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1、泵、泵機組效率測試方法,泵、泵機組效率測試方法,（一）術語定義（二）測試要求（三）測試儀器儀表及精度等級和測試參量（四）主要計算公式,（一）術語定義,1.泵系統(tǒng)：由泵、交流電動機、調速裝置、傳動機構、管網按流程要求所組成的總體。2.泵機組：由泵、交流電動機、調速裝置和傳動機構所組成的總體。3.管網：由直管道、彎頭、閥門、錐管及工藝所必需的其他輔助設備按流程要求所組成的總體。4.泵系統(tǒng)效率：泵系統(tǒng)運行時管網末端輸出的有效功率與電動機輸入功率之比的百分數。,5.泵機組效率：泵機組運行時，泵輸出功率與電動機輸入功率之比的百分數。6.泵的效率：泵在運行時，泵的有效功率（輸出功率）與泵軸功率（或稱泵輸入

2、功率）之比的百分數。7.電動機效率：電動機在運行時，實際輸出功率與輸入有功功率之比的百分數。8.管網效率：管網（吸入或排送管網）末端輸出的有效功率與管網（吸入或排送管網）起始端輸入的有效功率之比的百分數。,（二）測試要求,1.測試應在正常生產的實際運行工況下進行，測量時應保證運轉穩(wěn)定。2.測試儀器儀表應能滿足測試項目的要求，并在檢定合格周期內。3.保證液體流量、壓力、電動機輸入功率等主要參量同步測試。4.測試時至少測試三組數據，保證每組數據的讀取同步進行，取每個測試參量各次讀數的算數平均值作為最后的計算值。監(jiān)測時，要求測試時間不少于30分鐘，每隔10分鐘記錄一組數據。,（三）測試儀器儀表及精度

3、等級和測試參量,測試儀器儀表明細表,（四）主要計算公式,電動機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）泵的效率泵機組效率管網效率泵系統(tǒng)效率（泵機組液體輸送系統(tǒng)效率）,電動機輸入功率,（1）當電動機電源為低壓時，一般采用功率法直接測量，也可采用電度表法間接測量（2）當電動機電源電壓為高壓時，電機輸入功率可利用電動機控制柜上的電度表配合秒表進行測量，并用下式計算KCT電流互感器的變比；KPT電壓互感器的變比；n測量期內電度表鋁盤所轉的圈數，r；t電度表轉n圈所用的時間，s；電度表常數，r/（kWh）。,泵軸功率Pa,泵軸所接受的功率，kW。PaPgrmot式中：Pgr電動機輸入功率；

4、mot電動機效率。,電動機效率,PN電動機額定功率，kW；電動機負載系數，按GB/T12497-1995三相異步電動機經濟運行中的有關公式計算，計算時還需要查出電動機額定效率N、電動機空載有功損耗P0兩個常數。,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泵實際排量，m3/s；H泵的總揚程，m。,式中：,泵的總揚程,P2、P1泵出口、泵進口壓力，Pa；Z2-Z1泵出口、泵進口壓力表高度差，m；V1、V2泵進口、泵出口處液體流速，m/s。,泵輸出功率的簡要公式,當泵的出口、進口壓力表高度差（Z2-Z1）和

5、動能差可以忽略的情況下允許采用下式計算泵輸出功率Pu（P2P1）Q10-3,系統(tǒng)輸出功率（系統(tǒng)有效功率）,泵系統(tǒng)運行時管網末端輸出的有效功率,H3調節(jié)閥后的總揚程,P3調節(jié)閥出口后的壓力，Pa；Z3調節(jié)閥后的壓力表高度，m；V3調節(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。,泵機組效率,Pu泵輸出功率；Pgr電動機輸入功率。,管網效率,H1調節(jié)閥引起的揚程損失，m,H1調節(jié)閥引起的揚程損失,P3調節(jié)閥出口后的壓力，Pa；Z2-Z3調節(jié)閥前后的壓力表高度差，m；V3調節(jié)閥后處液體流速，m/s。,泵系統(tǒng)效率（泵機組液體輸送系統(tǒng)效率）,九、泵的調速技術介紹,電動機直接調速變頻

6、調速串級調速變級調速串電阻調速及無換向器電動機調速變頻調速與串級調速為高效的調速系統(tǒng),恒速電動機帶調速傳動裝置調速液力偶合器液力調速離合器電磁轉差離合器,（一）變頻調速,1.變頻調速的基本原理2.變頻調速的優(yōu)缺點,1.變頻調速的基本原理,異步電動機轉速nf電源頻率，Hz；p極對數；s轉差率。,變頻調速變頻變壓調速,由上式可知，極數p一定的異步電動機，在轉差率S變化不大時，轉速n基本上與電源頻率成正比。因此，只要能設法改變f，就可以改變n?；谶@個原理，變頻調速就是用變頻器作為變頻電源，通過改變電源頻率的方法，實現(xiàn)轉速調節(jié)。實際上，若僅改變電源的頻率則不能獲得異步電動機滿意的調速性能，因此，必須

7、在調節(jié)的同時，對定子相電壓U也進行調節(jié)，使f與U之間存在一定的比例關系。故變頻電源實際上是變頻變壓電源，而變頻調速準確地稱呼應是變頻變壓調速。,2.功率損耗,泵的額定功率Pe與轉速n的關系是式中：PeKbn3Kb系數。調速過程中，不同轉速ni時泵的軸功率為PiKbni3,泵的流量變化與轉速變化成正比，即Qi/Q=ni/ni式中：i調速比可以推出PiPei3結論：調低電機轉速可以減少功率損失。,3.變頻調速的優(yōu)點,（1）調速效率高，屬于高效調速方式。（2）調速范圍寬，一般可達20：1，并在整個調速范圍內均具有高的調速效率。所以變頻調速適用于調速范圍寬且經常處于低負荷狀態(tài)下運行的場合。（3）機械特

8、性較硬，在無自動控制時，轉速變化率在5以下；當采用自動控制時，能作高精度運行，把轉速波動率控制在0.51左右。（4）變頻裝置萬一發(fā)生故障，可以退出運行，改由電網直接供電，泵仍可繼續(xù)保持運轉。（5）能兼作啟動設備，即通過變頻電源將電動機啟動到某一轉速，再斷開變頻電源，電動機可直接接到工頻電源使泵加速到全速。,變頻調速的缺點,高壓電機的變頻調速裝置的初投資比較高，是應用于泵的調速節(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生的高次諧波，會對電動機及電源產生種種不良影響，應采取措施加以清除。,（二）液力偶合器,1.工作原理簡介液力偶合器主要由泵輪、渦輪及旋轉外套組成。泵輪與主動軸固定

9、連接，渦輪與從動軸固定連接，主動軸和從動軸又分別與電動機和泵相連接。泵輪內腔和渦輪內腔共同形成的圓環(huán)狀的空腔稱為工作腔。通過改變工作腔中工作油的充滿度，亦即改變循環(huán)圓內的循環(huán)油量，就可以改變液力偶合器所傳遞的轉距和輸出油的轉速，從而實現(xiàn)在動力機為全速的情況下，對泵進行無級變速。,2.液力偶合器的優(yōu)點,（1）無級調速。在液力偶合器輸入轉速不變的情況下，可以輸出連續(xù)的、無級變化的轉速。（2）工作平穩(wěn)?？梢云椒€(wěn)地啟動、加速、減速、停止。（3）空載啟動。電動機能空載或輕載啟動，故可選用最經濟的電動機及電控設備，降低啟動電流，節(jié)約電能。（4）隔離振動。液力偶合器的泵輪和渦輪之間沒有機械聯(lián)系，轉距通過工作

10、液體傳遞，是柔性連接，當主動軸有周期性振動（如扭振）時，不會傳到從動軸上，具有良好的隔振效果，能減緩沖擊負荷，延長電動機及泵的機械壽命。,（5）過載保護。由于液力偶合器是柔性傳動，其泵輪與渦輪之間有轉速差，故當從動軸阻力距突然增加時，轉差就增大，甚至制動，而原動機仍能繼續(xù)運轉，而不致燒毀，泵也可以收到保護。（6）無機械磨損。因泵輪和渦輪間無直接的機械接觸，故工作可靠，能長期無檢修運行，壽命長。（7）便于控制。液力偶合器是無級調速，故便于實現(xiàn)自動控制，適用于個伺服系統(tǒng)控制.（8）節(jié)能。與閥門節(jié)流調節(jié)相比較，節(jié)能效果顯著。,液力偶合器的缺點,（1）在原動機額定轉速較低的場合，要求同樣的轉矩而采用較小的轉速時，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增加，這不但增加了造價，而且還會使偶合器調速的延遲時間增加，不適應處理緊急事故的要求。（2）對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、油箱等輔助設備和管路系統(tǒng)，使設備復雜化。（3）在運轉中隨著負載的變化，轉速比也相應變化，因此不可能有精確的傳動比。（4）液力偶合器一旦發(fā)生故障，泵也不能繼續(xù)工作。,謝謝共同學習,