[发明专利]一种液力透平泵测试系统及方法

说明书

本公开涉及一种液力透平泵测试系统及方法，包括增压泵、液力透平泵和测功机，所述增压泵与外界水源连通，所述增压泵能够将机械能转化成液体动能；所述液力透平泵能够将增压泵输出的液体动能转化成机械能并向测功机输出，所述测功机能够消耗液力透平泵输出的机械能，并测得液力透平泵的输出功率。

技术领域

本公开属于测试技术领域，具体涉及一种液力透平泵测试系统及方法。

背景技术

长期以来，工业生产消耗大量能源，如石油、煤碳、天然气等，而在耗能大的行业中，石油化工、石油加工、煤化工、海水淡化、冶金、发电等行业中都存在着大量的高压流体，以前这部分高压流体再减压降压后直接排放，其蕴含的大量能量被白白浪费。目前，为了充分利用该部分高压流体，一般在系统排放末端配置液力透平泵，使用液力透平泵将高压流体的液体动能转化成机械能以回收利用。而能量转化效率是液力透平泵研制时，需要考虑的重要参数，在设计完成后需要利用测试系统进行测试。

发明人了解到，在现有的液力透平泵测试系统中，其中一种如说明书附图2所示，具有两个闭环的管路，第一个闭环管路中，利用增压泵将机械能转化成液体动能，液力透平泵将液体动能转化成机械能，并通过机械连接传递给负载泵，负载泵设置在第二个闭环管路中，负载泵将机械能转化成液体动能，测量负载泵转化的液体动能与增压泵处电动机输入的电能比值，计算透平泵的能效转化效率。

在另外一种测试系统中，如说明书附图3所示，在上述测试系统的基础上，在透平泵与负载泵之间增加转矩仪和电动机。

但是上述两种测试系统中，都是利用负载泵的功率来间接表征液力透平泵的功率，其能量转化效率的计算属于间接计算方式，且采用两套闭环管路系统，具有占地大，造价高，测量精度低且不稳定的缺陷。

发明内容

本公开的目的是提供一种液力透平泵测试系统及方法，能够减少液力透平泵测试系统的空间占用，减少造价，提高测量精度。

本公开的第一方面提供一种液力透平泵测试系统，包括增压泵、液力透平泵和测功机，所述增压泵与外界水源连通，所述增压泵能够将机械能转化成液体动能；所述液力透平泵能够将增压泵输出的液体动能转化成机械能并向测功机输出，所述测功机能够消耗液力透平泵输出的机械能，并测得液力透平泵的输出功率。

作为第一方面的进一步改进，所述增压泵的进口和出口处分别设置有压力传感器。所述液力透平泵的进口处设置有流量传感器，所述流量传感器能够测量进入液力透平泵的液体流量。

作为第一方面的进一步改进，还包括控制器，所述控制器能够读取压力传感器和流量传感器的数值，并控制电动机的转速，进而调节流入液力透平泵液体的流量和压力。

本公开的第二方面提供一种液力透平泵的测试方法，包括以下步骤，

组装液力透平泵测试系统，预备外界水源；

启动电动机，利用电动机驱动增压泵转动，增压泵向液力透平泵输送高压水；

高压水输入液力透平泵，液力透平泵将高压水中的液体动能转化成机械能，并输送给测功机；

测功机测得液力透平泵输出的机械能数值；

采集电动机消耗的电能，计算增压泵输出的功率与液力透平泵输出机械能的比值来表征液力透平泵的转化效率。

以上一个或多个技术方案的有益效果：

测量透平泵的进出口压力，计算出液力透平泵吸收的液体动能，利用测功机直接测量液力透平泵的输出功率；即液力透平泵的输入功率与输出功率都是直接测量的方式，相对于间接通过负载泵来计算输出功率的方式来说，减少了动力传递环节，节约了管路长度及结构数量，进而减少了因为能量传递损耗对测量精度的影响。

附图说明