CN113309728A - 磁悬浮鼓风机综合试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁悬浮鼓风机综合试验台，包括第一蝶阀、法兰接口结构、消音器、鼓风机主机进气试验管路、鼓风机主机出气试验管路、鼓风机机组出气试验管路以及第二蝶阀；法兰接口结构设有至少三个法兰接口；鼓风机机组出气试验管路一端与鼓风机机组连接，另一端与法兰接口结构的一个法兰接口连接；鼓风机主机出气试验管路一端与鼓风机主机连接，另一端与法兰接口结构的另一个法兰接口连接。本发明设计的综合试验台既可以对鼓风机主机也可以对鼓风机机组进行性能测试，同时还能根据工作点的性能要求，进行噪音测试。同时该试验台还具备多接口，可以对不同规格的磁悬浮鼓风机进行性能测试。

Description

磁悬浮鼓风机综合试验台
技术领域
本发明涉及离心式鼓风机领域，尤其涉及磁悬浮鼓风机综合试验台。
背景技术
磁悬浮鼓风机被广泛使用在污水处理行业。磁悬浮鼓风机机组性能、噪音等指标都是用户关心的关键参数。如果鼓风机性能不达标，有可能造成水处理不能满足要求或者出现曝气量过剩，需要额外放气，造成能源浪费。因此，对磁悬浮鼓风机的鼓风机机组性能、噪音等各项指标的检测尤其重要。磁悬浮鼓风机一般采用撬装结构，其鼓风机主机被安装在撬装箱体结构内，鼓风机箱体进口设有过滤器，箱体内部设有隔音材料。目前，现有的磁悬浮鼓风机测试一般只是针对鼓风机主机进行测试，这样实际安装在撬装结构内的鼓风机机组性能同鼓风机主机测试的性能存在一定的差异。另外，现有的磁悬浮鼓风机测试也无法进行规定工况点的隔音后噪音的测试。因此，有必要研究一种综合性试验台，可以实现对鼓风机多种状态性能的测试。
发明内容
本发明提供一种磁悬浮鼓风机综合试验台，可以对鼓风机主机和磁悬浮鼓风机机组结构进行性能测试，同时还能根据工作点的性能要求进行噪音测试。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种磁悬浮鼓风机综合试验台，包括：第一蝶阀、法兰接口结构、消音器、鼓风机主机进气试验管路、鼓风机主机出气试验管路、鼓风机机组出气试验管路以及第二蝶阀；
所述法兰接口结构设有至少三个法兰接口；
所述鼓风机机组出气试验管路一端与鼓风机机组连接，另一端与所述法兰接口结构的一个法兰接口连接；所述鼓风机主机出气试验管路一端与鼓风机主机连接，另一端与所述法兰接口结构的另一个法兰接口连接；
所述消音器一端与所述法兰接口结构的第三法兰接口连接，另一端与排气管连接；
所述鼓风机主机进气试验管路与鼓风机主机连接；
所述鼓风机机组出气试验管路和所述鼓风机主机出气试验管路与所述法兰接口结构连接处均设有第二波纹管；
所述第一蝶阀设置在所述鼓风机主机出气试验管路与所述法兰接口结构连接端的管路上；
所述第二蝶阀设置在所述鼓风机机组出气试验管路与所述法兰接口结构连接端的管路上。
进一步地，所述鼓风机机组出气试验管路包括依次连接的过渡管、第一波纹管、第一弯管、第一水平管、第二弯管、竖直管以及第三弯管；
所述第一波纹管内设有导管；
所述第一弯管上设有至少两个温度传感器；所述第一水平管靠近第一弯管的一端设置有引压圈；所述第一水平管靠近第二弯管的一端设置有孔板流量计；
进一步地，所述鼓风机机组出气试验管路的外侧壁上设有隔音棉。
进一步地，所述鼓风机主机进气试验管路的进口处设有集流器；靠近所述集流器的一侧管路上设有流量计压差引压圈，所述流量计压差引压圈的另一侧设有进口压力引压圈；所述鼓风机主机进气试验管路靠近出口的一侧管路上设有至少两个进口温度传感器。
进一步地，所述鼓风机主机出气试验管路上依次设有至少两个出气温度传感器和出气压力引压圈。
进一步地，还包括集中柜和控制柜，所述集中柜内设有容纳腔，所述容纳腔内设置有压力变送器、压差变送器、压力变送器安装座、压差变送器安装座、压力变送器测压管以及压差变送器测压管；所述控制柜内设有PLC模块；所述控制柜上设有触摸屏和紧急制动阀；所述控制柜的外侧门上设有大气压力测量器、温度计以及湿度计。
本发明设计的磁悬浮鼓风机综合试验台，既可以对鼓风机主机也可以对鼓风机机组进行性能测试，同时还能根据工作点性能要求，进行噪音测试。同时该试验台还具备多接口，可以对不同规格的磁悬浮鼓风机进行上述试验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为磁悬浮鼓风机综合试验台整体结构示意图；
图2为鼓风机机组出气试验管路结构图；
图3为法兰接口结构示意图；
图4为鼓风机主机进气试验管路结构图；
图5为鼓风机主机出气试验管路结构图。
图中，1、第一蝶阀，2、法兰接口结构，3、消音器，4、集中柜，5、控制柜，6、鼓风机主机进气试验管路，7、鼓风机主机，8、鼓风机主机出气试验管路，9、鼓风机机组出气试验管路，10、鼓风机机组，11、第二波纹管，12、第二蝶阀，9.1、过渡管，9.2、第一波纹管，9.3、温度传感器，9.4、第一弯管，9.5、引压圈，9.6、孔板流量计，9.7、第一水平管，9.8、第二弯管，9.9、竖直管，9.10、第三弯管，2.1、第一法兰接口，2.2、第二法兰接口，2.3、第三法兰接口，6.1、集流器，6.2、流量计压差引压圈，6.3、进口压力引压圈，6.4、进口温度传感器，8.1、出气温度传感器，8.2、出气压力引压圈。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-5所示为磁悬浮鼓风机综合试验台，包括第一蝶阀1、法兰接口结构2、消音器3、鼓风机主机进气试验管路6、鼓风机主机出气试验管路8、鼓风机机组出气试验管路9以及第二蝶阀12；
所述法兰接口结构2设有至少三个法兰接口；
如图1和3所示，所述鼓风机机组出气试验管路9一端与鼓风机机组10连接，另一端与所述法兰接口结构2的一个法兰接口2.1连接；所述鼓风机主机出气试验管路8一端与鼓风机主机7连接，另一端与所述法兰接口结构2的另一个法兰接口2.2连接；所述消音器3一端与所述法兰接口结构2的第三法兰接口2.3连接，另一端与排气管连接；在本实施例中，所述法兰接口结构2为公共出口，该法兰接口结构2至少设有三个法兰接口。第一法兰接头2.1与鼓风机机组出气试验管路连接，第二法兰接头2.2与鼓风机主机出气试验管路连接，第三法兰接头2.3与消音器3连接。第一法兰接头2.1和第二法兰接头2.2位于公共出口的直管道上。为了能适用于更多尺寸的出气试验管路，直段上还可以增设其他尺寸的法兰接头。试验时，对不使用的法兰接头，可直接使用法兰盖板来进行密封。采用该公共出口的好处是可以共用一个消音器以及消音器后的排气管，从而达到减少试验空间需求的目的。
所述鼓风机主机进气试验管路6与鼓风机主机7连接；
所述鼓风机机组出气试验管路9和所述鼓风机主机出气试验管路8与所述法兰接口结构2连接处均设有第二波纹管11；
所述第一蝶阀1设置在所述鼓风机主机出气试验管路8与所述法兰接口结构2连接端的管路上；所述第二蝶阀12设置在所述鼓风机机组出气试验管路9与所述法兰接口结构2连接端的管路上。在本实施例中，所述第一蝶阀1和第二蝶阀12为电动蝶阀，电动蝶阀通过法兰和螺栓与管道连接，在每个电动蝶阀与法兰接头连接处，各设置一个第二波纹管11来补偿试验中的热膨胀。通过调整第一蝶阀1开度，可以调整鼓风机主机的进气流量，从而模拟出所需的工况。
如图2所示，进一步地，所述鼓风机机组出气试验管路9包括依次连接的过渡管9.1、第一波纹管9.2、第一弯管9.4、第一水平管9.7、第二弯管9.8、竖直管9.9以及第三弯管9.10；所述第一波纹管9.2内设有导管；在本实施例中，所述鼓风机机组出气试验管路9采用倒U型设计，所述第一波纹管9.2有30～50mm的调整量，可以补偿过渡管9.1与鼓风机机组10出口间的垂向距离，同时也可补偿试验时的热膨胀量。第一波纹管9.2内部设有光滑的导套，确保气流平滑流过来减少气体的流动损失。
所述第一弯管9.4上设有至少两个温度传感器9.3；所述第一水平管9.7靠近第一弯管9.4的一端设置有引压圈9.5；所述第一水平管9.7靠近第二弯管9.8的一端设置有孔板流量计9.6；在本实施例中，所述温度传感器9.3的设置数量为2-4个，用于测量鼓风机主机出气温度；管道上一圈上设有4个引压孔，4个引压孔用一个完整的引压圈和这些引压孔连通。引压圈上开有一个新的引压孔，4个引压孔的压力通过引压圈上的引压孔再汇成一个总的引压孔，所述引压圈9.5上安装有压力变送器，用于测量鼓风机主机出口压力，通过该设计可使压力均匀，测量稳定，另外使用一个压力变送器就可测出这四个引压孔的压力，不需要使用多个压力变送器；所述孔板流量计9.6用于测量鼓风机机组气体流量；所述第一水平管靠近第一弯管的一端的外侧壁上设置有至少四个引压孔，所述引压孔通过引压圈9.5连接形成一个出气压力测试口。
进一步地，所述鼓风机机组出气试验管路9的外侧壁上设有隔音棉。在本实施例中，整个出气试验管路外采用三层降噪棉包裹，来消除出气噪音。
如图4所示，进一步地，所述鼓风机主机进气试验管路6的进口处设有集流器6.1；靠近所述集流器6.1的一侧管路上设有流量计压差引压圈6.2，所述流量计压差引压圈6.2的另一侧设有进口压力引压圈6.3；所述鼓风机主机进气试验管路6靠近出口的一侧管路上设有至少两个进口温度传感器6.4。在本实施例中，所述集流器6.1设置为锥形或弧形，所述流量计压差引压圈6.2、进口压力引压圈6.3以及进口温度传感器6.4上均设置有对应的流量计压差传感器、压力变送器以及温度传感器，用于检测鼓风机主机进气时的流量、温度以及压力。
如图5所示，进一步地，所述鼓风机主机出气试验管路8上依次设有至少两个出气温度传感器8.1和出气压力引压圈8.2。在本实施例中，鼓风机主机出气试验管路一圈上设有4个引压孔，4个引压孔用一个完整的出气压力引压圈8.2和这些引压孔连通。出气压力引压圈8.2上开有一个新的引压孔，4个引压孔的压力通过出气压力引压圈8.2上的引压孔再汇成一个总的引压孔出气压力引压圈8.2通过压力管与压力变送器相连，用于检测鼓风机主机出气时的温度和压力；引压孔通过出气压力引压圈8.2连接形成一个出气压力测试口。
如图1所示，进一步的，还包括集中柜4和控制柜5，所述集中柜4内设有容纳腔，所述容纳腔内设置有压力变送器、压差变送器、压力变送器安装座、压差变送器安装座、压力变送器测压管以及压差变送器测压管；所述控制柜内设有PLC模块；所述控制柜上设有触摸屏和紧急制动阀；所述控制柜5的外侧门上设有大气压力测量器、温度计以及湿度计。在本实施例中，所述集中柜4为变送器集中柜，所有的压力变送器(包括进口压力变送器、出口压力变送器、进口压差变送器和出口压差变送器)，均放置在变送器集中柜里。变送器集中柜内设置有变送器安装座和变送器测压管出口。采用耐温硅胶管或钢管，可以将试验管路上的测压接头和变送器上的测压接头连接起来，实现压力测试。另外，集中柜4的摆放没有特别要求，为单独一个柜子放置在试验台上。
在本实施例中，控制柜5的摆放没有提特别要求，所有的压力变送器、温度传感器、蝶阀的控制与供电电缆以及磁悬浮鼓风机变频器的控制线将与控制柜5里的PLC模块相连。同时在控制柜5侧门还需要安放大气压力测量器和温度计、湿度计，并将对应控制线连接在PLC扩展模块上。控制柜5上设有触摸屏、紧急制动阀。通过触摸屏上对电动蝶阀开度的设置，就可以进行流量调整，通过触摸屏上对变频器输出频率的调整，可以调节鼓风机主机运行转速。
在本实施例中，所述鼓风机机组出气试验管路9、鼓风机主机进气试验管路6以及鼓风机主机出气试验管路8均通过支撑架进行固定，且所述鼓风机机组出气试验管路9、鼓风机主机进气试验管路6以及鼓风机主机出气试验管路8与支撑架之间均设有隔音棉。其中特别要求所有管道与其支撑架之间也需要通过降噪棉接触，不能直接接触，以防止形成声桥，导致出气噪音通过支架向外传播。
具体实施时，当需要测试鼓风机主机性能时，关闭鼓风机机组出气试验管路9上的第一电动蝶阀1。将鼓风机主机进气试验管路6与鼓风机主机叶轮罩壳相连接，鼓风机主机蜗壳出口管路与鼓风机主机出气试验管路8相连。鼓风机主机出气试验管路8通过第二电动蝶阀12、第二波纹管11与公共法兰出口2相连，最后与消音器3以及后面的排气管连接成一个完整的试验管路。通过进气试验管路上测试的流量计压差、进口温度、进口压力以及出气试验管路上的出气压力、出气温度，就可以实现对鼓风机主机流量和出口压力的测试和计算。
当需要测试鼓风机机组性能时，此时鼓风机主机安装在鼓风机机组内。关闭鼓风机主机出口管路上的第二电动蝶阀12。将鼓风机机组出口与鼓风机机组出口过渡管9.1、第一波纹管9.2、出气试验管路、第一电动蝶阀1、第一波纹管11与公共出口2相连，最后与消音器3以及后面的排气管连接成一个完整的试验管路。通过鼓风机机组出气试验管路的出气压力、出气温度以及孔板流量计压差可以测量出鼓风机机组的出口流量和出口压力。通过控制柜上获取的大气压力和环境温湿度，可以测出进气密度，从而将出口流量换算成进口流量。
当需要测试鼓风机整机性能，且需要测量鼓风机内部泄漏量时，此时鼓风机主机安装在鼓风机机组内。首先将鼓风机机组进气口打开，直接将鼓风机主机的进气试验管路连接到鼓风机主机上，然后通过鼓风机机组出气试验管路测量性能。通过该鼓风机机组出气试验管路可以直接测试进气流量和出气流量，同时通过进气试验管路直接测量的进气流量和由出气流量换算的进气流量相减，得出鼓风机主机内部的流量泄漏量。
当要进行鼓风机机组噪音测量时，通过触摸屏，设置变频器频率和电动蝶阀开度，使压力和流量达到设计值，之后就可以采用噪音仪对其进行各点的测试。由于试验管路采用了三层降噪面包裹，同时出口设置的消音器，消除了管路噪音的出气噪音，这样测试出来的噪音为鼓风机机组本身的噪音。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种磁悬浮鼓风机综合试验台，其特征在于，包括：第一蝶阀(1)、法兰接口结构(2)、消音器(3)、鼓风机主机进气试验管路(6)、鼓风机主机出气试验管路(8)、鼓风机机组出气试验管路(9)以及第二蝶阀(12)；
所述法兰接口结构(2)设有至少三个法兰接口；
所述鼓风机机组出气试验管路(9)一端与鼓风机机组(10)连接，另一端与所述法兰接口结构(2)的一个法兰接口(2.1)连接；所述鼓风机主机出气试验管路(8)一端与鼓风机主机(7)连接，另一端与所述法兰接口结构(2)的另一个法兰接口(2.2)连接；
所述消音器(3)一端与所述法兰接口结构(2)的第三法兰接口(2.3)连接，另一端与排气管连接；
所述鼓风机主机进气试验管路(6)与鼓风机主机(7)连接；
所述鼓风机机组出气试验管路(9)和所述鼓风机主机出气试验管路(8)与所述法兰接口结构(2)连接处均设有第二波纹管(11)；
所述第一蝶阀(1)设置在所述鼓风机主机出气试验管路(8)与所述法兰接口结构(2)连接端的管路上；
所述第二蝶阀(12)设置在所述鼓风机机组出气试验管路(9)与所述法兰接口结构(2)连接端的管路上。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮鼓风机综合试验台，其特征在于，所述鼓风机机组出气试验管路(9)包括依次连接的过渡管(9.1)、第一波纹管(9.2)、第一弯管(9.4)、第一水平管(9.7)、第二弯管(9.8)、竖直管(9.9)以及第三弯管(9.10)；
所述第一波纹管(9.2)内设有导管；
所述第一弯管(9.4)上设有至少两个温度传感器(9.3)；所述第一水平管(9.7)靠近第一弯管(9.4)的一端设置有引压圈(9.5)；所述第一水平管(9.7)靠近第二弯管(9.8)的一端设置有孔板流量计(9.6)。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮鼓风机综合试验台，其特征在于，所述鼓风机机组出气试验管路(9)的外侧壁上设有隔音棉。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮鼓风机综合试验台，其特征在于，所述鼓风机主机进气试验管路(6)的进口处设有集流器(6.1)；靠近所述集流器(6.1)的一侧管路上设有流量计压差引压圈(6.2)，所述流量计压差引压圈(6.2)的另一侧设有进口压力引压圈(6.3)；所述鼓风机主机进气试验管路(6)靠近出口的一侧管路上设有至少两个进口温度传感器(6.4)。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮鼓风机综合试验台，其特征在于，所述鼓风机主机出气试验管路(8)上依次设有至少两个出气温度传感器(8.1)和出气压力引压圈(8.2)。
6.根据权利要求1所述的一种磁悬浮鼓风机综合试验台，其特征在于，还包括集中柜(4)和控制柜(5)，所述集中柜(4)内设有容纳腔，所述容纳腔内设置有压力变送器、压差变送器、压力变送器安装座、压差变送器安装座、压力变送器测压管以及压差变送器测压管；所述控制柜(5)内设有PLC模块；所述控制柜(5)上设有触摸屏和紧急制动阀；所述控制柜的外侧门上设有大气压力测量器、温度计以及湿度计。
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