CN109959484B - 高温流体管道动态压力检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高温流体管道动态压力检测装置，管道上设有至少一个测压孔；高温流体管道动态压力检测装置包括与测压孔一一对应的压力输出管，每个压力输出管的进口端连接相应的测压孔，每个压力输出管上设有阀门件，阀门件与压力输出管的出口端之间充满冷凝水，每个压力输出管的出口端上设有压力变送器；所有的压力变送器连接数据记录仪，数据记录仪记录压力变送器采集的所述管道的测压孔处的压力数据。本发明能够将高温流体的压力传导到压力变送器上，保证测量数据的准确性。

Description

高温流体管道动态压力检测装置
技术领域
本发明涉及高温流体测试技术领域，特别是涉及一种高温流体管道动态压力检测装置。
背景技术
高温高压管道上的动态压力测试在工程中是一件实现难度很高的工作，高温一般指300℃、高压一般指10Mpa；由于高温的存在，所以动态压力测试必须选用耐高温的动压探头；其次，高压的作用，管道内的流场不稳定，流动介质的压力变化非常快，要求动态压力测试的探头具有较高的频率响应；具备能够耐高温300℃和响应时间在100ms以下的动态压力变送器的价格非常昂贵，单个探头的价格就已经达到了16万元。
汽轮发电机组的高温高压管道的压力动态特性的测试十分必要。例如为了减小汽轮发电机组的补汽阀开启对汽轮机轴系产生的激振力，从而降低转子径向支撑轴承的相对振动和绝对振动水平，需要在典型的工况下，对补汽阀前后管道的合理位置内蒸汽流场的动态特性进行现场测试，并对测得的动态压力数据进行分析，能够便于设计管道内的节流孔板来减小管道内的蒸气脉动。如何设计一种高温流体管道动态压力检测装置是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种高温流体管道动态压力检测装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高温流体管道动态压力检测装置，管道上设有至少一个测压孔；高温流体管道动态压力检测装置包括与所述测压孔一一对应的压力输出管，每个所述压力输出管的进口端连接相应的所述测压孔，每个所述压力输出管上设有阀门件，所述阀门件与所述压力输出管的出口端之间充满冷凝水，每个所述压力输出管的出口端上设有压力变送器；所有的所述压力变送器连接数据记录仪，所述数据记录仪记录所述压力变送器采集的所述管道的测压孔处的压力数据。
优选地，所述压力变送器的响应时间小于等于100ms。
优选地，所述管道内的温度大于等于300℃，所述管道内的压力大于等于10Mpa。
优选地，所述管道包括连通汽轮发电机组的高压缸和中压缸的主管件，所述主管件上设有补汽阀。
进一步地，所述主管件上设有两个测压孔，所述测压孔处于所述补汽阀的两侧。
更进一步地，所述补汽阀与每个所述测压孔之间距离大于1000mm。
进一步地，所述管道还包括所述补汽阀的球腔上连接的出气管。
进一步地，所述冷凝水为从所述汽轮发电机组中的蒸汽冷凝产生或者从所述汽轮发电机组外部的冷凝水设备注入。
优选地，所述压力输出管包括中间连接管和冷凝管，所述中间连接管处于所述阀门件与所述管道的测压孔之间，所述冷凝管处于所述阀门件与所述压力变送器之间。
进一步地，所述中间连接管为合金管。
进一步地，所述冷凝管为不锈钢管。
如上所述，本发明的高温流体管道动态压力检测装置，具有以下有益效果：
1)本发明中，管道上测压孔连接压力输出管，每个所述压力输出管中，在所述阀门件与所述压力输出管的出口端之间充满冷凝水；当阀门件开启时，由于压力输出管内的冷凝水的不可压缩性，所以能够将高温流体的压力传导到压力变送器上，保证测量数据的准确性；由于采用冷凝水的作用，使得压力输出管对管道中高温流体具有降温作用，冷凝水具有不可压缩性，且压力变送器无需设置在管道内，所以在对于流体温度达到300℃的管道进行压力检测时，所采用压力变送器适应的温度无需达到300℃，这样就能够大大降低所选择的压力变送器的价格；同时，本发明的高温流体管道动态压力检测装置的结构也十分简单；
2)本发明中，压力变送器的响应时间小于等于100ms，实现通过1秒钟内10组以上测试数据进行频域的分析，以便于实现对10Hz以内的各频率进行间断压力数值进行频域分析；
3)本发明结构简单，实用方便，利用本发明对超超临界和超临界机组补汽阀管道进行测试所得到的数据，可以在补汽阀管道内增加节流孔板，通过节流孔板的稳压作用，使两补汽阀的管道的流量均衡，以降低汽轮机轴系振动。
附图说明
图1显示为本实施例的高温流体管道动态压力检测装置的压力输出管的冷凝管为U型的示意图。
图2显示为本实施例的高温流体管道动态压力检测装置的压力输出管的冷凝管为弯折结构的示意图。
图3显示为本实施例的高温流体管道动态压力检测装置对连通高压缸和中压缸的主管件中压力的进行测试和对补汽阀的球腔上连接的出气管中压力的进行测试的示意图。
附图标号说明
100 管道
101 测压孔
110 主管件
120 出气管
200 压力输出管
210 中间连接管
220 冷凝管
300 阀门件
310 安全阀门
311 阀门连接管
400 压力变送器
10 补汽阀
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，本实施例的高温流体管道动态压力检测装置，管道100上设有至少一个测压孔101；
高温流体管道动态压力检测装置包括与测压孔101一一对应的压力输出管200，每个压力输出管200的进口端连接相应的测压孔101，每个压力输出管200上设有阀门件300，阀门件300与压力输出管200的出口端之间充满冷凝水，每个压力输出管200的出口端上设有压力变送器400；所有的压力变送器400连接数据记录仪，数据记录仪记录压力变送器400采集的管道100的测压孔101处的压力数据。
本发明中，管道100上测压孔101连接压力输出管200，每个压力输出管200中，在阀门件300与压力输出管200的出口端之间充满冷凝水；当阀门件300开启时，由于压力输出管200内的冷凝水的不可压缩性，所以能够将高温流体的压力传导到压力变送器400上，保证测量数据的准确性，记录仪存储压力变送器400获取的数据；由于采用冷凝水的作用，使得压力输出管200对管道100中高温流体具有降温作用，冷凝水具有不可压缩性，且压力变送器400无需设置在管道100内，所以在对于流体温度达到300℃的管道100进行压力检测时，所采用压力变送器400适应的温度无需达到300℃，这样就能够大大降低所选择的压力变送器400的价格；同时，本发明的高温流体管道动态压力检测装置的结构也十分简单。
压力变送器400的响应时间小于等于100ms，实现通过1秒钟内10组以上测试数据进行频域的分析，以便于实现对10Hz以内的各频率进行间断压力数值进行频域分析；本实施例中，压力变送器400的响应时间为1ms，以便于实现对1000Hz以内的各频率进行间断压力数值进行频域分析。
管道100内的温度大于等于300℃，管道100内的压力大于等于10Mpa。本实施例的高温流体管道动态压力检测装置能够适应于超超临界和超临界机组中的管路。
管道100包括连通汽轮发电机组的高压缸和中压缸的主管件110，主管件110上设有补汽阀10。本实施例的高温流体管道动态压力检测装置能够应用于对连通高压缸和中压缸的主管件110中压力的测试。
主管件110上设有两个测压孔101，测压孔101处于补汽阀10的两侧。补汽阀10与每个测压孔101之间距离大于1000mm。该结构使得对主管件110中动态压力的检测更为准确。本实施例中，补汽阀10与每个测压孔101之间距离为1400±50mm。
管道100还包括补汽阀10的球腔上连接的出气管120。本实施例的高温流体管道动态压力检测装置也能够应用于对出气管120中压力的测试，以测量球腔处动压脉动的情况。
冷凝水为从汽轮发电机组中的蒸汽冷凝产生或者从汽轮发电机组外部的冷凝水设备注入。对于二氧化碳汽轮发电机组，冷凝水从汽轮发电机组外部的冷凝水设备注入。这能够保证对不同的汽轮发电机组都能够补充冷凝水。
压力输出管200包括中间连接管210和冷凝管220，中间连接管210处于阀门件300与管道100的测压孔101之间，冷凝管220处于阀门件300与压力变送器400之间。该结构使中间连接管210与管道100之间能够采用焊接，以实现稳定地连接；冷凝管220充满冷凝水。中间连接管210为合金管,合金管为P91钢或者P92钢。冷凝管220为不锈钢管。
本实施例中，为了保证压力管道100的安全性能，阀门件300包括两个安全阀门310，两个安全阀门310之间通过阀门连接管311连通。
当管道100中的压力为正压时，室温下，管道100中的压力高于一个标准大气压力，设置管道100的测压孔101距离地面0.5m。
图1中，本实施例的高温流体管道动态压力检测装置的压力输出管的冷凝管为U型。图2中，本实施例的高温流体管道动态压力检测装置的压力输出管的冷凝管为弯折结构。
本实施例中，压力变送器400采用德国威卡公司生产的WIKA-S10或者WIKA-S20产品。
本发明结构简单，实用方便，利用本发明对超超临界和超临界机组补汽阀10管道100进行测试所得到的数据，可以在补汽阀10管道100内增加节流孔板，通过节流孔板的稳压作用，使两补汽阀10的管道100的流量均衡，以降低汽轮机轴系振动。
综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种高温流体管道动态压力检测装置，其特征在于：管道(100)上设有至少一个测压孔(101)；
高温流体管道动态压力检测装置包括与所述测压孔(101)一一对应的压力输出管(200)，每个所述压力输出管(200)的进口端连接相应的所述测压孔(101)，每个所述压力输出管(200)上设有阀门件(300)；每个所述压力输出管(200)中，在所述阀门件(300)与所述压力输出管(200)的出口端之间充满冷凝水，每个所述压力输出管(200)的出口端上设有压力变送器(400)；所有的所述压力变送器(400)连接数据记录仪，所述数据记录仪记录所述压力变送器(400)采集的所述管道(100)的测压孔(101)处的压力数据；
所述管道(100)内的温度大于等于300℃，所述管道(100)内的压力大于等于10Mpa；所述管道(100)包括连通汽轮发电机组的高压缸和中压缸的主管件(110)，所述主管件(110)上设有补汽阀(10)；
所述管道(100)还包括所述补汽阀(10)的球腔上连接的出气管(120)；
所述压力输出管(200)包括中间连接管(210)和冷凝管(220)，所述中间连接管(210)处于所述阀门件(300)与所述管道(100)的测压孔(101)之间，所述冷凝管(220)处于所述阀门件(300)与所述压力变送器(400)之间。
2.根据权利要求1所述的高温流体管道动态压力检测装置，其特征在于：所述压力变送器(400)的响应时间小于等于100ms。
3.根据权利要求1所述的高温流体管道动态压力检测装置，其特征在于：所述主管件(110)上设有两个测压孔(101)，所述测压孔(101)处于所述补汽阀(10)的两侧。
4.根据权利要求3所述的高温流体管道动态压力检测装置，其特征在于：所述补汽阀(10)与每个所述测压孔(101)之间距离大于1000mm。
5.根据权利要求1所述的高温流体管道动态压力检测装置，其特征在于：所述冷凝水为从所述汽轮发电机组中的蒸汽冷凝产生或者从所述汽轮发电机组外部的冷凝水设备注入。
6.根据权利要求1所述的高温流体管道动态压力检测装置，其特征在于：所述中间连接管(210)为合金管，所述冷凝管(220)为不锈钢管。
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