通用离心泵运行参数的集成测量方法
【专利摘要】本发明涉及离心泵的相关运行参数检测领域，旨在提供通用离心泵运行参数的集成测量方法。该通用离心泵运行参数的集成测量方法，包括压力变送器、温度传感器的使用，具体包括测量：泵的流量、泵的运行效率、泵带走的热量。本发明只需要检测泵进出口压力和泵出口水温和换热后的总水温，这些数据容易采集，并且准确率非常高，传感器设备基本不需要维护，设备费用非常低；本发明为离心泵流量检测设计了一种全新的方法，适用于所有的水力输送系统，且流量、效率等计算误差在3％以内，满足非计量使用。
【专利说明】通用离心泵运行参数的集成测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于离心泵的相关运行参数检测领域，特别涉及通用离心泵运行参数的 集成测量方法。
【背景技术】
[0002] 离心泵在各个生产生活领域都有应用，它作为水力输送系统的最核心设备，起到 决定性作用。同时离心泵也是水力输送系统中唯一的高耗能设备，它能耗的高低决定了这 个系统消耗的高低，因此很有必要对离心泵输出流量、运行效率、传输的能量等运行参数进 行测量、监控，用于进行能耗分析。对于离心泵能耗高低的判断，我们要综合考虑离心泵输 出水量、运行效率和运行电耗等数据。
[0003] 目前离心泵的流量检测都是借助专门的流量计来实现，而专门的流量计在实际使 用中要求的安装环境非常苛刻，并且维护不到位的话，会很容易损坏，这也增加了初期投入 的成本，因此许多工业企业都放弃流量计的安装，或者安装后成为一种摆设；目前能量传输 的检测，主要通过安装能量表，而能量表对于能量的计量是建立在流量检测的基础上；目前 工业企业对于离心泵效率的检测还是一片空白，由于投入成本的限制，只有少许离心泵厂 家的离心泵测试台才会拥有离心泵效率检测的能力，并且需要的测试设备要求较高，虽然 测试精度较高，但不适合在工业企业进行推广。
[0004] 当前，至少80-90%以上的工业企业的离心泵系统都缺乏输出流量、效率等重要数 据的检测能力。而且近乎所有的工业企业，对于离心泵系统的运行的要求仅仅是满足后端 用户需求而已，调节也是通过工人的经验来进行，而具体运行状态如何，能耗高低，是否存 在潜在风险，是否有优化提升的空间等，都是盲目无知的。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能在只检测离心泵进出 口压力和离心泵出口温度和换热后的总温度、电机电流等数据，而获得离心泵输出流量、运 行效率、传输的能量等重要数据的方法。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
[0006] 提供通用离心泵运行参数的集成测量方法，包括压力变送器、温度传感器的使用， 具体包括测量：泵的流量、泵的运行效率、泵带走的热量；
[0007] 所述泵的流量的测量具体包括下述步骤：
[0008] 步骤A:分别在泵的进口和出口直管段的中部安装压力变送器，安装的位置即为 进口压力测压点和出口压力测压点，利用压力变送器采集泵运行时的进口压力P1和出口压 力P2 ;
[0009] 步骤B:测量泵进口压力测压点相对基准面的高度Z1和出口压力测压点相对基准 面的高度Z2，其中，基准面是指水平地面；
[0010] 步骤C:将上述测得数据Pl、p2、Zl、Z2代入下述公式中，计算得到泵的实际扬程H;
【权利要求】
1.通用离心泵运行参数的集成测量方法，包括压力变送器、温度传感器的使用，其特征 在于，具体包括测量：泵的流量、泵的运行效率、泵带走的热量； 所述泵的流量的测量具体包括下述步骤： 步骤A:分别在泵的进口和出口直管段的中部安装压力变送器，安装的位置即为进口 压力测压点和出口压力测压点，利用压力变送器采集泵运行时的进口压力Pl和出口压力 P2 ； 步骤B:测量泵进口压力测压点相对基准面的高度Zl和出口压力测压点相对基准面的 高度z2，其中，基准面是指水平地面； 步骤C:将上述测得数据Pl、p2、Zl、z2代入下述公式中，计算得到泵的实际扬程H;
其中，P为泵输送介质的密度，单位为kg/m3;g为重力加速度，取值9. 8N/m办、％为泵 进口和出口的平均流速，A~U2 ; 步骤D:利用函数绘图软件的函数拟合功能，根据每台泵都配套的流量-扬程特性曲线 图，拟合出对应的流量-扬程特性曲线公式，记为Q=F(H); 步骤E:将步骤C中计算得到的实际扬程H，代入步骤D中拟合出的流量-扬程特性曲 线公式Q=F(H)中，即可计算出泵的实际流量Q; 所述泵的运行效率的测量具体包括下述步骤： 步骤F:通过各泵电机配电柜上的多功能电表，采集电机运行电流I、功率因素cos小、 电压u和电机运行效率ne; 步骤G:通过步骤A至步骤E，计算得到泵的实际扬程H和实际流量Q; 步骤H:将上述数据I、cos$、U、ne、H、Q代入下述公式中，计算得到泵的实际运行效 率np;
Pu=pQgH
其中，P为泵输送介质的密度，单位为kg/m3;g为重力加速度，取值9. 8N/m; 所述泵带走的热量的测量具体包括下述步骤： 步骤I:分别在泵出口和回水的总管上安装温度传感器，利用温度传感器采集泵出口 的温度和换热后的总温度T2 ; 步骤J:通过步骤A至步骤E，计算得到泵的实际流量Q，查阅水的比热值表得到水的比 热值c; 步骤K:将上述数据1\、T2、Q、c代入下述公式中，计算得到泵的实际带走的热量Qh ; Qh= /cmATdt AT^-Ti； 其中，t指介质温度；m为介质质量。
2. 根据权利要求1所述的通用离心泵运行参数的集成测量方法，其特征在于，所述步 骤D中的函数绘图软件采用origin函数绘图软件。
3. 根据权利要求1所述的通用离心泵运行参数的集成测量方法，其特征在于，所述步 骤D中，如果原泵的电机配有变频器，则先依据下述的相似定律公式，由原泵转速和变频后 转速比，计算变频后流量、扬程和功率值，重新绘制变频后泵的流量-扬程特性曲线图，再 由函数绘图软件推算对应公式；
其中，na，nb为泵原转速和变频后转速，单位为r/min;Qa、Qb分别是泵原转速和变频后 的流量；Ha、Hb分别是泵原转速和变频后的扬程；Pa、Pb分别是泵原转速和变频后泵电机的电 流。
【文档编号】F04D15/00GK104405650SQ201410552710
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】汤中彩, 王小华, 方飞龙, 吴宇, 沈岑, 赵栋 申请人:杭州哲达科技股份有限公司