然后將熱電偶B和壓力表B置于同一臺泵的進水口，以及將熱電偶A和壓力表A置于同一臺泵的出水口進行測量，將壓力平均值P1作為本次泵的效率試驗的進口壓力，將壓力平均值P2作為本次泵的效率試驗的出口水壓力，代入公式計算泵效率。本發(fā)明的操作簡單，可以保證測量計算出來的泵的效率更精確。
【專利說明】
泵熱力性能試驗效率測量中的泵效率精確測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種栗效率精確測量方法，尤其是涉及一種栗熱力性能試驗效率測量 中的栗效率精確測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)在栗熱力性能試驗效率測量中，栗的進出口水溫度壓力測量方法通常采 用兩只熱電偶(壓力表)單獨測量栗的進出口水溫度(壓力），最后取試驗過程中每只熱電偶 (壓力表)測量值的平均值，由于栗的進出口水溫度(壓力）對栗效率試驗結(jié)果影響權(quán)重較 大，使得栗熱力性能試驗效率測量中栗效率結(jié)果的準確性對栗進出口壓力溫度準確性的依 懶性比較高，在其他試驗環(huán)節(jié)準確、其他試驗條件滿足、其他輔助流量測量準確的情況下， 給水栗的效率測量結(jié)果對給水栗的進出口溫度的測量準確性依賴比較高，而循環(huán)水栗的進 出口壓力的測量準確性對循環(huán)水栗效率的測量結(jié)果影響比較大。《華北電力大學(xué)學(xué)報》在 2000年10月第27卷第4期的第88-92頁公開的熱力學(xué)方法測量栗效率的研究進展中，雖然記 載了相對較好的計算栗效率的公式，但是該計算公式依舊受栗進出口水溫度(壓力）的影響 較大，如果采用現(xiàn)有的測量方法來測量栗的進出口水溫度(壓力），對熱電偶的測量精度要 求非常高，不僅大大增加了設(shè)備的投資成本，而且大大增加了對熱電偶維護的成本，還會導(dǎo) 致栗效率測量偏差較大，而且難以排除試驗隨機誤差和儀表誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種操作簡單，可以 保證測量計算出來的栗的效率更精確的栗熱力性能試驗效率測量中的栗效率精確測量方 法。
[0004] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該栗熱力性能試驗效率測量中的栗效 率精確測量方法，其特征在于:所述方法的步驟如下：用且僅用校驗合格的熱電偶A、壓力表 A、熱電偶B和壓力表B進行測量，先將熱電偶A和壓力表A安裝于栗的進水口，以及將熱電偶B 和壓力表B安裝于栗的出水口，用熱電偶A和壓力表A分別測量栗的進水口溫度XI和進水口 壓力R1，用熱電偶B和壓力表B分別測量栗的出口水溫度Π 和出口水壓力Q1;等工況穩(wěn)定試 驗開始后進行數(shù)據(jù)測量，熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表B分別測量得到栗的進水口溫 度XI、進水口壓力R1、出口水溫度Y1和出口水壓力Q1，并進行第一次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù) 據(jù)時間符合試驗要求;然后等第一次數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，將熱電偶B和壓力表B置于同一臺栗 的進水口，以及將熱電偶A和壓力表A置于同一臺栗的出水口，等工況穩(wěn)定試驗開始后進行 數(shù)據(jù)測量，熱電偶B和壓力表B分別測量得到栗的進水口溫度X2和進水口壓力R2,熱電偶A和 壓力表A分別測量得到栗的出口水溫度Y2和出口水壓力Q2，并進行第二次數(shù)據(jù)采集，采集原 始數(shù)據(jù)時間符合試驗要求;數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，計算得到進水口溫度Π 和進水口溫度X2的溫 度平均值T1，進水口壓力R1和進水口壓力R2的壓力平均值P1，出口水溫度Y1和出口水溫度 Y2的溫度平均值T2,以及出口水壓力Q1和出口水壓力Q2的壓力平均值P2,再將溫度平均值 T1作為本次栗的效率試驗的進口水溫度，將壓力平均值P1作為本次栗的效率試驗的進口壓 力，將溫度平均值T2作為本次栗的效率試驗的出口水溫度，將壓力平均值P2作為本次栗的 效率試驗的出口水壓力，代入公式計算栗效率。
[0005] 作為優(yōu)選，本發(fā)明計算栗效率的公式如下：
[0006]
[0007] 式中:Η--揚程，[m];
[0008] P!--進口 壓力，[Pa];
[0009] p2--出口 壓力，[Pa];
[0010] p--平均密度，[kg/m3];
[0011] g--重力加速度，[9.81m/s2];
[0012] Vi--進口 流速，[m/s];
[0013] V2 --出口 流速，[m/s];
[0014] Ζι--進口壓力表中心標尚，[m];
[0015] Z2--出口壓力表中心標高，[m]。
[0016]
[0017] 式中：pu--有效功率，[kw];
[0018] G--出口 流量，[t/h]。
[0019]
[0020] 式中：Pa--給水栗軸功率，[kW];
[0021] h2--給水栗出口水比焓，[kj/kg];
[0022] hi--給水栗進口水比焓，[kj/kg];
[0023] hx--給水栗密封水進水比焓，[kj/kg];
[0024] Gx--密封水進入栗體的流量，[t/h];
[0025] ΔΕ--給水栗軸承、栗體散熱及機械損失等，[kW]。
[0026] 在給水栗現(xiàn)場試驗條件下ΔΕ可近似取(0.01~0.03)倍的可滿足工業(yè) 試驗C級精度和整體優(yōu)化的要求，取
[0027]
[0028] Λ E較為精確計算方法：
[0029] ΔΕ= ΔΕμ+Εχ
[0030]
[0031] 式中：Εχ--冷卻水或油吸收的能量，[kW];
[0032] Gmi--冷卻水或油質(zhì)量流量，[t/h];
[0033] cPh--冷卻水或油的比熱容，[J/(kg. °C )];
[0034] tn,t2i--冷卻水或油的進出口溫度，[Γ]。
[0035] Δ Em= A Eml+ A Em2
[0036]
[0037] 式中：Δ Eml--密封裝置泄漏流量損失，[kW];
[0038] Gx〇--密封水回水流量，[t/h];
[0039] hx〇--密封水回水焓，[kj/kg]。
[0040] Δ Em2 = PexA(te-ta)
[0041 ] 式中：Δ Em2--栗體散熱損失的能量，[kW];
[0042] Pex--栗體的散熱損失功率，根據(jù)經(jīng)驗可以取0.01[kW/(m2 · °C)];
[0043] A--熱交換面積，[m2];
[0044] te、ta--栗內(nèi)水溫、環(huán)境溫度，[m2]。
[0045]
[0046] 式中:η--給水栗效率。
[0047] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述平均值為算術(shù)平均值。
[0048] 作為優(yōu)選，本發(fā)明試驗條件和程序滿足試驗要求。
[0049] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果:原理簡單，容易實現(xiàn)，測量準確、可 靠、穩(wěn)定，整體構(gòu)思獨特，只需兩只校驗合格的熱電偶和兩只校驗合格的壓力表即可，適用 面廣，有利于降低設(shè)備成本。本發(fā)明在采用非常簡單的方法且無需額外增添設(shè)備的情況下 就可以提高測量結(jié)果的栗效率的精確度，簡單，實用，有效。本發(fā)明減小試驗中測量栗的進 出口水的溫度和壓力的試驗隨機誤差和儀表誤差，可提高栗的效率結(jié)果的測量準確性。
【具體實施方式】
[0050] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而 本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0051 ] 實施例。
[0052]本實施例栗熱力性能試驗效率測量中的栗效率精確測量方法的步驟如下：用且僅 用校驗合格的熱電偶Α、壓力表Α、熱電偶Β和壓力表Β進行測量，先將熱電偶Α和壓力表Α安裝 于栗的進水口，以及將熱電偶B和壓力表B安裝于栗的出水口，用熱電偶A和壓力表A分別測 量栗的進水口溫度Π 和進水口壓力R1，用熱電偶B和壓力表B分別測量栗的出口水溫度Π 和 出口水壓力Q1;等工況穩(wěn)定試驗開始后進行數(shù)據(jù)測量，熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表 B分別測量得到栗的進水口溫度XI、進水口壓力R1、出口水溫度Π 和出口水壓力Q1，并進行 第一次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時間符合試驗要求;然后等第一次數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，將熱電 偶B和壓力表B置于同一臺栗的進水口，以及將熱電偶A和壓力表A置于同一臺栗的出水口， 等工況穩(wěn)定試驗開始后進行數(shù)據(jù)測量，熱電偶B和壓力表B分別測量得到栗的進水口溫度X2 和進水口壓力R2，熱電偶A和壓力表A分別測量得到栗的出口水溫度Y2和出口水壓力Q2，并 進行第二次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時間符合試驗要求;數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，計算得到進水口 溫度Π 和進水口溫度X2的溫度平均值T1，進水口壓力R1和進水口壓力R2的壓力平均值P1， 出口水溫度Π 和出口水溫度Y2的溫度平均值T2，以及出口水壓力Q1和出口水壓力Q2的壓力 平均值P2,再將溫度平均值T1作為本次栗的效率試驗的進口水溫度，將壓力平均值P1作為 本次栗的效率試驗的進口壓力，將溫度平均值T2作為本次栗的效率試驗的出口水溫度，將 壓力平均值P2作為本次栗的效率試驗的出口水壓力，代入如下公式計算栗效率：
[0053]
[0054] 式中：Η--揚程，[m];
[0055] Pi--進口 壓力，[Pa];
[0056] p2--出口 壓力，[Pa];
[0057] p--平均密度，[kg/m3];
[0058] g--重力加速度，[9.81m/s2];
[0059] Vi--進口 流速，[m/s];
[0060] V2--出口 流速，[m/s];
[0061] Ζι--進口壓力表中心標尚，[m];
[0062] τ·?'--出口壓力表中心標高，[m]。
[0063]
[0064] 式中：Pu--有效功率，[kW];
[0065] G--出口 流量，[t/h]。
[0066]
[0067] 式中：Pa--給水栗軸功率，[kW];
[0068] h2--給水栗出口水比焓，[kj/kg];
[0069] hi--給水栗進口水比焓，[kj/kg];
[0070] hx--給水栗密封水進水比焓，[kj/kg];
[0071 ] Gx 密封水進入栗體的流量，[t/h];
[0072] ΔΕ 一一給水栗軸承、栗體散熱及機械損失等，[kW]。
[0073] 在給水栗現(xiàn)場試驗條件下ΔΕ可近似取(0.01~0.03)倍的可滿足工業(yè) 試驗C級精度和整體優(yōu)化的要求，取
[0074]
[0075] Δ E較為精確計算方法：
[0076] Δ E = Δ Em+Ex
[0077]
[0078] 式中：Ex--冷卻水或油吸收的能量，[kW];
[0079] Gmi--冷卻水或油質(zhì)量流量，[t/h];
[0080] Cph--冷卻水或油的比熱容，[J/ (kg. °C)];
[0081 ] tn,t2i--冷卻水或油的進出口溫度，[°C ]。
[0082] Δ Em= Δ Emi+ Δ Em2
[0083]
[0084] 式中：Δ Eml--密封裝置泄漏流量損失，[kW];
[0085] Gx〇--密封水回水流量，[t/h];
[0086] hx〇--密封水回水焓，[kj/kg]。
[0087] Δ Em2 = PexA(te-ta)
[0088] 式中：Δ Em2--栗體散熱損失的能量，[kW];
[0089] Pex--栗體的散熱損失功率，根據(jù)經(jīng)驗可以取0.01[kW/(m2 · °C)];
[0090] A--熱交換面積，[m2];
[0091] te、ta--栗內(nèi)水溫、環(huán)境溫度，[m2]。
[0092]
[0093] 式中：n-一給水栗效率。
[0094] 本實施例中的平均值為算術(shù)平均值。第一次測量和第二次測量互換的既包括熱電 偶，還包括壓力表。試驗條件和程序滿足試驗要求。
[0095] 例如某電廠栗熱力性能效率測量試驗時，首先用兩只校驗合格的熱電偶測得栗的 進出口水溫度分別為165.05°C和169.18°C，其次把這兩只熱電偶測量位置互換，測得栗的 進出口水溫度分別為164.80°C和169.36°C;由以上數(shù)據(jù)可以看出，由于熱電偶系統(tǒng)誤差的 存在使得單次測量栗的進出口水溫度誤差較大，而采用本發(fā)明的測量方法，則消除了兩只 熱電偶之間的系統(tǒng)誤差，為熱力性能試驗測量栗效率提供了更為精確、真實的數(shù)據(jù)。同理， 本發(fā)明也消除了兩只壓力表之間的系統(tǒng)誤差。
[0096] 下表為采用本發(fā)明中的方法計算得到的栗效率結(jié)果。
[0097]
[0098]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名 稱等可以不同，本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說明。凡依 據(jù)本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或者簡單變化，均包括于本發(fā) 明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種 各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求 書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種栗熱力性能試驗效率測量中的栗效率精確測量方法，其特征在于:所述方法的 步驟如下：用且僅用校驗合格的熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表B進行測量，先將熱電 偶A和壓力表A安裝于栗的進水口，以及將熱電偶B和壓力表B安裝于栗的出水口，用熱電偶A 和壓力表A分別測量栗的進水口溫度Π 和進水口壓力R1，用熱電偶B和壓力表B分別測量栗 的出口水溫度Υ1和出口水壓力Q1;等工況穩(wěn)定試驗開始后進行數(shù)據(jù)測量，熱電偶Α、壓力表 Α、熱電偶Β和壓力表Β分別測量得到栗的進水口溫度XI、進水口壓力R1、出口水溫度Υ1和出 口水壓力Q1，并進行第一次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時間符合試驗要求;然后等第一次數(shù)據(jù) 采集結(jié)束后，將熱電偶Β和壓力表Β置于同一臺栗的進水口，以及將熱電偶Α和壓力表Α置于 同一臺栗的出水口，等工況穩(wěn)定試驗開始后進行數(shù)據(jù)測量，熱電偶B和壓力表B分別測量得 到栗的進水口溫度X2和進水口壓力R2,熱電偶A和壓力表A分別測量得到栗的出口水溫度Y2 和出口水壓力Q2，并進行第二次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時間符合試驗要求;數(shù)據(jù)采集結(jié)束 后，計算得到進水口溫度)(1和進水口溫度X2的溫度平均值T1，進水口壓力R1和進水口壓力 R2的壓力平均值Ρ1，出口水溫度Υ1和出口水溫度Υ2的溫度平均值Τ2,以及出口水壓力Q1和 出口水壓力Q2的壓力平均值Ρ2，再將溫度平均值Τ1作為本次栗的效率試驗的進口水溫度， 將壓力平均值Ρ1作為本次栗的效率試驗的進口壓力，將溫度平均值Τ2作為本次栗的效率試 驗的出口水溫度，將壓力平均值Ρ2作為本次栗的效率試驗的出口水壓力，代入公式計算栗 效率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗熱力性能試驗效率測量中的栗效率精確測量方法，其特征 在于:計算栗效率的公式如I- 式中:Η--揚程，[m];Pi--進口壓力，[Pa]; P2--出口壓力，[Pa]; P--平均密度，[kg/m3]; g--重力加速度，[9.81m/s2]; Vi--進口 流速，[m/s]; V2--出口流速，[m/s]; Ζι 進口壓力表中心標尚，[m]; Z2--出口壓力表中心標高，[πι? 式中：Pu--有效功率，[kW];G--出口流量，[t/h];式中：Pa--給水栗軸功率，[kW]; h2--給水栗出口水比焓，[kj/kg]; hi--給水栗進口水比焓，[kj/kg]; hx--給水栗密封水進水比焓，[kj/kg]; Gx 密封水進入栗體的流量，[t/h]; ΔΕ-一給水栗軸承、栗體散熱及機械損失等，[kW]; 在給水栗現(xiàn)場試驗條件下A E取(0.01~0.03)倍的Gdhs-lu)，可滿足工業(yè)試驗C級精度 和整體優(yōu)化的要求，取或者米用△ E較為精確計算方法： Δ E = Δ Em+Ex式中:Ex--冷卻水或油吸收的能量，[kW]; Gmi--冷卻水或油質(zhì)量流量，[t/h]; cPh--冷卻水或油的比熱容，[J/(kg. °C)]; tli、t2i--冷卻水或油的進出口溫度，[°C ]; A Em= A Eml+ A Em2式中：Δ Eml-一密封裝置泄漏流量損失，[kW]; Gx。 密封水回水流量，[t/h]; hx〇--密封水回水焓，[kj/kg]; A Em2 = PexA(te-ta) 式中：Δ Em2--栗體散熱損失的能量，[kW]; Pex 栗體的散熱損失功率，根據(jù)經(jīng)驗可以取〇.〇l[kW/(m2 · °C)]; A--熱交換面積，[m2]; te、ta--栗內(nèi)水溫、環(huán)境溫度，[m2]; 式中:η--給水栗效率。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗熱力性能試驗效率測量中的栗效率精確測量方法，其特征 在于:所述平均值為算術(shù)平均值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗熱力性能試驗效率測量中的栗效率精確測量方法，其特征 在于:試驗條件和程序滿足試驗要求。
【文檔編號】F04B51/00GK105864019SQ201610221160
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月8日
【發(fā)明人】張士龍
【申請人】華電電力科學(xué)研究院