水馬力測功儀用水循環裝置

朱德義 周賢明（大慶鉆探鉆井工程服務公司）

水馬力測功儀用水循環裝置

朱德義 周賢明（大慶鉆探鉆井工程服務公司）

水馬力測功儀作為柴油機試車的主要檢測設備，依靠水對測功儀產生阻力，阻力大小，直接影響柴油機功率的輸出，阻力越大，柴油機輸出功率越大，阻力越小，柴油機輸出功率越小。如果水馬力測功儀使用不當，會直接影響柴油機各種技術參數的測量精度，同時水馬力測功儀用水量比較多，為了節約水資源，保證測功儀的測量精度，設計制作了水馬力測功儀用水循環裝置，該裝置以水泵為動力，電子水位控制裝置控制水位，使室內水罐和室外地下水罐里的水循環使用，減少了水資源的浪費。

水馬力測功儀 水循環裝置 電子水位控制裝置

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.009

1 背景

大慶鉆探鉆井四公司鉆井隊使用柴油機作為鉆井動力和發電設備，該柴油機經過檢修后，需要進行試車試驗，檢驗柴油機的修理質量和柴油機各種性能指標是否達到使用要求[1]。

水馬力測功儀（圖1）作為柴油機的主要試車設備，可以檢驗柴油機的功率、轉速、排溫、壓力、溫度等性能參數。該設備與柴油機飛輪相連接，柴油機旋轉帶動水馬力測功儀旋轉，水馬力測功儀使用的是自來水，利用水對測功儀產生阻力，阻力越大，柴油機發出的功率越大，阻力越小，柴油機發出的功率越小。阻力的大小通過排水量來控制，因此要求使用水供應充足，排水管線排水阻力盡量小，否則影響設備的使用精度。

以前，由于沒有循環裝置，水馬力測功儀所排出的水無法回收，只能浪費掉，每測試一臺柴油機需要浪費掉約100 t的水，造成水資源的嚴重浪費。

公司組織專門的技術人員，對水馬力測功儀用水循環裝置進行了設計制作和安裝使用[2]，使排除的水能夠循環再利用。水循環裝置主要由室內水罐和室外地下水罐、進排水管線、離心泵、控制裝置組成。

2 水容量和壓力問題

由于試車間面積大約40 m2，水馬力測功儀只能安裝在靠近墻角、附近有下水道，并且離吊車較近、便于起吊柴油機的地方。

在3 m高的支架上建造了長3 m、寬3 m、高2 m、可容18 m3水的室內水罐，靠水的自重可以解決使用水的壓力問題。

室外水罐埋入地下，靠水的自流流入地下水罐。柴油機以最大功率工作時，水馬力測功儀排水量約40 m3，通過該循環裝置，可以滿足水馬力測功儀的用水需求。

3 測功儀排水阻力問題

水循環裝置阻力越小，排水越順暢，水馬力測功儀測得的數值越精確。設備的出水口直徑大約90 mm，使用100 mm內徑的管子作為排水管，由于出水管內徑大于出水口內徑，出水阻力可以忽略不計，完全滿足水馬力測功儀的排水要求。

4 水循環與防凍問題

水泵采用直立式離心泵，排量100 t/h，揚程18.5 m。為滿足測功儀用水的供給，采用直徑13 cm進水管線保證水循環裝置吸水通暢。將室外地下水罐水抽入室內水罐，地下水罐進水管線底部安裝了彈簧式單向閥，防止水回流，管線如果有空氣，應將空氣排空，水才能順利抽上來，安裝了排空管線和閥門。制作了排除管線內積水裝置，避免管線凍裂。在地下水罐里安裝暖氣，避免了地下水罐里的水結凍問題。

5 室內水罐冒水問題

在室內水罐上安裝了一套電子水位控制裝置，自動控制室內水罐水位，水位在最高位置時停止水泵運轉，最低位置時水泵啟動，保證室內水罐水量充足，又防止了水罐冒水。

水馬力測功儀用水循環裝置工作過程：使用前將管線內充滿水，然后啟動水泵，當室內水罐水位到達一定高度時，水泵自動停止；隨著水馬力測功儀的使用，室內水罐水位下降，到達一定位置時，水泵又重新啟動，保證了整個系統的良好循環。水馬力測功儀用水循環裝置工作流程見圖2。

6 經濟效益分析

鉆探鉆井服務公司每年測試柴油機約100臺，每臺柴油機測試所需時間按照平均7 h計算，每臺平均需要消耗水280 m3，100臺需要消耗水2.8×104m3。按照每立方米水大約3元計算，年節約水費為8.4×104元。

通過使用該循環裝置，能夠滿足水馬力測功儀的使用要求，保證柴油機的修理質量，減少了水資源的浪費。

[1]傅成昌.趙世范,190系列柴油機使用維護手冊[M].濟南：山東科學技術出版社，2004.

[2]鄧星鐘.機電傳動控制[M].武漢：華中科技大學出版社，2005.

朱德義，1995年畢業于長春汽車工業高等專科學校，工程師，現從事柴油機維修研究工作，E-mail：zhengdaweide@126.com，地址：吉林省松原市大慶鉆探鉆井工程服務公司機修分公司，138000。

2011-03-22)