揚州大學泵站試驗臺簡介

1、1. 概述泵站試驗臺簡介揚州大學二 O O 七年十月?lián)P州大學 高精度 泵站試驗臺簡介揚州大學泵站試驗臺（泵站實驗室）1975年為完成江蘇省水利廳中、 小型泵站開敞進水池優(yōu)化設計試驗研究科研項目建于揚州大學文匯路校區(qū)。其 后，結合完成水利部農水司泵站拍門試驗研究、水利水電規(guī)劃設計總院泵 站起動試驗研究、南水北調規(guī)劃辦公室泵站流道與截流閉鎖裝置數(shù)模、試驗、 優(yōu)化設計（CAD研究、國際合作與科技司低揚程大泵站過渡過程特性及測控 技術研究和國家自然科學基金低揚程大型泵站過渡過程特性 等科研課題以 及蘇、皖、鄂、魯、湘、贛、粵、京、津、滬等省市大型泵站試驗研究項目不斷 增建和完善。泵站試驗臺1993年9

2、月以揚州大學江蘇機電排灌工程研究所名義申請并通 過水利部正式鑒定（鑒定委員會主任：沈日邁；鑒定證書編號：【93】水技鑒字2045號）。鑒定結論：泵及泵裝置效率綜合誤差土 綜合精度等級達國內先進 水平。近年為適應南水北調等泵站模型試驗需要，流量、揚程、汽蝕余量、軸功 率量測設備、轉速調控設備等設備及測試系統(tǒng)軟硬件已全面更新，改稱高精度泵站試驗臺。2007年10月以揚州大學能源與動力工程學院名義申請并通過江蘇省 正式鑒定（鑒定委員會主任： 沈日邁；鑒定證書編號：蘇教鑒字2007D024號）。 鑒定結論：泵及泵裝置效率系統(tǒng)綜合誤差小于土 綜合精度等級達國內領先水 平。2.試驗臺功能和特點泵站試驗臺是

3、以完成泵或泵裝置試驗為主的動力裝置、試驗設施、量測 設備的組合體。試驗臺具備多種功能：可完成口徑500mm以下各類泵或泵裝置動 力特性、泵汽蝕特性、停泵飛逸特性、水輪機工況特性、泵系統(tǒng)動態(tài)特性試驗； 亦可完成泵站各種進出水過流設施水力試驗及不同截流閉鎖門、啟閉設備工作特性試驗等。泵站試驗臺為平面布置式，水池、真空（壓力）箱、壓力箱、管道總 貯水量250帛。試驗臺突出的特點之一是：受試泵進口和出口可圭寸閉可開敞。圭寸閉安裝時可 以完成泵設備或泵裝置穩(wěn)態(tài)特性試驗；開敞組裝時既可完成泵設備、泵裝置穩(wěn)態(tài) 特性試驗，亦可完成泵站流態(tài)觀測、泵站截流閉鎖門及其啟閉機工作特性、 泵系統(tǒng)起動停機過渡過程特性等穩(wěn)

4、態(tài)的或動態(tài)的特性試驗。 試驗臺揚程 （水頭）范圍： 1.0m16m 流量范圍：0.8m3/s，轉速范圍：01600r/min，軸功率范圍：0 40kW3試驗臺現(xiàn)狀量測設備、泵或泵裝置效率綜合誤差泵站試驗臺量測設備和控制設備在原有水利部鑒定的基礎上已全面更新。流量（Q 測流原采用400mmLWG型渦輪流量計，現(xiàn) 新裝500mmLDG型電磁流 量計，轉換器IMT-25，美國FOXBOR公司原裝，名義精度級，檢定精度%傳感器上海章華儀表有限公司產品（編號 0350005），轉換器美FOXBORO公司原裝（編號-10），上海工業(yè) 自動化儀表研究所檢定 （中國實驗室國家認可委員會認可證書：NOL0130

5、） ，檢定精度 %，最新標定時間 2007 年 9 月（檢定證書編號： D03-339-JG ）。流量值專用二次儀表數(shù)顯，同時 接PLC模塊、組態(tài)王軟件專用微機系統(tǒng)顯示、記錄。電磁流量計前裝特制繞流流量計比測。泵揚程（H）、裝置揚程（HSy）及汽蝕余量（NPSH）新裝Philips 芯片JC-E110A-EMS4A-92DA電容式壓差變送器，精度級（出廠編號 0705716、0705723），接專用微機系統(tǒng)顯示、記錄，接專用微機系統(tǒng)顯示、記錄；其中揚程測定測壓管并接汞柱差壓計，汞柱讀數(shù)誤差 1mm試驗臺另備標定壓力、壓差變送器的型活塞式壓力計，準確度等級%（西安儀表廠，出廠編號 150）。泵軸

6、功率（P）試驗臺測功原采用馬達天平測功機，現(xiàn)新裝了 JN338型扭矩轉速測量儀，馬達天平測功機用作比測設備。 計算泵或泵裝置效率須扣除系統(tǒng)空載損耗，但因 其數(shù)值很小，用扭矩儀測定誤差過大； 采用馬達天平測功機可精確測定空載損耗。馬達天 平測功機屬直接測功設備；具備馬達天平測功機的試驗臺目前國內未見。扭矩儀為北京三晶科技集團產 JN338-500A （量程500N - m編號：0112267）、JN338-200A（量程200N- m編號：402026A），同時數(shù)顯扭矩、軸功率。常用 JN200A扭矩儀名義精度級， 實際檢定精度 %。檢定單位： 中國計量科學研究院 （中國實驗室國家認可委員會認可

7、證書： ） 檢定，（檢定證書編號： Lxfn2004-3022 ）。轉速（n）轉速以 JN338型扭矩轉速測量儀 測量；手持式光電轉速計比測。轉速測定精度 %。試驗臺突出的特點之一是：流量、揚程、軸功率、轉速測試設備均采用高精度設備， 特別是，各測定項又均同時采用可靠的比測設備比測。動態(tài)信號量量測 泵站試驗臺另有適用實驗室和泵站現(xiàn)場的動態(tài)信號測試系統(tǒng)。泵 系統(tǒng)動態(tài)特性試驗中各種瞬變量： 電氣量、 水力量 （現(xiàn)場泵站試驗包括穩(wěn)態(tài)流量及泵機組起動過程瞬時流量） 、機械量（包括位置、位移量） 、開關量、工作門撞擊力（油壓啟閉機或液壓緩沖器的瞬時油壓及水壓）等，運用CD19電量變送器及其它各種傳感器接

8、自制專用泵站動態(tài)信號檢測儀量測，動態(tài)信號儀 20通道，以（101） ms速率取樣、微機表樣及圖樣顯 示、打印記錄。4. 控制、調速裝置及專用微機系統(tǒng)控制、調速裝置試驗臺控制、調速裝置原采用滬產 KGSF-210A/200V 硅整流器， 現(xiàn)更新安裝了英國EUROTHERM DRIVES LIMITE公司原裝歐陸 591C直流調速裝置 （編號：43）,配長春第一光 學有限公司LC60BM-C15F光電編碼器（編號：02）反饋，轉速控制精度高于%試驗臺精度高、重復性好的最重要的條件是轉速穩(wěn)定不變。泵站試驗臺突出的特點之一并為獨到的優(yōu)點是：轉速控制精度高,任意負載條件轉速恒定,穩(wěn)態(tài)精度高于%,具備獲得

9、零誤差條件。微機系統(tǒng)泵站試驗臺試驗過程中采用兩臺計算機并機運行, 1 號機用于測試數(shù)據采集及數(shù)據預處 理同時兼作調試監(jiān)控作用； 2 號機用于穩(wěn)態(tài)測試數(shù)據的后處理及報表、曲線的生成同時兼作 泵裝置動態(tài)試驗。使測試數(shù)據更為精確可靠。所有測試量一次儀表接可編程控制器（ PLC、工業(yè)自動化通用軟件組太王（版）計算 機系統(tǒng),完成流程顯示、數(shù)據采集和處理、表樣及圖樣顯示、打印記錄。泵站試驗臺突出的特點之一是：在試驗過程中實現(xiàn)兩臺計算機并機運行。5泵站試驗臺泵、泵裝置效率合成系統(tǒng)誤差試驗量測中,軸功率主要采用 JN338-200A 扭矩儀；馬達天平測功機作為比測設備。扭矩儀測功時準確度系統(tǒng)誤差扭矩儀 P 0

10、.1% , 流量計 Q 0.24%, 差壓變送器 H 0.1% , 轉速0.05% ,則泵或泵裝置效率合成系統(tǒng)誤差：2、1/2 n丿0.28%2 2 2 2 1/2(0.10.240.10.05 )%采用馬達天平測功時準確度系統(tǒng)誤差馬達天平測功機準確度P0.14%，流量計準確度q 0.24%，差壓變送器準確度H 0.1%，轉速準確度0.05%，則泵或泵裝置效率綜合系統(tǒng)誤差:6.試驗臺實績(；(0.1422H0.2422、1/2n丿0.12 0.052)1/2%0.30%泵站試驗臺始建以來，除利用試驗設施和測試設備完成國家自然科學基金項目和多項部?。ū谜?、水工、河工）科研項目及蘇、皖、鄂、湘、贛

11、多次泵站現(xiàn)場試驗外，先后在試驗臺完成30余項泵、泵裝置（泵站）委托模型試驗任務，提交研究報告、可行性論證或設計咨詢報告，協(xié)助完成部分高難度的水工、水機、金屬結構等設計任務。至2007年上半年止研究項目列如下表。工程名稱、地點試驗內容提交試驗 成果提供咨詢、設計成果時間江都泵站 江蘇揚州市整體水工模型試驗試驗研究 報告論證泵站站前流態(tài)必然性， 提出“人”字形導流墩方案1975臨洪西泵站 江蘇連云港市模型泵裝置 動力特性試驗試驗研究 報告論證大泵直管流道、整體式 油壓拍門裝置方案，流道改進1976臨洪西泵站 江蘇連云港市整體式拍門 模型試驗試驗研究 報告論證整體式油壓拍門工作 特性，提出拍門設計計

12、算方法1977臨洪東泵站 江蘇連云港市雙節(jié)式拍門 模型試驗試驗研究 報告論證泵站雙節(jié)自由式拍門 工作特性，提出其設計計算方法1979大廟、單集站 江蘇徐州市模型泵裝置動力特 性試驗試驗研究 報告設計平面渦殼式進水流道， 實測流道內特性并多方案優(yōu)選1980劉老澗泵站江蘇徐州市模型泵裝置 動力特性試驗試驗研究 報告論證大型泵站前置燈泡貫 流泵方案1982南圍堤河泵站天津市模型泵裝置 動力特性試驗試驗研究 報告提供泵裝置變速運行特性 成果1985揚州大學泵站試驗臺試驗實績表廣北泵站 油田模型泵裝置 動力特性試驗試驗研究 報告論證設計方案可仃性198614軸流模型泵 廣州市模型泵檢測 試驗試驗研究 報

13、告糾正先期試驗過大誤差198814潛水電泵 泰州潛水泵廠模型泵裝置檢測試驗試驗研究 報告提出改進設計意見1989魏村泵站 江蘇常州市模型泵裝置動力特性試驗試驗研究 報告設計雙向平渦殼式進出水流道，論證泵站運行安全可靠性1991望虞河泵站 江蘇蘇州市模型泵裝置 動力特性試驗試驗研究 報告負揚程運行特性，流道選 優(yōu)，高效防渦措施，改進設計意 見1992樊口泵站 湖北鄂州市技改拍門、啟 閉機模型試驗試驗研究 報告技改設計建議，油壓緩沖 措施及推薦措施試驗結果論證1996夾河溝泵站 湖北應城縣模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告不同模型比選試驗及分析 論證，提出泵站選型、設計建議1998仙桃泵站 湖

14、南安鄉(xiāng)縣模型泵特性檢測、優(yōu)選試驗研究 報告完成5種模型能量、汽蝕特 性試驗，作出優(yōu)選論證1998沂河整治工程 江蘇徐州市河道泥沙淤積特性模型試驗試驗研究 報告米用變態(tài)定床、局部動床模 型及特種模型沙，試驗結果真切1998青山湖泵站 江西南昌市模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告設計室型進水流道，提出泵 裝置方案建議，論證運行可靠性1999淮安一泵站 江蘇淮安市模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告不同模型比選試驗及分析 論證，閉鎖工作門技改方案建議2000水力自動門 北京市浮箱式水力 自動門模型試驗試驗報 告、設計圖紙開發(fā)、完善市政水系自動排 水可靠截流工作門2000滁河一級站拍 門安徽肥東

15、縣氣囊式浮箱 拍門工作特性模型 試驗試驗研究 報告新型氣囊式浮箱拍門開發(fā)、 拍門結構及氣動控制系統(tǒng)設計2002安徽上橋泵站 安徽懷遠縣模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告完成3種模型能量、汽蝕特 性試驗，作出模型優(yōu)選論證20032004薛家泓泵站 上海浦東機場模型泵裝置動力、汽蝕、飛逸 特性試驗研究 報告錄像資料完成裝置模型能量、汽蝕特 性、飛逸試驗，優(yōu)化潛水軸流泵 流道2004北海船廠海西 灣船塢站泵裝 置及水工模型 青島市模型泵裝置 動力、汽蝕特性， 泵站整體水工模型 試驗試驗研究 報告完成模型能量、汽蝕特性試 驗，優(yōu)選論證；論證、優(yōu)化水工 設計方案20032004仙蠡橋站泵裝置及水工模

16、型無錫市模型泵裝置 動力、汽蝕特性， 泵站整體水工模型 試驗試驗研究 報告錄像資料完成模型能量、汽蝕特性試 驗，優(yōu)化設計蝸殼進出水流道； 論證、優(yōu)化水工設計方案20032004江尖貫流泵站 泵裝置及水工 模型無錫市模型泵裝置 動力、汽蝕特性、 泵站整體水工模型 試驗試驗研究 報告完成模型能量、汽蝕特性試 驗，優(yōu)化設計豎井式貫流泵流 道；論證、優(yōu)化水工設計方案2004九里河站泵裝置及水工模型無錫市模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究報告完成模型能量、汽蝕特性試 驗，優(yōu)化設計蝸殼進出水流道； 論證、優(yōu)化水工設計方案20052006伯瀆港站泵裝 置及水工模型 無錫市模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告

17、完成模型能量、汽蝕特性試 驗，優(yōu)化設計出蝸殼進出水流 道；論證、優(yōu)化水工設計方案20052006南水北調泗陽泵站江蘇泗陽模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告完成多種流道、多種水力模 型能量、汽蝕特性試驗，優(yōu)化設 計蝸殼進出水流道20062008青草沙泵站 上海市模型泵裝置動力、汽蝕特性試驗研究 報告完成4種水力模型能量、汽 蝕特性試驗，優(yōu)選設計肘形進 水、虹吸出水流道型線20077.泵站試驗臺試驗服務宗旨泵站試驗臺承接泵、泵裝置、泵站及其配套建筑物模型試驗任務。泵站試驗臺試驗服 務的宗旨是：既嚴格按規(guī)范、標準要求完成試驗，提交試驗結果和試驗報告，更著重運用泵站課題組集30余年試驗研究成果和工

18、程實踐經驗所提出的理論方法、設計計算方法、專利 技術等全面服務。包括：分析、論證試驗結果的準確可靠性，提供改進設計建議；運用特有 的理論方法協(xié)助分析、鑒別、優(yōu)選泵設備或其水力模型；協(xié)助預測、分析原型泵及泵站運行經濟性和安全可靠性；協(xié)助論證設備選型方案和工程設計方案可行性、先進性，或協(xié)助優(yōu)選方案；運用專門方法和專用軟件協(xié)助完成流道或其它過流設施水力設計；運用專門方法和專用軟件協(xié)助完成截流閉鎖門及啟閉機、攔清污設施等金屬結構設計等。揚州大學泵站課題組除以泵站試驗臺為基地承接泵、泵裝置、泵站及其配套建筑物模 型試驗任務外，有條件承擔：高效率泵站流道設計、試驗、數(shù)模計算和分析（CFD;泵站或其它水利工程自動化設計、優(yōu)化運行設計和實施；泵系