一种冷却塔水轮机试验台的控制方法与流程

本发明涉及控制方法，特别涉及一种冷却塔水轮机试验台的控制方法。

背景技术：

长叶型超低比速混流式水轮机是发电厂冷却塔的重要设备。由于目前冷却塔专用的水轮机是一种超低比转速、没有活动导叶、工况比较单一的水轮机，为了模拟现场的使用环境，试验系统水轮机阻力采用与水轮机吨位匹配的直联风机，功率的调节通过换风机以及调整风机桨叶角度实现，水轮机的转速也与其吨位匹配的风机的转速一致。因此设计的试验系统要满足在一定水头、流量、转速的范围内的水轮机效率的测试。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种冷却塔水轮机试验台的控制方法，对水轮机进行是否符合冷却塔水头、流量、转速要求范围的测试。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种冷却塔水轮机试验台的控制方法，其利用冷却塔水轮机试验台的控制系统，该系统包含：水泵，其输入端水路连接水库；稳压罐，其输入端水路连接水泵；压力传感器，其输入端水路连接稳压罐，输出端水路连接水轮机；扭矩仪，其机械连接在水轮机的动力输出轴上；流量传感器，其连接在水轮机与水库之间的水路中，且所述的稳压罐的输入端和输出端分别设有电动闸阀，其特点是，该方法包含如下步骤：

S1，水泵将水流泵入至稳压罐，调节电动闸阀开启的角度，使得水流量达到预定流量区间；

S2，流量传感器、压力传感器分别采集水轮机的进水流量和进水压力，且扭矩仪采集水轮机的扭矩和转速；

S3，调节水泵电机转速，使得系统的水流量调节至下一个预设采样点，并得出在该预设采样点的水轮机的进水流量、水轮机的进水压力、水轮机的扭矩和水轮机的转速；

S4，重复步骤S3，得出多个待测流量点的水轮机的进水流量、水轮机的进水压力、水轮机的扭矩和水轮机的转速。

所述的步骤S1中预定流量区间为预设采样点的±5%。

在所述的S1之前还包含：

步骤S0，将待开启的水泵进行抽真空处理，并确认水泵腔体充满水。

所述的步骤S3具体为：

S3.1，调节水泵电机转速，使得系统的水流量逐渐变化；

S3.2，当水流量在预定时间内在下一个预设采样点的区间内变化，连续每隔一段时间读数，取读数的平均值作为所述预设采样点的采样值。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明可以水轮机进行是否符合冷却塔水头、流量、转速要求范围的测试。

附图说明

图1为本发明一种冷却塔水轮机试验台的控制系统的系统图；

图2为本发明一种冷却塔水轮机试验台的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图1所示，一种冷却塔专用水轮机170的试验系统，该试验系统包含：水泵120、稳压罐130、压力传感器150和扭矩仪160。

水泵120的输入端通过水管水路连接水库110，用于从水库中抽取水，以驱动水轮机170。

本实施例中，试验系统至少设有三台水泵120，水泵120采用扬程为21米的双吸离心式水泵。如果试验系统设有三台水泵，则其中水泵的额定流量可以采用：一台流量2500m³/h，一台流量为2000 m³/h，一台流量1500m³/h。另外为便于调节，上述水泵为变频泵。

稳压罐130的输入端水路连接水泵120。稳压罐130是一个类圆柱型大罐子，通过三个鞍座平稳放置于任意平面上，用于稳定水泵120抽取的水的压力，使得进入被试验水轮机的水流压力稳定在一定范围之内。

在稳压罐130的输入端和输出端分别设有电动闸阀140，该两个电动闸阀140联动控制以实现稳压罐130对水稳定压力的作用。

压力传感器150设置于稳压罐130与水轮机170之前的水路上，压力传感器150输入端水路连接稳压罐130，输出端通过压力钢管水路连接水轮机170的蜗壳，用于实时检测流入水轮机170的水的水压。

本实施例中，压力传感器150选用南京隆顺仪器仪表有限公司生产的压力变送器，型号为：LSYB-801，量程为-0.1兆帕到0.4兆帕（MPa），精度为0.5％FS（Full Scale，满量程）。

水轮机170与水库110之间的水路中还设有流量传感器（图中未显示），该流量传感器用于实时检测流入水轮机170的水的流量。

本实施例中，流量传感器选用科隆(Krohne)测量仪器有限公司生产的电磁流量计，型号为：OPTIFLUX2300/4300W,精度为0.2%MV+1mm/s(DN10-1600)。

一种冷却塔水轮机试验台的控制方法，包含：

S1，水泵120将水流泵入至稳压罐130，调节电动闸阀140开启的角度，使得水流量达到预定流量区间；

S2，流量传感器、压力传感器150分别采集水轮机170的进水流量和进水压力，且扭矩仪160采集水轮机170的扭矩和转速；

S3，通过变频调节器调节水泵120电机转速，使得系统的水流量调节至下一个预设采样点，并得出在该预设采样点的水轮机的进水流量、水轮机的进水压力、水轮机的扭矩和水轮机的转速；

S4，重复步骤S3，得出多个待测流量点的水轮机的进水流量、水轮机的进水压力、水轮机的扭矩和水轮机的转速。

所述的步骤S1中预定流量区间为预设采样点的±5%，即区间为预设采样点的[-5%,+5%]。

在所述的S1之前还包含：

步骤S0，将待开启的水泵进行抽真空处理，并确认水泵腔体充满循环水。

所述的步骤S3具体为：

S3.1，调节水泵电机转速，使得系统的水流量逐渐变化；

S3.2，当水流量在5分钟内在下一个预设采样点的区间内变化（下一个预设采样点的区间为下一个预设采样点的±5%），连续每隔5s读数，取读数的平均值作为所述预设采样点的采样值，该采样值包括水轮机的进水流量、水轮机的进水压力、水轮机的扭矩和水轮机的转速。

在步骤S4后还包含：S5，所有数据采集完成，逐次关闭水泵、电动闸阀。

综上所述，本发明一种冷却塔水轮机试验台的控制方法，对水轮机进行是否符合冷却塔水头、流量、转速要求范围的测试。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。