[发明专利]一种用于双曲面搅拌机的能效测定装置及测定方法

权利要求书

1.一种用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于，所述测定装置包括变频电机（1）、减速机（2）、机架（3）、传动轴（4）、稳定杆（5）、导流筒（6）、测速仪（7）、测试水池（8）、连接杆（10）、扭矩传感器（11）和紊流板（12）,变频电机（1）、减速机（2）、机架（3）和扭矩传感器（11）位于测试水池（8）的上方，变频电机（1）的动力输出轴与减速机（2）的输入轴连接，减速机（2）的动力输出轴与传动轴（4）通过机架（3）过渡连接，减速机（2）的动力输出轴与传动轴（4）之间装配扭矩传感器（11）；机架（3）固定连接在测试水池（8）上，传动轴（4）位于测试水池（8）中；导流筒（6）通过稳定杆（5）固定在所述测试水池（8）的中心；传动轴（4）位于导流筒（6）内腔中，且传动轴（4）与导流筒（6）同轴，传动轴（4）两端穿出导流筒（6）；测速仪（7）固定连接在连接杆（10）上，连接杆（10）连接在测试水池（8）和导流筒（6）之间，且测速仪（7）位于测试水池（8）的同一断面上；紊流板（12）固定连接在测试水池（8）的壁面上。

2.根据权利要求1所述的用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于：还包括叶轮模型（9），所述叶轮模型（9）连接在传动轴（4）的下端。

3.根据权利要求1所述的用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于：所述测速仪（7）的安装高度为测试水池（8）中水深1/3～2/3之间。

4.根据权利要求1所述的用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于：所述连接杆（10）为四根，四根连接杆（10）中相邻两根连接杆（10）的夹角为90度，每根连接杆（10）上分布n个测速仪（7）；n为整数。

5.根据权利要求1所述的用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于：所述紊流板（12）为四个，四个紊流板（12）沿测试水池（8）周向均匀分布。

6.根据权利要求2所述的用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于：所述测试水池（8）为圆形，测试水池（8）的直径为叶轮模型（9）直径的8～12倍，测试水池（8）中水深为叶轮模型（9）直径的8～12倍。

7.根据权利要求2所述的用于双曲面搅拌机的能效测定装置，其特征在于：

所述叶轮模型（9）顶部到导流筒（6）底部的距离h1为300mm～600mm，叶轮模型（9）底部到测试水池（8）池底的距离h2为1.2倍叶轮模型（9）直径，导流筒（6）顶部到测试水池（8）中水面距离h3为800 mm～1200mm。

8.一种双曲面搅拌机的能效测定方法，其特征在于：所述方法包括：

步骤10）启动变频电机（1），带动传动轴（4）和叶轮模型（9）转动，叶轮模型（9）搅动测试水池（8）中的水；利用测速仪（7）测量水的流动速度；

步骤20）在同一时刻，采集每个测速仪（7）的测量数值，计算测速仪（7）所处断面的水流平均速度；

步骤30）在m个不同时刻，采用步骤20）的方法计算m次断面的水流平均速度，然后计算m+1次总的水流平均速度；

步骤40）当断面的总的水流平均速度不等于混合液不沉淀的流速时，调整变频电机（1）转速，然后返回步骤20），重新计算断面的总的水流平均速度，直至等于预定的混合液不沉淀的流速；

步骤50）当达到预定的混合液不沉淀的流速时，测量出扭矩传感器的扭矩，并计算搅拌机的轴功率；

步骤60）测算叶轮模型（9）的比功率；

步骤70）将所述叶轮模型（9）的比功率按相似理论换算为实际叶轮和实际转速下的比功率。

9.按照权利要求8所述的双曲面搅拌机的能效测定方法，其特征在于：所述步骤20）中，将每个测试仪（7）的速度平均值作为断面的平均速度。

10.按照权利要求8或9所述的双曲面搅拌机的能效测定方法，其特征在于：所述步骤60）具体包括：将所述搅拌机的轴功率与测试水池（8）的容积之比作为叶轮模型（9）的比功率。