一种用于发电机组效率试验水流量和温度测量装置的制作方法

本发明涉及发电机效率试验测量装置，具体涉及一种用于发电机组效率试验水流量和温度测量装置。

背景技术：

在现场发电机效率试验中，需要检验发电机在发电过程中能量转换的情况；效率影响发电机耗能的多少，在电机带载时，电机的所有损耗最终都变成热，而这些热传给冷却介质；因此只要测得冷却介质的温升和流量，即可求得电机的各项损耗，从而得到电机的效率；此时就需要相应的试验装置来测量冷却介质的流量和温升；目前还没有针对此项试验的相应测量装置。

技术实现要素：

本发明提供一种用于发电机效率试验时冷却介质流量和温度测量装置。

本发明采用的技术方案是：一种用于发电机效率试验水流量和温度测量装置，包括连接发电机进水管和发电机出水管的管道；管道包括与发电机进水管连接的第一连接部、与第一连接部连接的仪表试验段和与发电机出水管连接的第二连接部；第一连接部和仪表试验段之间设置有测温铂电阻；仪表试验段依次包括前端直管段、流量计、后端直管段、节流阀和排气孔。

进一步的，所述管道为U型或Ω型。

进一步的，所述第一连接部还设置有过渡软管。

进一步的，所述第一连接部和仪表试验段之间通过第一节流锥形管连接，仪表试验段和第二连接部之间通过第二节流锥形管连接。

进一步的，还设置有至少一个高度可调的管道安装支架用于支撑管道。

进一步的，所述过渡软管与仪表试验段之间还设置有延长管。

进一步的，所述第一连接部通过第一法兰弯管连接发电机进水管，其中弯管两端的法兰尺寸不同。

进一步的，所述第二连接部通过第二法兰弯管连接发电机出水管，其中弯管两端的法兰尺寸不同。

进一步的，所述测温铂电阻、流量计和节流阀均通过带法兰的弯管设置在管道上。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中冷却水通过法兰弯管变换，再经过节流锥形管、节流阀的作用使其流速均匀，充满测量管道；通过递减节流后使其流速提高，提高流量的测量精度；

(2)本发明可通过节流阀和节流锥形管调节水流量的大小，经仪表测量端的管径递次缩小后，雷诺数在一定范围内，水流均匀且保持在层流状态，当调节节流阀使水流量变小，其出水温度变大，提高温差的测量精度；

(3)本发明可用于汽轮发电机、核能发电机及水轮发电机等以水作为二次冷却介质的电机效率试验，具有很好的推广及应用价值。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明立式安装示意图。

图3为卧式安装示意图。

图4为本发明中管道安装支架结构示意图。

图中：1-发电机进水管，2-第一法兰弯管，3-过渡软管，4-延长管，5-测温铂电阻，6-前端直管段，7-流量计，8-后端直管段，9-节流阀，10-管道安装支架，11-排气孔，12-第二法兰弯管，13-发电机出水管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1-3所示，一种用于发电机组效率试验水流量和温度测量装置，包括连接发电机进水管1和发电机出水管13的管道；管道包括与发电机进水管1连接的第一连接部、与第一连接部连接的仪表试验段和与发电机出水管13连接的第二连接部；第一连接部和仪表试验段之间设有测温铂电阻5；仪表试验段依次包括前端直管段6、流量计7、后端直管段8、节流阀9和排气孔11。

使用时，冷却水由发电机进水管1经第一连接部、测温铂电阻5、仪表试验段和第二连接部进入发电机出水管13，并先通过排气孔11排出管道中多余的空气；仪表试验段管道内的水经转换流经前端直管段6变换，再经由节流阀9作用后，其流速均匀，平行于轴线流动的流线；测量冷却水的出水温度T₁，冷却水进入发电机之前的温度为T₀，其温差为T₁-T₀。

在进行发电机效率试验时，电机产生的损耗通过冷却水带走，根据国标GB/T 5321-2005，损耗P可按如下公式计算：

P＝C_p·ρ·Q·(T₁-T₀)

公式中，C_p为水的比热，kJ/kg/K；

ρ为水的密度，kg/m³；

Q为水流量，m³/h；

T₁为出水温度，℃；

T₀为进水温度，℃。

进一步的，所述管道为U型或Ω型；管道也可以为适应具体情况的其他形状，管道尺寸和型号不尽相同，经过弯管法兰和仪表测量端后管径会相应缩小。

进一步的，所述第一连接部还设置有过渡软管3；设置过渡软管3可适应不同连接距离和高度。

进一步的，所述第一连接部和仪表试验段之间通过第一节流锥形管连接，仪表试验段和第二连接部之间通过第二节流锥形管连接；冷却水经由第一节流锥形管的作用后至仪表试验段，然后经第二节流锥形管放大后经第二连接部进入发电机出水管13；可以使得其流速更加均匀，减小测量误差。

进一步的，还设置有至少一个高度可调的管道安装支架10用于支撑管道；通过设置管道安装支架10可以更加方便的调节试验管道的放置高度，适应不同的管道。

进一步的，所述过渡软管3与仪表试验段之间还设置有延长管4。

进一步的，所述第一连接部通过第一法兰弯管2连接发电机进水管1。

进一步的，所述第二连接部通过第二法兰弯管12连接发电机出水管13。

进一步的，所述测温铂电阻5、流量计7和节流阀9均通过带法兰的弯管设置在管道上。

水经由法兰弯管、节流锥形管、节流阀9的作用后，其流速均匀，平行于轴线流动的流线；本发明能有效调节冷却水流量，提升水流速度仍满足雷诺数限值，达到满管且处于层流状态；并且通过两次递减节流，流量减小，增大冷却进出水间的温差，减小测量误差，提高流量和温度测量精度，从而提升效率的测试精度；本发明用于发电机效率试验的冷却介质参数测量的装置，该装置一端为90°法兰，另一端为带软管的法兰，可适应不同连接距离及角度；能精确的测量冷却介质的流量和温度，精确计算电机的损耗，可用于测量空气、推力轴承、导轴承等冷却器带走的损耗，还可以用于汽轮发电机、核能发电机及水轮发电机等以水作为二次冷却介质的电机效率试验，具有良好的推广及应用价值。