一种全系列平衡阀测试系统以及测试方法与流程

本发明属于压差平衡阀性能测试领域，具体是涉及一种全系列平衡阀测试系统以及测试方法。

背景技术：

平衡阀是解决采暖空调水系统中水力平衡的关键设备，平衡阀系列产品分主要有静态平衡阀以及动态平衡阀，其中动态平衡阀又分为压差平衡阀和流量平衡阀。平衡阀的流量特性及水力性能是选用该类阀门时首要考虑的因素，现阶段静态平衡阀和动态流量平衡阀的流量特性主要通过开放式流阻测试装置测试得到。动态压差平衡阀由于安装位置和控制方式的不同区分为供水型和回水型两类，现阶段需分别针对这两类产品搭建两套不同的闭式循环水力性能测试装置。现有技术下这几类试验装置无法通用、不能相互替换，使得装置空间占用率较高、经济性较差。因此，本领域技术人员亟需提供一种适用于全系列平衡阀产品性能测试的测试系统。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种全系列平衡阀测试系统。技术方案如下：

一种全系列平衡阀测试系统，包括测试回路，所述测试回路上设置有沿水流方向依次布置的循环泵、第一调节阀以及第六调节阀，第一调节阀与第六调节阀之间设置有并连的回水型压差平衡阀测试管路与供水型压差平衡阀测试管路；

回水型压差平衡阀测试管路上沿水流方向依次布置有第三调节阀、被测平衡阀以及第四调节阀；供水型压差平衡阀测试管路上沿水流方向依次布置有第二调节阀、被测平衡阀以及第五调节阀；回水型压差平衡阀测试管路与供水型压差平衡阀测试管路共用所述被测平衡阀安装管段；

当被测平衡阀为回水型压差平衡阀时，被测平衡阀的引压管连接至第三调节阀进口管路使得第三调节阀形成被控负载；当被测平衡阀为供水型压差平衡阀时，被测平衡阀的引压管连接至第五调节阀出口管路使得第五调节阀形成被控负载。

进一步的技术方案：该系统还包括向测试回路供水的水箱以及用于稳定测试回路压力的稳压缸，所述水箱、稳压缸设置在循环泵的进口管路上，水箱的出口设置有第七调节阀。

进一步的技术方案：所述第六调节阀的出口管路上设置有流量计。

一种基于所述的全系列平衡阀测试系统的测试方法，该测试方法包括对回水型压差平衡阀测试过程，步骤如下：

步骤a1、关闭第二调节阀与第五调节阀，打开第一调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第六调节阀以及第七调节阀，开启循环泵使水箱中的水充满测试回路，然后关闭第七调节阀使测试回路形成闭式循环回路；

步骤a2、被测平衡阀的控制压差p1-p2调节至设计控制压差范围最大值或最小值或最大最小值的平均值，然后调节第三调节阀、第一调节阀、第六调节阀使得被测平衡阀工作压差p2-p3达到工作压差范围最小值；

步骤a3、逐步调整第三调节阀或第一调节阀或第六调节阀，使被测平衡阀工作压差p2-p3从工作压差范围最小值开始，到工作压差范围最大值为止，从小到大均匀地取5个测试工况点，再从大到小均匀地取对应相同的5个测试工况点，并在每个测试工况点读取被测平衡阀的实际控制压差p1-p2；

步骤a4、针对所测得的实际控制压差p1-p2计算控制压差的相对误差；

一种基于所述的全系列平衡阀测试系统的测试方法，该测试方法包括对供水型压差平衡阀测试过程，步骤如下：

步骤b1、关闭第三调节阀与第四调节阀，打开第一调节阀、第二调节阀、第五调节阀、第六调节阀以及第七调节阀，开启循环泵使水箱中的水充满测试回路，然后关闭第七调节阀使测试回路形成闭式循环回路；

步骤b2、被测平衡阀的控制压差p2-p3调节至设计控制压差范围最大值或最小值或最大最小值的平均值，然后调节第五调节阀、第六调节阀、第一调节阀使得被测平衡阀工作压差p1-p2达到工作压差范围最小值；

步骤b3、逐步调整第五调节阀或第六调节阀或第一调节阀，使被测平衡阀工作压差p1-p2从工作压差范围最小值开始，到工作压差范围最大值为止，从小到大均匀地取5个测试工况点，再从大到小均匀地取对应相同的5个测试工况点，并在每个测试工况点读取被测平衡阀的实际控制压差p2-p3；

步骤b4、针对所测得的实际控制压差p2-p3计算控制压差的相对误差。

本发明的有益效果在于：

本发明全系列平衡阀测试系统采用并连循环回路，通过调节不同阀门的开关状态改变测试管路的串并连关系，可形成开式平衡阀流量特性测试装置及闭式循环回路水力性能测试装置两类功能不同的测试系统。

本发明闭式循环回路水力性能测试装置采用并连循环回路，实现了一套试验系统可供水型、回水型两类动态压差平衡阀的测试，实现了试验系统设备的简化及功能的整合，极大的提升了试验系统的经济性。

本发明闭式循环回路水力性能测试装置测试过程中，可通过改变被测平衡阀阀前调节阀开度大小来模拟真实工况中供水侧压力波动情况，同时可保持被测平衡阀前调节阀开度不变，通过改变被控负载调节阀开度来模拟真实工况中负载能耗变化。

附图说明

图1为本发明测试系统连接原理示意图。

图2为本发明用于回水型压差平衡阀测试的原理示意图。

图3为本发明用于供水型压差平衡阀测试的原理示意图。

附图中标记的含义如下：

10-循环泵；21-第一调节阀；22-第二调节阀；23-第三调节阀；24-第四调节阀；25-第五调节阀；26-第六调节阀；27-第七调节阀；30-被测平衡阀；40-水箱；50-稳压缸；60-流量计。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：

如图1、2、3所示：本发明全系列平衡阀测试系统，包括测试回路，所述测试回路上设置有沿水流方向依次布置的循环泵10、第一调节阀21以及第六调节阀26，第一调节阀21与第六调节阀26之间设置有并连的回水型压差平衡阀测试管路与供水型压差平衡阀测试管路；

回水型压差平衡阀测试管路上沿水流方向依次布置有第三调节阀23、被测平衡阀30以及第四调节阀24；供水型压差平衡阀测试管路上沿水流方向依次布置有第二调节阀22、被测平衡阀30以及第五调节阀25；回水型压差平衡阀测试管路与供水型压差平衡阀测试管路共用所述被测平衡阀30安装管段；

当被测平衡阀30为回水型压差平衡阀时，被测平衡阀30的引压管连接至第三调节阀23进口管路使得第三调节阀23形成被控负载；当被测平衡阀30为供水型压差平衡阀时，被测平衡阀30的引压管连接至第五调节阀25出口管路使得第五调节阀25形成被控负载。

该系统还包括向测试回路供水的水箱40以及用于稳定测试回路压力的稳压缸50，所述水箱40、稳压缸50设置在循环泵10的进口管路上，水箱40的出口设置有第七调节阀27。

所述第六调节阀26的出口管路上设置有流量计60。

基于所述的全系列平衡阀测试系统的测试方法包括对回水型压差平衡阀测试过程(水力性能测试)，步骤如下：

步骤a1、关闭第二调节阀22与第五调节阀25，打开第一调节阀21、第三调节阀23、第四调节阀24、第六调节阀26以及第七调节阀27，开启循环泵使水箱40中的水充满测试回路，然后关闭第七调节阀27使测试回路形成闭式循环回路；

步骤a2、被测平衡阀30的控制压差p1-p2调节至设计控制压差范围最大值或最小值或最大最小值的平均值，然后调节第三调节阀23、第一调节阀21、第六调节阀26使得被测平衡阀30工作压差p2-p3达到工作压差范围最小值；被测平衡阀30的控制压差p1-p2通过被测平衡阀30上的压差调节装置进行调节；

步骤a3、逐步调整第三调节阀23或第一调节阀21或第六调节阀26，使被测平衡阀30工作压差p2-p3从工作压差范围最小值开始，到工作压差范围最大值为止，从小到大均匀地取5个测试工况点，再从大到小均匀地取对应相同的5个测试工况点，并在每个测试工况点读取被测平衡阀30的实际控制压差p1-p2；

步骤a4、针对所测得的实际控制压差p1-p2计算被测平衡阀控制压差的相对误差计算公式如下：

上式中δps(i)为各个工况点的实际控制压差值，单位mpa；δpp为所有工况点的实际控制压差值的算术平均值，单位mpa。

在步骤a3中，当被测平衡阀30的控制压差p1-p2调节至设计控制压差范围最大值，p2-p3调整为工作压差范围最小值时，读取被测平衡阀的最大流量值；当被测平衡阀30的控制压差p1-p2调节至设计控制压差范围最小值，p2-p3调整为工作压差范围最大值时，读取被测平衡阀的最小流量值。通过测得的最大流量值与设计标称流量值计算得到被测平衡阀的最大流量相对误差，通过测得的最小流量值与设计标称流量值计算得到被测平衡阀的最小流量相对误差，计算公式如下：

上式中tq为被测平衡阀流量相对误差；qb为被测平衡阀的标称流量值，单位m³/h；qs被测平衡阀的实测流量值，单位m³/h。

基于所述的全系列平衡阀测试系统的测试方法包括对供水型压差平衡阀测试过程(水力性能测试)，步骤如下：

步骤b1、关闭第三调节阀23与第四调节阀24，打开第一调节阀21、第二调节阀22、第五调节阀25、第六调节阀26以及第七调节阀27，开启循环泵使水箱40中的水充满测试回路，然后关闭第七调节阀27使测试回路形成闭式循环回路；

步骤b2、被测平衡阀的控制压差p2-p3调节至设计控制压差范围最大值或最小值或最大最小值的平均值，然后调节第五调节阀25、第六调节阀26、第一调节阀21使得被测平衡阀30工作压差p1-p2达到工作压差范围最小值；

步骤b3、逐步调整第五调节阀25或第六调节阀26或第一调节阀21，使被测平衡阀30工作压差p1-p2从工作压差范围最小值开始，到工作压差范围最大值为止，从小到大均匀地取5个测试工况点，再从大到小均匀地取对应相同的5个测试工况点，并在每个测试工况点读取被测平衡阀30的实际控制压差p2-p3；

步骤b4、针对所测得的实际控制压差p2-p3计算控制压差的相对误差。

在步骤b3中，当被测平衡阀30的控制压差p2-p3调节至设计控制压差范围最大值，p1-p2调整为工作压差范围最小值时，读取被测平衡阀的最大流量值；当被测平衡阀30的控制压差p2-p3调节至设计控制压差范围最小值，p1-p2调整为工作压差范围最大值时，读取被测平衡阀的最小流量值。通过测得的最大流量值与设计标称流量值计算得到被测平衡阀的最大流量相对误差，通过测得的最小流量值与设计标称流量值计算得到被测平衡阀的最小流量相对误差。

基于所述的全系列平衡阀测试系统的测试方法包括静态平衡阀或动态流量平衡阀的测试过程(流量特性测试)，步骤如下：

步骤c1、关闭第二调节阀22与第五调节阀25，打开第一调节阀21、第三调节阀23、第四调节阀24、第六调节阀26以及第七调节阀27；或关闭第三调节阀23与第四调节阀24，打开第一调节阀21、第二调节阀22、第五调节阀25、第六调节阀26以及第七调节阀27；然后开启循环泵10；由于本试验无需形成闭式循环回路，所以第七调节阀27始终处于开启状态；

步骤c2、调节被测平衡阀30至设定的开度，然后调节被测平衡阀30前、后的调节阀，比如第一调节阀21与第六调节阀26，使得被测平衡阀前、后压差δp(单位pa)在设定压差范围；

步骤c3、用被测平衡阀的流量测量仪表测量通过被测平衡阀的介质流量q(单位m³/h)；

步骤c4、计算被测平衡阀的流通能力c，计算公式如下：

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