CN115929661B - 一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置，包括桶身，所述桶身下端连接桶底，所述桶身上端连接桶顶，所述桶顶上端面连接第三水压力传感器，所述桶身内部所述桶底上端面和所述桶顶下端面之间连接撑管；所述桶身的侧壁下端连接进水组件，所述桶顶的上端面连接出水组件；所述出水组件连接有计量组件。本发明更好地验证风机负压桶式基础选型设备的可行性，验证现场施工中，吸力泵组设备的可靠性。

Description

一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置及方法。

背景技术

海上风电风机基础施工中，吸力泵组作为负压桶式基础下沉、回收施工系统中重要的设备，其中，吸力泵的抽负压能力是衡量整个桶式基础能否正常下沉的标准之一。目前，对于吸力桶式基础的试验模型研究中，多通过缩比模型，模拟给定水泵压力值进行抽吸试验，往往忽略对实际泵的抽负压性能进行测试，难以保证在实际下沉中达到可靠的效果。再者，试验装置结构复杂，操作繁琐，缩比模型不可靠，或者需要较深的泥面模拟海床环境，对实验条件要求较高，因此针对以上问题提出一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置及方法，更好地验证风机负压桶式基础选型设备的可行性，验证现场施工中，吸力泵组设备的可靠性。

实现上述目的的技术方案是：一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置，包括桶身，所述桶身下端连接桶底，所述桶身上端连接桶顶，所述桶顶上端面连接第三水压力传感器，所述桶身内部所述桶底上端面和所述桶顶下端面之间连接撑管；所述桶身的侧壁下端连接进水组件，所述桶顶的上端面连接出水组件；所述出水组件连接有计量组件。

优选的，所述进水组件包括进水管路，所述进水管路连接在所述桶身的侧壁下端，所述进水管路与所述桶身连通，所述进水管路外端口处设置有第二蝶阀，所述第二蝶阀上连接第三连接杆件，所述第三连接杆件上端连接第一手轮，所述第三连接杆件下端两根第一连接杆件，两根所述第一连接杆件的另一端连接在所述桶身侧壁上。

优选的，所述出水组件包括对接管路，所述对接管路连接在所述桶顶上端面，所述对接管路上连接有第一水压力传感器，所述对接管路上端连接泵体，所述泵体通过第一连接法兰连接出水管路，所述出水管路的另一端连接第二连接法兰，所述第二连接法兰另一端连接所述计量组件；所述出水管路上连接有第二水压力传感器。

优选的，所述计量组件包括流量计，所述流量计一端连接所述第二连接法兰b，另一端连接第一蝶阀；所述第一蝶阀另一端连接软管接管，所述软管接管连接软管；所述第一蝶阀上连接第二连接杆件，所述第二连接杆件上端连接第二手轮。

优选的，所述第一连接杆件与所述第三连接杆件转动连接。

优选的，所述桶顶上端面一周边缘处等距离连接多个吊耳。

一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置的使用方法，包括以下步骤：

测试扬程值：

步骤一；转动第一手轮打开第二蝶阀，转动第二手轮打开第一蝶阀；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器、第一水压力传感器和第二水压力传感器的初始值；

步骤四；启动泵体，记录是否有水从软管出口排出，并记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；软管的出水口到泵体的出水口垂直距离，即为水泵的扬程值；

测试正常抽水能力：

步骤一；转动第一手轮打开第二蝶阀，转动第二手轮打开第一蝶阀；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器、第一水压力传感器和第二水压力传感器的初始值；

步骤四；启动泵体，待抽水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

测试水泵出水口压力极限值：

步骤一；转动第一手轮打开第二蝶阀，转动第二手轮打开第一蝶阀；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器、第一水压力传感器和第二水压力传感器的初始值；

步骤四；启动泵体；

步骤五；关闭1/4出水口第一蝶阀；

步骤六；出水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

步骤七；关闭2/4出水口第一蝶阀；

步骤八；出水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

步骤九；关闭3/4出水口第一蝶阀；

步骤十；出水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

步骤十一；接近完全关闭出水口第一蝶阀；

步骤十二；稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器的值；

测试水泵抽负压能力：

步骤一；转动第一手轮打开第二蝶阀，转动第二手轮打开第一蝶阀；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器、第一水压力传感器和第二水压力传感器的初始值；

步骤四；启动泵体；

步骤五；关闭1/4进水口第二蝶阀；

步骤六；出水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

步骤七；关闭2/4进水口第二蝶阀；

步骤八；出水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

步骤九；关闭3/4进水口第二蝶阀；

步骤十；出水稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器和流量计的值；

步骤十一；接近完全关闭进水口第二蝶阀；

步骤十二；稳定后，记录第一水压力传感器、第二水压力传感器的值。

本发明的有益效果是：桶身接装配工艺简单，测量方式可控，测试条件简单，通过设置旋转第一手轮、第二手轮调节第一蝶阀和第二蝶阀的开度来模拟深水环境下泵体抽负压能力。吸力泵试验装置，桶身与泵体对接口可灵活拆卸，可进行不同泵体测试；对接管路和出水管路上分别安装第一水压力传感器和第二水压力传感器可以测试管路工作过程的压力值；管路串联流量计可以更好的实现对泵体实时流量进行监测；末端出水口通过一定长度的软管连接，可以很好的测试泵体的扬程值。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的桶身上视图；

图3是本发明的流量计连接细节图。

图中：1、桶身；2、桶底；3、桶顶；4、撑管；5、进水管路；6、对接管路；7、出水管路；7a、第一连接法兰；7b、第二连接法兰；8、软管接管；9、第一连接杆件；10、吊耳；13、第二连接杆件；14、软管；15、流量计；16、泵体；17、第一手轮；181、第一水压力传感器；182、第二水压力传感器；11、第三水压力传感器；19、第一蝶阀；20、第二蝶阀；21、第二手轮；22、第三连接杆件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置，包括桶身1，桶身1下端连接桶底2，桶身1上端连接桶顶3，桶顶3上端面连接第三水压力传感器11，桶身1内部桶底2上端面和桶顶3下端面之间连接撑管4；桶身1的侧壁下端连接进水组件，桶顶3的上端面连接出水组件；出水组件连接有计量组件。桶顶3上端面一周边缘处等距离连接多个吊耳10。

具体的，进水组件包括进水管路5，进水管路5连接在桶身1的侧壁下端，进水管路5与桶身1连通，进水管路5外端口处设置有第二蝶阀20，第二蝶阀20上连接第三连接杆件22，第三连接杆件22上端连接第一手轮17，第三连接杆件22下端两根第一连接杆件9，两根第一连接杆件9的另一端连接在桶身1侧壁上。第一连接杆件9与第三连接杆件22转动连接。

具体的，出水组件包括对接管路6，对接管路6连接在桶顶3上端面，对接管路6上连接有第一水压力传感器181，对接管路6上端连接泵体16，泵体16通过第一连接法兰7a连接出水管路7，出水管路7的另一端连接第二连接法兰7b，第二连接法兰7b另一端连接计量组件；出水管路7上连接有第二水压力传感器182。

具体的，计量组件包括流量计15，流量计15一端连接第二连接法兰7b，另一端连接第一蝶阀19；第一蝶阀19另一端连接软管接管8，软管接管8连接软管14；第一蝶阀19上连接第二连接杆件13，第二连接杆件13上端连接第二手轮21。

具体的，桶身1接装配工艺简单，测量方式可控，测试条件简单，通过旋转第一手轮17、第二手轮21调节第一蝶阀19和第二蝶阀20的开度来模拟深水环境下泵体16抽负压能力。吸力泵试验装置，桶身1与泵体16对接口可灵活拆卸，可进行不同泵体测试；对接管路6和出水管路7上分别安装第一水压力传感器181和第二水压力传感器182可以测试管路工作过程的压力值；管路串联流量计15可以更好的实现对泵体16实时流量进行监测；末端出水口通过一定长度的软管14连接，可以很好的测试泵体16的扬程值。

风电负压桶基础吸力泵性能测试装置的使用方法，包括：测试扬程值、测试正常抽水能力、测试水泵出水口压力极限值、测试水泵抽负压能力。具体地，

测试扬程值包括以下步骤：

步骤一；转动第一手轮17打开第二蝶阀20，转动第二手轮21打开第一蝶阀19；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器11、第一水压力传感器181和第二水压力传感器182的初始值；

步骤四；启动泵体16，记录是否有水从软管14出口排出，并记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；软管14的出水口到泵体16的出水口垂直距离，即为水泵的扬程值；

测试正常抽水能力包括以下步骤：

步骤一；转动第一手轮17打开第二蝶阀20，转动第二手轮21打开第一蝶阀19；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器11、第一水压力传感器181和第二水压力传感器182的初始值；

步骤四；启动泵体16，待抽水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

测试水泵出水口压力极限值包括以下步骤：

步骤一；转动第一手轮17打开第二蝶阀20，转动第二手轮21打开第一蝶阀19；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器11、第一水压力传感器181和第二水压力传感器182的初始值；

步骤四；启动泵体16；

步骤五；关闭1/4出水口第一蝶阀19；

步骤六；出水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

步骤七；关闭2/4出水口第一蝶阀19；

步骤八；出水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

步骤九；关闭3/4出水口第一蝶阀19；

步骤十；出水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

步骤十一；接近完全关闭出水口第一蝶阀19；

步骤十二；稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182的值；

测试水泵抽负压能力包括以下步骤：

步骤一；转动第一手轮17打开第二蝶阀20，转动第二手轮21打开第一蝶阀19；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器11、第一水压力传感器181和第二水压力传感器182的初始值；

步骤四；启动泵体16；

步骤五；关闭1/4进水口第二蝶阀20；

步骤六；出水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

步骤七；关闭2/4进水口第二蝶阀20；

步骤八；出水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

步骤九；关闭3/4进水口第二蝶阀20；

步骤十；出水稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182和流量计15的值；

步骤十一；接近完全关闭进水口第二蝶阀20；

步骤十二；稳定后，记录第一水压力传感器181、第二水压力传感器182的值。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置，其特征在于，包括桶身（1），所述桶身（1）下端连接桶底（2），所述桶身（1）上端连接桶顶（3），所述桶顶（3）上端面连接第三水压力传感器（11），所述桶身（1）内部所述桶底（2）上端面和所述桶顶（3）下端面之间连接撑管（4）；所述桶身（1）的侧壁下端连接进水组件；所述桶顶（3）的上端面连接出水组件；所述出水组件连接有计量组件；

所述进水组件包括进水管路（5），所述进水管路（5）连接在所述桶身（1）的侧壁下端，所述进水管路（5）与所述桶身（1）连通，所述进水管路（5）外端口处设置有第二蝶阀（20），所述第二蝶阀（20）上连接第三连接杆件（22），所述第三连接杆件（22）上端连接第一手轮（17），所述第三连接杆件（22）下端两根第一连接杆件（9），两根所述第一连接杆件（9）的另一端连接在所述桶身（1）侧壁上；

所述出水组件包括对接管路（6），所述对接管路（6）连接在所述桶顶（3）上端面，所述对接管路（6）上连接有第一水压力传感器（181），所述对接管路（6）上端连接泵体（16），所述泵体（16）通过第一连接法兰（7a）连接出水管路（7），所述出水管路（7）的另一端连接第二连接法兰（7b），所述第二连接法兰（7b）另一端连接所述计量组件；所述出水管路（7）上连接有第二水压力传感器（182）；

所述计量组件包括流量计（15），所述流量计（15）一端连接所述第二连接法兰（7b），另一端连接第一蝶阀（19）；所述第一蝶阀（19）另一端连接软管接管（8），所述软管接管（8）连接软管（14）；所述第一蝶阀（19）上连接第二连接杆件（13），所述第二连接杆件（13）上端连接第二手轮（21）。

2.根据权利要求1所述的一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置，其特征在于，所述第一连接杆件（9）与所述第三连接杆件（22）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种风电负压桶基础吸力泵性能测试装置，其特征在于，所述桶顶（3）上端面一周边缘处等距离连接多个吊耳（10）。

4.一种权利要求1所述风电负压桶基础吸力泵性能测试装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤；

测试扬程值：

步骤一；转动第一手轮（17）打开第二蝶阀（20），转动第二手轮（21）打开第一蝶阀（19）；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器（11）、第一水压力传感器（181）和第二水压力传感器（182）的初始值；

步骤四；启动泵体（16），记录是否有水从软管(14)出口排出，并记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；软管（14）的出水口到泵体（16）的出水口垂直距离，即为水泵的扬程值；

测试正常抽水能力：

步骤一；转动第一手轮（17）打开第二蝶阀（20），转动第二手轮（21）打开第一蝶阀（19）；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器（11）、第一水压力传感器（181）和第二水压力传感器（182）的初始值；

步骤四；启动泵体（16），待抽水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

测试水泵出水口压力极限值：

步骤一；转动第一手轮（17）打开第二蝶阀（20），转动第二手轮（21）打开第一蝶阀（19）；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器（11）、第一水压力传感器（181）和第二水压力传感器（182）的初始值；

步骤四；启动泵体（16）；

步骤五；关闭1/4出水口第一蝶阀（19）；

步骤六；出水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

步骤七；关闭2/4出水口第一蝶阀（19）；

步骤八；出水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

步骤九；关闭3/4出水口第一蝶阀（19）；

步骤十；出水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

步骤十一；接近完全关闭出水口第一蝶阀（19）；

步骤十二；稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）的值；

测试水泵抽负压能力：

步骤一；转动第一手轮（17）打开第二蝶阀（20），转动第二手轮（21）打开第一蝶阀（19）；

步骤二；将装置整体吊装在水池中；

步骤三；记录第三水压力传感器（11）、第一水压力传感器（181）和第二水压力传感器（182）的初始值；

步骤四；启动泵体（16）；

步骤五；关闭1/4进水口第二蝶阀（20）；

步骤六；出水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

步骤七；关闭2/4进水口第二蝶阀（20）；

步骤八；出水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

步骤九；关闭3/4进水口第二蝶阀（20）；

步骤十；出水稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）和流量计（15）的值；

步骤十一；接近完全关闭进水口第二蝶阀（20）；

步骤十二；稳定后，记录第一水压力传感器（181）、第二水压力传感器（182）的值。