一種用於發電機組效率試驗水流量和溫度測量裝置的製作方法

2023-06-04 18:32:52 1

本發明涉及發電機效率試驗測量裝置，具體涉及一種用於發電機組效率試驗水流量和溫度測量裝置。

背景技術：

在現場發電機效率試驗中，需要檢驗發電機在發電過程中能量轉換的情況；效率影響發電機耗能的多少，在電機帶載時，電機的所有損耗最終都變成熱，而這些熱傳給冷卻介質；因此只要測得冷卻介質的溫升和流量，即可求得電機的各項損耗，從而得到電機的效率；此時就需要相應的試驗裝置來測量冷卻介質的流量和溫升；目前還沒有針對此項試驗的相應測量裝置。

技術實現要素：

本發明提供一種用於發電機效率試驗時冷卻介質流量和溫度測量裝置。

本發明採用的技術方案是：一種用於發電機效率試驗水流量和溫度測量裝置，包括連接發電機進水管和發電機出水管的管道；管道包括與發電機進水管連接的第一連接部、與第一連接部連接的儀表試驗段和與發電機出水管連接的第二連接部；第一連接部和儀表試驗段之間設置有測溫鉑電阻；儀表試驗段依次包括前端直管段、流量計、後端直管段、節流閥和排氣孔。

進一步的，所述管道為U型或Ω型。

進一步的，所述第一連接部還設置有過渡軟管。

進一步的，所述第一連接部和儀表試驗段之間通過第一節流錐形管連接，儀表試驗段和第二連接部之間通過第二節流錐形管連接。

進一步的，還設置有至少一個高度可調的管道安裝支架用於支撐管道。

進一步的，所述過渡軟管與儀表試驗段之間還設置有延長管。

進一步的，所述第一連接部通過第一法蘭彎管連接發電機進水管，其中彎管兩端的法蘭尺寸不同。

進一步的，所述第二連接部通過第二法蘭彎管連接發電機出水管，其中彎管兩端的法蘭尺寸不同。

進一步的，所述測溫鉑電阻、流量計和節流閥均通過帶法蘭的彎管設置在管道上。

本發明的有益效果是：

(1)本發明中冷卻水通過法蘭彎管變換，再經過節流錐形管、節流閥的作用使其流速均勻，充滿測量管道；通過遞減節流後使其流速提高，提高流量的測量精度；

(2)本發明可通過節流閥和節流錐形管調節水流量的大小，經儀表測量端的管徑遞次縮小後，雷諾數在一定範圍內，水流均勻且保持在層流狀態，當調節節流閥使水流量變小，其出水溫度變大，提高溫差的測量精度；

(3)本發明可用於汽輪發電機、核能發電機及水輪發電機等以水作為二次冷卻介質的電機效率試驗，具有很好的推廣及應用價值。

附圖說明

圖1為本發明主視圖。

圖2為本發明立式安裝示意圖。

圖3為臥式安裝示意圖。

圖4為本發明中管道安裝支架結構示意圖。

圖中：1-發電機進水管，2-第一法蘭彎管，3-過渡軟管，4-延長管，5-測溫鉑電阻，6-前端直管段，7-流量計，8-後端直管段，9-節流閥，10-管道安裝支架，11-排氣孔，12-第二法蘭彎管，13-發電機出水管。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。

如圖1-3所示，一種用於發電機組效率試驗水流量和溫度測量裝置，包括連接發電機進水管1和發電機出水管13的管道；管道包括與發電機進水管1連接的第一連接部、與第一連接部連接的儀表試驗段和與發電機出水管13連接的第二連接部；第一連接部和儀表試驗段之間設有測溫鉑電阻5；儀表試驗段依次包括前端直管段6、流量計7、後端直管段8、節流閥9和排氣孔11。

使用時，冷卻水由發電機進水管1經第一連接部、測溫鉑電阻5、儀表試驗段和第二連接部進入發電機出水管13，並先通過排氣孔11排出管道中多餘的空氣；儀表試驗段管道內的水經轉換流經前端直管段6變換，再經由節流閥9作用後，其流速均勻，平行於軸線流動的流線；測量冷卻水的出水溫度T1，冷卻水進入發電機之前的溫度為T0，其溫差為T1-T0。

在進行發電機效率試驗時，電機產生的損耗通過冷卻水帶走，根據國標GB/T 5321-2005，損耗P可按如下公式計算：

P＝Cp·ρ·Q·(T1-T0)

公式中，Cp為水的比熱，kJ/kg/K；

ρ為水的密度，kg/m3；

Q為水流量，m3/h；

T1為出水溫度，℃；

T0為進水溫度，℃。

進一步的，所述管道為U型或Ω型；管道也可以為適應具體情況的其他形狀，管道尺寸和型號不盡相同，經過彎管法蘭和儀表測量端後管徑會相應縮小。

進一步的，所述第一連接部還設置有過渡軟管3；設置過渡軟管3可適應不同連接距離和高度。

進一步的，所述第一連接部和儀表試驗段之間通過第一節流錐形管連接，儀表試驗段和第二連接部之間通過第二節流錐形管連接；冷卻水經由第一節流錐形管的作用後至儀表試驗段，然後經第二節流錐形管放大後經第二連接部進入發電機出水管13；可以使得其流速更加均勻，減小測量誤差。

進一步的，還設置有至少一個高度可調的管道安裝支架10用於支撐管道；通過設置管道安裝支架10可以更加方便的調節試驗管道的放置高度，適應不同的管道。

進一步的，所述過渡軟管3與儀表試驗段之間還設置有延長管4。

進一步的，所述第一連接部通過第一法蘭彎管2連接發電機進水管1。

進一步的，所述第二連接部通過第二法蘭彎管12連接發電機出水管13。

進一步的，所述測溫鉑電阻5、流量計7和節流閥9均通過帶法蘭的彎管設置在管道上。

水經由法蘭彎管、節流錐形管、節流閥9的作用後，其流速均勻，平行於軸線流動的流線；本發明能有效調節冷卻水流量，提升水流速度仍滿足雷諾數限值，達到滿管且處於層流狀態；並且通過兩次遞減節流，流量減小，增大冷卻進出水間的溫差，減小測量誤差，提高流量和溫度測量精度，從而提升效率的測試精度；本發明用於發電機效率試驗的冷卻介質參數測量的裝置，該裝置一端為90°法蘭，另一端為帶軟管的法蘭，可適應不同連接距離及角度；能精確的測量冷卻介質的流量和溫度，精確計算電機的損耗，可用於測量空氣、推力軸承、導軸承等冷卻器帶走的損耗，還可以用於汽輪發電機、核能發電機及水輪發電機等以水作為二次冷卻介質的電機效率試驗，具有良好的推廣及應用價值。