CN201062975Y

CN201062975Y - 用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器

Info

Publication number: CN201062975Y
Application number: CNU2007200119321U
Authority: CN
Inventors: 张宝诚; 王访华; 刘凯; 杨胜群; 傅大为; 张炳海
Original assignee: Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Current assignee: Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority date: 2007-04-29
Filing date: 2007-04-29
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2017-04-29

Abstract

一种用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器，属于燃气轮机技术领域。包括显示和数据采集装置、进气装置和测量装置，进气装置通过壳体内稳压箱与测量装置连接，壳体内部底座上安装有压差变送器，测量装置包括测量管路及在测量管路上安装的孔板和排气节流阀，孔板置于稳压箱和排气节流阀之间，在孔板两端分别安装有测压管，通过测压管与差压变送器连接。本实用新型结构紧凑，能进行多流量范围同时测量，能同时进行某一流量的多喷嘴测量，能测6kg/h～170kg/h流量范围，能同时显示多流量测量值；数据显示稳定；测量准确，测量误差≤0.5％；维护简单，可按组件拆装、维修，测量时间短。

Description

用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器

技术领域

本实用新型属于燃气轮机技术领域，特别是涉及一种用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器及其测量方法。

背景技术

当重型燃气轮机应用在一次能源开采输送作为动力装置，或应用发电、舰船驱动等领域作为动力装置，其热端部件气路喷嘴流量试验器为整机燃烧室的核心技术。气体流动受外界于扰因素多，参数波动大，气体流量的精确测量一直是一个难题。现有设备流量试验范围在400～600L/h之间，重燃喷嘴流量是760kg/h约950L/h，超出现有设备能力45％。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器，它是可以实现不同喷嘴流量及多个喷嘴流量的测量。

本实用新型包括显示和数据采集装置、进气装置和测量装置，显示和数据采集装置包括显示器、参数显示屏、电脑主机和数据采集卡，在壳体上部安装有电脑主机、显示器和各种参数显示屏，数据采集卡安装于电脑主机上，并与显示器和各种参数显示屏连接，进气装置通过壳体内稳压箱与测量装置连接，壳体内部底座上安装有压差变送器，测量装置包括测量管路及在测量管路上安装的孔板和排气节流阀，孔板置于稳压箱和排气节流阀之间，在孔板两端分别安装有测压管，通过测压管与差压变送器连接。

各种参数显示屏显示的参数包括：喷嘴流量、试验压力、试验温度、大气压力、大气湿度和电源电压。

进气装置包括制冷器、加热器、压力调节阀和进气节流阀，压力调节阀一端依次连接加热器和制冷器，另一端通过进气节流阀与壳体内的稳压箱连接。稳压箱内置有温度变送器和压力变送器，温度变送器和压力变送器连接于进气管路和测量管路中。测量装置根据用户需要可设置多个，其测量管路分别并联接于稳压箱上，并与稳压箱内的温度变送器和压力变送器连接，与测量管路对应设置差压变送器，通过各孔板两端的测压管分别与各自的差压变送器连接，选择不同的孔板型号测量不同的喷嘴流量范围。

本实用新型有益效果：采用一体化设计方式，把供气稳压和测量巧妙的组合在一起，测量装置、进气装置、稳压箱均可按组件分解维修；能稳定供气，确保试验气体压力稳定；选用高精度孔板并组装在一控制台中，开关设备简单，单人可操作，仪表显示直观，微机实时处理数据；能进行多流量范围同时测量，能同时进行某一流量的多喷嘴测量，能测6kg/h～170kg/h流量范围，能同时显示多流量测量值；结构紧凑，多功能操作台外形美观，数据显示稳定；能根据用户要求在宽范围进气条件下，进行准确测量，测量误差≤0.5％；利于用户使用的软件和手操作系统。占地面积小，维护简单，可按组件拆装、维修，测量时间短；价格为进口同类设备的五分之一左右。本实用新型适用于重型燃气轮机及改型航空发动机烧气体燃料时喷嘴流量的精确测量，亦可用于船舶发动机、汽车发动机、各类气体燃料燃烧器喷嘴、涡流器等组件的流量测量，应用领域重点在航空、航天、航海和动力工程。高的测量精度、可靠的重复性、灵活的用户接口、宽广的测量范围、友好的控制软件是航空航天等动力领域对于流量试验器的基本要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，

图2是图1的左视图；

图中1.孔板，2.参数显示屏，3.电脑主机，4.自力式压力调节阀，5.加热器，6.制冷器，7.差压变送器，8.温度变送器，9.压力变送器，10.稳压箱，11.进气节流阀，12.排气节流阀，13.显示器，14.壳体，15.测量管路，16.测压管，17.进气管路，18.湿度变送器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

实施例1：用于测量重型燃机用喷嘴，四个喷嘴流量同时测量；如图1、图2所示，本实用新型包括显示和数据采集装置、进气装置和测量装置，显示和数据采集装置包括显示器13、参数显示屏2、电脑主机3和数据采集卡，在壳体14上部安装有电脑主机3、显示器13和各种参数显示屏2，数据采集卡安装于电脑主机3上，并与显示器13和各种参数显示屏2连接，进气装置通过壳体14内稳压箱10与测量装置连接，壳体14内部底座上安装有压差变送器7，测量装置包括测量管路15及在测量管路15上安装的孔板1和排气节流阀12，孔板1置于稳压箱10和排气节流阀12之间，在孔板1两端分别安装有测压管16，通过测压管16与差压变送器7连接。

本例的进气装置包括制冷器6、加热器5、自力式压力调节阀4和进气节流阀11，压力调节阀4一端依次连接加热器5和制冷器6，另一端通过进气节流阀11与壳体14内的稳压箱10连接。稳压箱10内置有温度变送器8和压力变送器9，湿度变送器18，温度变送器8和压力变送器9连接于进气管路17和测量管路15中。进气管路17不仅仅承担将试验用气引入试验台的作用，还要实现对试验用气温度、压力等状态参数的调整，以满足试验要求。其中温度变送器8的型号为HB-1，量程0～100℃，压力变送器9的型号为HB9500，量程0～133KPa，差压变送器7的型号为HB1151，量程0～3KPa，湿度变送器的型号为HB-HB1，量程0～100％RH。加热器5的型号为ZZYP-16B，制冷器6的型号为JHD0030F，数据采集卡的型号为PCLD-880。

本例的测量装置为4个，其测量管路15分别并联接于稳压箱10上，并与稳压箱10内的温度变送器8和压力变送器9连接，4个孔板两端均设置与差压变送器7连接的测压管16。本例中每个喷嘴设计流量为18.6～21.3kg/h，试验压力0.1MPa，试验温度15℃，则所需气源容积约100标准立方米，测量时选择HB3602-9.880孔板流路，该孔板1的测量范围为0～26.02kg/h，并将4个喷嘴同时接到对应的4个测量管路接口其测量方法，按以下步骤执行：

(1)根据管路情况保证至少高于试验压力0.1MPa下连续长时间供气，供气时间至少30分钟；

(2)接通本实用新型的电源及各仪表电源；

(3)根据各喷嘴流量范围选择测量管路并接好喷嘴试验件；

(4)打开进气管路17的进气节流阀11，开启排气节流阀12；

(5)如气体温度高于15℃，打开制冷器6；低于15℃，则打开加热器5；

(6)将所使用的测量管路的排气节流阀12开到最大，并将未使用的测量管路排气节流阀关闭；

(7)检查自力式压力调节阀15排气塞，调节自力式压力调压阀15，设定试验压力为0.1MPa；

(8)检查管路连接接头是否有泄漏，并排除泄漏；

(9)观察气体温度达到试验要求后即可开始数据采集；

(10)压力流量稳定后，记录读数；

(11)同时通过数据采集卡将仪表显示的模拟信号转变为计算机可读取的数字信号，对数据进行记录、分析、保存；

(12)关闭进气节流阀11，更换其它喷嘴试验件，重复前面程序，直至试验完成；

(13)试验结束，依次关闭气源、进气节流阀11；

(14)依次关闭冷却器、加温器、电脑主机、显示仪表、试验台电源。

为实现试验结果的数字化，通过数据采集卡将仪表显示的数据传入计算机，进行显示分析等后处理工作。其主要实现以下功能：(1)显示试验时室温、大气压力、湿度；(2)显示试验气体压力、温度；(3)显示单个试验件流量；(4)计算并显示同时试验各试验件流量之和；(5)计算并显示同时试验各试验件流量不均匀度；(6)对以上数据进行保存。

实施例2：如图1、图2所示，本例结构与实施例1相同，包括显示和数据采集装置、进气装置和测量装置，显示和数据采集装置包括显示器13、参数显示屏2、电脑主机3和数据采集卡，在壳体14上部安装有电脑主机3、显示器13和各种参数显示屏2，数据采集卡安装于电脑主机3上，并与显示器13和各种参数显示屏2连接，进气装置通过壳体14内稳压箱10与测量装置连接，壳体14内部底座上安装有压差变送器7，测量装置包括测量管路15及在测量管路15上安装的孔板1和排气节流阀12，孔板1置于稳压箱10和排气节流阀12之间，在孔板1两端分别安装有测压管16，通过测压管16与差压变送器7连接。其中温度变送器8、压力变送器9、差压变送器7、湿度变送器、加热器5、制冷器6和数据采集卡的型号均与实施例1相同。其进气装置、显示和数据采集装置与实施例1相同；温度变送器8、压力变送器9、差压变送器7、湿度变送器、加热器5、制冷器6和数据采集卡的型号均与实施例1相同。

本例的测量装置为1个，其测量管路接于稳压箱10上，并与稳压箱10内的温度变送器8和压力变送器9连接。本例中喷嘴设计流量34～38.5kg/h，试验压力0.1MPa，试验温度15℃，则所需气源容积约50标准立方米，测量时选择HB3602-13.31孔板流路，该孔板1的测量范围为0～42.0kg/h，将喷嘴接到对应的测量管路接口。其测量方法与实施例1相同。

实施例3：如图1、图2所示，本例结构与实施例1相同，包括显示和数据采集装置、进气装置和测量装置，显示和数据采集装置包括显示器13、参数显示屏2、电脑主机3和数据采集卡，在壳体14上部安装有电脑主机3、显示器13和各种参数显示屏2，数据采集卡安装于电脑主机3上，并与显示器13和各种参数显示屏2连接，进气装置通过壳体14内稳压箱10与测量装置连接，壳体14内部底座上安装有压差变送器7，测量装置包括测量管路15及在测量管路15上安装的孔板1和排气节流阀12，孔板1置于稳压箱10和排气节流阀12之间，在孔板1两端分别安装有测压管16，通过测压管16与差压变送器7连接。其进气装置、显示和数据采集装置与实施例1相同；温度变送器8、压力变送器9、差压变送器7、湿度变送器、加热器5、制冷器6和数据采集卡的型号均与实施例1相同。

本例的测量装置为6个，其测量管路分别并联接于稳压箱10上，并与稳压箱10内的温度变送器8和压力变送器9连接，6个孔板两端均设置与差压变送器7连接的测压管16。本例一个喷嘴设计流量111.5～123.5kg/h，试验压力0.1MPa，试验温度15℃，则所需气源容积约150标准立方米，其测量管路上安装HB3602-16.89孔板1，其测量范围为0～140kg/h；一个喷嘴设计流量34～38.5kg/h，试验压力0.1MPa，试验温度15℃，则所需气源容积约50标准立方米，其测量管路上安装HB3602-13.31孔板；另外4个的喷嘴流量相同，每个喷嘴设计流量为18.6～21.3kg/h，试验压力0.1MPa，试验温度15℃，则所需气源容积约100标准立方米，其测量管路上安装HB3602-9.880孔板1；将喷嘴接到对应的测量管路接口。其测量方法与实施例1相同。

本实用新型的测量管路15根据用户需要可设置多条，各条测量管路15测量的流量范围可相同，也可不同，根据各流量范围选择不同型号的孔板1。

Claims

1.一种用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器，包括显示和数据采集装置、进气装置和测量装置，其特征在于进气装置通过壳体内稳压箱与测量装置连接，壳体内部底座上安装有压差变送器，测量装置包括测量管路及在测量管路上安装的孔板和排气节流阀，孔板置于稳压箱和排气节流阀之间，在孔板两端分别安装有测压管，通过测压管与差压变送器连接。

2.根据权利要求1所述的用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器，其特征在于所述的进气装置包括制冷器、加热器、压力调节阀和进气节流阀，压力调节阀一端依次连接加热器和制冷器，另一端通过进气节流阀与壳体内的稳压箱连接。

3.根据权利要求1所述的用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器，其特征在于所述的稳压箱内置有温度变送器和压力变送器，温度变送器和压力变送器连接于进气管路和测量管路中。

4.根据权利要求1所述的用于重型燃气轮机的喷嘴气体流量试验器，其特征在于所述的测量装置为多个，其测量管路分别并联接于稳压箱上，并与稳压箱内的温度变送器和压力变送器连接，各孔板两端均设置与差压变送器连接的测压管。