專利名稱：適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體余壓能量回收透平的試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平的能量實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。
背景技術(shù)：
液體余壓能量回收透平可用來回收高壓液體的能量，達(dá)到節(jié)能減排的目的。目前，國(guó)內(nèi)液力透平還存在無系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、效率低、透平啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速運(yùn)行不穩(wěn)定現(xiàn)象等問題。解決這些問題需要掌握液力透平的外特性和內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理，除了采用理論分析和數(shù)值模擬研究外，還需進(jìn)行液力透平的實(shí)驗(yàn)研究，如液力透平內(nèi)部流動(dòng)現(xiàn)象，能量性能試驗(yàn)、運(yùn)行穩(wěn)定 性試驗(yàn)等。目前對(duì)液體余壓能量回收透平的試驗(yàn)沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)文獻(xiàn)介紹，對(duì)氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平試驗(yàn)更無相關(guān)資料介紹。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于對(duì)液力透平回收氣液兩相高壓介質(zhì)的能量時(shí)，進(jìn)行液力透平的能量試驗(yàn)和運(yùn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)。本發(fā)明是適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，有一個(gè)高壓供水系統(tǒng)A，壓氣系統(tǒng)B，高壓供水系統(tǒng)A及壓氣系統(tǒng)B分別與穩(wěn)壓系統(tǒng)C連接，穩(wěn)壓系統(tǒng)C與氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)D連接。本發(fā)明的有益效果是能夠進(jìn)行氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平的能量試驗(yàn)和運(yùn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)。


圖I為適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖2為高壓供水系統(tǒng)A結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為壓氣系統(tǒng)B結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為穩(wěn)壓系統(tǒng)C結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)D結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，高壓供水系統(tǒng)A及壓氣系統(tǒng)B分別與穩(wěn)壓系統(tǒng)C連接，穩(wěn)壓系統(tǒng)C與氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)D連接。如圖2所示，高壓供水系統(tǒng)A由高壓泵組1、2、第一壓力傳感器3、液體流量計(jì)4、第一調(diào)節(jié)閥5和第一水封閘閥6組成，高壓供水系統(tǒng)A的高壓泵組1、2的介質(zhì)輸入端安裝第一水封閘閥6，高壓泵組1、2的介質(zhì)輸出端管路沿流動(dòng)方向依次安裝第一壓力傳感器3，液體流量計(jì)4以及第一調(diào)節(jié)閥5，第一調(diào)節(jié)閥5后的管路與穩(wěn)壓罐13連接。如圖3所示，壓氣系統(tǒng)B由壓縮機(jī)組7、8、壓力變送器9、氣體流量計(jì)10、第二調(diào)節(jié)閥11組成，壓氣系統(tǒng)B的壓縮機(jī)組7、8的介質(zhì)輸出端管路沿流動(dòng)方向依次接壓力變送器9，氣體流量計(jì)10及第二調(diào)節(jié)閥11，第二調(diào)節(jié)閥11后的管路與穩(wěn)壓罐13連接。如圖4所示，穩(wěn)壓系統(tǒng)C由穩(wěn)壓罐13，攪拌機(jī)構(gòu)、安全閥12、第二壓力傳感器16、溫度傳感器18、第二水封閘閥19組成，穩(wěn)壓罐13的頂部安裝安全閥12、第二壓力傳感器16 ；穩(wěn)壓罐13底部連接的管路安裝第二水封閘閥19 ;穩(wěn)壓罐13內(nèi)部安裝攪拌機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)中的攪拌器17的上端與電機(jī)14連接，電機(jī)14置于穩(wěn)壓罐13頂部，電機(jī)14與攪拌器17之間接密封15。如圖5所示，氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)D由第三調(diào)節(jié)閥20、氣液兩相流量計(jì)21、壓差傳感器22、液力透平23、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器24、可調(diào)式液壓負(fù)載泵25、第三水封閘閥26組成，液力透平23的介質(zhì)輸入端與穩(wěn)壓罐13連接 ，液力透平23的介質(zhì)輸入端沿流動(dòng)方向依次安裝第三調(diào)節(jié)閥20，氣液兩相流量計(jì)21，液力透平23的進(jìn)出口引出兩條線連接壓差傳感器22，液力透平23的介質(zhì)輸出端安裝水封閘閥26 ;液力透平23的軸輸出端與可調(diào)式液壓負(fù)載泵25連接，液力透平23與可調(diào)式液壓負(fù)載泵25之間安裝扭矩轉(zhuǎn)速傳感器24。本發(fā)明的工作過程如下
I、啟動(dòng)高壓供水系統(tǒng)A的高壓泵組1、2，第一調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥5得到實(shí)驗(yàn)所需的運(yùn)行工況。高壓泵組1、2將液體輸運(yùn)到穩(wěn)壓罐13。2、聞壓供水系統(tǒng)A啟動(dòng)后，再啟動(dòng)壓氣系統(tǒng)B的壓縮機(jī)組7、8給穩(wěn)壓Sig 13壓氣。當(dāng)液力透平需要不同的進(jìn)口含氣率時(shí)，可通過第二調(diào)節(jié)閥11來控制裝置中氣體的含量。3、通過步驟I和2，高壓供水系統(tǒng)A和壓氣系統(tǒng)B分別將液體和氣體輸運(yùn)到穩(wěn)壓系統(tǒng)C。然后啟動(dòng)攪拌機(jī)構(gòu)，使穩(wěn)壓罐13內(nèi)的氣體和液體混合均勻。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過排液閥19將穩(wěn)壓罐13內(nèi)的試驗(yàn)介質(zhì)排出。4、步驟3中攪拌機(jī)構(gòu)啟動(dòng)后約2 4分鐘，再啟動(dòng)液力透平能量回收系統(tǒng)D。具體操作過程是打開液力透平23進(jìn)口第三調(diào)節(jié)閥20和第三水封閘閥26，高壓氣液兩相介質(zhì)通過液力透平23并將其壓力能轉(zhuǎn)換成液力透平的機(jī)械能，以軸功率的形式輸出驅(qū)動(dòng)一臺(tái)可調(diào)式負(fù)載液壓泵25。第三調(diào)節(jié)閥20可調(diào)節(jié)液力透平回收系統(tǒng)中的流量，滿足液力透平在不同工況下的實(shí)驗(yàn)。5、測(cè)量不同工況下的性能參數(shù)，處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
權(quán)利要求
1.適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，有一個(gè)高壓供水系統(tǒng)(A)，壓氣系統(tǒng)(B)，其特征在于高壓供水系統(tǒng)(A)及壓氣系統(tǒng)(B)分別與穩(wěn)壓系統(tǒng)(C)連接，穩(wěn)壓系統(tǒng)(C)與氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)(D)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的高壓供水系統(tǒng)(A)由高壓泵組(1、2)、第一壓力傳感器(3)、液體流量計(jì)(4)、第一調(diào)節(jié)閥(5)和第一水封閘閥(6)組成，高壓泵組(1、2)的介質(zhì)輸入端安裝第一水封閘閥(6)，高壓泵組(1、2)的介質(zhì)輸出端管路沿流動(dòng)方向依次安裝第一壓力傳感器(3)，液體流量計(jì)(4)以及第一調(diào)節(jié)閥(5)，第一調(diào)節(jié)閥(5)后的管路與穩(wěn)壓罐(13)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的壓氣系統(tǒng)(B)由壓縮機(jī)組(7、8)、壓力變送器(9)、氣體流量計(jì)(10)、第二調(diào)節(jié)閥(11)組成，壓縮機(jī)組(7、8)的介質(zhì)輸出端管路沿流動(dòng)方向依次接壓力變送器(9)，氣體流量計(jì)(10) 及第二調(diào)節(jié)閥(11)，第二調(diào)節(jié)閥(11)后的管路與穩(wěn)壓罐13連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的穩(wěn)壓系統(tǒng)(C)由穩(wěn)壓罐(13)，攪拌機(jī)構(gòu)、安全閥(12)、第二壓力傳感器(16)、溫度傳感器(18)、第二水封閘閥(19)組成，穩(wěn)壓罐(13)的頂部安裝安全閥(12)、第二壓力傳感器(16);穩(wěn)壓罐(13)側(cè)壁靠近頂部位置安裝溫度傳感器(18);穩(wěn)壓罐(13)底部連接的管路安裝第二水封閘閥(19 );穩(wěn)壓罐(13 )內(nèi)部安裝攪拌機(jī)構(gòu)，攪拌機(jī)構(gòu)中的攪拌器(17 )的上端與電機(jī)(14)連接，電機(jī)(14)置于穩(wěn)壓罐(13)頂部，電機(jī)(14)與攪拌器(17)之間接密封(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)(D)由第三調(diào)節(jié)閥(20)、氣液兩相流量計(jì)(21)、壓差傳感器(22)、液力透平(23)、扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(24)、可調(diào)式液壓負(fù)載泵(25)、第三水封閘閥(26)組成，液力透平(23)的介質(zhì)輸入端與穩(wěn)壓罐(13)連接，液力透平(23)的介質(zhì)輸入端沿流動(dòng)方向依次安裝第三調(diào)節(jié)閥(20)，氣液兩相流量計(jì)(21)，液力透平(23)的進(jìn)出口引出兩條線連接壓差傳感器(22)，液力透平(23)的介質(zhì)輸出端安裝第三水封閘閥(26);液力透平(23)的軸輸出端與可調(diào)式液壓負(fù)載泵(25)連接，液力透平(23)與可調(diào)式液壓負(fù)載泵(25)之間安裝扭矩轉(zhuǎn)速傳感器(24 )。
全文摘要
適用于氣液兩相介質(zhì)時(shí)液力透平實(shí)驗(yàn)裝置，其目的是在于對(duì)液力透平回收氣液兩相高壓介質(zhì)的能量時(shí)，進(jìn)行液力透平的能量試驗(yàn)和運(yùn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)，該裝置有一個(gè)高壓供水系統(tǒng)(A)，壓氣系統(tǒng)(B)，其特征在于高壓供水系統(tǒng)(A)及壓氣系統(tǒng)(B)分別與穩(wěn)壓系統(tǒng)(C)連接，穩(wěn)壓系統(tǒng)(C)與氣液兩相液力透平能量回收系統(tǒng)(D)連接。
文檔編號(hào)G01M15/00GK102749197SQ20121016689
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者楊軍虎, 王俊寶, 王曉暉 申請(qǐng)人:蘭州理工大學(xué)