泵、泵機(jī)組效率測(cè)試方法.ppt

上傳人:za****8 文檔編號(hào):14128587 上傳時(shí)間:2020-07-04 格式:PPT 頁(yè)數(shù):32 大?。?36.51KB
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1、泵、泵機(jī)組效率測(cè)試方法,泵、泵機(jī)組效率測(cè)試方法,(一)術(shù)語(yǔ)定義(二)測(cè)試要求(三)測(cè)試儀器儀表及精度等級(jí)和測(cè)試參量(四)主要計(jì)算公式,(一)術(shù)語(yǔ)定義,1.泵系統(tǒng):由泵、交流電動(dòng)機(jī)、調(diào)速裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、管網(wǎng)按流程要求所組成的總體。2.泵機(jī)組:由泵、交流電動(dòng)機(jī)、調(diào)速裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所組成的總體。3.管網(wǎng):由直管道、彎頭、閥門(mén)、錐管及工藝所必需的其他輔助設(shè)備按流程要求所組成的總體。4.泵系統(tǒng)效率:泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管網(wǎng)末端輸出的有效功率與電動(dòng)機(jī)輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)。,5.泵機(jī)組效率:泵機(jī)組運(yùn)行時(shí),泵輸出功率與電動(dòng)機(jī)輸入功率之比的百分?jǐn)?shù)。6.泵的效率:泵在運(yùn)行時(shí),泵的有效功率(輸出功率)與泵軸功率(或稱泵輸入

2、功率)之比的百分?jǐn)?shù)。7.電動(dòng)機(jī)效率:電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí),實(shí)際輸出功率與輸入有功功率之比的百分?jǐn)?shù)。8.管網(wǎng)效率:管網(wǎng)(吸入或排送管網(wǎng))末端輸出的有效功率與管網(wǎng)(吸入或排送管網(wǎng))起始端輸入的有效功率之比的百分?jǐn)?shù)。,(二)測(cè)試要求,1.測(cè)試應(yīng)在正常生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)行工況下進(jìn)行,測(cè)量時(shí)應(yīng)保證運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。2.測(cè)試儀器儀表應(yīng)能滿足測(cè)試項(xiàng)目的要求,并在檢定合格周期內(nèi)。3.保證液體流量、壓力、電動(dòng)機(jī)輸入功率等主要參量同步測(cè)試。4.測(cè)試時(shí)至少測(cè)試三組數(shù)據(jù),保證每組數(shù)據(jù)的讀取同步進(jìn)行,取每個(gè)測(cè)試參量各次讀數(shù)的算數(shù)平均值作為最后的計(jì)算值。監(jiān)測(cè)時(shí),要求測(cè)試時(shí)間不少于30分鐘,每隔10分鐘記錄一組數(shù)據(jù)。,(三)測(cè)試儀器儀表及精度

3、等級(jí)和測(cè)試參量,測(cè)試儀器儀表明細(xì)表,(四)主要計(jì)算公式,電動(dòng)機(jī)輸入功率泵軸功率泵輸出功率系統(tǒng)輸出功率(系統(tǒng)有效功率)泵的效率泵機(jī)組效率管網(wǎng)效率泵系統(tǒng)效率(泵機(jī)組液體輸送系統(tǒng)效率),電動(dòng)機(jī)輸入功率,(1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)電源為低壓時(shí),一般采用功率法直接測(cè)量,也可采用電度表法間接測(cè)量(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)電源電壓為高壓時(shí),電機(jī)輸入功率可利用電動(dòng)機(jī)控制柜上的電度表配合秒表進(jìn)行測(cè)量,并用下式計(jì)算KCT電流互感器的變比;KPT電壓互感器的變比;n測(cè)量期內(nèi)電度表鋁盤(pán)所轉(zhuǎn)的圈數(shù),r;t電度表轉(zhuǎn)n圈所用的時(shí)間,s;電度表常數(shù),r/(kWh)。,泵軸功率Pa,泵軸所接受的功率,kW。PaPgrmot式中:Pgr電動(dòng)機(jī)輸入功率;

4、mot電動(dòng)機(jī)效率。,電動(dòng)機(jī)效率,PN電動(dòng)機(jī)額定功率,kW;電動(dòng)機(jī)負(fù)載系數(shù),按GB/T12497-1995三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的有關(guān)公式計(jì)算,計(jì)算時(shí)還需要查出電動(dòng)機(jī)額定效率N、電動(dòng)機(jī)空載有功損耗P0兩個(gè)常數(shù)。,泵輸出功率Pu,泵傳遞給液體的功率。PuQgH10-3,Pu泵輸出功率,kW;液體密度,kg/m3;g重力加速度,g9.81m/s2;Q泵實(shí)際排量,m3/s;H泵的總揚(yáng)程,m。,式中:,泵的總揚(yáng)程,P2、P1泵出口、泵進(jìn)口壓力,Pa;Z2-Z1泵出口、泵進(jìn)口壓力表高度差,m;V1、V2泵進(jìn)口、泵出口處液體流速,m/s。,泵輸出功率的簡(jiǎn)要公式,當(dāng)泵的出口、進(jìn)口壓力表高度差(Z2-Z1)和

5、動(dòng)能差可以忽略的情況下允許采用下式計(jì)算泵輸出功率Pu(P2P1)Q10-3,系統(tǒng)輸出功率(系統(tǒng)有效功率),泵系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)管網(wǎng)末端輸出的有效功率,H3調(diào)節(jié)閥后的總揚(yáng)程,P3調(diào)節(jié)閥出口后的壓力,Pa;Z3調(diào)節(jié)閥后的壓力表高度,m;V3調(diào)節(jié)閥后處液體流速,m/s。,泵的效率,Pu泵輸出功率;Pa泵軸功率。,泵機(jī)組效率,Pu泵輸出功率;Pgr電動(dòng)機(jī)輸入功率。,管網(wǎng)效率,H1調(diào)節(jié)閥引起的揚(yáng)程損失,m,H1調(diào)節(jié)閥引起的揚(yáng)程損失,P3調(diào)節(jié)閥出口后的壓力,Pa;Z2-Z3調(diào)節(jié)閥前后的壓力表高度差,m;V3調(diào)節(jié)閥后處液體流速,m/s。,泵系統(tǒng)效率(泵機(jī)組液體輸送系統(tǒng)效率),九、泵的調(diào)速技術(shù)介紹,電動(dòng)機(jī)直接調(diào)速變頻

6、調(diào)速串級(jí)調(diào)速變級(jí)調(diào)速串電阻調(diào)速及無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速變頻調(diào)速與串級(jí)調(diào)速為高效的調(diào)速系統(tǒng),恒速電動(dòng)機(jī)帶調(diào)速傳動(dòng)裝置調(diào)速液力偶合器液力調(diào)速離合器電磁轉(zhuǎn)差離合器,(一)變頻調(diào)速,1.變頻調(diào)速的基本原理2.變頻調(diào)速的優(yōu)缺點(diǎn),1.變頻調(diào)速的基本原理,異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nf電源頻率,Hz;p極對(duì)數(shù);s轉(zhuǎn)差率。,變頻調(diào)速變頻變壓調(diào)速,由上式可知,極數(shù)p一定的異步電動(dòng)機(jī),在轉(zhuǎn)差率S變化不大時(shí),轉(zhuǎn)速n基本上與電源頻率成正比。因此,只要能設(shè)法改變f,就可以改變n?;谶@個(gè)原理,變頻調(diào)速就是用變頻器作為變頻電源,通過(guò)改變電源頻率的方法,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。實(shí)際上,若僅改變電源的頻率則不能獲得異步電動(dòng)機(jī)滿意的調(diào)速性能,因此,必須

7、在調(diào)節(jié)的同時(shí),對(duì)定子相電壓U也進(jìn)行調(diào)節(jié),使f與U之間存在一定的比例關(guān)系。故變頻電源實(shí)際上是變頻變壓電源,而變頻調(diào)速準(zhǔn)確地稱呼應(yīng)是變頻變壓調(diào)速。,2.功率損耗,泵的額定功率Pe與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系是式中:PeKbn3Kb系數(shù)。調(diào)速過(guò)程中,不同轉(zhuǎn)速ni時(shí)泵的軸功率為PiKbni3,泵的流量變化與轉(zhuǎn)速變化成正比,即Qi/Q=ni/ni式中:i調(diào)速比可以推出PiPei3結(jié)論:調(diào)低電機(jī)轉(zhuǎn)速可以減少功率損失。,3.變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn),(1)調(diào)速效率高,屬于高效調(diào)速方式。(2)調(diào)速范圍寬,一般可達(dá)20:1,并在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)均具有高的調(diào)速效率。所以變頻調(diào)速適用于調(diào)速范圍寬且經(jīng)常處于低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行的場(chǎng)合。(3)機(jī)械特

8、性較硬,在無(wú)自動(dòng)控制時(shí),轉(zhuǎn)速變化率在5以下;當(dāng)采用自動(dòng)控制時(shí),能作高精度運(yùn)行,把轉(zhuǎn)速波動(dòng)率控制在0.51左右。(4)變頻裝置萬(wàn)一發(fā)生故障,可以退出運(yùn)行,改由電網(wǎng)直接供電,泵仍可繼續(xù)保持運(yùn)轉(zhuǎn)。(5)能兼作啟動(dòng)設(shè)備,即通過(guò)變頻電源將電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)到某一轉(zhuǎn)速,再斷開(kāi)變頻電源,電動(dòng)機(jī)可直接接到工頻電源使泵加速到全速。,變頻調(diào)速的缺點(diǎn),高壓電機(jī)的變頻調(diào)速裝置的初投資比較高,是應(yīng)用于泵的調(diào)速節(jié)能中的主要障礙。變頻器輸出的電流或電壓的波形為非正弦波而產(chǎn)生的高次諧波,會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)及電源產(chǎn)生種種不良影響,應(yīng)采取措施加以清除。,(二)液力偶合器,1.工作原理簡(jiǎn)介液力偶合器主要由泵輪、渦輪及旋轉(zhuǎn)外套組成。泵輪與主動(dòng)軸固定

9、連接,渦輪與從動(dòng)軸固定連接,主動(dòng)軸和從動(dòng)軸又分別與電動(dòng)機(jī)和泵相連接。泵輪內(nèi)腔和渦輪內(nèi)腔共同形成的圓環(huán)狀的空腔稱為工作腔。通過(guò)改變工作腔中工作油的充滿度,亦即改變循環(huán)圓內(nèi)的循環(huán)油量,就可以改變液力偶合器所傳遞的轉(zhuǎn)距和輸出油的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)在動(dòng)力機(jī)為全速的情況下,對(duì)泵進(jìn)行無(wú)級(jí)變速。,2.液力偶合器的優(yōu)點(diǎn),(1)無(wú)級(jí)調(diào)速。在液力偶合器輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下,可以輸出連續(xù)的、無(wú)級(jí)變化的轉(zhuǎn)速。(2)工作平穩(wěn)??梢云椒€(wěn)地啟動(dòng)、加速、減速、停止。(3)空載啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)能空載或輕載啟動(dòng),故可選用最經(jīng)濟(jì)的電動(dòng)機(jī)及電控設(shè)備,降低啟動(dòng)電流,節(jié)約電能。(4)隔離振動(dòng)。液力偶合器的泵輪和渦輪之間沒(méi)有機(jī)械聯(lián)系,轉(zhuǎn)距通過(guò)工作

10、液體傳遞,是柔性連接,當(dāng)主動(dòng)軸有周期性振動(dòng)(如扭振)時(shí),不會(huì)傳到從動(dòng)軸上,具有良好的隔振效果,能減緩沖擊負(fù)荷,延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)及泵的機(jī)械壽命。,(5)過(guò)載保護(hù)。由于液力偶合器是柔性傳動(dòng),其泵輪與渦輪之間有轉(zhuǎn)速差,故當(dāng)從動(dòng)軸阻力距突然增加時(shí),轉(zhuǎn)差就增大,甚至制動(dòng),而原動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),而不致燒毀,泵也可以收到保護(hù)。(6)無(wú)機(jī)械磨損。因泵輪和渦輪間無(wú)直接的機(jī)械接觸,故工作可靠,能長(zhǎng)期無(wú)檢修運(yùn)行,壽命長(zhǎng)。(7)便于控制。液力偶合器是無(wú)級(jí)調(diào)速,故便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,適用于個(gè)伺服系統(tǒng)控制.(8)節(jié)能。與閥門(mén)節(jié)流調(diào)節(jié)相比較,節(jié)能效果顯著。,液力偶合器的缺點(diǎn),(1)在原動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合,要求同樣的轉(zhuǎn)矩而采用較小的轉(zhuǎn)速時(shí),液力偶合器的工作腔直徑加大,即液力偶合器的尺寸和重量將相應(yīng)增加,這不但增加了造價(jià),而且還會(huì)使偶合器調(diào)速的延遲時(shí)間增加,不適應(yīng)處理緊急事故的要求。(2)對(duì)于大功率的液力偶合器,除本體外還要有一套諸如供油泵、冷卻器、油箱等輔助設(shè)備和管路系統(tǒng),使設(shè)備復(fù)雜化。(3)在運(yùn)轉(zhuǎn)中隨著負(fù)載的變化,轉(zhuǎn)速比也相應(yīng)變化,因此不可能有精確的傳動(dòng)比。(4)液力偶合器一旦發(fā)生故障,泵也不能繼續(xù)工作。,謝謝共同學(xué)習(xí),

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