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机械效率

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇机械效率范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

机械效率范文第1篇

对于三种功的定义,我是这样给出的:有用功是指在使用机械的过程中,去除机械而直接用手完成相应任务所做的功;总功是指作用在机械上的动力实实在在所做的功;额外功是指动力克服机械自身的重力及摩擦力所做的功.三种功常用的计算公式是:W=Gh;W=Fs;W=W-W.只要明确了三种功的计算性定义,在具体的机械问题中牢牢抓住有用功和总功的计算,机械效率、功率的计算则水到渠成.现针对于初中物理中常见的几种机械计算中这一思路方法的应用例析如下:

例1 (定滑轮)若升旗手用20N的拉力,通过定滑轮将重为16N的旗帜竖直匀速提升10m,则拉力所做的功是______J,该定滑轮的机械效率是______.

解析 使用定滑轮的目的是改变动力的方向,任务是把重为16N的旗帜提升10m.因此直接用手完成该任务所做的功为有用功,即W=Gh=16N×10m=160J;而通过定滑轮的20N动力拉动绳子移动10m实际做的功为总功,即W=Fs=20N×10m=200J;由此可得机械效率为η=W/W=160J/200J=80%.

例2 (动滑轮)如图所示的动滑轮重5N,不计绳重和摩擦,用力F匀速提起重为45N的重物,并使其升高1m.则拉力所做的有用功为______J,总功为______J,此装置的机械效率为______.

解析 使用动滑轮的目的是省力,任务是将45N的重物提高1m.因此直接用手完成任务做的有用功W=Gh=45N×1m=45J;作用在绳端的动力F=1/2(G+G)=25N,拉力使绳子自由端移动2m所做的总功W=Fs=25N×2m=50J;由此可得机械效率η=W/W=45J/50J=90%.

例3 (滑轮组)用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F拉着重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,拉力做的有用功是______,滑轮组的机械效率是______

解析 该问题中使用滑轮组在省力的同时改变了动力的方向,任务是将900N的重物提高3m.直接用手完成任务所做的功为有用功,即W=Gh=900N×3m=2700J;动力作用下绳端移动距离s=2h=2×3m=6m,作用在滑轮组绳端的500N的动力所做的总功W=Fs=500N×6m=3000J;由此可得滑轮组的机械效率η=W/W=2700J/3000J=90%.

例4 (滑轮组)如图所示,物块重600N,通过滑轮组在25N拉力作用下沿水平方向匀速移动了2m,已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍.则拉力所做的总功是______,滑轮组的机械效率是______

解析 该问题中滑轮组水平使用的目的是省力,任务是将重物沿水平方向移动2m.对物块进行受力分析可知,物块被匀速拉动时,滑轮组对物块的拉力等于摩擦阻力60N.直接用手完成任务所做的功为有用功,则W=fs′=60N×2m=120J;作用在滑轮组绳端的25N的拉力使绳端移动s=3s′=3×2m=6m所做的功为总功,即W=Fs=25N×6m=150J;由此可得该滑轮组水平使用时的机械效率η=W/W=120J/150J=80%.

例5 (杠杆)小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时,杠杆的另一端把320N的重物提高了0.5m,他做的有用功是______J,总功是______J,杠杆的机械效率是______

解析 使用此杠杆的目的是省力,任务是将320N的重物提高0.5m.因此直接用手提升重物0.5m所做的功为有用功,即W=Gh=320N×0.5m=160J;100N的动力作用下将杠杆动力作用端拉下2m所做的总功W=Fs=100N×2m=200J;由此可得杠杆的机械效率η=W/W=160J/200J=80%.

例6 (斜面)如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上.在这过程中工人做的有用功是______J,机械效率是______.

解析 使用斜面的目的是省力,任务是将840N的重物提高到1m高的位置.因此直接用手将840N的重物提高1m所做的有用功W=Gh=840N×1m=840J;沿斜面400N的动力将重物沿3m长的斜面推上去所做的总功为W=Fs=400N×3m=1200J;由此可得斜面的机械效率η=W/W=840J/1200J=70%.

例7 (机械组合)利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端.斜面的长是5m,高是2m,拉力为50N,则该装置的机械效率为______

机械效率范文第2篇

在本次课程改革中,让学生勤于动手、乐于探究是科学教学的显著特点。

在以前的教学中,滑轮组机械效率的测量难度大,实践很仓促;距离关系已经了解,测量的意义不大;功的关系问题变成了力的关系问题,不利于对机械效率的理解;而斜面的机械效率仅作为选学内容。

新的课程将斜面的机械效率作为一个探究教学的典型。斜面机械效率的测量不像滑轮组那样难度过大,这就为更多的同学提供了操作实践的机会。同时,有利于学生对机械效率普遍意义上的认识,加深对机械效率的理解。

为此,本节课的教学要充分抓住以上特点,特别重视操作前的设计准备过程、操作测量过程

和对数据的分析论证过程,充分体现动手和探究。同时,要营造自主、合作的探究氛围,体验合作学习的重要性。

二、教学目标

(一)知识与技能

让学生学习测量斜面的机械效率,提高操作技能,加深对机械效率的理解。

(二)过程与方法

通过斜面机械效率的实验探究,学习拟订实验方案(包括实验表格的设计、测量和操作要求等),学习实验数据的分析处理等。

(三)情感态度与价值观

在实验数据的测量记录与分析论证中,培养学生合作、严谨的科学作风。

三、重点与难点

学生设计测量斜面机械效率的的方案以及测量过程是重点,对测量数据进行分析论证是重点也是难点。

四、实验器材

实验小车、光滑木板、弹簧秤、米尺、木块、毛巾、玻璃板等。

五、教学过程

(一)从生活实例中提出问题

(先放一段录像,画面上有一些工人师傅边喊着口号边把一些沉重的货物沿着斜木板推上卡车。)

师:其中的木板有什么作用?

生:有了木板可以省力。

(老师说明木板作为斜面使用,是一种简单的机械,有广泛的应用。)

师:请学生思考一下:对木板有什么要求或者木板应该怎样放才能更省力?

生:只要使木板变得光滑一点;使木板长一点,倾斜角度小一些。

师:同学们说的都很有道理。那么利用斜面把同样的物体搬上同一高度,这些做法在做功方面会带来怎样的影响呢?或者说机械效率会发生怎样的变化呢?请大家讨论交流。

(二)猜想影响机械效率的因素

(学生讨论交流)

生:木板光滑,摩擦力小,可以少做额外功;木板长一点要做更多的功;倾角小一点可以少做功;木板光滑可以提高机械效率;木板倾角小一点可能提高机械效率,也可能降低机械效率或机械效率不变。

(三)设计机械效率的测量方法和要求

师:我们要通过实验来验证一下我们的猜想。请每个实验小组的组长和你们的组员商量一下怎样测定斜面的机械效率。

讨论后,每小组组长交流汇报各自的商量结果,总结测量斜面极限效率的方法:

(1)有用功的测量与计算……用米尺测出高度h,用弹簧秤测出小车重G量,然后根据W有用=Gh求有用功。

(2)总功的测量与计算……用米尺量出小车走过的路程s,读出弹簧秤的读数F,根据W总=Fs求总功。

师:根据实验的目的,实验过程中我们还要关注什么?测量过程中,还要注意什么问题?

师生讨论,认识实验中要关注斜面的光滑程度、斜面的倾角,以及沿斜面匀速拉动物体、使弹簧秤读数稳定等。

师:刚才老师和每个小组一起讨论了各自的实验方案,以及实验中要注意的问题。接下来请每一组设计好实验记录的表格。

教师对实验的设计安排:

全班共分成8组,每一组约6人,只做1-2次实验测量。

小车的重量有三种,斜面的表面种类有三种,每组的小车重量和斜面表面种类是固定的。

学生进行实验,实验中教师有意识地指导几组学生按几种不同倾角进行实验,并及时纠正学生操作中出现的问题。

……

(四)分析与交流

师:刚才大家都已经完成了各自的实验操作,接下来就请各个小组汇总实验数据,进行分析交流。

各组学生将数据填入事先准备好的表格中,并进行讨论,寻找规律。

学生一般能总结出以下结论:

(1)光滑程度相同时,木板的倾斜角度越小,机械效率越小。

(2)木板的倾斜角度相同时,木板越光滑,机械效率越大。

在此基础上,让学生分析交流个别组的实验数据存在的问题和原因,例如弹簧秤的校零问题,小车的轮子是否灵活,拉力的方向是否沿着斜面等等。

进一步分析和猜想,是否有其他新的发现,例如斜面的机械效率与小车重力的关系等等。

(五)总结与作业

学生总结本次实验探究中的收获,以及哪些地方要进一步加强学习研究。

布置学生完成“动手动脑学物理”。

点评:这一节课围绕斜面的机械效率的实验测量,来加深学生对机械效率的理解,锻炼操作技能,同时提高方案设计和分析论证等实验探究能力,能起到实验教学独特的教学效果。

突出实验测量方法的设计。分组操作过程让学生集中精力操作1-2次,有利于学生对知识的理解和对实验操作技能的提高。如果学生的基础不好,还可以先进行斜面机械效率的计算,为实验的设计和操作打下必要的基础。

机械效率范文第3篇

关键词: 初中物理 滑轮组 机械效率 解题规律

“机械效率”是初中物理教学的难点之一,有关“滑轮组机械效率的计算”是学生必须掌握的一类计算题型。而学生在做此类型的题目时,普遍感觉较难,出错率较高。因为机械效率的计算题是五花八门的,有已知其他物理量求机械效率的,有已知机械效率和相关物理量求其他物理量的,特别是有关滑轮组机械效率的计算题,题型更是变化多样,有求机械效率、判断绳子的段数、拉力、物体重力、摩擦力、动滑轮的重力、自由端或物体移动的距离,等等。有些题目看似条件充足,而有些题目又特意设置了多余的条件(即干扰条件)。很多学生一看到此类题目就望而生畏,感动无从下笔。其实这些变化无穷的题目的解题方法是有规律可循的,我在多年的教学实践中,通过选择几道典型例题来帮助学生正确理解“滑轮组机械效率的计算”并寻求解题方法规律,从而突破这个计算难点。

一、利用滑轮组提升物体

例题1:如图,物体重为630N,在拉力F的作用下,物体以0.2m/s的速度匀速上升。

(1)若不计摩擦、绳重和动滑轮的重,则拉力F为多少?机械效率为多少?

(2)若不计摩擦和绳重,动滑轮重270N,则拉力F为多少?机械效率为多少?

(3)若拉力为400N,则机械效率为多少?此时拉力F的功率为多少?

分析与解:(1)若不计摩擦、绳重和动滑轮的重,很明显是一种理想情况,则拉力F=G=×630N=210N,由于是理想情况,额外功为零,因此机械效率为100%。(2)若不计摩擦和绳重,动滑轮重270N,由于考虑动滑轮的重,我们称这种情况为半理想,则拉力F=(G+G)=(630N+270N)=300N,机械效率为η======70%。由上面计算可以发现,在没有告诉物体和绳子移动距离的情况下,甚至就算不知道拉力F,也可以计算出机械效率。(3)若拉力为400N,比半理想情况下的拉力300N还要大,所以摩擦和绳重要考虑,应为实际情况,则机械效率为η=====52.5%。拉力F的功率为P=Fυ=Fnυ=400N×3×0.2m/s=240W。

现将上题中用到的公式整理如下:

提升物体理想:F=G,η=100%半理想:F=(G+G)η====?摇实际:η===S=nhυ=nυ

说明:上面公式中S=nh和υ=nυ在任何情况下都成立。

二、利用滑轮组水平拉物体

例题2:一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示。若车重为8×10N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,汽车前进的速度为0.1m/s,求:

(1)如不考虑滑轮与轴之间的摩擦,则拉力F为多少?机械效率为多少?

(2)若拉力为750N,则机械效率为多少?司机做功的功率为多少?

分析与解:(1)如不考虑滑轮与轴之间的摩擦,利用滑轮组水平拉的物体,不需要克服动滑轮的自重,所以额外功为零,这是一种理想情况,所以拉力F=f=×(0.03×8×10N)=600N,因为额外功为零,所以η=100%。(2)若拉力为750N,比理想情况下的拉力600N要大,所以要考虑摩擦,则机械效率为η======80%。司机做功的功率为P=Fυ=Fnυ=750N×4×0.1m/s=300W。

现将上题中用到的公式整理如下:

水平拉物体理想:F=f,η=100%实际:η====S=nSυ=nv

说明:在上面公式中,S=nS和υ=nυ在任何情况下都成立。

由上面总结的提升物体和水平拉物体的公式可知,在不知道物体和绳子移动的距离的情况下,仍然能求出机械效率,并利用上述公式的变形还可以求出其他物理量,下面我们再来看几道例题。

三、利用机械效率求拉力F

例题3:如图,汽车与地面间的摩擦力为3000N,该滑轮组的机械效率为80%,求拉力F为多少?

分析与解:本题是水平拉物体的情况,又因为机械效率为80%,所以是实际情况,利用实际情况机械效率公式η====,可得变形公式F===1250N。

四、利用机械效率求动滑轮的重G

例题4:如图,物体重30N,此滑轮组的机械效率为60%。不计摩擦,求动滑轮重。

分析与解:本题是竖直提升物体的情况,不计摩擦,求动滑轮重,所以本题应是半理想情况,根据提升物体中的半理想情况的公式η====,可得变形公式G===20N。

五、利用机械效率求绳子的股数n

例题5:滑轮组的机械效率为80%,利用此滑轮组,用100N的拉力匀速提起400N的重物,则承担滑轮和重物总重的绳子的段数是多少?

分析与解:本题告诉了机械效率、拉力和物重,所以我们利用提升物体的实际情况的公式η===,可得变形公式n===5。

六、利用机械效率求物体与地面间的摩擦力f

例题6:如图,一车手作用在绳子自由端的拉力F为1000N,滑轮组的机械效率为80%,求在此过程中,汽车所受的阻力。

分析与解:本题滑轮组的机械效率为80%,所以为水平拉物体中的实际情况,根据公式η====,可得变形公式f=ηFn=80%×1000N×3=2400N。

由上面的几道例题可以看出,解决机械效率的题目,关键是区分该题是理想、半理想还是实际情况,然后再选择相应的公式进行解题。只要是滑轮组机械效率的计算题,不管题目要求的是机械效率,还是已知机械效率求其他相关的物理量,只要你能灵活运用以上总结出的公式,有关“滑轮组机械效率的计算”就能迎刃而解。

机械效率范文第4篇

葡萄花油田以机械采油为主,抽油机利用油井内采油器械的往复运动,产生对油层的吸抽压力,使地下石油沿着采油管道向上运动已达到出油的效果。现阶段葡萄花油田普遍采用的抽油机是游梁式抽油机,即在电动机的驱动下,以平衡杆一端的标配平衡块带动抽油杆,使井下的抽油泵做往返活塞式运动,将石油从井下抽出地面,抽油机系统是由地面和井下两大部分组成,机械效率受各部分效率影响,不仅包括地面系统电动机、减速箱、四连杆等部分,同时也受泵、抽油杆柱、油套管柱等影响。机械效率低使得葡萄花油田采油消耗大量的电力,这不仅造成机械损耗加大,更浪费能源,加大了生产成本,这些电力的一半是被采油机的电机所消耗掉。抽油机出油率低同时消耗大量的电力,给油田效益带来很大的阻力。所以必须分析机械效率的影响,改进采油方法,节约能耗,提高效率节约生产成本,减少资源的浪费,保证油田低成本运行和高效生产。经过分析,机械效率低下主要由抽油机效率所引起,而抽油机作业过程中能量消耗因素很多,经过分析具体有以下几方面:

2电动机自身的损耗

电动机是驱动抽油机工作的主要设备,也是抽油机耗电的主要设备。它在电力损耗上主要表现在输出损耗和不当操作损耗。输出损耗是当前电动机的输出功率在接近额定功率的条件下工作时,电动机的能量损耗比较严重。因为电动机的效率已经接近了额定效率,其负荷剧烈程度加大,同时在采油系统工作中,电动机的输出功率会出现瞬时功率极大值,而极大值可能超过额定功率;也会出现瞬时功率极小值,极小值很可能因为电动机不输出功率的情况下出现输出功率远超出额定功率的变化范围,而有负功率产生。如此一来,电动机的效率降低,所带来的损耗也就会随之变大。有的采油设备所产生的电动机的损耗高达30%~40%,十分严重。如果功率不匹配,将会严重影响机械效率,出现电力损耗,影响经济性。同时机器本身因长时间工作所出现的机械疲劳和自然磨损所呈现的一定程度电量的增加状态。另一种是操作人员没有按照正确方法和操作顺序进行采油作业所造人为电动机电量的增加。这两种电动机损耗电量现象都应及时对其进行维护处理,以免长期工作造成电能过度消耗。

2.1机械系统中带传动导致能耗

带传动,是在带轮上的柔性带进行动力传递的一种机械运动方式,在机械系统中,因为带传动所导致的能量损失一般分为两种。其中一种是因为弹性滑动、打滑,或者皮带与轮槽径向滑动摩擦而造成的能量消耗和损失,和所载负荷有关。另一种是因为多条皮带同时传动,各种皮带之间存在长度误差,如皮带轮槽出现误差,就会造成能量消耗。

2.2机械的磨损损耗

不同类型的抽油机,在结构、参数、以及机械组合都不尽相同,但是每个抽油机都存在着机械磨损,对整个系统有着不同的影响,包括皮带、减速箱、连杆、齿轮等等,减速箱所导致的能耗问题主要是指齿轮损失与轴承损失。采油系统中减速箱的三副轴承都是滚动轴承,由于采油的转速和轴的直径的增大,轴承的能耗损失会随之而增大,且在齿轮传动时,就要发生摩擦,内部齿轮摩擦变形,因而带来能量的消耗、损失,同时受保养,油脂等影响较大,皮带是带动部分部件,经长时间运转产生摩擦造成损耗,这些机械运动装置经长时间工作运转,其工作效率已经大打折扣,要保持原有工作效率就会对电量的消耗大幅增加,不但加大电量消耗,而且容易引起严重的机械故障,造成生产设备损坏,影响油田生产。

2.3机械系统中抽油杆、抽油泵和抽油管柱导致能耗

抽油杆上下往复运动,才能完成采油。在上下冲程过程中都会出现抽油杆和油管摩擦、韩流发生摩擦。导致能耗的损失。机械系统中抽油泵所造成的能量消耗一般有三个原因,一是机械能量消耗,这由于柱塞和泵筒或者衬套之间的进行机械摩擦所导致的能耗产生,二是容积能量消耗,这种损失主要指柱塞与泵筒或者衬套之间漏失所产生的能量消耗,一般损失与漏失量成正比,因此减少柱塞与泵筒或者衬套之间的漏失,能够较好地降低容积能量消耗损失。三是水力能量消耗。这种能量消耗主要是指原油流经泵阀时由于水力阻力引起的能量消耗。抽油管柱能量消耗主要是能量消耗和水力损失,由油管漏失和井液沿油管流动引起的能耗。

2.4客观设施的损耗

由于新开发的油井基础条件相对较差,采油配套设施不完备,架设输电线路较长和抽油机数量少而形成电力能耗较高,采油效益也会受到一定影响。

3应对方法

针对葡萄花油田机械效率损耗电能的影响因素,提出了几点提高机械效率的节电方法:

3.1提高电动机的负载率

电机低负荷率下的效率低和功率因数低是抽油机浪费电能的原因之一,设计机械采油系统的电机和负载情况,保证电机负载率达到最佳负载率,电动机负载率提高7-12%,系统效率平均提高3%左右,当电机负载率低于25%时,就应该考虑更换低一个容量级别的电动机,而达到节电要求[5]。

3.2选用合理抽油机

加强葡萄花油层地质基础理论和现场测试研究,分析选用适合区域的抽油机,如果条件允许,尽可能使用节能型抽油机。且由于油井井况多变,因此要经常调节平衡,以有效的功率比值来分析整体的机械效率,损耗最低的抽油机械提取采油参数,达到抽油效率高,电能损耗小。改变机械部件组合,由于抽油机的不同各个部件组合会产生不同的机械效率,以现场数据分析为基础,尽可能调整和使用一些高效率低损耗的零部件,如高效传动带、高效深井泵等新型节能高效装备,降低整体系统的磨损,进而提升机械效率,使电能损耗降低。

3.3安装自动调节装置

通过测量电动机电压,调整电动机功率因数和运行电流数,来自动设定电动机运行,以此来调整电机电压大小,此自动装置的安装使用,也可以最大限度的控制抽油机的工作状态,分析原油供应是否充足,来调节采油机电机功率,加快采油进度。保证抽油机不做无效的运转,以得到节电的效果。

3.4对工作人员进行培训和节能教育

人是工作的主体,虽然抽油机机械效率影响着节电的成果,但是人为因素也极为重要,要使工作人员认清节电重要性,要熟练掌握节电操作方法流程,同时工作期间要严格遵守各项规章制度,以减少电力资源的浪费现象。

4结论

机械效率范文第5篇

关键词:柱塞泵机械效率流量计动态监测

Abstract: the piston pump because the pressure is high, vibration, of all parts of damage is caused extremely easily, make the pump machinery low efficiency. This article mainly from the flowmeter and influence of the measured value of the dynamic monitoring, improve the pump efficiency this aspects. Through the electromagnetic flowmeter and turbine flowmeter measurement value contrast different, choose the right that the importance of flow meter. By using the dynamic monitoring, can be found in a timely and accurate pump failure, ensure the efficient operation of pump.

Keywords: piston pump mechanical efficiency flowmeter dynamic monitoring

各大油田在注水开发过程中,高压柱塞泵得到了普遍的应用,其具有高扬程、高泵效、以及造价低等优点,适用于注水量较小,注水压力较大和压力不稳定的区块。

由于高压注水泵体内液体压力较高,流体不均匀,脉冲相对较大,极易造成各部件的损坏,造成机泵带病运行,导致机泵的机械效率降低,增大能耗,从而影响注水开发的效果。大港羊三木油田采用的是中成公司生产的5ZB-20/38柱塞泵,压力高、振动大,各部件容易损坏,因此对柱塞泵机械效率测量的准确性和运行动态的监测非常必要。

大港油田第六采油厂羊三木油田采用的是大港中成公司生产的5ZB-20/38柱塞泵,压力高、振动大,各部件容易损坏,因此机泵机械效率测量的准确性和机泵运行动态的监测非常必要。本文主要以该泵为研究对象,对机泵效率的测量的影响因素以及如何提高机械效率来进行研究。

1 机械效率的计算

1.1 电动机输入功率

其中:U-输入电压;I-输入电流,cosφ-泵功率因数;η-效率。

1.2 柱塞泵输出功率

其中:Q-柱塞泵流量,m /s;ΔP-柱塞泵进出口压差,Mpa

1.3 柱塞泵机械效率

2 流量计对测量的影响

各种流量计有不同的计量原理,技术指标和使用范围也有所不同。选择流量计时就需要熟知每一种流量计的性能以及各参数,根据现场实际情况选取合适的流量计,保证测量值的精确度。

对于柱塞泵而言,其注入介质主要是含油污水,其中含有油、活性物质等具有粘附性的物质,以及铁等金属离子,且在管道运移以及大罐储存中也会受到一定的污染,水质较差。在选择流量计的时候应综合考虑这些问题。

羊三木油田注水站经过了一次工艺改造,把以前的电磁流量计换成了涡轮流量计,因此本文主要从这两种流量计对测量造成的影响进行比较研究。

2.1 电磁流量计

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电性液体的仪表。电磁流量计可应用于污流、腐蚀流的测量。

以下是在使用电磁流量计时测取的1 柱塞泵工频运转的流量,并根据其他数据计算出的一组泵效。柱塞泵输入电压为380V,工频运转电流为440A左右,电机功率因数为0.88,电机效率为0.97。1柱塞泵运行时的数据见图1。柱塞泵的平均机械效率为80.82%,机械效率较高。

图1 电滋流量计所取的1#柱塞泵数据

2.2 涡轮流量计

涡轮流量计,是速度式流量计中的主要种类,它是采用多叶片的转子(涡轮)感受流体平均流速,从而推导出流量的仪表。

在目前广泛应用的所有流量测量计中,涡轮流量计由于其测量精度最高,成为使用最广泛的流量计。1#柱塞泵运行时的数据见图2。

图2 涡轮流量计所测取的1#柱塞泵数据

更换为涡轮流量计之后,平均机械效率变为72.30%,相比较电磁流量计降低了近10个百分点。由此可见,不同的流量计在同一台泵上产生了一定的偏差。

3 动态监测机泵的状态

对运转中的设备整体或其零部件的技术状态进行检查鉴定,以判断其运转是否正常,有无异常与劣化征兆,或对异常情况进行追踪,预测其劣化趋势,确定其劣化及磨损程度等,这种活动就称为状态监测。柱塞泵由于其振动大,负载大,工况恶劣,易导致个部件损坏,维修频繁 。因此,引入机泵的状态监测就显得极其重要。柱塞泵由于振动这一明显特征而导致了一系列问题,但是它的振动也可以作为监测的对象,正确的反映泵体内部的运转情况。

由于柱塞泵泵头是液体吸入和排出的部位,零部件较多,处于流体的激荡区,压力变化大,振动大,极易造成各个零部件的损坏,在现场主要对此处进行监测。图3为监测数据库中柱塞泵某一段时间的动态数据分析图。

图3 柱塞泵某段时间单根柱塞轴向振幅动态数据分析图

分析图3得知,3柱塞出现异常,对这根柱塞进行密切监测,最后确定吸液阀片出现问题。修复中发现该柱塞液力端大簧断裂,卡住了吸液阀片。结合振幅判断故障表(见表1),利用监测数据可对泵头故障进行准确的判断。以下数据适合于大港中成公司制造的5ZB-20/38柱塞泵,同时也跟配件的型号,质量有一定关系。现场可以根据自己实际情况进行分析总结,得出适合自己的故障判断数据。

4 结束语

对比不同流量计在同一台泵所产生的不同机械效率,可以看出不同流量计对机械效率的测量是有一定的影响。在使用电磁流量计的时候,所测流量总有逐渐下降的趋势,存在一定的不稳定性,而且流量计内壁和电极极易附着粘性物和沉淀物。在更换了涡轮流量计之后,发现相对比电磁流量计,涡轮流量计所测流量有明显降低,每小时差7m到8m左右,但是测量数据趋于稳定。此外,动态监测能够及时发现故障,避免机泵带病运行,使机泵在高效率

区间运行。

参考文献

[1] 周红生,王乙福,薛兴昌.浅谈离心泵与柱塞泵在油田注水中的应用[J].油气田地面工程,2004,23(8):19.

[2] 罗明舫,姚如旺.提高注水泵泵效的有效途径[J].青海石油,2002,24(6):31~34.

[3] 张建波.浅谈各种流量计的优缺点[J].计量与测试技术,2010,37(7):4~5.