一种透平货油泵的能效评估方法及能效评估系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115898566A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211494855.5F04D13/02(2006.01)(22)申请日2022.11.26G06F30/28(2020.01)G06F111/10(2020.01)(71)申请人中远海运能源运输股份有限公司G06F113/08(2020.01)地址201306上海市浦东新区中国(上海)G06F119/08(2020.01)自由贸易试验区业盛路188号A-1015G06F119/14(2020.01)室申请人武汉理工大学(72)发明人耿佳东卢明剑胡欣蓉汤敏(74)专利代理机构武汉市首臻知识产权代理有限公司42229专利代理师刘牧(51)Int.Cl.F01D21/00(2006.01)F04D15/00(2006.01)F01D15/08(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种透平货油泵的能效评估方法及能效评估系统(57)摘要一种透平货油泵的能效评估方法，以透平货油泵的硬件结构为基础，依次进行监测步骤、计算步骤、判断步骤，其中，监测步骤主要用来采集透平数据与货油泵数据，计算步骤主要是对前述的监测数据进行计算，以获得透平的输出功率与液货通过货油泵前后的能量增量，随后，计算透平货油泵的实时效率，并与透平货油泵的额定效率作比，以获得能效评估参数，最后依据评估参数的数值判断能效的等级，此外，还能依据评估方法构建专有的评估系统。本发明不仅能够对透平货油泵的能效进行评估，而且操作简易，效率较高。CN115898566ACN115898566A权利要求书1/2页1.一种透平货油泵的能效评估方法，所述透平货油泵是指高温高压蒸汽进入透平进行膨胀做功，以驱动透平旋转，再由旋转的透平经齿轮箱带动货油泵旋转进行泵油，其特征在于：所述能效评估方法包括依次进行的以下步骤：监测步骤：同时监测透平数据与货油泵数据；所述透平数据包括透平上饱和蒸汽的出口压力、入口压力、出口温度、入口温度、质量流速，所述货油泵数据包括货油泵的出口压力、入口压力、出口液货的质量流量、入口液货的质量流量；计算步骤：先依据透平数据计算获得透平的输出功率Pt，同时，依据货油泵数据计算获得液货通过货油泵前后的能量增量为W，再计算透平货油泵的实时效率ηr，即ηr＝W/Pt，然后将ηr与透平货油泵的额定效率ηe作比，以获得能效评估参数ηa，即ηa＝ηr/ηe；判断步骤：若ηa的数值大于等于0.85，则判断透平货油泵运行的能效水平为高；若ηa的数值介于0.7与0.85之间，则判断透平货油泵运行的能效水平为中；若ηa的数值小于0.7，则判断透平货油泵的能效水平为低。2.根据权利要求1所述的一种透平货油泵的能效评估方法，其特征在于：所述透平货油泵的额定效率ηe依据下述计算方法获得：ηe＝ηt*ηCe*ηFe；其中，ηt为透平相对内效率，ηCe为齿轮箱效率，ηFe为货油泵额定效率。3.根据权利要求1或2所述的一种透平货油泵的能效评估方法，其特征在于：所述依据透平数据计算获得透平的输出功率Pt是指：先根据时间平均后的入口压力、入口温度查饱和蒸汽热物性参数表，以获得入口焓值hin，再根据时间平均后的出口压力、出口温度查饱和蒸汽热物性参数表，以获得出口焓值hout，然后依据下述计算方法获得透平的输出功率Pt：Pt＝Qw(hin‑hout)；其中，Qw为饱和蒸汽时间平均后的质量流速。4.根据权利要求3所述的一种透平货油泵的能效评估方法，其特征在于：所述时间平均后的入口压力、入口温度是指入口压力的时间平均值、入口温度的时间平均值，所述时间平均后的出口压力、出口温度是指出口压力的时间平均值、出口温度的时间平均值；所述时间平均值依据下述计算方法获得：假设要测量时间T范围内的出口压力的时间平均值，则每隔Δt时间测一个数据Pi，一共有n＝T/Δt个数据，此时，要获得的时间平均值则为：5.根据权利要求1或2所述的一种透平货油泵的能效评估方法，其特征在于：所述依据货油泵数据计算获得液货通过货油泵前后的能量增量为W是指依据下述计算方法获得W：W＝H*QL；其中，H为扬程，QL为液货的质量流量。6.根据权利要求5所述的一种透平货油泵的能效评估方法，其特征在于：所述扬程H依据下述计算方法获得：2CN115898566A权利要求书2/2页其中，ρ为液货的密度，g为重力加速度，ΔZ为货油泵的出、入口之间的垂直高度差；Pout为货油泵的出口压力值，Pin为货油泵的入口压力值；V1为液货经货油泵入口的流速，V2为液货经油泵出口的流速。7.根据权利要求6所述的一种透平货油泵的能效评估方法，其特征在于：所述V1、V2依据下述计算方法获得：其中，D1、D2分别为液货经货油泵