CN108252934A - 一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，试验在高温长轴熔盐泵性能检测试验台上进行，试验方法依次包括以下步骤：预热、安装，加热，启动，振动检测，外特性试验，极限工况试验，正常工况试验，极限工况二次试验，停机，后续循环操作十个步骤。本发明的有益效果：对高温长轴熔盐泵的外特性、可靠性和寿命等方面进行检测，可对熔盐泵的各方面性能做出评估，填补目前国内该领域的空白。

Description

一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法

技术领域

本发明涉及太阳能热发电系统应用领域中一种高温长轴熔盐泵的外特性、可靠性和寿命检测方法，特别涉及一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法。

背景技术

太阳能是一种可再生绿色能源，其中太阳能热发电就是太阳能有效利用的一种方式，它能够保证电力的稳定输出，具备电力调峰的能力，具有广泛的应用前景。目前太阳能热发电站大多都带有储热系统，采用储热介质大多都是熔盐，实现电站的系统换热都需高温长轴熔盐泵提供动力，抽送熔盐进行换热。

目前太阳能热发电应用高温长轴熔盐泵均从国外采购，由于其运行温度高（最低300℃左右），泵轴长（一般10米以上），各种性能测试难度极大，相关研究也很少，国内尚无专门用于此类熔盐泵性能检测的试验台，更无此类熔盐泵性能试验的方法。常规泵的试验方法已不能检测出此类泵在高温熔盐介质情况下的各种性能，需要新的试验方法进行高温长轴熔盐泵的检测，这不仅对于高温长轴熔盐泵的设计、生产、使用和改进具有重要意义，还对高温长轴熔盐泵理论的研究和发展、设计方法的创新有着不可或缺的作用。

发明内容

针对当前国内尚无高温长轴熔盐泵性能试验检测方法的现状，本发明提供了一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的措施是：

一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，试验在三个压力传感器、两个温度传感器、三个电动截止阀、钢结构、两个流量传感器、两个电动调节阀、孔板、换热器、多个插入式电加热器、多个多点式热电偶、熔盐储罐、保温地基、高温长轴熔盐泵、预热孔、熔融盐注入口、液位计、膨胀节、振动监测装置、功率分析仪接入口和光电式转速传感器构成的高温长轴熔盐泵性能检测试验台上进行，试验方法依次包括以下步骤：

步骤1，预热：在预热塔内对高温长轴熔盐泵进行预热，预热塔在升温速度不超过10℃/h的情况下缓慢均匀升温至300℃左右，并保温一定时间；预热完毕结束后，通过吊车将高温长轴熔盐泵吊至试验熔盐储罐进行安装。

步骤2，加热：熔盐储罐内安装好高温长轴熔盐泵后，通过多个插入式电加热器对熔盐储罐内的熔盐和高温长轴熔盐泵进行加热，升温至试验所需温度。

步骤3，启动：启动前检查工况，工况正常后，逐步开启电动截止阀、电动调节阀直至阀门完全打开，关阀空转的时间不超过2分钟。

步骤4，振动检测：启动高温长轴熔盐泵后，根据振动检测执行标准GB/T8097-1999《泵的振动测量和评价方法》，以泵与支架连接处为主要测点，底座和出口法兰处为辅助测点，在水平、垂直、轴向三个互相垂直的方向上持续进行振动测量，测量不同工况下泵的振动参数并纪录。

步骤5，外特性试验：调节电动调节阀以确定试验点，根据GB/T3216 -2005《回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》1级精度要求分别测取各试验点的压力、轴功率，计算出扬程和效率，绘制外特性曲线图；同时通过电动调节阀调节流量，使通过换热器的熔盐温度降低，保证整个熔盐储罐内熔盐温度保持不变。

步骤6，极限工况试验：调节电动调节阀，使高温长轴熔盐泵的流量在设计转速下达到设计流量；调节变频电机，使高温长轴熔盐泵的流量达到设计流量的40%流量，高温长轴熔盐泵连续运行1小时。

步骤7，正常工况试验：调节变频电机，使高温长轴熔盐泵的流量在设计转速下达到设计流量，高温长轴熔盐泵连续运行2小时。

步骤8，极限工况二次试验：调节变频电机，使高温长轴熔盐泵的流量达到设计流量的40%流量，高温长轴熔盐泵连续运行1小时。

步骤9，停机：逐步减小变频器转速直至关闭变频电机，同时逐渐减小电动截止阀的开度但不关闭，使管道里的熔盐逐渐流回熔盐储罐，完成一次试验。

步骤10，后续循环操作：连续对高温长轴熔盐泵进行步骤3、步骤4、步骤6、步骤7、步骤8和步骤9的操作，进行循环试验，每隔7天执行一次步骤5的操作。

所述步骤3中的检查工况工序依次包括如下三个步骤：第一步，检查高温长轴熔盐泵是否完好，滚动轴承是否充油、油位是否正常、油质是否合格，填料轴封是否完整，出口管道电动截止阀是否关闭和变频电机旋转方向是否正确；第二步，启动变频电机；第三步，电机转速正常后检查压力、电流、振动和噪音。

所述步骤5中试验点确定方法如下：以流量为基准，以试验大纲或试验通知书提出要求为依据，来确定工况点的数量和具体数据；当试验大纲或试验通知书无具体要求时，选取包含0.75QG、0.9QG、0.95QG、1.0QG、1.05QG、1.1QG、1.2QG、1.4QG及关死点Q=0的13个以上的工况点作为高温长轴熔盐泵的试验点，其他试验工况点的选取方法采用均匀分布的原则。

所述步骤5需在高温长轴熔盐泵正常启动并于规定工况运行平稳（30分钟）后进行，每个试验点运行2~5分钟。

本发明的有益效果：对高温长轴熔盐泵的外特性、可靠性和寿命等方面进行检测，可对熔盐泵的各方面性能做出评估，填补目前国内该领域的空白。

附图说明

图1、本发明的工艺流程图；

图2、高温长轴熔盐泵试验台的结构示意图。

图2中，1、第一压力传感器；2、第一温度传感器；3、第一电动截止阀；4、钢结构；5、第一流量传感器；6、第三压力传感器；7、第一电动调节阀；8、第二压力传感器；9、孔板；10、第三电动截止阀；11、第二电动调节阀；12、第二流量传感器；13、第二电动截止阀；14、第二温度传感器；15、换热器；16、插入式电加热器；17、第一多点式热电偶；18、熔盐储罐；19、保温地基；20、第二多点式热电偶；21、高温长轴熔盐泵；22、预热孔；23、熔融盐注入口；24、液位计；25、膨胀节；26、振动监测装置；27、功率分析仪接入口；28、光电式转速传感器。

具体实施方式

针对当前国内尚无高温长轴熔盐泵性能试验检测方法的现状，为填补这一空白，满足现实需要，提出一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，试验在由第一压力传感器1、第二压力传感器8、第三压力传感器6、第一温度传感器2、第二温度传感器14、第一电动截止阀3、第二电动截止阀13、第三电动截止阀10、钢结构4、第一流量传感器5、第二流量传感器12、第一电动调节阀7、第二电动调节阀11、孔板9、换热器15、插入式电加热器16、第一多点式热电偶17、第二多点式热电偶20、熔盐储罐18、保温地基19、高温长轴熔盐泵21、预热孔22、熔融盐注入口23、液位计24、膨胀节25、振动监测装置26、功率分析仪接入口27和光电式转速传感器28构成的高温长轴熔盐泵性能检测试验台（图2）上进行，试验方法依次包括以下步骤：

步骤1，预热、安装：在预热塔内对高温长轴熔盐泵21进行预热，预热塔在升温速度不超过10℃/h的情况下缓慢均匀升温至300℃左右，并保温一定时间；预热完毕结束后，通过吊车将高温长轴熔盐泵21吊至试验熔盐储罐18进行安装。步骤2，加热：熔盐储罐18内安装好高温长轴熔盐泵21后，通过多个插入式电加热器16对熔盐储罐18内的熔盐和高温长轴熔盐泵21进行加热，升温至试验所需温度。步骤3，启动：启动前检查工况，工况正常后，逐步开启第一电动截止阀3、第一电动调节阀7和第二电动调节阀11、第二电动截止阀13直至阀门完全打开，关阀空转的时间不超过2分钟。步骤4，振动检测：启动高温长轴熔盐泵21后，根据振动检测执行标准GB/T8097- 1999《泵的振动测量和评价方法》，以泵与支架连接处为主要测点，底座和出口法兰处为辅助测点，在水平、垂直、轴向三个互相垂直的方向上持续进行振动测量，测量不同工况下泵的振动参数并纪录。步骤5，外特性试验：调节第一电动调节阀7和第二电动调节阀11以确定试验点，根据GB/T3216-2005《回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》1级精度要求分别测取各试验点的压力、轴功率，计算出扬程和效率，绘制外特性曲线图；同时通过第二电动调节阀11调节流量，使通过换热器的熔盐温度降低，保证整个熔盐储罐18内熔盐温度保持不变。步骤6，极限工况试验：调节第一电动调节阀6和第二电动调节阀11，使高温长轴熔盐泵21的流量在设计转速下达到设计流量；调节变频电机，使高温长轴熔盐泵21的流量达到设计流量的40%流量，高温长轴熔盐泵21连续运行1小时。步骤7，正常工况试验：调节变频电机，使高温长轴熔盐泵21的流量在设计转速下达到设计流量，高温长轴熔盐泵21连续运行2小时。步骤8，极限工况二次试验：调节变频电机，使高温长轴熔盐泵21的流量达到设计流量的40%流量，高温长轴熔盐泵21连续运行1小时。步骤9，停机：逐步减小变频器转速直至关闭变频电机，同时逐渐减小第一电动截止阀3的开度但不关闭，使管道里的熔盐逐渐流回熔盐储罐18，完成一次试验。步骤10，后续循环操作：连续对高温长轴熔盐泵21进行步骤3、步骤4、步骤6、步骤7、步骤8和步骤9的操作，进行循环试验，每隔7天执行一次步骤5的操作。以7天的试验时间为一个循环周期，根据实际要求，进行若干周期试验。高温长轴熔盐泵长时间交替进行泵正常工况试验和变频工况试验，可检验泵的寿命和可靠性。

所述步骤3中的检查工况工序依次包括如下三个步骤：第一步，检查高温长轴熔盐泵21是否完好，滚动轴承是否充油、油位是否正常、油质是否合格，填料轴封是否完整，出口管道第一电动截止阀3是否关闭和变频电机旋转方向是否正确；第二步，启动变频电机；第三步，电机转速正常后检查压力、电流、振动和噪音。所述步骤5中试验点确定方法如下：以流量为基准，以试验大纲或试验通知书提出要求为依据，来确定工况点的数量和具体数据；当试验大纲或试验通知书无具体要求时，选取包含0.75QG、0.9QG、0.95QG、1.0QG、1.05QG、1.1QG、1.2QG、1.4QG及关死点Q=0的13个以上的工况点作为高温长轴熔盐泵21的试验点，其他试验工况点的选取方法采用均匀分布的原则。所述步骤5需在高温长轴熔盐泵21正常启动并于规定工况运行平稳（30分钟）后进行，每个试验点运行4分钟。

本发明的有益效果：对高温长轴熔盐泵的外特性、可靠性和寿命等方面进行检测，可对熔盐泵的各方面性能做出评估，填补目前国内该领域的空白。

本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，其特征在于，试验在由第一压力传感器（1）、第二压力传感器（8）、第三压力传感器（6）、第一温度传感器（2）、第二温度传感器（14）、第一电动截止阀（3）、第二电动截止阀（13）、第三电动截止阀（10）、钢结构（4）、第一流量传感器（5）、第二流量传感器（12）、第一电动调节阀（7）、第二电动调节阀（11）、孔板（9）、换热器（15）、插入式电加热器（16）、第一多点式热电偶（17）、第二多点式热电偶（20）、熔盐储罐（18）、保温地基（19）、高温长轴熔盐泵（21）、预热孔（22）、熔融盐注入口（23）、液位计（24）、膨胀节（25）、振动监测装置（26）、功率分析仪接入口（27）和光电式转速传感器（28）构成的高温长轴熔盐泵性能检测试验台上进行，试验方法依次包括以下步骤：

步骤1，预热、安装：在预热塔内对高温长轴熔盐泵（21）进行预热，预热塔在升温速度不超过10℃/h的情况下缓慢均匀升温至300℃左右，并保温一定时间；预热完毕结束后，通过吊车将高温长轴熔盐泵（21）吊至试验熔盐储罐（18）进行安装；

步骤2，加热：熔盐储罐（18）内安装好高温长轴熔盐泵（21）后，通过多个插入式电加热器（16）对熔盐储罐（18）内的熔盐和高温长轴熔盐泵（21）进行加热，升温至试验所需温度；

步骤3，启动：启动前检查工况，工况正常后，逐步开启第一电动截止阀（3）、第一电动调节阀（7）和第二电动调节阀（11）、第二电动截止阀（13）直至阀门完全打开，关阀空转的时间不超过2分钟；

步骤4，振动检测：启动高温长轴熔盐泵（21）后，根据振动检测执行标准GB/T8097-1999《泵的振动测量和评价方法》，以泵与支架连接处为主要测点，底座和出口法兰处为辅助测点，在水平、垂直、轴向三个互相垂直的方向上持续进行振动测量，测量不同工况下泵的振动参数并纪录；

步骤5，外特性试验：调节第一电动调节阀（7）和第二电动调节阀（11）以确定试验点，根据GB/T3216-2005《回转动力泵水力性能验收试验1级和2级》1级精度要求分别测取各试验点的压力、轴功率，计算出扬程和效率，绘制外特性曲线图；同时通过第二电动调节阀（11）调节流量，使通过换热器的熔盐温度降低，保证整个熔盐储罐（18）内熔盐温度保持不变；

步骤6，极限工况试验：调节第一电动调节阀（6）和第二电动调节阀（11），使高温长轴熔盐泵（21）的流量在设计转速下达到设计流量；调节变频电机，使高温长轴熔盐泵（21）的流量达到设计流量的40%流量，高温长轴熔盐泵（21）连续运行1小时；

步骤7，正常工况试验：调节变频电机，使高温长轴熔盐泵（21）的流量在设计转速下达到设计流量，高温长轴熔盐泵（21）连续运行2小时；

步骤8，极限工况二次试验：调节变频电机，使高温长轴熔盐泵（21）的流量达到设计流量的40%流量，高温长轴熔盐泵（21）连续运行1小时；

步骤9，停机：逐步减小变频器转速直至关闭变频电机，同时逐渐减小第一电动截止阀（3）的开度但不关闭，使管道里的熔盐逐渐流回熔盐储罐（18），完成一次试验；

步骤10，后续循环操作：连续对高温长轴熔盐泵（21）进行步骤3、步骤4、步骤6、步骤7、步骤8和步骤9的操作，进行循环试验，每隔7天执行一次步骤5的操作。

2.根据权利要求1所述的一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，其特征在于，所述步骤3中的检查工况工序依次包括如下三个步骤：第一步，检查高温长轴熔盐泵（21）是否完好，滚动轴承是否充油、油位是否正常、油质是否合格，填料轴封是否完整，出口管道第一电动截止阀（3）是否关闭和变频电机旋转方向是否正确；第二步，启动变频电机；第三步，电机转速正常后检查压力、电流、振动和噪音。

3.根据权利要求1所述的一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，其特征在于，所述步骤5中试验点确定方法如下：以流量为基准，以试验大纲或试验通知书提出要求为依据，来确定工况点的数量和具体数据；当试验大纲或试验通知书无具体要求时，选取包含0.75QG、0.9QG、0.95QG、1.0QG、1.05QG、1.1QG、1.2QG、1.4QG及关死点Q=0的13个以上的工况点作为高温长轴熔盐泵（21）的试验点，其他试验工况点的选取方法采用均匀分布的原则。

4.根据权利要求1所述的一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，其特征在于，所述步骤5需在高温长轴熔盐泵（21）正常启动并于规定工况运行平稳（30分钟）后进行，每个试验点运行2~5分钟。

5.根据权利要求4所述的一种检测高温长轴熔盐泵性能的试验方法，其特征在于，所述步骤5中每个试验点运行的试验运行时间为4分钟。