CN108331757A - 一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台 - Google Patents

一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,包括:动力单元:与待测单螺杆压缩机的主轴连接,用于驱动单螺杆压缩机的主轴旋转;气液分离器:其进口与待测单螺杆压缩机的出口连接,其液相出口通过管路与待测单螺杆压缩机的润滑液进口连接,其气相出口依次通过储气罐、流量测量单元及缓冲罐,然后与待测单螺杆压缩机的气体入口连接;检测单元:包括用于检测待测单螺杆压缩机进出口温度及压力的传感器组、用于检测检测待测单螺杆压缩机排气量的流量测量单元。与现有技术相比,本发明可以模拟单螺杆压缩机的工作情况,分析获得不同型号单螺杆压缩机主机与之对应的最佳喷液流量和喷液温度,获得最优性能工况点,加快了研发节奏。

Description

一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台
技术领域
本发明涉及单螺杆压缩机技术领域,具体涉及一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台。
背景技术
目前,工艺气单螺杆压缩机市场需求日益旺盛。然而,单螺杆压缩机的综合试验研究仍然存在许多空白,直接影响了产品开发进度。特别是大功率机组在各种运行条件下的模拟运行、机器主要关键零部件的可靠性、整机经济型、可靠性都需要进一步研究,亟需大功率工艺气单螺杆压缩机综合实验平台。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,该实验台包括:
动力单元:与待测单螺杆压缩机的主轴连接,用于驱动单螺杆压缩机的主轴旋转;
气液分离器:其进口与待测单螺杆压缩机的出口连接,其液相出口通过管路与待测单螺杆压缩机的润滑液进口连接,其气相出口依次通过储气罐、流量测量单元及缓冲罐,然后与待测单螺杆压缩机的气体入口连接;
检测单元:包括用于检测待测单螺杆压缩机进出口温度及压力的传感器组、用于检测检测待测单螺杆压缩机排气量的流量测量单元以及用于检测待测单螺杆压缩机轴功率的扭矩传感器。
测试前,将待测单螺杆压缩机安装至实验台上,将主轴与动力单元连接,将进出口分别与气液分离器与缓冲罐连接,润滑液进口与气液分离器的液相出口连接,然后以空气模拟工艺气,开启动力单元,通过检测单元检测待测单螺杆压缩机的温度、压力、流量等数据,从而获得待测单螺杆压缩机的性能参数,如轴功率、容积流量、容积效率、容积比能等。
所述的动力单元为高压变频电机,且所述扭矩传感器设置在待测单螺杆压缩机的主轴和高压变频电机之间。高压变频电机可以实现在线的压缩机主机变转速、变喷液量以及冷却风扇变风量等变工况测试科目,扭矩传感器可以监测待测单螺杆压缩机主轴的旋转扭矩。
所述的气液分离器和储气罐之间设有换热器进行冷却。
所述的缓冲罐和待测单螺杆压缩机的气体入口之间设有过滤器,避免空气中携带的杂质对待测单螺杆压缩机的螺杆及星轮造成磨损。
所述的流量测量单元包括多组并联设置的孔板流量计和喷嘴,每组孔板流量计和喷嘴的测量范围不同且逐渐增大,流量测量单元的测量范围为20~120M3/min。检测数据更精确。
优选的,所述的孔板流量计的数量为3个。
所述的传感器组包括设置在待测单螺杆压缩机进口及出口的温度传感器、设置在待测单螺杆压缩机出口、气液分离器、储气罐及缓冲罐上的压力传感器。
所述气液分离器液相出口与待测单螺杆压缩机的润滑液进口之间设有换热器进行冷却。
所述气液分离器顶部设有排空口,并在排空口设有消音器,所述气液分离器底部设有排凝口。
所述实验台还设有与动力单元及检测单元连接用于控制并收集数据的处理器。如PLC控制器,并通过工控上位机的现场总线与处理器相联,在工控机的屏幕上直接输入需要的转速。实现在线的压缩机主机变转速、变喷液量以及冷却风扇变风量等变工况测试科目。
本发明的试验方法如下:
1、根据待测单螺杆压缩机机型容量选择合适孔板流量计,输入相关铭牌参数,做为测量结果的评价标准调节测量装置内部电动调节阀,使排气压力达到被测状态。
2、待待测单螺杆压缩机运行至稳定工况,启动报表功能。所有控制参数和试验测量参数,通过数据总线与上位工控机连接,构成计算机数据采集与监控系统所有测试内容均可完成自动测量、实时显示、计算、生成报表及存储等功能;
3、自动完成测试结果的判定,包括能效等级的划分。
与现有技术相比,本发明的有益效果体现在以下几方面:
(1)可以模拟单螺杆压缩机的工作情况,分析获得不同型号单螺杆压缩机主机与之对应的最佳喷液流量和喷液温度,不仅可以优化转子型线,而且可以优化单螺杆压缩机主机内部液路系统和外部冷却系统,获得最优性能工况点,提高了研发质量、加快了研发节奏;
(2)适应性强,且测量范围广;
(3)自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的连接示意图。
其中,1为变频电机,2为扭矩传感器,3为待测单螺杆压缩机,4为气液分离器,5为排凝口,6为排空口,7为消音器,8为换热器,9为储气罐,10为检测单元,11为孔板流量计,12为缓冲罐,13为过滤器,14为温度传感器,15为压力传感器,16为喷嘴。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其结构如图1所示,包括:
动力单元:与待测单螺杆压缩机3的主轴连接,用于驱动单螺杆压缩机的主轴旋转;
气液分离器4:其进口与待测单螺杆压缩机3的出口连接,其液相出口通过管路与待测单螺杆压缩机3的润滑液进口连接,其气相出口依次通过储气罐9、流量测量单元及缓冲罐12,然后与待测单螺杆压缩机3的气体入口连接;
检测单元10:包括用于检测待测单螺杆压缩机3进出口温度及压力的传感器组、用于检测检测待测单螺杆压缩机3排气量的流量测量单元。
测试前,将待测单螺杆压缩机3安装至实验台上,将主轴与动力单元连接,将进出口分别与气液分离器4与缓冲罐12连接,润滑液进口与气液分离器4的液相出口连接,然后以空气模拟工艺气,开启动力单元,通过检测单元10检测待测单螺杆压缩机3的温度、压力、流量等数据,从而获得待测单螺杆压缩机3的性能参数,如轴功率、容积流量、容积效率、容积比能等。
动力单元包括依次连接的变频电机1以及扭矩传感器2,扭矩传感器2与待测单螺杆压缩机3的主轴连接。变频电机1可以实现在线的压缩机主机变转速、变喷液量以及冷却风扇变风量等变工况测试科目,扭矩传感器2可以监测待测单螺杆压缩机3主轴的旋转扭矩。
气液分离器4和储气罐9之间设有换热器8进行冷却。
缓冲罐12和待测单螺杆压缩机3的气体入口之间设有过滤器13,避免空气中携带的杂质对待测单螺杆压缩机3的螺杆及星轮造成磨损。
流量测量单元包括3个并联设置的喷嘴16和孔板流量计11,不同喷嘴16及孔板流量计11的测量范围不同且逐渐增大,流量测量单元的测量范围为20~120M3/min。
传感器组包括设置在待测单螺杆压缩机3进口及出口的温度传感器14、设置在待测单螺杆压缩机3出口、气液分离器4、储气罐9及缓冲罐12上的压力传感器15。
气液分离器4液相出口与待测单螺杆压缩机3的润滑液进口之间设有换热器8进行冷却。
气液分离器4顶部设有排空口6,并在排空口6设有消音器7,气液分离器4底部设有排凝口5。
实验台还设有与动力单元及检测单元10连接用于控制并收集数据的PLC控制器,并通过工控上位机的现场总线与处理器相联,在工控机的屏幕上直接输入需要的转速。实现在线的压缩机主机变转速、变喷液量以及冷却风扇变风量等变工况测试科目。

Claims (10)

1.一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,该实验台包括:
动力单元:与待测单螺杆压缩机的主轴连接,用于驱动单螺杆压缩机的主轴旋转;
气液分离器:其进口与待测单螺杆压缩机的出口连接,其液相出口通过管路与待测单螺杆压缩机的润滑液进口连接,其气相出口依次通过储气罐、流量测量单元及缓冲罐,然后与待测单螺杆压缩机的气体入口连接;
检测单元:包括用于检测待测单螺杆压缩机进出口温度及压力的传感器组、用于检测检测待测单螺杆压缩机排气量的流量测量单元以及用于检测待测单螺杆压缩机轴功率的扭矩传感器。
2.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述的动力单元为高压变频电机,且所述扭矩传感器设置在待测单螺杆压缩机的主轴和高压变频电机之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述的气液分离器和储气罐之间设有换热器进行冷却。
4.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述的缓冲罐和待测单螺杆压缩机的气体入口之间设有过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述的流量测量单元包括多组并联设置的孔板流量计和喷嘴,每组孔板流量计和喷嘴的测量范围不同且逐渐增大,流量测量单元的测量范围为20~120M3/min。
6.根据权利要求5所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述的孔板流量计的数量为3个。
7.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述的传感器组包括设置在待测单螺杆压缩机进口及出口的的温度传感器、设置在待测单螺杆压缩机出口、气液分离器、储气罐及缓冲罐上的压力传感器。
8.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述气液分离器液相出口与待测单螺杆压缩机的润滑液进口之间设有换热器进行冷却。
9.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述气液分离器顶部设有排空口,并在排空口设有消音器,所述气液分离器底部设有排凝口。
10.根据权利要求1所述的一种用于单螺杆压缩机的性能测试实验台,其特征在于,所述实验台还设有与动力单元及检测单元连接用于控制并收集数据的处理器。
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