管路能源回收系统及水泵测试站技术方案

本实用新型专利技术公开了一种管路能源回收系统及水泵测试站，该管路能源回收系统包括用于在线传递液态介质的输送管路及设于输送管路上的第一开关阀，还包括与第一开关阀并联设置的用于在输送管路进行流量调节时回收调节前后液压能量的回收支路，回收支路上依次设置第二开关阀及水轮机，水轮机的水轮轴输出的功率经液力变矩器传递至输送管路上水泵的主轴上。还提供包括该管路能源回收系统的水泵测试站。通过在输送管路上引入与第一开关阀并联设置的回收支路，使得在需要在进行流量调节时，经回收支路实现对流量调节过程中的液压能量的回收利用，从而降低了与水泵匹配的电动机的输出功率，实现了节能的目的。

Pipeline energy recovery system and water pump test station

The utility model discloses a pipeline energy recovery system and pump test station, the pipeline energy recovery system includes a pipeline and an online transfer liquid medium conveying the first valve on the pipeline, and also comprises a first switch valve used in parallel pipeline for flow control of hydraulic energy recovery branch before and after adjustment. The recovery branch provided second valve and hydraulic turbine, hydraulic turbine spindle power output shaft of the torque converter is transferred to the conveying pipeline water pump. A water pump test station including the pipeline energy recovery system is also provided. By introducing the recovery branch is provided with the first valve in parallel pipeline, the need for flow control, the implementation of recycling branch flow regulating recovery hydraulic energy in the process of use, thereby reducing the output power of the motor and pump, and realized the purpose of saving energy.

【技术实现步骤摘要】
管路能源回收系统及水泵测试站
本技术涉及能源回收领域，特别地，涉及一种管路能源回收系统及具有该管路能源回收系统的水泵测试站。
技术介绍
在工农业生产中，需要的水量是变化的，普遍是通过调节泵出口的阀门开度来调节流量的，阀门就相当于电路里面的电阻一样，消耗能量，是一笔庞大的开支，即阀门是一个耗能的器件。现有技术中，测试站一般是通过改变阀门开度来改变管路中的流量，从而实现各种工况。由于阀门前后有压力差，这个压力差会导致能量的损失。现有技术中亦缺乏相关手段来实现测试站流量测试过程中的能量回收。
技术实现思路
本技术提供了一种管路能源回收系统及水泵测试站，以解决现有的管路系统中流量变动过程中阀门的能量损耗无法有效回收利用的技术问题。本技术采用的技术方案如下：根据本技术的一个方面，提供一种管路能源回收系统，包括用于在线传递液态介质的输送管路及设于输送管路上的第一开关阀，还包括与第一开关阀并联设置的用于在输送管路进行流量调节时回收调节前后液压能量的回收支路，回收支路上依次设置第二开关阀及水轮机，水轮机的水轮轴输出的功率经液力变矩器传递至输送管路上水泵的主轴上。进一步地，还包括用于控制第一开关阀及第二开关阀工作状态的数字控制系统。进一步地，水泵的主轴上连接用于提供动力源的电动机，还包括用于检测电动机输出转速的转速检测器，转速检测器连接数字控制系统，数字控制系统根据接收的转速信号调节液力变矩器。进一步地，水轮机的进水口连通第二开关阀的出口，水轮机的出水口连通至输送管路。进一步地，水轮机的水轮轴与液力变矩器的输入端之间经第一传动机构连接，液力变矩器的输出端与水泵的主轴之间经第二传动机构连接。进一步地，第一传动机构和/或第二传动机构为齿轮传动机构或者带传动机构。进一步地，输送管路上设置用于管路连接的连接法兰。进一步地，第一开关阀及第二开关阀为电动调节阀。根据本技术的另一方面，还提供一种水泵测试站，水泵测试站的管路上设置上述的管路能源回收系统。本技术具有以下有益效果：本技术管路能源回收系统，通过在输送管路上引入与第一开关阀并联设置的回收支路，使得在需要在进行流量调节时，经回收支路实现对流量调节过程中的液压能量的回收利用，其中，回收支路经水轮机将液压能量转换为机械能，再经液力变矩器将该机械能传递至水泵的主轴上，从而降低了与水泵匹配的电动机的输出功率，实现了节能的目的。本技术水泵测试站，通过引入上述的管路能源回收系统，有效实现了在流量测试过程中的能量回收利用。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术优选实施例管路能源回收系统的结构示意图。附图标记说明：1、输送管路；2、水泵；3、电动机；4、第一开关阀；5、回收支路；51、第二开关阀；52、水轮机；6、连接法兰；7、液力变矩器。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。参照图1，本技术的优选实施例提供了一种管路能源回收系统，包括用于在线传递液态介质的输送管路1及设于输送管路1上的第一开关阀4，还包括与第一开关阀4并联设置的用于在输送管路1进行流量调节时回收调节前后液压能量的回收支路5，回收支路5上依次设置第二开关阀51及水轮机52，水轮机52的水轮轴输出的功率经液力变矩器7传递至输送管路1上水泵2的主轴上。本实施例通过在输送管路1上引入与第一开关阀4并联设置的回收支路5，使得在需要在进行流量调节时，经回收支路5实现对流量调节过程中的液压能量的回收利用，其中，回收支路经水轮机将液压能量转换为机械能，再经液力变矩器将该机械能传递至水泵的主轴上，从而降低了与水泵匹配的电动机的输出功率，实现了节能的目的。优选地，本实施例管路能源回收系统还包括用于控制第一开关阀4及第二开关阀51工作状态的数字控制系统(图中未示出)。本实施例中，第一开关阀4及第二开关阀51均为受数字控制系统控制的电动调节阀。在不用变工况的情况下，数字控制系统控制第一开关阀4打开，并关闭第二开关阀51，此时，水轮机52没有产生作用，系统按照水泵2的最大流量运行，输出功率最大；当用水末端不需要那么大的用水流量的时候，通过数字控制系统控制关闭第一开关阀4，打开第二开关阀51，水流经水轮机52，水轮机52开始回收多余的能量，将其转化为机械能，并经液力变矩器7传递至水泵2的主轴上，从而降低了与水泵匹配的电动机的输出功率，实现了节能的目的。在一个可选实施例中，管路能源回收系统还包括用于检测电动机3输出转速的转速检测器，转速检测器连接数字控制系统，数字控制系统根据接收的转速信号调节液力变矩器7。在实际运行过程中，根据水轮机的特性曲线：流量越大，转速越高。而水轮机的转速与其所带的负荷有关。水头相同时候，空载时(水轮机输出轴不带动任何机器做功的时候)，转速最快，此时流经水轮机的流量最大。反之，堵转时(水轮机输出轴，被定住不能旋转时候)，转速为0，此时流经水轮机的流量最小。因此通过液力变矩器来控制水轮机的负载，并将输出的扭矩传递到水泵主轴，即可达到控制通过水轮机的液体的流量的目的，从而可以随时根据末端用户用水量来供水。优选地，本实施例中，通过数字控制系统来收集末端用户用水量信息来调节液力变矩器7，使水轮机传来的扭矩输入到泵轴上，从而助力泵轴旋转，此时与泵配套的电动机3输出的扭矩降低，功耗降低。因此通过控制液力变矩器，调节水轮机的出力而调节系统流量，水轮机起到阀门的作用，保证系统安全可靠运行。本实施例中，水轮机52的进水口连通第二开关阀51的出口，水轮机52的出水口连通至输送管路1。水轮机52的水轮轴与液力变矩器7的输入端之间经第一传动机构连接，液力变矩器7的输出端与水泵2的主轴之间经第二传动机构连接。其中，第一传动机构和/或第二传动机构为齿轮传动机构或者带传动机构。优选地，输送管路1上设置用于管路连接的连接法兰6，便于在工农业系统中应用。经验证，采用本实施例管路能源回收系统后，节约能源30％～50％以上，本实施例管路能源回收系统适用于诸多要求流量扬程经常变动的管路中，或者阀门未全开的管路系统中。还可以应用至工农业对水系统的无极调控和节能应用中。通过将阀门损失的能量回收，实现水泵主轴助力，有效降低电动机功率。根据本技术的另一方面，还提供一种水泵测试站，水泵测试站的管路上设置上述的管路能源回收系统，从而实现流量测试过程中的能量回收利用，达到节能的目的。以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管路能源回收系统，包括用于在线传递液态介质的输送管路(1)及设于所述输送管路(1)上的第一开关阀(4)，其特征在于，还包括与所述第一开关阀(4)并联设置的用于在输送管路(1)进行流量调节时回收调节前后液压能量的回收支路(5)，所述回收支路(5)上依次设置第二开关阀(51)及水轮机(52)，所述水轮机(52)的水轮轴输出的功率经液力变矩器(7)传递至所述输送管路(1)上水泵(2)的主轴上。

【技术特征摘要】
1.一种管路能源回收系统，包括用于在线传递液态介质的输送管路(1)及设于所述输送管路(1)上的第一开关阀(4)，其特征在于，还包括与所述第一开关阀(4)并联设置的用于在输送管路(1)进行流量调节时回收调节前后液压能量的回收支路(5)，所述回收支路(5)上依次设置第二开关阀(51)及水轮机(52)，所述水轮机(52)的水轮轴输出的功率经液力变矩器(7)传递至所述输送管路(1)上水泵(2)的主轴上。2.根据权利要求1所述的管路能源回收系统，其特征在于，还包括用于控制所述第一开关阀(4)及所述第二开关阀(51)工作状态的数字控制系统。3.根据权利要求2所述的管路能源回收系统，其特征在于，所述水泵(2)的主轴上连接用于提供动力源的电动机(3)，还包括用于检测所述电动机(3)输出转速的转速检测器，所述转速检测器连接所述数字控制系统，所述数字控制系统根据接收的转速信号调节所述液力变矩器(7)。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪福，李心怡，余学军，何剑芳，廖成元，
申请(专利权)人：湖南山水泵业有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43