CN112556768A - 一种大马力柴油电机组多泡状态下的油耗测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种大马力柴油电机组多泡状态下的油耗测量装置及其测量方法 Download PDF

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Abstract

一种大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置,包括发动机供回油系统、油耗测量系统、稳压供油系统、外循环温控系统和稳压供气系统；所述发动机回油系统包括回油球阀、回油斜角阀、回油换热器、回油三通球阀、大油罐、所述的油耗测量系统包括燃油泵、油耗旁通调压阀、前端调压阀、小流量斜角阀、小流量计、大流量斜角阀、大流量计、后端调压阀；所述的稳压供油系统包括小油罐、供油燃油泵、旁通调压阀、消气罐、消气罐浮子、进油换热器；所述外循环温控系统包括进水球阀、过滤器；设有排气泡装置，使得耗油测量更准确；设置双流量计，满足不同工况下供油的压力和温度要求；设有稳定气压设备，保证运行时需要气路控制的零部件稳定工作。

Description

一种大马力柴油电机组多泡状态下的油耗测量装置及其测量 方法
技术领域
本发明涉及油耗测量装置，具体地说是一种大马力柴油电机组多泡状态下的油耗测量装置及其测量方法。
背景技术
随着柴油发电机组的发展，人们对其性能的要求越来越高，然而燃油消耗率是发动机综合性能的一个非常重要的性能评价指标。因此精准的测量发动在不同工况下的油耗时非常有必要的；但是往往测量中因为不同工况下压力的变化，导致大量的气泡产生，对于油耗的测量数据有很大的影响，同时供油的循环使用，使得气泡再次进入发动机，对发动机其他的试验数据也产生影响。大马力柴油电机组的油耗量大，产生的气泡多，这个问题在大马力柴油电机组上表现的尤为明显，因此制造出能够在多泡状态下对发动机的油耗进行精准测量的装置系统显得尤为迫切。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的一种在大马力柴油电机组的多泡状态下对气泡进行消除，从而精准的测量出其工况下的油耗值；同时满足发动机在不同工况下的供油压力和温度。
本发明采用的技术方案是：
一种大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置,包括发动机供回油系统、油耗测量系统、稳压供油系统、外循环温控系统和稳压供气系统；
所述发动机回油系统包括回油球阀、回油斜角阀、回油换热器、回油三通球阀、大油罐及相关温度传感器TS2、压力传感器PS2和压力表P1；
所述的油耗测量系统包括燃油泵、油耗旁通调压阀、前端调压阀、小流量斜角阀、小流量计、大流量斜角阀、大流量计、后端调压阀及回油电磁阀压力表P2；所述的大流量计与后端调压阀之间的管路上设有压力表P3、压力传感器PS5、温度传感器TS5；所述燃油泵与前端调压阀上设有压力表 P2；大流量计和小流量计)进行流量的检测、同时根据发动机的功率大小不同进行对应流量测量的选择，提供更精确的耗油测量值；
所述的稳压供油系统包括小油罐、供油燃油泵、旁通调压阀、消气罐、消气罐浮子、进油换热器、进油调压阀、进油三通球阀、进油斜角阀、进油球阀及相关压力表P5、压力表P6、压力传感器PS6、温度传感器TS6；
所述外循环温控系统设有进水球阀、过滤器、分别流入回油换热器和进油换热器，从回油换热器到两通比例调节阀，从进油换热器到三通比例调节阀，最后都经过出水球阀流出同时在进出管路上设有压力表P8和压力表P9。
所述的稳压供气依次设有进气口、气动三联件、气路过滤器及储气罐；用于稳定气压保证设备运行时需要气路控制的零部件稳定工作；
所述大油罐与小油罐之间设有卸油电磁阀。
进一步的，所述大油罐内置一个小于其油罐的罐体，且罐体高度小于其大油罐，同时进油管路内置到罐体底部，用于增加其行程，使气泡充分的排除。
进一步的，所述大油罐上都设有加油口、液位视窗、液位传感器，温度传感器TS4、压力传感器PS4，用于检测油罐的液位、温度、压力；同时油罐上设有安全阀和排气电磁阀，用于对气泡的排放。
进一步的，所述小油罐上都设有液位视窗、排气口、温度传感器TS3、液位计浮子，当液位超过设定液位时，液位计浮子打开，同时泄油电磁阀打开，多余液位进入大油罐内；当液位不足时，通过油耗测量部分进入小油罐内。
进一步的，所述的小流量计和大流量计与后端调压阀上设有检测温度和压力的温度传感器TS5、压力传感器PS5和压力表P3。
进一步的，所述的回油斜角阀与回油换热器之间的管道上设有检测压力和温度的压力传感器PS2、温度传感器TS2、压力表P1。
进一步的，所述的燃油泵与前端调压阀上设有检测压力的压力表P2。
进一步的，所述的进油斜角阀与进油三通球阀上设有温度传感器TS6和压力传感器PS6，进油燃油泵的后端设有压力表P5，进油调压阀31的后端设有压力表P6。
本发明的有益效果和特点是：
(1)通过在排气罐体及消气罐，使得气泡在这个行程中逐渐的进行油气分离，将气泡排除，降低流入气泡流入流量计和发动机中，使得耗油测量更准确。
(2)设置双流量计(大流量计、小流量计)，根据发动机的功率大小不同可以进行对应流量测量的选择，能提供更精确的耗油测量值；
(3)同时满足发动机不同工况下供油的压力和温度要求。
(4)通过外循环的双PID调节，达到更精确的供油温度要求
(5)设有稳定气压设备，保证运行时需要气路控制的零部件稳定工作。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的结构原理示意图。
图中符号P表示压力表，T表示温度传感器
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
实施例1:
请参考图1，一种大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置,其特征在于：包括发动机供回油系统、油耗测量系统、稳压供油系统、外循环温控系统和稳压供气系统；
所述发动机回油系统包括回油球阀1、回油斜角阀2、回油换热器6、回油三通球阀8、大油罐11及相关温度传感器TS2、压力传感器PS2和压力表P1；
所述的油耗测量系统包括燃油泵13、油耗旁通调压阀12、前端调压阀 15、小流量斜角阀16、小流量计17、大流量斜角阀18、大流量计19、后端调压阀23及回油电磁阀24及压力表P2；所述的大流量计19与后端调压阀23之间的管路上设有压力表P3、压力传感器PS5、温度传感器TS5；所述燃油泵13与前端调压阀15上设有压力表P2；大流量计19和小流量计17进行流量的检测、同时根据发动机的功率大小不同进行对应流量测量的选择，提供更精确的耗油测量值；
所述的稳压供油系统包括小油罐9、供油燃油泵25、旁通调压阀26、消气罐29、消气罐浮子28、进油换热器30、进油调压阀31、进油三通球阀33、进油斜角阀36、进油球阀37及压力表P5、压力表P6、压力传感器PS6、温度传感器TS6；同时满足发动机供油的压力和温度要求；
所述外循环温控系统包括进水球阀44、过滤器43；分别流入回油换热器6和进油换热器30的燃油，从回油换热器6到两通比例调节阀39，从进油换热器30到三通比例调节阀40，最后都经过出水球阀45流出，同时在进出管路上设有压力表P8和压力表P9。通过外循环的双PID调节，达到更精确的供油温度要求；
所述的稳压供气依次设有进气口55、气动三联件54、气路过滤器53 及储气罐52；用于稳定气压保证设备运行时需要气路控制的零部件稳定工作；
所述大油罐11与小油罐9之间设有卸油电磁阀10。
所述大油罐11内置一个小于其油罐的罐体11-1，且罐体11-1高度小于其大油罐11，同时进油管路内置到罐体11-1底部，用于增加其行程，使气泡充分的排除。
所述大油罐11上都设有加油口11-3、液位视窗11-2、液位传感器11-6，温度传感器TS4、压力传感器PS4，用于检测油罐的液位、温度、压力；同时油罐上设有安全阀11-7和排气电磁阀11-8，用于对气泡的排放。
实施例2:
与实施例1不同在于，为了便于工作人员观察，所述小油罐9上都设有液位视窗9-1、排气口9-2、温度传感器TS3、液位计浮子9-4，当液位超过设定液位时，液位计浮子9-4打开，同时泄油电磁阀10打开，多余液位进入大油罐11内；当液位不足时，通过油耗测量部分进入小油罐9内。
所述的小流量计17和大流量计19与后端调压阀23上设有检测温度和压力的温度传感器TS5、压力传感器PS5和压力表P3。
所述的回油斜角阀2与回油换热器6之间的管道上设有检测压力和温度的压力传感器PS2、温度传感器TS2、压力表P1。
所述的燃油泵13与前端调压阀15上设有检测压力的压力表P2。
所述的进油斜角阀36与进油三通球阀33上设有温度传感器TS6和压力传感器PS6，进油燃油泵25的后端设有压力表P5，进油调压阀31的后端设有压力表P6。
上述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置的测量方法，包括以下步骤：
步骤一、燃油从油库，连接至设备进油球阀51，设备进油电磁阀47打开，燃油流向大油罐11；大油罐11内的液位传感器11-6进行油位检测，低于上线位置时，设备进油电磁阀47打开继续充油，当充油到上限位置时，设备进油电磁阀47自动关闭；
步骤二、设备运行中，当燃油消耗到油箱1/3油位时(位置可设定)，设备进油电磁阀47自动开启，充油到上限位置；
步骤三、非测量试验工况时，燃油通过大油罐11到进油三通球阀33、进油斜角阀36、进油球阀37进入发动机，然后发动机的回油通过回油球阀 1、回油斜角阀2、回油换热器6进行降温后通过回油三通球阀8进入大油罐11内；大油罐11内进行气泡消除，再进入发动机进行循环；
步骤四、小流量阶段如怠速等工况，燃油泵13将燃油从大油罐11打到前端调压阀15，同时通过油耗旁通调压阀12进行压力调节，打开小流量斜角阀16，经过小流量计17到后端调压阀23进行调压，回油电磁阀24打开进入小油罐9，再打开供油燃油泵25将燃油从小油罐9打出，通过供油旁通调压阀26调压，进入消气罐29，再次经过消气罐浮子28消气，然后经过进油换热器30，通过三通比例调节阀40调节外循环进行控温，然后经过进油调压阀31调压、通过进油三通球阀33、进油斜角阀36、进油球阀 37进入发动机；
步骤五、发动机的回油经过回油球阀1、回油斜角阀2、回油换热器6 进行降温、再通过回油三通球阀8进入小油罐9内经过气泡消除，再通过供油燃油泵25打入发动机进行循环；回油不在经过流量计；
步骤六、大流量阶段，燃油泵13将燃油从大油罐11打到前端调压阀 15，同时通过油耗旁通调压阀12进行压力调节，大流量斜角阀18打开，经过大流量计19到后端调压阀23进行调压，回油电磁阀24打开进入小油罐9，再供油燃油泵25将燃油从小油罐9打出，通过旁通调压阀26调压，进入消气罐29，通过消气浮子28消气，然后经过进油换热器30，通过三通比例调节阀40调节外循环进行控温，然后经过进油压力调节31、进油三通球阀33、进油斜角阀36、进油球阀37进入发动机；
步骤六、发动机的回油经过回油球阀1、回油斜角阀2、回油换热器6 进行降温、再通过回油三通球阀8进入小油罐9内经过气泡消除，再通过供油燃油泵25打入发动机进行循环；回油不再经过流量计；
步骤七、回油的冷却主要通过回油换热器6的外循环冷却，通过调节PID 控制两通比例调节阀39的开度，从而达到控温的效果；
步骤八、燃油供油的控温主要通过进油换热器30、三通比例调节阀40 来进行控温，不直接对燃油进行加热；
步骤九、当小油罐9的油量超过上限值时，液位浮子9-4、打开泄油电磁阀10，将燃油卸入到大油罐11中。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置,其特征在于：包括发动机供回油系统、油耗测量系统、稳压供油系统、外循环温控系统和稳压供气系统；
所述发动机回油系统包括回油球阀(1)、回油斜角阀(2)、回油换热器(6)、回油三通球阀(8)、大油罐(11)及相关温度传感器TS2(3)、压力传感器PS2(4)和压力表P1(5)；
所述的油耗测量系统包括燃油泵(13)、油耗旁通调压阀(12)、前端调压阀(15)、小流量斜角阀(16)、小流量计(17)、大流量斜角阀(18)、大流量计(19)、后端调压阀(23)、回油电磁阀(24)及压力表P2(14)；所述的大流量计(19)与后端调压阀(23)之间的管路上设有压力表P3(20)、压力传感器PS5(21)、温度传感器TS5(22)；所述燃油泵(13)与前端调压阀(15)上设有压力表P2(14)；大流量计(19)和小流量计(17)进行流量的检测、同时根据发动机的功率大小不同进行对应流量测量的选择，提供更精确的耗油测量值；
所述的稳压供油系统包括小油罐(9)、供油燃油泵(25)、旁通调压阀(26)、消气罐(29)、消气罐浮子(28)、进油换热器(30)、进油调压阀(31)、进油三通球阀(33)、进油斜角阀(36)、进油球阀(37)及相关压力表P5(27)、压力表P6(32)、压力传感器PS6(34)、温度传感器TS6(35)；
所述外循环温控系统设有进水球阀(44)、过滤器(43)、分别流入回油换热器(6)和进油换热器(30)，从回油换热器(6)到两通比例调节阀(39)，从进油换热器(30)到三通比例调节阀(40)，最后都经过出水球阀(45)流出，同时在进出管路上设有压力表P8(41)和压力表P9(42)；
所述的稳压供气依次设有进气口(55)、气动三联件(54)、气路过滤器(53)及储气罐(52)；用于稳定气压保证设备运行时需要气路控制的零部件稳定工作；
所述大油罐(11)与小油罐(9)之间设有卸油电磁阀(10)。
2.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述大油罐(11)内置一个小于其油罐的罐体(11-1)，且罐体(11-1)高度小于其大油罐(11)，同时进油管路内置到罐体(11-1)底部，用于增加其行程，使气泡充分的排除。
3.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述大油罐(11)上都设有加油口(11-3)、液位视窗(11-2)、液位传感器(11-6)，温度传感器TS4(11-5)、压力传感器PS4(11-4)，用于检测油罐的液位、温度、压力；同时油罐上设有安全阀(11-7)和排气电磁阀(11-8)，用于对气泡的排放。
4.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述小油罐(9)上都设有液位视窗(9-1)、排气口(9-2)、温度传感器TS3(9-3)、液位计浮子(9-4)，当液位超过设定液位时，液位计浮子(9-4)打开，同时泄油电磁阀(10)打开，多余液位进入大油罐(11)内；当液位不足时，通过油耗测量部分进入小油罐(9)内。
5.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述的小流量计(17)和大流量计(19)与后端调压阀(23)上设有检测温度和压力的温度传感器TS5(22)、压力传感器PS5(21)和压力表P3(20)。
6.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述的回油斜角阀(2)与回油换热器(6)之间的管道上设有检测压力和温度的压力传感器PS2(4)、温度传感器TS2(3)、压力表P1(5)。
7.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述的燃油泵(13)与前端调压阀(15)上设有检测压力的压力表P2(14)。
8.根据权利要求1所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置，其特征在于：所述的进油斜角阀(36)与进油三通球阀(33)上设有温度传感器TS6(35)和压力传感器PS6(34)，进油燃油泵25的后端设有压力表P5(27)，进油调压阀(31)的后端设有压力表P6(32)。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的大马力柴油电机组多泡状态下油耗测量装置的测量方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、燃油从油库，连接至设备进油球阀(51)，设备进油电磁阀(47)打开，燃油流向大油罐(11)；大油罐(11)内的液位传感器(11-6)进行油位检测，低于上线位置时，设备进油电磁阀(47)打开继续充油，当充油到上限位置时，设备进油电磁阀(47)自动关闭；
步骤二、设备运行中，当燃油消耗到油箱1/3油位时，设备进油电磁阀(47)自动开启，充油到上限位置；
步骤三、非测量试验工况时，燃油通过大油罐(11)到进油三通球阀(33)、进油斜角阀(36)、进油球阀(37)进入发动机，然后发动机的回油通过回油球阀(1)、回油斜角阀(2)、回油换热器(6)进行降温后通过回油三通球阀(8)进入大油罐(11)内；大油罐(11)内进行气泡消除，再进入发动机进行循环；
步骤四、小流量阶段，燃油泵(13)将燃油从大油罐(11)打到前端调压阀(15)，同时通过油耗旁通调压阀(12)进行压力调节，打开小流量斜角阀(16)，经过小流量计(17)到后端调压阀(23)进行调压，回油电磁阀(24)打开进入小油罐(9)，再打开供油燃油泵(25)将燃油从小油罐(9)打出，通过供油旁通调压阀(26)调压，进入消气罐(29)，再次经过消气罐浮子(28)消气，然后经过进油换热器(30)，通过三通比例调节阀(40)调节外循环进行控温，然后经过进油调压阀(31)调压、通过进油三通球阀(33)、进油斜角阀(36)、进油球阀(37)进入发动机；
步骤五、发动机的回油经过回油球阀(1)、回油斜角阀(2)、回油换热器(6)进行降温、再通过回油三通球阀(8)进入小油罐(9)内经过气泡消除，再通过供油燃油泵(25)打入发动机进行循环；回油不在经过流量计；
步骤六、大流量阶段，燃油泵(13)将燃油从大油罐(11)打到前端调压阀(15)，同时通过油耗旁通调压阀(12)进行压力调节，大流量斜角阀(18)打开，经过大流量计(19)到后端调压阀(23)进行调压，回油电磁阀(24)打开进入小油罐(9)，再供油燃油泵(25)将燃油从小油罐(9)打出，通过旁通调压阀(26)调压，进入消气罐(29)，通过消气浮子(28)消气，然后经过进油换热器(30)，通过三通比例调节阀(40)调节外循环进行控温，然后经过进油压力调节(31)、进油三通球阀(33)、进油斜角阀(36)、进油球阀(37)进入发动机；
步骤六、发动机的回油经过回油球阀(1)、回油斜角阀(2)、回油换热器(6)进行降温、再通过回油三通球阀(8)进入小油罐(9)内经过气泡消除，再通过供油燃油泵(25)打入发动机进行循环；回油不再经过流量计；
步骤七、回油的冷却主要通过回油换热器(6)的外循环冷却，通过调节PID控制两通比例调节阀(39)的开度，从而达到控温的效果；
步骤八、燃油供油的控温主要通过进油换热器(30)、三通比例调节阀(40)来进行控温，不直接对燃油进行加热；
步骤九、当小油罐(9)的油量超过上限值时，液位浮子(9-4)、打开泄油电磁阀(10)，将燃油卸入到大油罐(11)中。
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