本實用新型涉及渦輪機領域，具體而言，涉及一種抑制喘振的管道。

背景技術：

喘振是渦輪機在流量減少到一定程度時所發(fā)生的一種非正常工況下的振動，對于渦輪機有著很嚴重的危害。

目前常用的抑制喘振的方法是，系統(tǒng)判定設備發(fā)生喘振時進行停機或提高轉速來防止發(fā)生喘振。但停機影響設備使用的連續(xù)性，加速渦輪機的轉速則會照成能源浪費。

因此為解決現(xiàn)有抑制喘振造成的資源和能源浪費的問題，有必要提供一種結構簡單，在減少能量和資源的損失下抑制喘振的發(fā)生的抑制喘振的管道。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種結構簡單，在減少能量和資源的損失下抑制喘振的發(fā)生的抑制喘振的管道。

為解決上述問題，本實用新型提供的解決方案如下：

一種抑制喘振的管道，包括渦輪機，所述渦輪機設有進風管道和出風管道，

所述抑制喘振的管道還包括旁通管，所述旁通管連接在所述進風管道和所述出風管道上，所述旁通管上設有閥門。

進一步，所述抑制喘振的管道還包括控制器和傳感器，所述閥門為電磁閥，所述傳感器向控制器發(fā)送反饋信號，所屬控制器控制所述電閥門的啟閉。控制器控制電磁閥的啟閉，隨時根據(jù)通斷需求，開啟或關閉電磁閥?？刂破骺刹捎每删幊踢壿嬁刂破?，可編程邏輯控制器中的程序可寫，可輸入不同的控制程序來控制電磁閥。

進一步，所述電磁閥為比例電磁閥。電磁閥用于控制旁通管的通斷，電磁閥的自動程度更高，滯后性較弱。

進一步，所述傳感器為設于渦輪機上的振動傳感器。震動越大，傳感器的信號越強，渦輪機在正常工作時也有震動，但發(fā)生喘振時震動變得更大，這個震動可通過實驗測得，然后對控制器輸入相應的控制程序，當檢測到震動信號接近喘振時，控制器立即向電磁閥發(fā)出控制電磁閥開啟的信號，即向電磁閥供電。

進一步，所述傳感器為設于所述出風管道和所述進風管道上的壓力傳感器。進風管道和出風管道上各自設有壓力傳感器，壓力傳感器將測得的進風管道和出風管道的壓力反饋給控制器。

進一步，所述傳感器為設于所述渦輪機內(nèi)的流向角傳感器。當流向角傳感器感測到氣流的方向從出風管道倒灌時，向控制器發(fā)出反饋信號，控制器立即向電磁閥發(fā)出控制電磁閥開啟的信號，即向電磁閥供電。

進一步，所述抑制喘振的管道還包括報警裝置，所述報警裝置在發(fā)生喘振時發(fā)出警報并使所述的渦輪機停止工作。

進一步，所述閥門為單向閥，氣體在所述單向閥中的流向為從所述出風管道到所述進風管道。使得旁通管中的氣體流向更加穩(wěn)定，避免空氣的回流。

進一步，所述旁通管的數(shù)量至少為一條。旁通管的數(shù)量不固定，可根據(jù)實際情況設置旁通管的數(shù)量。

進一步，所述旁通管上設有過濾網(wǎng)。過濾網(wǎng)的作用是防止旁通管和電磁閥的堵塞。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是：本實用新型的抑制喘振的管道采用在進風管道和出風管道之間加設旁通管，增大渦輪機的流量范圍，在發(fā)生或即將發(fā)生喘振時，旁通管上的閥門開啟，進風管道和出風管道之間增設的旁通管，降低了出風管道的壓力，抑制了喘振的發(fā)生。本實用新型的抑制喘振的管道結構簡單，在減少能量和資源的損失下抑制喘振的發(fā)生。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯和易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，做詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1示出了本實用新型實施例第一實施方式所提供的一種抑制喘振的管道的剖面結構示意圖；

圖2示出了本實用新型實施例第一實施方式所提供的一種抑制喘振的管道的模塊圖；

圖3示出了本實用新型實施例所提供的一種抑制喘振的管道的喘振特性曲線示意圖；

圖4示出了本實用新型實施例第二實施方式所提供的一種抑制喘振的管道的剖面結構示意圖；

圖5示出了本實用新型實施例第二實施方式所提供的一種抑制喘振的管道的模塊圖。

主要元件符號說明：

100、200-抑制喘振的管道；101-進風管道；102-出風管道；103-旁通管；104-電磁閥；105-控制器；106、107、206-傳感器；110-渦輪機。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對抑制喘振的管道進行更全面的描述。附圖中給出了抑制喘振的管道的優(yōu)選實施例。但是，抑制喘振的管道可以通過許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對抑制喘振的管道的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在抑制喘振的管道的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

實施例1

如圖1所示，一種抑制喘振的管道100包括渦輪機110，渦輪機110設有進風管道101和出風管道102，抑制喘振的管道100還包括旁通管103，旁通管103設于進風管道101和出風管道102之間，旁通管103上設有閥門。

具體的，喘振是渦輪機110在流量減少到一定程度時所發(fā)生的一種非正常工況下的振動。流量減小到最小值時出風管道102壓力會突然下降，渦輪機110的排氣壓力小于管道壓力，從而導致渦輪機110中的介質(zhì)無法通過管道排出，于是被輸送介質(zhì)倒流回機內(nèi)，倒流的介質(zhì)沖擊渦輪機110的葉輪，發(fā)生喘振。喘振的產(chǎn)生與流體機械和管道的特性有關，管道系統(tǒng)的容量越大，則喘振越強，頻率越低。流體機械的喘振會破壞機器內(nèi)部介質(zhì)的流動規(guī)律性,產(chǎn)生機械噪聲,引起工作部件的強烈振動，造成渦輪機110的損壞。一旦喘振引起管道、機器及其基座共振時，還會造成嚴重后果。

上述，正常工作時，進風管道101和出風管道102通過渦輪機110的葉輪連通，喘振是由于壓縮機110排氣壓力小于管道壓力導致的.在進風管道101和出風102之間加設旁通管103，閥門開啟時，旁通管103使得出風管道102的壓力降低，出風管道102的壓力在較短的時間卸去?？梢岳斫鉃樵谶€沒來得及發(fā)生喘振的時候就將出風管道102的壓力卸去，抑制了渦輪機110的喘振現(xiàn)象的發(fā)生。

具體的，旁通管103為管狀體，旁通管103與進風管道101和出風管道102為可拆卸式的連接，如通過三通接頭連接等。旁通管103與進風管道101和出風管道102的可拆卸連接使得結構更加靈活，在旁通管103損壞時，可隨時更換旁通管103，節(jié)約維護成本。

本實施例中，閥門為電磁閥104。

具體的，電磁閥104是用電磁控制的工業(yè)設備，是用來控制流體的自動化基礎元件，屬于執(zhí)行器。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥104可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。本實施例中電磁閥104用于控制旁通管路的通斷，電磁閥104為常閉式電磁閥，即在不通電時，電磁閥104關閉，旁通管103不通，通電時，電磁閥104開啟，旁通管103連通。電磁閥104可為比例電磁閥，比例電磁閥根據(jù)輸入電流的大小調(diào)節(jié)不同的開度，從而控制氣體的流量，可根據(jù)反饋信號對比例電磁閥輸入不同的電流，按需要控制旁通管103的流量。

本實施例中，抑制喘振的管道100還包括控制器105和傳感器106、107，所述閥門為電磁閥104，控制器105通過傳感器106、107判斷渦輪機110管道內(nèi)的壓力情況，控制器105控制電磁閥104的啟閉。

具體的，控制器105設于旁通管103上，在其他的實施例中，控制器105設于渦輪機110上?？刂破?05為可編程邏輯控制器(PLC)，將抑制喘振的管道100的各個控制程序輸入到控制器105，控制器105根據(jù)其內(nèi)部的程序控制各個邏輯部件的動作。

本實施例中，渦輪機110管道上和出風管道102上分別設有傳感器106、107，所述傳感器為的壓力傳感器。

上述，如圖2所示，渦輪機110管道上設有傳感器106用以感測渦輪機110的壓力，出風管道102上設有傳感器107用以感測出風管道102的壓力，然后實時將信號傳遞給控制器105，控制器105上預先的設有喘振壓力判斷程序。通過傳感器106和傳感器107對壓力的監(jiān)測，控制器105通過預設程序來判斷抑制喘振的管道100是否接近于喘振。傳感器106、107和控制器105組成的閉合回路，相當于抑制喘振的管路100的反饋系統(tǒng)。當控制器105判定抑制喘振的管道100接近喘振時，控制器105會向電磁閥104發(fā)出控制信號，電磁閥104開啟，旁通管103導通，將出風管道102和進風管道101的壓力連通、平衡，使得出風管道102高出的壓力迅速的卸壓，抑制了渦輪機110喘振的發(fā)生。

如圖3所示，可以理解，本實用新型的抑制喘振的管道100只能抑制喘振的發(fā)生，減小喘振區(qū)，增大工作區(qū)，即增大渦輪機110在更大出風管道102壓力下工作，使喘振臨界線左移。但抑制喘振的管道100不能避免喘振的發(fā)生。

本實施例中，抑制喘振的管道100還包括報警裝置(圖中未示出)，述報警裝置在發(fā)生喘振時發(fā)出警報并使渦輪機110停止工作。

旁通管103的數(shù)量至少為一條。具體的，旁通管103的數(shù)量不固定。本實施例中，進風管道101和出風管道102之間連接有一條旁通管103，連接一條旁通管103結構簡單，只有一個電磁閥104，控制也簡單。在另一實施例中，進風管道101和出風管道102之間設置了多條旁通管103，多條旁通管103的流量大，抑制喘振的效果相對更好。

本實施例中，旁通管103上設有單向閥(圖中未示出)，氣體在單向閥中的流向為從出風管道102到進風管道101。

具體的，旁通管103在出風管道102壓力高于進風管道101壓力時氣體流通，所以旁通管103中的氣體流向總是從出風管道102到進風管道101的，加設單向閥使得氣體的流向更加穩(wěn)定，不會在旁通管103中出現(xiàn)回流。

本實施例中，旁通管103上設有過濾網(wǎng)(圖中未示出)。

具體的，過濾網(wǎng)由金屬絲網(wǎng)加工而成，用于濾去空氣中的粉塵顆粒的雜質(zhì)，避免旁通管103以及其上的電磁閥104的堵塞，濾網(wǎng)的網(wǎng)口較小，通常采用抗腐蝕、耐氧化的材質(zhì)。

實施例2

如圖4所示，抑制喘振的管道200包括渦輪機110，渦輪機110設有進風管道101和出風管道102，抑制喘振的管道200還包括旁通管103，旁通管103設于進風管道101和出風管道102之間，旁通管103上設有閥門。

具體的，喘振是渦輪機110在流量減少到一定程度時所發(fā)生的一種非正常工況下的振動。流量減小到最小值時出風管道102壓力會突然下降，渦輪機110的排氣壓力小于管道壓力，從而導致渦輪機110中的介質(zhì)無法通過管道排出，于是被輸送介質(zhì)倒流回機內(nèi)，倒流的介質(zhì)沖擊渦輪機110的葉輪，發(fā)生喘振。喘振的產(chǎn)生與流體機械和管道的特性有關，管道系統(tǒng)的容量越大，則喘振越強，頻率越低。流體機械的喘振會破壞機器內(nèi)部介質(zhì)的流動規(guī)律性,產(chǎn)生機械噪聲,引起工作部件的強烈振動，造成渦輪機110的損壞。一旦喘振引起管道、機器及其基座共振時，還會造成嚴重后果。

上述，正常工作時，進風管道101和出風管道102通過渦輪機110的葉輪連通，喘振是由于壓縮機110排氣壓力小于管道壓力導致的，在進風管道101和出風102之間再加旁通管103，閥門開啟，旁通管使得出風管道102的壓力降低。出風管道102的壓力在較短的時間卸去，可以理解為在還沒來得及發(fā)生喘振的時候就將出風管道102的壓力卸去，抑制了渦輪機110的喘振現(xiàn)象的發(fā)生。

具體的，旁通管103為管狀體，旁通管103與進風管道101和出風管道102為可拆卸式的連接，如通過三通接頭連接等。旁通管103與進風管道101和出風管道102的可拆卸連接使得結構更加靈活，在旁通管103損壞時，可隨時更換旁通管103，節(jié)約維護成本。

本實施例中，閥門為電磁閥104。

具體的，電磁閥104是用電磁控制的工業(yè)設備，是用來控制流體的自動化基礎元件，屬于執(zhí)行器。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量、速度和其他的參數(shù)。電磁閥104可以配合不同的電路來實現(xiàn)預期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。本實施例中電磁閥104用于控制旁通管路的通斷，電磁閥104為常閉式電磁閥，即在不通電時，電磁閥104關閉，旁通管103不通，通電時，電磁閥104開啟，旁通管103連通。電磁閥104可為比例電磁閥，比例電磁閥根據(jù)輸入電流的大小調(diào)節(jié)不同的開度，從而控制氣體的流量，可根據(jù)反饋信號對比例電磁閥輸入不同的電流，按需要控制旁通管103的流量。

本實施例中，抑制喘振的管道200還包括控制器105和傳感器206，閥門為電磁閥104，控制器105通過傳感器206判斷渦輪機110管道內(nèi)的壓力情況，控制器105控制電磁閥104的啟閉。

具體的，控制器105設于旁通管103上，在其他的實施例中，控制器105設于渦輪機110上?？刂破?05為可編程邏輯控制器(PLC)，將抑制喘振的管道200的各個控制程序輸入到控制器105，控制器105根據(jù)其內(nèi)部的程序控制各個邏輯部件的動作。

本實施例中，傳感器206為設于渦輪機110上的振動傳感器。

上述，如圖5所示，渦輪機110上設有傳感器206，傳感器206用于感測渦輪機110的震動，實時將感測到的振動信號反饋給控制器105，控制器105中提前輸入了實驗測得的喘振振動信號，當傳感器206反饋給控制器105的信號達到喘振時?？刂破?05立即向電磁閥104發(fā)出控制信號，即使得電磁閥104通電，電磁閥104開啟，旁通管103導通，使進風管道101和出風管道102之間的流量增大。出風管道102高出的壓力迅速的卸壓，抑制了渦輪機110喘振的發(fā)生。

在另一實施例中，傳感器206為設于渦輪機110內(nèi)的流向角傳感器。當流向角傳感器感測到氣流的方向從出風管道102倒灌時，向控制器105發(fā)出反饋信號，控制器105立即向電磁閥104發(fā)出控制電磁閥104開啟的信號，即向電磁閥104供電，電磁閥104開啟，旁通管103導通，使進風管道101和出風管道102之間的流量增大，降低了出風管道102的壓力。出風管道102高出的壓力迅速的卸壓，抑制了渦輪機110喘振的發(fā)生。

如圖3所示，可以理解，本實用新型的抑制喘振的管道200只能抑制喘振的發(fā)生，減小喘振區(qū)，增大工作區(qū)，即增大渦輪機110在更大出風管道102壓力下工作，使喘振臨界線左移。但抑制喘振的管道200不能避免喘振的發(fā)生。

本實施例中，抑制喘振的管道200還包括報警裝置(圖中未示出)，述報警裝置在發(fā)生喘振時發(fā)出警報并使渦輪機110停止工作。

旁通管103的數(shù)量至少為一條。具體的，旁通管103的數(shù)量不固定。本實施例中，進風管道101和出風管道102之間連接有一條旁通管103，連接一條旁通管103結構簡單，只有一個電磁閥104，控制也簡單。在另一實施例中，進風管道101和出風管道102之間設置了多條旁通管103，多條旁通管103的流量大，抑制喘振的效果相對更好。

本實施例中，旁通管103上設有單向閥(圖中未示出)，氣體在單向閥中的流向為從出風管道102到進風管道101。

具體的，旁通管103在出風管道102壓力高于進風管道101壓力時氣體流通，所以旁通管103中的氣體流向總是從出風管道102到進風管道101的，加設單向閥使得氣體的流向更加穩(wěn)定，不會在旁通管103中出現(xiàn)回流。

本實施例中，旁通管103上設有過濾網(wǎng)(圖中未示出)。

具體的，過濾網(wǎng)由金屬絲網(wǎng)加工而成，用于濾去空氣中的粉塵顆粒的雜質(zhì)，避免旁通管103以及其上的電磁閥104的堵塞，濾網(wǎng)的網(wǎng)口較小，通常采用抗腐蝕、耐氧化的材質(zhì)。

本實用新型的抑制喘振的管道采用在進風管道和出風管道之間加設旁通管，增大渦輪機的流量范圍，在發(fā)生或即將發(fā)生喘振時，旁通管上的閥門開啟，進風管道和出風管道之間增設的旁通管，降低了出風管道的壓力，抑制了喘振的發(fā)生。本實用新型的抑制喘振的管道結構簡單，在減少能量和資源的損失下抑制喘振的發(fā)生。

在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。