CN107782510A - 水压试验系统及水压试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水压试验系统及水压试验方法，水压试验系统包括：多个热交换器，通过第一连接管路依次串联，所述多个热交换器中位于两端的热交换器分别形成有进水端、出水端；充水装置，通过进水管路与所述进水端连接，所述进水管路设置有第一电磁阀；排水装置，通过排水管路与所述出水端连接，所述排水管路设置有第二电磁阀，排水管路与进水管路之间连接有第二连接管路，所述第二连接管路设置有安全阀；PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第一、第二电磁阀连接。上述水压试验系统，可同时对多个热交换器进行自动充水、自动打水压、自动排水操作，无需人工监控，作业效率高，人工、耗时大大减小；安全性能提高。

Description

水压试验系统及水压试验方法

技术领域

本发明涉及设备性能检测技术领域，特别是涉及一种水压试验系统及水压试验方法。

背景技术

发电机在运行中绕组和铁芯要发热，为了避免温度过高而发生烧损，因此需要进行冷却，冷却剂有空气、水、氢气、油、氟里昂等。在一些大功率的发电机组中，热交换器内通常以水和其它冷却剂结合使用。

热交换器定期的水压试验是判断发电机组水系统是否存在堵塞、砂眼等缺陷，保证发电机组能够安全运行的常规检测项目，在发电机组大修后也需要进行水压试验，合格后才能投入运行。传统的对发电机组进行水压试验主要靠人工操作，即采用人工充水、排气、打压等，需要投入较多的人力，总体效率较低，而且在操作打压泵时，若操作不慎，容易导致超压而损坏设备。

发明内容

基于此，有必要提供一种成本低、效率高且安全可靠的水压试验系统及水压试验方法。

一种水压试验系统，包括：

多个热交换器，通过第一连接管路依次串联，所述多个热交换器中位于两端的热交换器分别形成有进水端、出水端；

充水装置，通过进水管路与所述进水端连接，所述进水管路设置有第一电磁阀；

排水装置，通过排水管路与所述出水端连接，所述排水管路设置有第二电磁阀，所述排水管路与所述进水管路之间连接有第二连接管路，所述第二连接管路设置有安全阀；

PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第一、第二电磁阀连接。

在其中一个实施例中，所述第二连接管路设置有逆止阀以防止所述出水管路中的水流入所述进水管路。

在其中一个实施例中，所述逆止阀与所述进水管路之间的第二连接管路设置有压力传感器，所述压力传感器通过信号线与所述PLC控制器连接，所述压力传感器用于检测所述进水管路中的压力值并将得到的压力值发送至所述PLC控制器，当所述压力传感器检测到的压力值达到预设阈值时，所述安全阀打开使所述进水管路中的水通过所述第二管路流向所述排水管路以泄压，以使所述热交换器能避免受高压而受损。

在其中一个实施例中，所述热交换器包括空冷器及氢冷器，所述安全阀提供的压力高保护值为6bar。

在其中一个实施例中，所述进水管路设置有第一增压泵，所述PLC控制器通过信号线与所述第一增压泵连接以补偿所述进水管路内的压力。

在其中一个实施例中，所述第二连接管路设置有第二增压泵，所述PLC控制器通过信号线与所述第二增压泵连接以补偿所述第二连接管内的水压。

在其中一个实施例中，还包括空气压缩装置，所述空气压缩装置通过充气管路与所述进水管路连接以在水压试验结束后吹干所述多个热交换器，所述充气管路设置有与所述PLC控制器连接的第三电磁阀。

在其中一个实施例中，所述逆止阀与所述排水管路之间的第二连接管路依次设置有气水分离器、循环泵及循环阀。

在其中一个实施例中，所述第一连接管路和所述第二连接管路均为快拆管，相邻的两个所述热交换器之间通过快速接头与所述快拆管连接。

在其中一个实施例中，还包括与所述PLC控制器通信连接的操作终端。

一种水压试验方法，利用上述水压试验系统进行操作，包括如下步骤：

PLC控制器控制关闭第一电磁阀及循环阀以吹干多个热交换器内部的残水；

所述PLC控制器控制打开所述第一电磁阀并关闭所述循环阀，以使所述多个热交换器中的水排出；

所述PLC控制器控制关闭所述第一电磁阀并控制关闭第二电磁阀、第三电磁阀、打开所述循环阀，循环泵带动水流动以排掉流入气水分离器的水中的气泡；

所述PLC控制器控制关闭所述第一、第二、第三电磁阀，通过第一增压泵使所述多个热交换器中的水压升高至预定值，分别记录每个热交换器的压力值，经过预定时间后再次记录每个热交换器的压力值以判断各热交换器的气密性；

所述PLC控制器控制关闭所述第一电磁阀及循环阀，以吹干所述多个热交换器内部的残水。

在其中一个实施例中，所述多个热交换器中的水压升高至预定值后，并且在记录每个热交换器的压力值之前，先断开所有的快拆管。

上述水压试验系统，通过PLC控制器控制可自动控制水压试验各机构在不同阶段的动作，可同时对多个热交换器进行自动充水、自动打水压、自动排水操作，并按设置的压力和时间运行，无需人工监控，作业效率高，人工、耗时大大减小；进水管路上还设置有安全阀，可以在加压阶段对各热交换器形成二级压力高机械保护，安全性能提高。

附图说明

图1为一实施例提供的水压试验系统的简易示意图；

图2为利用图1所示水压试验系统进行水压试验的流程框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，根据一实施例提供的水压试验系统，水压试验系统包括多个热交换器、充水装置200、排水装置300及PLC控制器(图未示)。

多个热交换器通过第一连接管路510依次串联，位于最外侧的两端的两个热交换器分别形成有进水端、出水端，热交换器可以包括空冷器110和氢冷器120中的至少一种。充水装置200通过进水管路101与热交换器的进水端连接，并且，在进水管路101上连接设置有第一电磁阀210，充水装置200和第一电磁阀210之间的进水管路101设置有安全阀610，该安全阀610可避免热交换器受高压而受损。排水装置300通过排水管路310与热交换器的出水端连接，排水管路310上连接设置有第二电磁阀320，排水装置300包括地坑或水箱，排水管路310与进水管路101之间连接设置有第二连接管路102，该第二连接管路102设置有安全阀610。PLC控制器分别通过信号线和第一电磁阀210、第二电磁阀320连接，用于控制自动充水、自动排水、自动打水压，并按预设的压力和时间运行，无需人工监控，作业效率高，人工、耗时大大减小。该水压试验系统可对发电机组上的氢冷器120、空冷器110进行水压试验，在氢冷器120和空冷器110数量较多时，能节省的水压试验时间越明显。

进水管路101中的水由水源供给，水源可以是自来水龙头。进水管路101设置有第一增压泵220。PLC控制器通过信号线与第一增压泵220连接，PLC控制器可控制该第一增压泵220的启闭，在加压过程中，可通过第一增压泵220对热交换器内的压力做补偿。第二连接管路102上可设置有压力传感器620，压力传感器620通过信号线与PLC控制器连接，压力传感器620将对第二连接管路102中检测到的压力数据发送至PLC控制器。安全阀610设置在靠近第二连接管路102与进水管路101连接处的一端，当压力传感器620检测到的压力值达到压力传感器620的压力高保护值时，安全阀610打开，使流向热交换器的水中有一部分的水通过第二连接管路102流向排水管路310以泄压，以使热交换器能避免受高压而受损。

第一连接管路510和第二连接管路102均可采用快拆管，相邻的两个热交换器之间通过快速接头520与快拆管连接，使用快拆管和快速接头520可方便在水压试验的不同过程中快速地拆装。每个热交换器的出水的管路上设置压力传感器720，以分别监测各热交换器保压过程中的压力值；与每个热交换器连接的管路都设置有阀门710，在保压过程中关闭与热交换器连接的各阀门710，然后可拆掉各快拆管，进行保压。

在一实施例中，对热交换器进行水压试验时，其加压的压力预设值为5bar，压力传感器的压力高保护值设为5.5bar，即当加压的压力值达到5.5bar时，停止加压过程；安全阀610对热交换器形成的第二级压力高保护值设为6bar。进水管路101还可设置有指针式压力表(图未示)，以方便现场实时观测进水管路101中的压力状况。

第二连接管路102还设置有第二增压泵630，PLC控制器通过信号线与第二增压泵630连接，用于补偿第二连接管路102内的水压。

水压试验系统还包括空气压缩装置，该空气压缩装置通过充气管路与进水管路101连接，以在水压试验结束后吹干各热交换器，充气管路与进水管路101的连接处位于第一增压泵220与第一电磁阀210之间的进水管路101，充气管路设置有与PLC控制器连接的第三电磁阀410，以控制空气压缩装置的启闭。PLC控制器可控制自动充水、自动排水、自动打水压及自动循环排气。

排水管路310与逆止阀之间的第二连接管路102依次设置有气水分离器650、循环泵660及循环阀670，气水分离器650能将水中的气泡排出，循环泵660可提供使水进入气水分离器650的动力。

水压试验系统还包括操作终端(图未示)，例如触摸屏，该操作终端与PLC控制器通信连接，PLC控制器从各部件收集的数据发送至操作终端。操作终端可显示各电磁阀的启闭情况、压力传感器的压力值、已打压时间、吹气和保压时间等信息，可方便查看当前的工作状态。对各热交换器进行水压试验前，可根据实际情况在该操作终端上设置好各参数，以方便快速、安全地进行水压试验。

以下以热交换器包括依次串联的两个空冷器110和两个氢冷器120为例，结合参阅图1、图2，利用上述水压试验系统对热交换器进行水压试验方法的具体过程为：

步骤S10、吹气：PLC控制器控制关闭第一电磁阀210和循环阀670，压缩空气吹入串联的氢冷器120和空冷器110，将氢冷器120和空冷器110内部的残水吹干，当第二电磁阀320基本无水排出时结束吹气过程。

步骤S20、充水：PLC控制器控制打开第一电磁阀210、关闭第三电磁阀410，水源通过增压泵进入一个空冷器110的进水端，依次流入各空冷器110和氢冷器120中，然后从氢冷器120的出水端排出至地沟，经过预定时间后关闭第一电磁阀210和第二电磁阀320。当排水管路310连续不断地出水，并且气泡较少时可结束充水过程。

步骤S30、循环排气：PLC控制器控制关闭第一电磁阀210、第二电磁阀320及第三电磁阀410，再打开循环阀670，循环阀670的推动使水进入气水分离器650，可将水中的气泡排光，当气水分离器650不再排气时，结束循环排气过程。

步骤S40、加压：PLC控制器控制关闭第一电磁阀210、第二电磁阀320及第三电磁阀410，第一增压泵220将压力升高至预定值时结束加压过程。在加压过程中，第一增压泵220升压到的预定值由压力传感器控制，并且由安全阀610提供超压保护，以形成第二级压力高保护。在一实施方式中，该预定值为5bar，即压力传感器本身提供的压力高保护为5bar，安全阀610提高的第二级压力高保护为6bar。

步骤S50、保压：断开所有快拆管，分别记录下各空冷器110和氢冷器120的压力值，经过预定的保压时间后再次记录压力值，判断各空冷器110和氢冷器120的压降情况，以判断各空冷器110和氢冷器120的气密性。在保压过程中，可设置保压时间为30分钟。

步骤S60、排水：连接所有快拆管，PLC控制器控制关闭第一电磁阀210和循环阀670，压缩空气吹入氢冷器120和空冷器110，将氢冷器120和空冷器110内部的残水吹干。

上述水压试验系统，通过PLC控制器控制可自动控制水压试验各机构在不同阶段的动作，可同时对多个热交换器进行自动充水、自动打水压、自动排水操作，并按设置的压力和时间运行，无需人工监控，作业效率高，人工、耗时大大减小；进水管路上还设置有安全阀，可以在加压阶段对各热交换器形成二级压力高机械保护，安全性能提高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种水压试验系统，其特征在于，包括：

多个热交换器，通过第一连接管路依次串联，所述多个热交换器中位于两端的热交换器分别形成有进水端、出水端；

充水装置，通过进水管路与所述进水端连接，所述进水管路设置有第一电磁阀；

排水装置，通过排水管路与所述出水端连接，所述排水管路设置有第二电磁阀，所述排水管路与所述进水管路之间连接有第二连接管路，所述第二连接管路设置有安全阀；

PLC控制器，所述PLC控制器分别与所述第一、第二电磁阀连接。

2.根据权利要求1所述的水压试验系统，其特征在于，所述第二连接管路设置有逆止阀以防止所述出水管路中的水流入所述进水管路。

3.根据权利要求2所述的水压试验系统，其特征在于，所述逆止阀与所述进水管路之间的第二连接管路设置有压力传感器，所述压力传感器通过信号线与所述PLC控制器连接，所述压力传感器用于检测所述进水管路中的压力值并将得到的压力值发送至所述PLC控制器，当所述压力传感器检测到的压力值达到预设阈值时，所述安全阀打开使所述进水管路中的水通过所述第二管路流向所述排水管路以泄压，以使所述热交换器能避免受高压而受损。

4.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于，所述热交换器包括空冷器及氢冷器，所述安全阀提供的压力高保护值为6bar。

5.根据权利要求2所述的水压试验系统，其特征在于，所述进水管路设置有第一增压泵，所述PLC控制器通过信号线与所述第一增压泵连接以补偿所述进水管路内的压力。

6.根据权利要求5所述的水压试验系统，其特征在于，所述第二连接管路设置有第二增压泵，所述PLC控制器通过信号线与所述第二增压泵连接以补偿所述第二连接管内的水压。

7.根据权利要求3所述的水压试验系统，其特征在于，还包括空气压缩装置，所述空气压缩装置通过充气管路与所述进水管路连接以在水压试验结束后吹干所述多个热交换器，所述充气管路设置有与所述PLC控制器连接的第三电磁阀。

8.根据权利要求7所述的水压试验系统，其特征在于，所述逆止阀与所述排水管路之间的第二连接管路依次设置有气水分离器、循环泵及循环阀。

9.根据权利要求1所述的水压试验系统，其特征在于，所述第一连接管路和所述第二连接管路均为快拆管，相邻的两个所述热交换器之间通过快速接头与所述快拆管连接。

10.根据权利要求1所述的水压试验系统，其特征在于，还包括与所述PLC控制器通信连接的操作终端。

11.一种水压试验方法，利用权利要求1至10任一所述的水压试验系统进行操作，其特征在于，包括如下步骤：

PLC控制器控制关闭第一电磁阀及循环阀以吹干多个热交换器内部的残水；

所述PLC控制器控制打开所述第一电磁阀并关闭所述循环阀，以使所述多个热交换器中的水排出；

所述PLC控制器控制关闭所述第一电磁阀并控制关闭第二电磁阀、第三电磁阀、打开所述循环阀，循环泵带动水流动以排掉流入气水分离器的水中的气泡；

所述PLC控制器控制关闭所述第一、第二、第三电磁阀，通过第一增压泵使所述多个热交换器中的水压升高至预定值，分别记录每个热交换器的压力值，经过预定时间后再次记录每个热交换器的压力值以判断各热交换器的气密性；

所述PLC控制器控制关闭所述第一电磁阀及循环阀，以吹干所述多个热交换器内部的残水。

12.根据权利要求11所述的水压试验方法，其特征在于，所述多个热交换器中的水压升高至预定值后，并且在记录每个热交换器的压力值之前，先断开所有的快拆管。