泵热力性能试验效率测量中的泵效率精确测量方法
【专利摘要】本发明涉及一种泵热力性能试验效率测量中的泵效率精确测量方法。目前在泵热力性能试验效率测量中泵效率结果的准确性对泵进出口压力温度准确性的依懒性比较高。本发明的步骤如下：用且仅用校验合格的热电偶A、压力表A、热电偶B和压力表B进行测量，先将热电偶A和压力表A安装于泵的进水口，以及将热电偶B和压力表B安装于泵的出水口进行测量；然后将热电偶B和压力表B置于同一台泵的进水口，以及将热电偶A和压力表A置于同一台泵的出水口进行测量，将压力平均值P1作为本次泵的效率试验的进口压力，将压力平均值P2作为本次泵的效率试验的出口水压力，代入公式计算泵效率。本发明的操作简单，可以保证测量计算出来的泵的效率更精确。
【专利说明】
泵热力性能试验效率测量中的泵效率精确测量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种栗效率精确测量方法，尤其是涉及一种栗热力性能试验效率测量 中的栗效率精确测量方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术在栗热力性能试验效率测量中，栗的进出口水温度压力测量方法通常采 用两只热电偶(压力表)单独测量栗的进出口水温度(压力），最后取试验过程中每只热电偶 (压力表)测量值的平均值，由于栗的进出口水温度(压力）对栗效率试验结果影响权重较 大，使得栗热力性能试验效率测量中栗效率结果的准确性对栗进出口压力温度准确性的依 懒性比较高，在其他试验环节准确、其他试验条件满足、其他辅助流量测量准确的情况下， 给水栗的效率测量结果对给水栗的进出口温度的测量准确性依赖比较高，而循环水栗的进 出口压力的测量准确性对循环水栗效率的测量结果影响比较大。《华北电力大学学报》在 2000年10月第27卷第4期的第88-92页公开的热力学方法测量栗效率的研究进展中，虽然记 载了相对较好的计算栗效率的公式，但是该计算公式依旧受栗进出口水温度(压力）的影响 较大，如果采用现有的测量方法来测量栗的进出口水温度(压力），对热电偶的测量精度要 求非常高，不仅大大增加了设备的投资成本，而且大大增加了对热电偶维护的成本，还会导 致栗效率测量偏差较大，而且难以排除试验随机误差和仪表误差。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种操作简单，可以 保证测量计算出来的栗的效率更精确的栗热力性能试验效率测量中的栗效率精确测量方 法。
[0004] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该栗热力性能试验效率测量中的栗效 率精确测量方法，其特征在于:所述方法的步骤如下：用且仅用校验合格的热电偶A、压力表 A、热电偶B和压力表B进行测量，先将热电偶A和压力表A安装于栗的进水口，以及将热电偶B 和压力表B安装于栗的出水口，用热电偶A和压力表A分别测量栗的进水口温度XI和进水口 压力R1，用热电偶B和压力表B分别测量栗的出口水温度Π 和出口水压力Q1;等工况稳定试 验开始后进行数据测量，热电偶A、压力表A、热电偶B和压力表B分别测量得到栗的进水口温 度XI、进水口压力R1、出口水温度Y1和出口水压力Q1，并进行第一次数据采集，采集原始数 据时间符合试验要求;然后等第一次数据采集结束后，将热电偶B和压力表B置于同一台栗 的进水口，以及将热电偶A和压力表A置于同一台栗的出水口，等工况稳定试验开始后进行 数据测量，热电偶B和压力表B分别测量得到栗的进水口温度X2和进水口压力R2,热电偶A和 压力表A分别测量得到栗的出口水温度Y2和出口水压力Q2，并进行第二次数据采集，采集原 始数据时间符合试验要求;数据采集结束后，计算得到进水口温度Π 和进水口温度X2的温 度平均值T1，进水口压力R1和进水口压力R2的压力平均值P1，出口水温度Y1和出口水温度 Y2的温度平均值T2,以及出口水压力Q1和出口水压力Q2的压力平均值P2,再将温度平均值 T1作为本次栗的效率试验的进口水温度，将压力平均值P1作为本次栗的效率试验的进口压 力，将温度平均值T2作为本次栗的效率试验的出口水温度，将压力平均值P2作为本次栗的 效率试验的出口水压力，代入公式计算栗效率。
[0005] 作为优选，本发明计算栗效率的公式如下：
[0006]
[0007] 式中:Η--扬程，[m];
[0008] P!--进口 压力，[Pa];
[0009] p2--出口 压力，[Pa];
[0010] p--平均密度，[kg/m3];
[0011] g--重力加速度，[9.81m/s2];
[0012] Vi--进口 流速，[m/s];
[0013] V2 --出口 流速，[m/s];
[0014] Ζι--进口压力表中心标尚，[m];
[0015] Z2--出口压力表中心标高，[m]。
[0016]
[0017] 式中：pu--有效功率，[kw];
[0018] G--出口 流量，[t/h]。
[0019]
[0020] 式中：Pa--给水栗轴功率，[kW];
[0021] h2--给水栗出口水比焓，[kj/kg];
[0022] hi--给水栗进口水比焓，[kj/kg];
[0023] hx--给水栗密封水进水比焓，[kj/kg];
[0024] Gx--密封水进入栗体的流量，[t/h];
[0025] ΔΕ--给水栗轴承、栗体散热及机械损失等，[kW]。
[0026] 在给水栗现场试验条件下ΔΕ可近似取(0.01~0.03)倍的可满足工业 试验C级精度和整体优化的要求，取
[0027]
[0028] Λ E较为精确计算方法：
[0029] ΔΕ= ΔΕμ+Εχ
[0030]
[0031] 式中：Εχ--冷却水或油吸收的能量，[kW];
[0032] Gmi--冷却水或油质量流量，[t/h];
[0033] cPh--冷却水或油的比热容，[J/(kg. °C )];
[0034] tn,t2i--冷却水或油的进出口温度，[Γ]。
[0035] Δ Em= A Eml+ A Em2
[0036]
[0037] 式中：Δ Eml--密封装置泄漏流量损失，[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--栗体散热损失的能量，[kW];
[0042] Pex--栗体的散热损失功率，根据经验可以取0.01[kW/(m2 · °C)];
[0043] A--热交换面积，[m2];
[0044] te、ta--栗内水温、环境温度，[m2]。
[0045]
[0046] 式中:η--给水栗效率。
[0047] 作为优选，本发明所述平均值为算术平均值。
[0048] 作为优选，本发明试验条件和程序满足试验要求。
[0049] 本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果:原理简单，容易实现，测量准确、可 靠、稳定，整体构思独特，只需两只校验合格的热电偶和两只校验合格的压力表即可，适用 面广，有利于降低设备成本。本发明在采用非常简单的方法且无需额外增添设备的情况下 就可以提高测量结果的栗效率的精确度，简单，实用，有效。本发明减小试验中测量栗的进 出口水的温度和压力的试验随机误差和仪表误差，可提高栗的效率结果的测量准确性。
【具体实施方式】
[0050] 下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而 本发明并不局限于以下实施例。
[0051 ] 实施例。
[0052]本实施例栗热力性能试验效率测量中的栗效率精确测量方法的步骤如下：用且仅 用校验合格的热电偶Α、压力表Α、热电偶Β和压力表Β进行测量，先将热电偶Α和压力表Α安装 于栗的进水口，以及将热电偶B和压力表B安装于栗的出水口，用热电偶A和压力表A分别测 量栗的进水口温度Π 和进水口压力R1，用热电偶B和压力表B分别测量栗的出口水温度Π 和 出口水压力Q1;等工况稳定试验开始后进行数据测量，热电偶A、压力表A、热电偶B和压力表 B分别测量得到栗的进水口温度XI、进水口压力R1、出口水温度Π 和出口水压力Q1，并进行 第一次数据采集，采集原始数据时间符合试验要求;然后等第一次数据采集结束后，将热电 偶B和压力表B置于同一台栗的进水口，以及将热电偶A和压力表A置于同一台栗的出水口， 等工况稳定试验开始后进行数据测量，热电偶B和压力表B分别测量得到栗的进水口温度X2 和进水口压力R2，热电偶A和压力表A分别测量得到栗的出口水温度Y2和出口水压力Q2，并 进行第二次数据采集，采集原始数据时间符合试验要求;数据采集结束后，计算得到进水口 温度Π 和进水口温度X2的温度平均值T1，进水口压力R1和进水口压力R2的压力平均值P1， 出口水温度Π 和出口水温度Y2的温度平均值T2，以及出口水压力Q1和出口水压力Q2的压力 平均值P2,再将温度平均值T1作为本次栗的效率试验的进口水温度，将压力平均值P1作为 本次栗的效率试验的进口压力，将温度平均值T2作为本次栗的效率试验的出口水温度，将 压力平均值P2作为本次栗的效率试验的出口水压力，代入如下公式计算栗效率：
[0053]
[0054] 式中：Η--扬程，[m];
[0055] Pi--进口 压力，[Pa];
[0056] p2--出口 压力，[Pa];
[0057] p--平均密度，[kg/m3];
[0058] g--重力加速度，[9.81m/s2];
[0059] Vi--进口 流速，[m/s];
[0060] V2--出口 流速，[m/s];
[0061] Ζι--进口压力表中心标尚，[m];
[0062] τ·?'--出口压力表中心标高，[m]。
[0063]
[0064] 式中：Pu--有效功率，[kW];
[0065] G--出口 流量，[t/h]。
[0066]
[0067] 式中：Pa--给水栗轴功率，[kW];
[0068] h2--给水栗出口水比焓，[kj/kg];
[0069] hi--给水栗进口水比焓，[kj/kg];
[0070] hx--给水栗密封水进水比焓，[kj/kg];
[0071 ] Gx 密封水进入栗体的流量，[t/h];
[0072] ΔΕ 一一给水栗轴承、栗体散热及机械损失等，[kW]。
[0073] 在给水栗现场试验条件下ΔΕ可近似取(0.01~0.03)倍的可满足工业 试验C级精度和整体优化的要求，取
[0074]
[0075] Δ E较为精确计算方法：
[0076] Δ E = Δ Em+Ex
[0077]
[0078] 式中：Ex--冷却水或油吸收的能量，[kW];
[0079] Gmi--冷却水或油质量流量，[t/h];
[0080] Cph--冷却水或油的比热容，[J/ (kg. °C)];
[0081 ] tn,t2i--冷却水或油的进出口温度，[°C ]。
[0082] Δ Em= Δ Emi+ Δ Em2
[0083]
[0084] 式中：Δ Eml--密封装置泄漏流量损失，[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--栗体散热损失的能量，[kW];
[0089] Pex--栗体的散热损失功率，根据经验可以取0.01[kW/(m2 · °C)];
[0090] A--热交换面积，[m2];
[0091] te、ta--栗内水温、环境温度，[m2]。
[0092]
[0093] 式中：n-一给水栗效率。
[0094] 本实施例中的平均值为算术平均值。第一次测量和第二次测量互换的既包括热电 偶，还包括压力表。试验条件和程序满足试验要求。
[0095] 例如某电厂栗热力性能效率测量试验时，首先用两只校验合格的热电偶测得栗的 进出口水温度分别为165.05°C和169.18°C，其次把这两只热电偶测量位置互换，测得栗的 进出口水温度分别为164.80°C和169.36°C;由以上数据可以看出，由于热电偶系统误差的 存在使得单次测量栗的进出口水温度误差较大，而采用本发明的测量方法，则消除了两只 热电偶之间的系统误差，为热力性能试验测量栗效率提供了更为精确、真实的数据。同理， 本发明也消除了两只压力表之间的系统误差。
[0096] 下表为采用本发明中的方法计算得到的栗效率结果。
[0097]
[0098]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名 称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依 据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发 明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种 各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求 书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种栗热力性能试验效率测量中的栗效率精确测量方法，其特征在于:所述方法的 步骤如下：用且仅用校验合格的热电偶A、压力表A、热电偶B和压力表B进行测量，先将热电 偶A和压力表A安装于栗的进水口，以及将热电偶B和压力表B安装于栗的出水口，用热电偶A 和压力表A分别测量栗的进水口温度Π 和进水口压力R1，用热电偶B和压力表B分别测量栗 的出口水温度Υ1和出口水压力Q1;等工况稳定试验开始后进行数据测量，热电偶Α、压力表 Α、热电偶Β和压力表Β分别测量得到栗的进水口温度XI、进水口压力R1、出口水温度Υ1和出 口水压力Q1，并进行第一次数据采集，采集原始数据时间符合试验要求;然后等第一次数据 采集结束后，将热电偶Β和压力表Β置于同一台栗的进水口，以及将热电偶Α和压力表Α置于 同一台栗的出水口，等工况稳定试验开始后进行数据测量，热电偶B和压力表B分别测量得 到栗的进水口温度X2和进水口压力R2,热电偶A和压力表A分别测量得到栗的出口水温度Y2 和出口水压力Q2，并进行第二次数据采集，采集原始数据时间符合试验要求;数据采集结束 后，计算得到进水口温度)(1和进水口温度X2的温度平均值T1，进水口压力R1和进水口压力 R2的压力平均值Ρ1，出口水温度Υ1和出口水温度Υ2的温度平均值Τ2,以及出口水压力Q1和 出口水压力Q2的压力平均值Ρ2，再将温度平均值Τ1作为本次栗的效率试验的进口水温度， 将压力平均值Ρ1作为本次栗的效率试验的进口压力，将温度平均值Τ2作为本次栗的效率试 验的出口水温度，将压力平均值Ρ2作为本次栗的效率试验的出口水压力，代入公式计算栗 效率。2. 根据权利要求1所述的栗热力性能试验效率测量中的栗效率精确测量方法，其特征 在于:计算栗效率的公式如I- 式中:Η--扬程，[m];Pi--进口压力，[Pa]; P2--出口压力，[Pa]; P--平均密度，[kg/m3]; g--重力加速度，[9.81m/s2]; Vi--进口 流速，[m/s]; V2--出口流速，[m/s]; Ζι 进口压力表中心标尚，[m]; Z2--出口压力表中心标高，[πι? 式中：Pu--有效功率，[kW];G--出口流量，[t/h];式中：Pa--给水栗轴功率，[kW]; h2--给水栗出口水比焓，[kj/kg]; hi--给水栗进口水比焓，[kj/kg]; hx--给水栗密封水进水比焓，[kj/kg]; Gx 密封水进入栗体的流量，[t/h]; ΔΕ-一给水栗轴承、栗体散热及机械损失等，[kW]; 在给水栗现场试验条件下A E取(0.01~0.03)倍的Gdhs-lu)，可满足工业试验C级精度 和整体优化的要求，取或者米用△ E较为精确计算方法： Δ E = Δ Em+Ex式中:Ex--冷却水或油吸收的能量，[kW]; Gmi--冷却水或油质量流量，[t/h]; cPh--冷却水或油的比热容，[J/(kg. °C)]; tli、t2i--冷却水或油的进出口温度，[°C ]; A Em= A Eml+ A Em2式中：Δ Eml-一密封装置泄漏流量损失，[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--栗体散热损失的能量，[kW]; Pex 栗体的散热损失功率，根据经验可以取〇.〇l[kW/(m2 · °C)]; A--热交换面积，[m2]; te、ta--栗内水温、环境温度，[m2]; 式中:η--给水栗效率。3. 根据权利要求1所述的栗热力性能试验效率测量中的栗效率精确测量方法，其特征 在于:所述平均值为算术平均值。4. 根据权利要求1所述的栗热力性能试验效率测量中的栗效率精确测量方法，其特征 在于:试验条件和程序满足试验要求。
【文档编号】F04B51/00GK105864019SQ201610221160
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】张士龙
【申请人】华电电力科学研究院