专利名称：一种货油系统的测试装置和方法
技术领域：
本发明涉及船舶机械领域，特别涉及一种货油系统的测试装置和方法。
背景技术：
油船的货油系统是综合了货油装卸和扫舱等功能的系统。货油系统主要包括用于输送货油的货油泵和用于配合货油泵抽吸残油的真空扫舱辅助装置。将货油系统安装到油船之前，为了检验货油系统的性能，需对货油系统进行陆上测试，并根据测试结果判定货油系统是否可靠。其中，现有的货油系统的测试方式为，采用测试装置模拟货油系统的运行工况对货油系统进行测试。该测试装置包括变频电机、传动组件、变频器、控制单元、吸水管、排水管、电动闸阀和水池。具体地，传动组件连接待测货油 泵和变频电机；变频器与变频电机相连；吸水管和排水管的一端分别设置在水池内；吸水管的另一端与待测货油泵的进油口连通；排水管的另一端与待测货油泵的出油口连通；待测真空扫舱辅助装置和电动闸阀设置在吸水管上。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题由于货油系统的实际扫舱工况是需要将油舱中的货油尽量排尽，而在现有测试方式中，待测货油泵的吸入和排出均在一个水池中，因此无法满足扫舱试验所需的工况，故现有的测试装置不能模拟扫描工况，将导致得到的待测货油系统的测量结果不全面。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种货油系统的测试装置和方法。所述技术方案如下—方面，提供了一种货油系统的测试装置，所述货油系统包括货油泵、气液分离罐、以及真空泵组；所述货油泵包括泵本体、以及分别设在所述泵本体上的第一传动轴、进油口和出油口 ；所述测试装置包括阀门单元、变频电机、传动组件、变频器、控制单元、吸水管、排水管、以及水池；所述变频电机包括电机本体和设在所述电机本体上的第二传动轴；所述传动组件连接所述第一传动轴和所述第二传动轴，所述变频器与所述变频电机连接；所述吸水管的一端与所述进油口连通；所述排水管的一端与所述出油口连通，所述水池包括第一子水池和蓄水量不小于所述第一子水池的第二子水池；所述第一子水池和所述第二子水池之间设有电动水闸门；所述吸水管的另一端设置在所述第一子水池内；所述排水管的另一端设置在所述第二子水池内；所述阀门单元设在所述排水管上；所述气液分离罐设在所述吸水管上；所述真空泵组与所述气液分离罐连接。其中，所述阀门单元包括液控蝶阀、阀门控制阀和动力泵站；所述液控蝶阀设在所述排水管上；所述阀门控制阀与所述液控蝶阀连接；所述动力泵站分别与所述阀门控制阀和所述控制单元连接。其中，所述第一子水池和所述第二子水池的总蓄水量大于300立方米。其中，所述装置还包括第一测压环和第二测压环；所述第一测压环设在所述吸水管上且位于所述进油口与所述气液分离罐之间；所述第二测压环设在所述排水管上且位于所述出油口与所述阀门单元之间；所述第一测压环和所述第二测压环分别与所述控制单元连接。其中，所述装置还包括设在所述吸水管上且与所述控制单元连接的电动闸阀；所述气液分离罐位于所述进油口与所述电动闸阀之间。其中，所述装置还包括设在所述排水管上且与所述控制单元连接的电磁流量计。另一方面，提供了一种货油系统的测试方法，所述方法包括打开第一子水池和第二子水池之间的电动水闸门，使所述第一子水池和所述第二子水池连通；其中，所述第一子水池的蓄水量不大于所述第二子水池的蓄水量；启动货油泵，使所述货油泵以第一预定转速将所述第一子水池中的水输送至所述第二子水池；·调节所述电动水闸门的开度，减少所述第二子水池流入所述第一子水池的水量；采用气液分离罐实时检测所述货油泵的吸入流量，并分离所述货油泵吸入的液体和气体；同时采用真空泵组抽吸出所述气液分离罐分离出的气体；当所述吸入流量低于预定吸入流量时，采用阀门单元调节所述货油泵的输出流量至预定输出流量，并改变所述货油泵的转速，使所述货油泵以第二预定转速将所述第一子水池中的水输送至所述第二子水池。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过将实船中货油系统的货油泵、气液分离罐、以及真空泵组，按照实船的安装形式集成为一体进行测试，且与货油泵进油口连通的吸水管的另一端设置在第一子水池内；与货油泵出油口连通的排水管的另一端设置在第二子水池内；第一子水池的蓄水量不大于第二子水池的蓄水量；这样，调节第一子水池和第二子水池之间的电动水闸门，能够模拟货油系统的扫舱工况，测试货油系统的扫舱性能；从而能够测试货油系统整体的性能，使得最终得到的货油系统的性能参数的准确度高；并且，测试装置比较简单，容易布置，经济效益可观。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例一提供的一种货油系统的测试装置的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例一本发明实施例一提供了一种货油系统的测试装置，参见图1，待测货油系统包括货油泵(图中未示出)、气液分离罐I和真空泵组2。其中，货油泵包括泵本体、以及分别设在泵本体上的第一传动轴、进油口和出油口。该测试装置包括阀门单元、变频电机4、传动组件(图中未示出)、变频器5、控制单元6、吸水管7、排水管8和水池。其中，变频电机4包括电机本体和设在电机本体上的第二传动轴。进一步地，连接第一传动轴和第二传动轴通过传动组件连接。变频器5与变频电机4连接。吸水管7的一端与进油口连通，排水管8的一端与出油口连通。其中，该水池包括第一子水池9和蓄水量不小于第一子水池9的第二子水池10 ；第一子水池9和第二子水池10之间设有电动水闸门11。吸水管7的另一端设置在第一子水池9内。排水管8的另一端设置在第二子水池10内。阀门单元设在排水管8上。气液分离罐I设在吸水管7上；真空泵组2与气液分离罐I连接。
具体地，货油泵、气液分离罐I和真空泵组2为待测货油系统的组成部分。气液分离罐I用于在扫舱过程中，分离货油泵通过吸水管7输入的气体和液体，并实时检测货油泵的输入流量。真空泵组2用于抽吸气液分离罐I分离出的气体。此为本领域熟知技术，在此不再详述。其中，阀门单元用于调节货油泵的输出流量。阀门单元包括液控蝶阀3a、阀门控制阀3b和动力泵站3c。液控蝶阀3a设在排水管8上；阀门控制阀3b与液控蝶阀3a连接；动力泵站3c分别与阀门控制阀3b和控制单元6连接。具体地，阀门控制阀3b集成在动力泵站3c上。动力泵站3c在控制单元6的指令下启动，驱动阀门控制阀3b以调节液控蝶阀3a，达到液控蝶阀3a控制货油泵的输出液量的目的。其中，传动组件用于在货油泵和变频电机4之间传递动力。进一步地，可依据油船的实际安装形式及GB/T3216-2005等相关标准规范，通过传动组件立式连接货油泵和变频电机4。具体地，传动组件包括第一法兰、转速转矩仪和第二法兰。第一法兰分别与第一传动轴和转速转矩仪连接；第二法兰分别与第二传动轴和转速转矩仪连接。其中，变频器5用于调节变频电机4的转速。控制单元6用于根据货油泵的转速和吸入流量对变频器5进行控制。其中，第一子水池9用于模拟油船上的货油舱。第二子水池10用于模拟放置货油泵排出的货油的油舱。具体地，第一子水池9中的水被货油泵通过吸水管7吸入，然后通过排水管8排入第二子水池10中。由于电动水闸门11连通了第一子水池9和第二子水池10，则可以控制电控水闸门11的开度，以调节第一子水池9中的液位变化。进一步地，第一子水池9和第二子水池10的总蓄水量大于300立方米。其中，该测试装置还包括与用于测量进油口的水压的第一测压环12和用于测量出油口的水压的第二测压环13。第一测压环12设在吸水管7上且位于进油口与气液分离罐I之间；第二测压环13设在排水管8上且位于出油口与阀门单元之间；第一测压环12和第二测压环13分别与控制单元6连接。其中，该测试装置还包括设在吸水管7上且与控制单元6连接的电动闸阀14 ;气液分离罐I位于进油口与电动闸阀14之间。其中，该测试装置还包括设在排水管8上且与控制单元6连接的电磁流量计15。其中，该测试装置还包括用于支撑变频电机4、吸水管7和排水管8的支撑组件。下面简单描述该测试装置的工作原理首先，测试货油系统装卸货油的各性能指标。具体地，启动货油泵，首先，将货油泵运行工况调定在额定工况；同时将电动水闸门11全开，使第一子水池9和第二子水池10中的水形成循环，以模拟实船卸油工况。其次，测试货油系统扫舱的各性能指标。具体地，逐步调节电动水闸门11的开度，使第一子水池9内液位逐步下降，以模拟实船扫舱工况；此时气液分离罐I内的液位也处在逐步下降的过程中，当第一子水池9内液位降至预定液位(例如I米)时，气液分离罐I内液位过低，真空泵组2自动启动，对气液分离罐I内进行抽吸真空，保证货油泵吸口压头以确保货油泵正常运转；同时，控制单元6将控制阀门单元减少货油泵的输出流量且控制变频器5调节货油泵的转速。上述模拟的两种工况与实船货油系统的应用工况基本一致，能够实现对货油系统整体工作情况的全面考察验收。本实施例提供的上述装置带来的有益效果是通过将实船中货油系统的货油泵、气液分离罐、以及真空泵组，按照实船的安装形式集成为一体进行测试，且与货油泵进油口 连通的吸水管的另一端设置在第一子水池内；与货油泵出油口连通的排水管的另一端设置在第二子水池内；第一子水池的蓄水量不大于第二子水池的蓄水量；这样，调节第一子水池和第二子水池之间的电动水闸门，能够模拟货油系统的扫舱工况，测试货油系统的扫舱性能；从而能够测试货油系统整体的性能，使得最终得到的货油系统的性能参数的准确度高；并且，测试装置比较简单，容易布置，经济效益可观。实施例二本发明实施例二提供了一种货油系统的测试方法，该方法流程包括201 :打开第一子水池和第二子水池之间的电动水闸门，使第一子水池和第二子水池连通；启动货油泵，使货油泵以第一预定转速将第一子水池中的水输送至第二子水池。其中，第一子水池的蓄水量不大于第二子水池的蓄水量。具体地，第一子水池和第二子水池连通后，第一子水池和第二子水池中的水形成循环。这样可以采用储水量小的水池模拟储油量大的货油舱，真实反映货油舱。货油泵持续以第一预定转速(额定工况)将第一子水池中的水输送至第二子水池，模拟实船卸油工况。202 :调节电动水闸门的开度，减少第二子水池流入第一子水池的水量；采用气液分离罐实时检测货油泵的吸入流量，并分离货油泵吸入的液体和气体；同时采用真空泵组抽吸出气液分离罐分离出的气体；当吸入流量低于预定吸入流量时，采用阀门单元调节货油泵的输出流量至预定输出流量，并改变货油泵的转速，使货油泵以第二预定转速将第一子水池中的水输送至第二子水池。具体地，逐步关小电动水闸门的开度，减少第二子水池流入第一子水池的水量。在货油泵的输送下，第一子水池中的水的液位将逐步下降。此时，气液分离罐内的液位也处在逐步下降的过程中。随着液位的下降，气液分离罐将自动分离货油泵吸入的液体和气体。当第一子水池中的水的液位降至I米左右时，气液分离罐内液位低于预定的液位时，真空泵组单元自动启动，对气液分离罐内进行抽吸真空，保证货油泵吸口压头以确保货油泵正常运转，此工况与实船扫舱应用基本一致。其中，通过201和202，能够实现对货油系统整体工作情况进行测试，以对货油系统进行全面考察验收。本发明实施例提供的上述方法带来的有益效果是通过将实船中货油系统的货油泵、气液分离罐、以及真空泵组，按照实船的安装形式集成为一体进行测试，且与货油泵进油口连通的吸水管的另一端设置在第一子水池内；与货油泵出油口连通的排水管的另一端设置在第二子水池内；第一子水池的蓄水量不大于第二子水池的蓄水量；这样，调节第一子水池和第二子水池之间的电动水闸门，能够模拟货油系统的扫舱工况，测试货油系统的扫舱性能；从而能够测试货油系统整体的性能，使得最终得到的货油系统的性能参数的准 确度高；并且，测试装置比较简单，容易布置，经济效益可观。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种货油系统的测试装置，所述货油系统包括货油泵、气液分离罐、以及真空泵组；所述货油泵包括泵本体、以及分别设在所述泵本体上的第一传动轴、进油口和出油口 ；所述测试装置包括阀门单元、变频电机、传动组件、变频器、控制单元、吸水管、排水管、以及水池；所述变频电机包括电机本体和设在所 述电机本体上的第二传动轴；所述传动组件连接所述第一传动轴和所述第二传动轴，所述变频器与所述变频电机连接；所述吸水管的一端与所述进油口连通；所述排水管的一端与所述出油口连通，其特征在于， 所述水池包括第一子水池和蓄水量不小于所述第一子水池的第二子水池；所述第一子水池和所述第二子水池之间设有电动水闸门；所述吸水管的另一端设置在所述第一子水池内；所述排水管的另一端设置在所述第二子水池内；所述阀门单元设在所述排水管上；所述气液分离罐设在所述吸水管上；所述真空泵组与所述气液分离罐连接。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述阀门单元包括 液控蝶阀、阀门控制阀和动力泵站；所述液控蝶阀设在所述排水管上；所述阀门控制阀与所述液控蝶阀连接；所述动力泵站分别与所述阀门控制阀和所述控制单元连接。
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述第一子水池和所述第二子水池的总蓄水量大于300立方米。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述装置还包括第一测压环和第二测压环；所述第一测压环设在所述吸水管上且位于所述进油口与所述气液分离罐之间；所述第二测压环设在所述排水管上且位于所述出油口与所述阀门单元之间；所述第一测压环和所述第二测压环分别与所述控制单元连接。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设在所述吸水管上且与所述控制单元连接的电动闸阀；所述气液分离罐位于所述进油口与所述电动闸阀之间。
6.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设在所述排水管上且与所述控制单元连接的电磁流量计。
7.一种货油系统的测试方法，其特征在于，所述方法包括 打开第一子水池和第二子水池之间的电动水闸门，使所述第一子水池和所述第二子水池连通；其中，所述第一子水池的蓄水量不大于所述第二子水池的蓄水量； 启动货油泵，使所述货油泵以第一预定转速将所述第一子水池中的水输送至所述第二子水池； 调节所述电动水闸门的开度，减少所述第二子水池流入所述第一子水池的水量； 采用气液分离罐实时检测所述货油泵的吸入流量，并分离所述货油泵吸入的液体和气体；同时采用真空泵组抽吸出所述气液分离罐分离出的气体； 当所述吸入流量低于预定吸入流量时，采用阀门单元调节所述货油泵的输出流量至预定输出流量，并改变所述货油泵的转速，使所述货油泵以第二预定转速将所述第一子水池中的水输送至所述第二子水池。
全文摘要
本发明公开了一种货油系统的测试装置和方法，属于船舶机械领域。货油系统包括货油泵、气液分离罐和真空泵组；货油泵包括泵本体和分别设在泵本体上的第一传动轴、进油口和出油口；装置包括阀门单元、变频电机、传动组件、变频器、控制单元、吸水管、排水管和水池；变频电机包括电机本体和设在电机本体上的第二传动轴；传动组件连接第一传动轴和第二传动轴；变频器与变频电机连接；吸水管的一端与进油口连通，排水管的一端与出油口连通；水池包括第一子水池和第二子水池；吸水管的另一端设置在第一子水池内；排水管的另一端设置在第二子水池内；阀门单元设在排水管上；气液分离罐设在吸水管上；真空泵组与气液分离罐连接。本发明测试的准确度高。
文档编号G01M99/00GK102901650SQ20121039161
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者方兵, 吴震宇, 丁元亮, 陈斌, 甘正林 申请人:武汉船用机械有限责任公司