CN113417706A - 汽轮机阀门流量特性自动修正系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,该自动修正系统包括阀芯加速组件、加压装置、监测模块和控制模块;所述阀芯加速组件安装于调节阀门内,通过旋转运动,加速流过阀门的流量;所述加压装置配合上述阀芯加速组件,补充等流道流速改变时差生的压力损失;所述监测模块用于监测调节阀前后管道的压力、流量情况,并将数据反馈到所述控制模块;所述控制模块连接到所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块,并采用程序控制的方式自动化地驱动所述阀芯加速组件和加压装置,对通过阀门的流体进行流量或压力补偿,修正调节阀门系统的流量特性。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机流量特性技术领域。具体而言,涉及汽轮机阀门流量特性自动修正系统。
背景技术
阀的流量特性,是指在阀两端压差保持恒定条件下,介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间的关系。流量特性取决于阀门的尺寸、阀芯和阀座的组合结构、执行机构的类型、阀门定位器、阀前阀后的压力以及流体的性质。在研究阀特性时,总是假设阀前后压差恒定,并且生产厂家会根据实验室理想情况,提供阀门的固有流量特性;然而在实际工况中,汽轮机在经过长期运行、汽轮机数字电液控制系统或通流部分改造后,汽轮机调节阀的实际流量特性曲线将偏离设计值,从而影响机组一次调频和负荷控制能力,而现场流量特性试验存在试验条件苛刻、耗时长、精度低等缺点。
专利申请号CN201110388385.X提出了一种汽轮机调速汽门的控制方法和系统,CN201010222664.4提出了一种汽轮机高压调门流量特性在线测试方法,根据计算结果,修改阀门管理参数和各个高压调门流量特性曲线。CN201010507101.X,提出了补汽阀开度限制处理方法和高压调门开度限制处理方法,能够实现一次调频动作时快速减少负荷,满足一次调频性能要求。以上这些技术方案主要从提高阀门流量曲线的线性度、减少阀门的重叠度以及利用补汽阀进行调节等方面进行了阐述,并提出了具体的试验方法和模型辨识方法。上述技术方案从宏观角度对流量特性的调节和修正提供了若干技术方案,然而在细节的执行机械结构上,并没有给出太多细节。本发明目的在机械细节机构上,提出一种对流量特性修正的结构以及配合使用的系统技术方案。
发明内容
本发明的目的在于,针对目前缺少对调节阀阀杆的实时监视系统方案,发明一种汽轮机高压调节阀状态监视系统,用于对汽轮机调节阀进行日常监视管理。
为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:
一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,该自动修正系统包括阀芯加速组件、加压装置、监测模块和控制模块;所述阀芯加速组件安装于调节阀门内,通过旋转运动,加速流过阀门的流量;所述加压装置配合上述阀芯加速组件,补充等流道流速改变时差生的压力损失;所述监测模块用于监测调节阀前后管道的压力、流量情况,并将数据反馈到所述控制模块;所述控制模块连接到所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块,并采用程序控制的方式自动化地驱动所述阀芯加速组件和加压装置,修正调节阀门系统的流量特性;
所述阀芯加速组件包括固定段和旋转段;所述固定段具有第一端,连接到常规的驱动装置,用于调整阀门的常规开度;所述固定段具有第二端;所述第二端连接并对所述旋转段进行限位;
所述阀芯加速组件的旋转段包括了驱动机构、中心轴、阀头以及叶片;所述驱动机构包括马达以及变速箱;所述驱动机构采用电力和内燃机型式的马达连接所述变速箱驱动所述中心轴;所述中心轴配合前、后轴承的定位,贯穿所述固定段安装;所述中心轴具有第一端,连接到所述驱动机构;所述中心轴具有第二端,连接到所述阀头;所述驱动机构通过所述中心轴的连接,将马达的动力传递到所述阀头并带动所述阀头旋转;
所述叶片与所述阀头可以采用一体加工的方式将两者作为一个整体制造;所述叶片与所述阀头可以采用分段加工的方式,作为两个部件,通过其他固定部件进行后期结合;
所述叶片数量为1片或以上;所述叶片位于阀门的出、入口截止段,并与截止段的外壁有间隙;所述叶片具有直线或者弧线外尺寸;当所述叶片随着所述阀头在流体中旋转时,能够将流体从所述阀头的最外侧向所述中心轴方向导流,并延所述中心轴轴向流出;
所述加压装置安装于主管道的旁路,并通过可控开关阀门与主管道连接;所述加压装置与所述可控开关阀门配合所述阀芯加速组件工作,用于在所述阀芯加速组件开启工作后,补偿主管道的压力浮动;
所述监测模块包括但不限于流量计、转速计、压力传感器;所述流量计安装于所述阀门的阀后管道,用于监测主管道流体在经过所述阀门后的流量数据;所述转速计安装于所述阀芯加速组件的旋转段,用于监测旋转段的速度;所述压力传感器安装于阀门的前、后段,用于监测阀门前、后的压力,并用计算管路在经过阀门调节后的压降;
所述控制模块通过有线或无线连接的方式,与所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块进行连接通讯;所述控制模块包括中央处理器和存储器;所述存储器包括随机存取存储器以及可擦写存储器;所述随机存取存储器用于作为输入数据的缓存,并等待将数据写入所述可擦写存储器;所述可擦写存储器用于存储可执行程序以及数据库;所述中央处理器可调用所述存储器中的可执行程序,并调取所述数据库的数据进行运算;
所述自动修正系统包括一种修正算法和程序,包括:S1.将阀门的理论流量特性曲线参数输入所述存储器中,作为阀门工作参数的参考值;S2.使用所述监测模块,监测阀门的开度、流量值,生成实际流量特性曲线,并将实际曲线与理论曲线进行比较,计算偏离值;S3.根据偏离值,控制所述阀芯加速组件的旋转段以特定速度运转,加速管道内流体通过阀门,对实际流量作出补偿,并使实际流量特性曲线尽可能逼近理论流量特性曲线;S4.所述加压装置启动工作,用于补偿由于阀前流量增大后造成的阀前压力下降,通过所述监测模块监测压力下降数值,设置所述加压装置的补偿压力数值。
本发明所取得的有益效果是:
1.本发明系统采用实时监测的方式,长期地对调节阀进行监测以及调整,有别于以往周期性的检查;
2.本发明采用即时生效的机械装置实施修正操作,无需停机等待,保证了生产效益;
3.本发明的技术方案属于动态修正,可以随着系统内其他因素的影响增加或减少,动态调整所述修正系统的介入程度,避免了对原工作系统的过多干扰;
4.本发明采用的模块化部件,可在今后技术提升之后,方便升级重置,大大减少了更换的工作量。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
图1为所述调节阀的内部结构平面示意图;
图2为所述阀芯加速组件旋转段的示意图;
图3为所述阀头在工作时的受力分析示意图;
图4为本自动修正系统布局示意图;
图5为本发明的修正算法示意图;
图6为本所述向心推力轴承受力分析示意图;
图7为本发明在修正后的流量特性曲线示意图;
附图标号说明:101-驱动机构;102-固定段;103-中心轴;104-阀头;105-轴承;200-主管道;201-调节阀;202-加压装置;203-监测组件的传感器;204-控制模块;301-理论流量特性曲线;302-修正后的流量特性曲线;303-未修正的实际流量特性曲线。
具体实施方式
为了使得本发明的目的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一:
如附图1,一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,该自动修正系统包括阀芯加速组件、加压装置、监测模块和控制模块;所述阀芯加速组件安装于调节阀门内,通过旋转运动,加速流过阀门的流量;所述加压装置配合上述阀芯加速组件,补充等流道流速改变时差生的压力损失;所述监测模块用于监测调节阀前后管道的压力、流量情况,并将数据反馈到所述控制模块;所述控制模块连接到所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块,并采用程序控制的方式自动化地驱动所述阀芯加速组件和加压装置,修正调节阀门系统的流量特性;
所述阀芯加速组件包括固定段和旋转段;所述固定段具有第一端,连接到常规的驱动装置,用于调整阀门的常规开度;所述固定段具有第二端;所述第二端连接并对所述旋转段进行限位;
所述阀芯加速组件的旋转段包括了驱动机构、中心轴、阀头以及叶片;所述驱动机构包括马达以及变速箱;所述驱动机构采用电力和内燃机型式的马达连接所述变速箱驱动所述中心轴;所述中心轴配合前、后轴承的定位,贯穿所述固定段安装;所述中心轴具有第一端,连接到所述驱动机构;所述中心轴具有第二端,连接到所述阀头;所述驱动机构通过所述中心轴的连接,将马达的动力传递到所述阀头并带动所述阀头旋转;
所述叶片与所述阀头可以采用一体加工的方式将两者作为一个整体制造;所述叶片与所述阀头可以采用分段加工的方式,作为两个部件,通过其他固定部件进行后期结合;
所述叶片数量为1片或以上;所述叶片位于阀门的出、入口截止段,并与截止段的外壁有间隙;所述叶片具有直线或者弧线外尺寸;当所述叶片随着所述阀头在流体中旋转时,能够将流体从所述阀头的最外侧向所述中心轴方向导流,并延所述中心轴轴向流出;
所述加压装置安装于主管道的旁路,并通过可控开关阀门与主管道连接;所述加压装置与所述可控开关阀门配合所述阀芯加速组件工作,用于在所述阀芯加速组件开启工作后,补偿主管道的压力浮动;
所述监测模块包括但不限于流量计、转速计、压力传感器;所述流量计安装于所述阀门的阀后管道,用于监测主管道流体在经过所述阀门后的流量数据;所述转速计安装于所述阀芯加速组件的旋转段,用于监测旋转段的速度;所述压力传感器安装于阀门的前、后段,用于监测阀门前、后的压力,并用计算管路在经过阀门调节后的压降;
所述控制模块通过有线或无线连接的方式,与所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块进行连接通讯;所述控制模块包括中央处理器和存储器;所述存储器包括随机存取存储器以及可擦写存储器;所述随机存取存储器用于作为输入数据的缓存,并等待将数据写入所述可擦写存储器;所述可擦写存储器用于存储可执行程序以及数据库;所述中央处理器可调用所述存储器中的可执行程序,并调取所述数据库的数据进行运算;
所述自动修正系统包括一种修正算法和程序,如附图5,包括:S1.将阀门的理论流量特性曲线参数输入所述存储器中,作为阀门工作参数的参考值;S2.使用所述监测模块,监测阀门的开度、流量值,生成实际流量特性曲线,并将实际曲线与理论曲线进行比较,计算偏离值;S3.根据偏离值,控制所述阀芯加速组件的旋转段以特定速度运转,加速管道内流体通过阀门,对实际流量作出补偿,并使实际流量特性曲线尽可能逼近理论流量特性曲线;S4.所述加压装置启动工作,用于补偿由于阀前流量增大后造成的阀前压力下降,通过所述监测模块监测压力下降数值,设置所述加压装置的补偿压力数值。
实施例二:
本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进;一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,该自动修正系统包括阀芯加速组件、加压装置、监测模块和控制模块;所述阀芯加速组件安装于调节阀门内,通过旋转运动,加速流过阀门的流量;所述加压装置配合上述阀芯加速组件,补充等流道流速改变时差生的压力损失;所述监测模块用于监测调节阀前后管道的压力、流量情况,并将数据反馈到所述控制模块;所述控制模块连接到所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块,并采用程序控制的方式自动化地驱动所述阀芯加速组件和加压装置,修正调节阀门系统的流量特性;
所述阀芯加速组件包括固定段和旋转段;所述固定段具有第一端,连接到常规的驱动装置,用于调整阀门的常规开度;所述固定段具有第二端;所述第二端连接并对所述旋转段进行限位;
所述阀芯加速组件的旋转段包括了驱动机构、中心轴、阀头以及叶片;所述驱动机构包括马达以及变速箱;所述驱动机构采用电力和内燃机型式的马达连接所述变速箱驱动所述中心轴;所述中心轴配合前、后轴承的定位,贯穿所述固定段安装;所述中心轴具有第一端,连接到所述驱动机构;所述中心轴具有第二端,连接到所述阀头;所述驱动机构通过所述中心轴的连接,将马达的动力传递到所述阀头并带动所述阀头旋转;
所述叶片与所述阀头可以采用一体加工的方式将两者作为一个整体制造;所述叶片与所述阀头可以采用分段加工的方式,作为两个部件,通过其他固定部件进行后期结合;
所述叶片数量为1片或以上;所述叶片位于阀门的出、入口截止段,并与截止段的外壁有间隙;所述叶片具有直线或者弧线外尺寸;当所述叶片随着所述阀头在流体中旋转时,能够将流体从所述阀头的最外侧向所述中心轴方向导流,并延所述中心轴轴向流出;
所述加压装置安装于主管道的旁路,并通过可控开关阀门与主管道连接;所述加压装置与所述可控开关阀门配合所述阀芯加速组件工作,用于在所述阀芯加速组件开启工作后,补偿主管道的压力浮动;
所述监测模块包括但不限于流量计、转速计、压力传感器;所述流量计安装于所述阀门的阀后管道,用于监测主管道流体在经过所述阀门后的流量数据;所述转速计安装于所述阀芯加速组件的旋转段,用于监测旋转段的速度;所述压力传感器安装于阀门的前、后段,用于监测阀门前、后的压力,并用计算管路在经过阀门调节后的压降;
所述控制模块通过有线或无线连接的方式,与所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块进行连接通讯;所述控制模块包括中央处理器和存储器;所述存储器包括随机存取存储器以及可擦写存储器;所述随机存取存储器用于作为输入数据的缓存,并等待将数据写入所述可擦写存储器;所述可擦写存储器用于存储可执行程序以及数据库;所述中央处理器可调用所述存储器中的可执行程序,并调取所述数据库的数据进行运算;
所述自动修正系统包括一种修正算法和程序,包括:S1.将阀门的理论流量特性曲线参数输入所述存储器中,作为阀门工作参数的参考值;S2.使用所述监测模块,监测阀门的开度、流量值,生成实际流量特性曲线,并将实际曲线与理论曲线进行比较,计算偏离值;S3.根据偏离值,控制所述阀芯加速组件的旋转段以特定速度运转,加速管道内流体通过阀门,对实际流量作出补偿,并使实际流量特性曲线尽可能逼近理论流量特性曲线;S4.所述加压装置启动工作,用于补偿由于阀前流量增大后造成的阀前压力下降,通过所述监测模块监测压力下降数值,设置所述加压装置的补偿压力数值;
由于所述叶片的旋转,加速了进入所述叶片之间的流体通过所述阀门的速度,那么必然地,流体对阀头亦会差生一个延z轴的作用力F,如附图4;当主管道的流量数值较大,或者流量、压力变化离散值较大时,所述叶轮在z轴上将差生持续的变化冲击力;进一步的,所述中心轴亦会因此在z轴方向上承受作用力,并且有可能对安装于所述中心轴第一端的驱动马达或者变速箱造成损坏,从而使本修正系统失效;
故此在本实施例中,在所述阀头背面加工突起的脊状结构,如附图2;所述脊状结构的数量可与所述叶片的数量相等或者不等;所述脊状结构在所述阀头与所述固定段第二端的端面之间,与所述固定段第二端端面具有一定间隙,一般为0.2~0.4mm;所述脊状结构在加工时,需要以所述阀头的中心轴作为基准轴,使用铣床进行一次成型加工,以保证所述脊状结构在旋转时与所述固定段第二端端面的间隙公差是均匀的并且没有微小突起;
所述脊状结构在所述旋转段进行旋转时,会将部分流体吸入所述固定段第二端端面与所述阀头背面的间隙之中,并带动该部分被吸入的流体一起旋转运动;该部分被吸入的流体在旋转中因为被所述脊状结构引导,会受到径向向内的力并差生径向向内的运动趋势;然而由于所述固定段第二端端面与所述阀头背面的间隙空间有限,因此被吸入的流体会向z轴的负方向有反作用力f;此反作用力f与上述的作用力F方向相反,可在一定程度上抵消作用力F在z轴方向上的影响;
进一步的,所述阀头在作用力F的不断冲击下,必然会对所述固定段的第二端端面发生轻微接触碰撞,在长时间累积下,所述固定段的第二端端面将会发生磨损、变薄、起屑等表面失效;因此,在加工所述固定段第二端端面时,优选地可进行强化工艺,对所述端面进行镀铬、渗氮、高频淬火、喷丸等表面强化的措施,可使所述端面的表面强度更优,达到更长的使用寿命。
实施例三:
本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进;一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,该自动修正系统包括阀芯加速组件、加压装置、监测模块和控制模块;所述阀芯加速组件安装于调节阀门内,通过旋转运动,加速流过阀门的流量;所述加压装置配合上述阀芯加速组件,补充等流道流速改变时差生的压力损失;所述监测模块用于监测调节阀前后管道的压力、流量情况,并将数据反馈到所述控制模块;所述控制模块连接到所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块,并采用程序控制的方式自动化地驱动所述阀芯加速组件和加压装置,修正调节阀门系统的流量特性;
所述阀芯加速组件包括固定段和旋转段;所述固定段具有第一端,连接到常规的驱动装置,用于调整阀门的常规开度;所述固定段具有第二端;所述第二端连接并对所述旋转段进行限位;
所述阀芯加速组件的旋转段包括了驱动机构、中心轴、阀头以及叶片;所述驱动机构包括马达以及变速箱;所述驱动机构采用电力和内燃机型式的马达连接所述变速箱驱动所述中心轴;所述中心轴配合前、后轴承的定位,贯穿所述固定段安装;所述中心轴具有第一端,连接到所述驱动机构;所述中心轴具有第二端,连接到所述阀头;所述驱动机构通过所述中心轴的连接,将马达的动力传递到所述阀头并带动所述阀头旋转;
所述叶片与所述阀头可以采用一体加工的方式将两者作为一个整体制造;所述叶片与所述阀头可以采用分段加工的方式,作为两个部件,通过其他固定部件进行后期结合;
所述叶片数量为1片或以上;所述叶片位于阀门的出、入口截止段,并与截止段的外壁有间隙;所述叶片具有直线或者弧线外尺寸;当所述叶片随着所述阀头在流体中旋转时,能够将流体从所述阀头的最外侧向所述中心轴方向导流,并延所述中心轴轴向流出;
所述加压装置安装于主管道的旁路,并通过可控开关阀门与主管道连接;所述加压装置与所述可控开关阀门配合所述阀芯加速组件工作,用于在所述阀芯加速组件开启工作后,补偿主管道的压力浮动;
所述监测模块包括但不限于流量计、转速计、压力传感器;所述流量计安装于所述阀门的阀后管道,用于监测主管道流体在经过所述阀门后的流量数据;所述转速计安装于所述阀芯加速组件的旋转段,用于监测旋转段的速度;所述压力传感器安装于阀门的前、后段,用于监测阀门前、后的压力,并用计算管路在经过阀门调节后的压降;
所述控制模块通过有线或无线连接的方式,与所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块进行连接通讯;所述控制模块包括中央处理器和存储器;所述存储器包括随机存取存储器以及可擦写存储器;所述随机存取存储器用于作为输入数据的缓存,并等待将数据写入所述可擦写存储器;所述可擦写存储器用于存储可执行程序以及数据库;所述中央处理器可调用所述存储器中的可执行程序,并调取所述数据库的数据进行运算;
所述自动修正系统包括一种修正算法和程序,包括:S1.将阀门的理论流量特性曲线参数输入所述存储器中,作为阀门工作参数的参考值;S2.使用所述监测模块,监测阀门的开度、流量值,生成实际流量特性曲线,并将实际曲线与理论曲线进行比较,计算偏离值;S3.根据偏离值,控制所述阀芯加速组件的旋转段以特定速度运转,加速管道内流体通过阀门,对实际流量作出补偿,并使实际流量特性曲线尽可能逼近理论流量特性曲线;S4.所述加压装置启动工作,用于补偿由于阀前流量增大后造成的阀前压力下降,通过所述监测模块监测压力下降数值,设置所述加压装置的补偿压力数值;
为进一步减低所述阀头在旋转时对中心轴的轴向冲击力,保证本系统的机械部件具有更稳定的运转工况,优选地,在所述中心轴的第一端与第二端的轴承位置,更换安装一个或以上的向心推力轴承,如附图6;所述的向心推力轴承包括向心圆柱轴承、向心滚子轴承、推力球轴承;所述向心推力轴承的内圈与所述中心轴紧配合,并与所述中心轴一起运转;包述向心推力轴承外圈与所述固定段的轴承座位成过渡配合,起支承作用;关于详细的向心推力轴承的规格和形号选型,可参考国标GB/T 294-2015,,GB/T 296-2015,GB/T4663-1994等国家标准;
所述向心推力轴承的滚动体与轴承内、外圈的接触角大于或等于45°,并且相对游隙较大,所述向心推力轴承在设计上不仅可以承受径向方向的作用力;亦可以同时承受在z轴轴向方向上的作用力;优选地,在z轴轴向上的作用力一般具有沿z轴的正、反两个方向存在,故此在选用所述向心推力轴承时,一般是成对安装使用,并且可使用面对面或背对背的安装方式,以使所述中心轴受到的轴向方向上的作用力都可以更良好地由所述向心推力轴承所承受;
进一步的,在所述的固定段安装所述轴承的轴承座位置,预留足够空间,并充入润滑油或润滑脂,所述润滑油或润滑脂具有润滑作用,用于为所述轴承在长期受力运转工作的工况下,提供足够的润滑条件,避免轴承由于受力和摩擦过大,而发生烧坏或者抱死的机械失效情况;同时,所述润滑油或润滑脂具有降温作用,用于在所述轴承在受力运转的工况下,降低其热量堆积情况,减小损坏的可能。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (9)
1.一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,该自动修正系统包括阀芯加速组件、加压装置、监测模块和控制模块;所述阀芯加速组件安装于调节阀门内,通过旋转运动,加速流过阀门的流量;所述加压装置配合上述阀芯加速组件,补充等流道流速改变时差生的压力损失;所述监测模块用于监测调节阀前后管道的压力、流量情况,并将数据反馈到所述控制模块;所述控制模块连接到所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块,并采用程序控制的方式自动化地驱动所述阀芯加速组件和加压装置,修正调节阀门系统的流量特性。
2.如权利要求1所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述阀芯加速组件包括固定段和旋转段;所述固定段具有第一端,连接到常规的驱动装置,用于调整阀门的常规开度;所述固定段具有第二端;所述第二端连接并对所述旋转段进行限位。
3.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述阀芯加速组件的旋转段包括了驱动机构、中心轴、阀头以及叶片;所述驱动机构包括马达以及变速箱;所述驱动机构采用电力和内燃机型式的马达连接所述变速箱驱动所述中心轴;所述中心轴配合前、后轴承的定位,贯穿所述固定段安装;所述中心轴具有第一端,连接到所述驱动机构;所述中心轴具有第二端,连接到所述阀头;所述驱动机构通过所述中心轴的连接,将马达的动力传递到所述阀头并带动所述阀头旋转。
4.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述叶片与所述阀头可以采用一体加工的方式将两者作为一个整体制造;所述叶片与所述阀头可以采用分段加工的方式分为两个部件;所述叶片与所述阀头通过其他固定部件进行后期结合。
5.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述叶片数量为1片或以上;所述叶片位于阀门的出、入口截止段,并与截止段的外壁有间隙;所述叶片具有直线或者弧线外尺寸;当所述叶片随着所述阀头在流体中旋转时,能够将流体从所述阀头的最外侧向所述中心轴方向导流,并延所述中心轴轴向流出。
6.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述加压装置安装于主管道的旁路,并通过可控开关阀门与主管道连接;所述加压装置与所述可控开关阀门配合所述阀芯加速组件工作,用于在所述阀芯加速组件开启工作后,补偿主管道的压力浮动。
7.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述监测模块包括但不限于流量计、转速计、压力传感器;所述流量计安装于所述阀门的阀后管道,用于监测主管道流体在经过所述阀门后的流量数据;所述转速计安装于所述阀芯加速组件的旋转段,用于监测旋转段的速度;所述压力传感器安装于阀门的前、后段,用于监测阀门前、后的压力,并用计算管路在经过阀门调节后的压降。
8.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,所述控制模块通过有线或无线连接的方式,与所述阀芯加速组件,所述加压装置以及所述监测模块进行连接通讯;所述控制模块包括中央处理器和存储器;所述存储器包括随机存取存储器以及可擦写存储器;所述随机存取存储器用于作为输入数据的缓存,并等待将数据写入所述可擦写存储器;所述可擦写存储器用于存储可执行程序以及数据库;所述中央处理器可调用所述存储器中的可执行程序,并调取所述数据库的数据进行运算。
9.如前述权利要求之一所述的一种汽轮机阀门流量特性自动修正系统,其特征在于,该自动修正系统包括一种修正算法和程序,包括:S1.将阀门的理论流量特性曲线参数输入所述存储器中,作为阀门工作参数的参考值;S2.使用所述监测模块,监测阀门的开度、流量值,生成实际流量特性曲线,并将实际曲线与理论曲线进行比较,计算偏离值;S3.根据偏离值,控制所述阀芯加速组件的旋转段以特定速度运转,加速管道内流体通过阀门,对实际流量作出补偿,并使实际流量特性曲线尽可能逼近理论流量特性曲线;S4.所述加压装置启动工作,用于补偿由于阀前流量增大后造成的阀前压力下降,通过所述监测模块监测压力下降数值,设置所述加压装置的补偿压力数值。
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