泵熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的泵效率精確測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種泵熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的泵效率精確測(cè)量方法。目前在泵熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中泵效率結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)泵進(jìn)出口壓力溫度準(zhǔn)確性的依懶性比較高。本發(fā)明的步驟如下：用且僅用校驗(yàn)合格的熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表B進(jìn)行測(cè)量，先將熱電偶A和壓力表A安裝于泵的進(jìn)水口，以及將熱電偶B和壓力表B安裝于泵的出水口進(jìn)行測(cè)量；然后將熱電偶B和壓力表B置于同一臺(tái)泵的進(jìn)水口，以及將熱電偶A和壓力表A置于同一臺(tái)泵的出水口進(jìn)行測(cè)量，將壓力平均值P1作為本次泵的效率試驗(yàn)的進(jìn)口壓力，將壓力平均值P2作為本次泵的效率試驗(yàn)的出口水壓力，代入公式計(jì)算泵效率。本發(fā)明的操作簡(jiǎn)單，可以保證測(cè)量計(jì)算出來(lái)的泵的效率更精確。
【專利說(shuō)明】
泵熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的泵效率精確測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種栗效率精確測(cè)量方法，尤其是涉及一種栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量 中的栗效率精確測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)在栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中，栗的進(jìn)出口水溫度壓力測(cè)量方法通常采 用兩只熱電偶(壓力表)單獨(dú)測(cè)量栗的進(jìn)出口水溫度(壓力），最后取試驗(yàn)過(guò)程中每只熱電偶 (壓力表)測(cè)量值的平均值，由于栗的進(jìn)出口水溫度(壓力）對(duì)栗效率試驗(yàn)結(jié)果影響權(quán)重較 大，使得栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中栗效率結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)栗進(jìn)出口壓力溫度準(zhǔn)確性的依 懶性比較高，在其他試驗(yàn)環(huán)節(jié)準(zhǔn)確、其他試驗(yàn)條件滿足、其他輔助流量測(cè)量準(zhǔn)確的情況下， 給水栗的效率測(cè)量結(jié)果對(duì)給水栗的進(jìn)出口溫度的測(cè)量準(zhǔn)確性依賴比較高，而循環(huán)水栗的進(jìn) 出口壓力的測(cè)量準(zhǔn)確性對(duì)循環(huán)水栗效率的測(cè)量結(jié)果影響比較大?！度A北電力大學(xué)學(xué)報(bào)》在 2000年10月第27卷第4期的第88-92頁(yè)公開的熱力學(xué)方法測(cè)量栗效率的研究進(jìn)展中，雖然記 載了相對(duì)較好的計(jì)算栗效率的公式，但是該計(jì)算公式依舊受栗進(jìn)出口水溫度(壓力）的影響 較大，如果采用現(xiàn)有的測(cè)量方法來(lái)測(cè)量栗的進(jìn)出口水溫度(壓力），對(duì)熱電偶的測(cè)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(duì)熱電偶維護(hù)的成本，還會(huì)導(dǎo) 致栗效率測(cè)量偏差較大，而且難以排除試驗(yàn)隨機(jī)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(jiǎn)單，可以 保證測(cè)量計(jì)算出來(lái)的栗的效率更精確的栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的栗效率精確測(cè)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(yàn)效率測(cè)量中的栗效 率精確測(cè)量方法，其特征在于:所述方法的步驟如下：用且僅用校驗(yàn)合格的熱電偶A、壓力表 A、熱電偶B和壓力表B進(jìn)行測(cè)量，先將熱電偶A和壓力表A安裝于栗的進(jìn)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(cè)量栗的進(jìn)水口溫度XI和進(jìn)水口 壓力R1，用熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量栗的出口水溫度Π 和出口水壓力Q1;等工況穩(wěn)定試 驗(yàn)開始后進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量得到栗的進(jìn)水口溫 度XI、進(jìn)水口壓力R1、出口水溫度Y1和出口水壓力Q1，并進(jìn)行第一次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù) 據(jù)時(shí)間符合試驗(yàn)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(tái)栗 的進(jìn)水口，以及將熱電偶A和壓力表A置于同一臺(tái)栗的出水口，等工況穩(wěn)定試驗(yàn)開始后進(jìn)行 數(shù)據(jù)測(cè)量，熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量得到栗的進(jìn)水口溫度X2和進(jìn)水口壓力R2,熱電偶A和 壓力表A分別測(cè)量得到栗的出口水溫度Y2和出口水壓力Q2，并進(jìn)行第二次數(shù)據(jù)采集，采集原 始數(shù)據(jù)時(shí)間符合試驗(yàn)要求;數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，計(jì)算得到進(jìn)水口溫度Π 和進(jìn)水口溫度X2的溫 度平均值T1，進(jìn)水口壓力R1和進(jìn)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(yàn)的進(jìn)口水溫度，將壓力平均值P1作為本次栗的效率試驗(yàn)的進(jìn)口壓 力，將溫度平均值T2作為本次栗的效率試驗(yàn)的出口水溫度，將壓力平均值P2作為本次栗的 效率試驗(yàn)的出口水壓力，代入公式計(jì)算栗效率。
[0005] 作為優(yōu)選，本發(fā)明計(jì)算栗效率的公式如下：
[0006]
[0007] 式中:Η--揚(yáng)程，[m];
[0008] P!--進(jìn)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(jìn)口 流速，[m/s];
[0013] V2 --出口 流速，[m/s];
[0014] Ζι--進(jìn)口壓力表中心標(biāo)尚，[m];
[0015] Z2--出口壓力表中心標(biāo)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(jìn)口水比焓，[kj/kg];
[0023] hx--給水栗密封水進(jìn)水比焓，[kj/kg];
[0024] Gx--密封水進(jìn)入栗體的流量，[t/h];
[0025] ΔΕ--給水栗軸承、栗體散熱及機(jī)械損失等，[kW]。
[0026] 在給水栗現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件下ΔΕ可近似取(0.01~0.03)倍的可滿足工業(yè) 試驗(yàn)C級(jí)精度和整體優(yōu)化的要求，取
[0027]
[0028] Λ E較為精確計(jì)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(jìn)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(yàn)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(yàn)條件和程序滿足試驗(yàn)要求。
[0049] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:原理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，測(cè)量準(zhǔn)確、可 靠、穩(wěn)定，整體構(gòu)思獨(dú)特，只需兩只校驗(yàn)合格的熱電偶和兩只校驗(yàn)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(jiǎn)單的方法且無(wú)需額外增添設(shè)備的情況下 就可以提高測(cè)量結(jié)果的栗效率的精確度，簡(jiǎn)單，實(shí)用，有效。本發(fā)明減小試驗(yàn)中測(cè)量栗的進(jìn) 出口水的溫度和壓力的試驗(yàn)隨機(jī)誤差和儀表誤差，可提高栗的效率結(jié)果的測(cè)量準(zhǔn)確性。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而 本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0051 ] 實(shí)施例。
[0052]本實(shí)施例栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的栗效率精確測(cè)量方法的步驟如下：用且僅 用校驗(yàn)合格的熱電偶Α、壓力表Α、熱電偶Β和壓力表Β進(jìn)行測(cè)量，先將熱電偶Α和壓力表Α安裝 于栗的進(jìn)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(cè) 量栗的進(jìn)水口溫度Π 和進(jìn)水口壓力R1，用熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量栗的出口水溫度Π 和 出口水壓力Q1;等工況穩(wěn)定試驗(yàn)開始后進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表 B分別測(cè)量得到栗的進(jìn)水口溫度XI、進(jìn)水口壓力R1、出口水溫度Π 和出口水壓力Q1，并進(jìn)行 第一次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時(shí)間符合試驗(yàn)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(tái)栗的進(jìn)水口，以及將熱電偶A和壓力表A置于同一臺(tái)栗的出水口， 等工況穩(wěn)定試驗(yàn)開始后進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量得到栗的進(jìn)水口溫度X2 和進(jìn)水口壓力R2，熱電偶A和壓力表A分別測(cè)量得到栗的出口水溫度Y2和出口水壓力Q2，并 進(jìn)行第二次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時(shí)間符合試驗(yàn)要求;數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，計(jì)算得到進(jìn)水口 溫度Π 和進(jìn)水口溫度X2的溫度平均值T1，進(jìn)水口壓力R1和進(jìn)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(yàn)的進(jìn)口水溫度，將壓力平均值P1作為 本次栗的效率試驗(yàn)的進(jìn)口壓力，將溫度平均值T2作為本次栗的效率試驗(yàn)的出口水溫度，將 壓力平均值P2作為本次栗的效率試驗(yàn)的出口水壓力，代入如下公式計(jì)算栗效率：
[0053]
[0054] 式中：Η--揚(yáng)程，[m];
[0055] Pi--進(jìn)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(jìn)口 流速，[m/s];
[0060] V2--出口 流速，[m/s];
[0061] Ζι--進(jìn)口壓力表中心標(biāo)尚，[m];
[0062] τ·?'--出口壓力表中心標(biāo)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(jìn)口水比焓，[kj/kg];
[0070] hx--給水栗密封水進(jìn)水比焓，[kj/kg];
[0071 ] Gx 密封水進(jìn)入栗體的流量，[t/h];
[0072] ΔΕ 一一給水栗軸承、栗體散熱及機(jī)械損失等，[kW]。
[0073] 在給水栗現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件下ΔΕ可近似取(0.01~0.03)倍的可滿足工業(yè) 試驗(yàn)C級(jí)精度和整體優(yōu)化的要求，取
[0074]
[0075] Δ E較為精確計(jì)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(jìn)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(yàn)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(shí)施例中的平均值為算術(shù)平均值。第一次測(cè)量和第二次測(cè)量互換的既包括熱電 偶，還包括壓力表。試驗(yàn)條件和程序滿足試驗(yàn)要求。
[0095] 例如某電廠栗熱力性能效率測(cè)量試驗(yàn)時(shí)，首先用兩只校驗(yàn)合格的熱電偶測(cè)得栗的 進(jìn)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(cè)量位置互換，測(cè)得栗的 進(jìn)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(cè)量栗的進(jìn)出口水溫度誤差較大，而采用本發(fā)明的測(cè)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(yàn)測(cè)量栗效率提供了更為精確、真實(shí)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(jì)算得到的栗效率結(jié)果。
[0097]
[0098]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名 稱等可以不同，本說(shuō)明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例說(shuō)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(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā) 明專利的保護(hù)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(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種 各樣的修改或補(bǔ)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(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的栗效率精確測(cè)量方法，其特征在于:所述方法的 步驟如下：用且僅用校驗(yàn)合格的熱電偶A、壓力表A、熱電偶B和壓力表B進(jìn)行測(cè)量，先將熱電 偶A和壓力表A安裝于栗的進(jìn)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(cè)量栗的進(jìn)水口溫度Π 和進(jìn)水口壓力R1，用熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量栗 的出口水溫度Υ1和出口水壓力Q1;等工況穩(wěn)定試驗(yàn)開始后進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，熱電偶Α、壓力表 Α、熱電偶Β和壓力表Β分別測(cè)量得到栗的進(jìn)水口溫度XI、進(jìn)水口壓力R1、出口水溫度Υ1和出 口水壓力Q1，并進(jìn)行第一次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時(shí)間符合試驗(yàn)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(tái)栗的進(jìn)水口，以及將熱電偶Α和壓力表Α置于 同一臺(tái)栗的出水口，等工況穩(wěn)定試驗(yàn)開始后進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，熱電偶B和壓力表B分別測(cè)量得 到栗的進(jìn)水口溫度X2和進(jìn)水口壓力R2,熱電偶A和壓力表A分別測(cè)量得到栗的出口水溫度Y2 和出口水壓力Q2，并進(jìn)行第二次數(shù)據(jù)采集，采集原始數(shù)據(jù)時(shí)間符合試驗(yàn)要求;數(shù)據(jù)采集結(jié)束 后，計(jì)算得到進(jìn)水口溫度)(1和進(jìn)水口溫度X2的溫度平均值T1，進(jìn)水口壓力R1和進(jìn)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(yàn)的進(jìn)口水溫度， 將壓力平均值Ρ1作為本次栗的效率試驗(yàn)的進(jìn)口壓力，將溫度平均值Τ2作為本次栗的效率試 驗(yàn)的出口水溫度，將壓力平均值Ρ2作為本次栗的效率試驗(yàn)的出口水壓力，代入公式計(jì)算栗 效率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的栗熱力性能試驗(yàn)效率測(cè)量中的栗效率精確測(cè)量方法，其特征 在于:計(jì)算栗效率的公式如I- 式中:Η--揚(yáng)程，[m];Pi--進(jìn)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(jìn)口 流速，[m/s]; V2--出口流速，[m/s]; Ζι 進(jìn)口壓力表中心標(biāo)尚，[m]; Z2--出口壓力表中心標(biāo)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(jìn)口水比焓，[kj/kg]; hx--給水栗密封水進(jìn)水比焓，[kj/kg]; Gx 密封水進(jìn)入栗體的流量，[t/h]; ΔΕ-一給水栗軸承、栗體散熱及機(jī)械損失等，[kW]; 在給水栗現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件下A E取(0.01~0.03)倍的Gdhs-lu)，可滿足工業(yè)試驗(yàn)C級(jí)精度 和整體優(yōu)化的要求，取或者米用△ E較為精確計(jì)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(jìn)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(yàn)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(yàn)效率測(cè)量中的栗效率精確測(cè)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(yàn)效率測(cè)量中的栗效率精確測(cè)量方法，其特征 在于:試驗(yàn)條件和程序滿足試驗(yàn)要求。
【文檔編號(hào)】F04B51/00GK105864019SQ201610221160
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】張士龍
【申請(qǐng)人】華電電力科學(xué)研究院