CN207366227U - 水蒸汽压缩机试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了水蒸汽压缩机试验装置，包括高压储气罐、低压储气罐、压缩机排气管路、压缩机吸气管路、连接管路及供水管路。高压储气罐的进气口与压缩机排气管路的气体出口连通，高压储气罐的第一出气口通过连接管路与低压储气罐的第一进气口连通，在连接管路上设有减压阀。低压储气罐的出气口与压缩机吸气管路的气体入口连通，压缩机吸气管路上设有进气调节阀。本实用新型能够模拟水蒸汽压缩机的运行工况，从而检测出运行工况下的压缩机功耗和吸气流量。
Description
技术领域
本实用新型涉及水蒸汽压缩机试验装置。
背景技术
节能等行业对压缩机性能的指标较为敏感，在将水蒸汽压缩机应用于这些行业时，迫切需要一种能够模拟水蒸汽压缩机的运行工况、进而测试水蒸汽压缩机性能的试验装置，而目前市场上还没有这样的试验装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种水蒸汽压缩机试验装置，其能够模拟水蒸汽压缩机的运行工况，从而检测出运行工况下的压缩机功耗和吸气流量。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
水蒸汽压缩机试验装置，包括高压储气罐、低压储气罐、压缩机排气管路、压缩机吸气管路、连接管路以及供水管路；压缩机排气管路的气体入口用于与待试验的水蒸汽压缩机的排气口连通；高压储气罐的进气口与压缩机排气管路的气体出口连通，高压储气罐的第一出气口通过连接管路与低压储气罐的第一进气口连通，在连接管路上设有减压阀；低压储气罐的出气口与压缩机吸气管路的气体入口连通，压缩机吸气管路的气体出口用于与待试验的水蒸汽压缩机的吸气口连通，压缩机吸气管路上设有用于调节水蒸汽压缩机的进气流量的进气调节阀；供水管路的出水口用于与待试验的水蒸汽压缩机的补液口连通，供水管路上设有供水阀；高压储气罐设有第一压力测量装置，低压储气罐设有第二压力测量装置，压缩机排气管路上设有第一温度测量装置和第三压力测量装置，压缩机吸气管路上设有第二温度测量装置、第四压力测量装置和流量测量装置。
上述的水蒸汽压缩机试验装置，其中，所述水蒸汽压缩机试验装置包括补气管路，补气管路的进气口与大气连通，补气管路的出气口与低压储气罐的第二进气口连通，补气管路上设有常闭补气阀。
上述的水蒸汽压缩机试验装置，其中，所述水蒸汽压缩机试验装置包括放空管路，高压储气罐的第二出气口与放空管路连通，放空管路与大气连通，在放空管路上设有泄压放空阀。
由于本实用新型采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：
1、采用根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置可以方便地模拟水蒸汽压缩机的不同运行工况，进而能够检测出不同运行工况下的压缩机功耗和吸气流量，便于对水蒸汽压缩机的工作性能做出评估；
2、根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置采用喷水冷却的方式冷却压缩过程，水不停蒸发为水蒸汽并混入空气中，放空后可提高水蒸汽浓度，最终实现纯水蒸汽；
3、根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置可实现试验过程的自动化控制，自动控制水蒸汽压缩机的吸气温度、吸气压力、排气背压、高压储气罐以及低压储气罐内的气体压力。
附图说明
图1示出了根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置的整体示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
图1示出了根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置的示意图。请参阅图1，根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置，包括高压储气罐1、低压储气罐2、压缩机排气管路31、压缩机吸气管路32、连接管路33、供水管路34、放空管路35和补气管路36。
压缩机排气管路31的气体入口用于与待试验的水蒸汽压缩机9的排气口连通。高压储气罐1的进气口与压缩机排气管路31的气体出口连通，高压储气罐1的第一出气口通过连接管路33与低压储气罐2的第一进气口连通，在连接管路33上设有减压阀41。高压储气罐1的第二出气口与放空管路35连通，放空管路35与大气连通，在放空管路35上设有泄压放空阀43。在图中的示例中，高压储气罐1的第一出气口和第二出气口为同一个出气口，然而本领域技术人员都清楚的是，高压储气罐1的第一出气口和第二出气口也可以是两个不同的出气口。
补气管路36的进气口与大气连通，补气管路36的出气口与低压储气罐2的第二进气口连通，补气管路36上设有常闭补气阀42。当低压储气罐2内的压力为负压时，可打开常闭补气阀42补入空气。低压储气罐2的出气口与压缩机吸气管路32的气体入口连通，压缩机吸气管路32的气体出口用于与待试验的水蒸汽压缩机9的吸气口连通，压缩机吸气管路32上设有用于调节水蒸汽压缩机的进气流量的进气调节阀44。
供水管路34的出水口用于与待试验的水蒸汽压缩机9的补液口连通，供水管路34上设有供水阀46。供水管路34的入口与供水网连接，在供水管路34上还设有供水流量计71、供水水泵72。
高压储气罐1和低压储气罐2为压力容器。高压储气罐1设有第一压力测量装置51，低压储气罐2设有第二压力测量装置52，压缩机排气管路31上设有第一温度测量装置61和第三压力测量装置53，压缩机吸气管路32上设有第二温度测量装置62、第四压力测量装置54和流量测量装置73。第一压力测量装置51和第二压力测量装置52分别用于测量高压储气罐1和低压储气罐2内的气体压力。第一温度测量装置61和第三压力测量装置53分别用于测量压缩机排气管路31内的气体温度和气体压力。第二温度测量装置62、第四压力测量装置54和流量测量装置73分别用于测量压缩机吸气管路32内的气体温度、气体压力和气体流量。
进一步地，第一压力测量装置51和第二压力测量装置52分别由第一压力变送器和第二压力变送器组成。第一压力变送器的输出端与泄压放空阀43的控制输入端连接，以调节泄压放空阀43的开度，通过调节泄压放空阀43的阀门开度可以调节高压储气罐1内的压力。第二压力变送器的输出端与减压阀41的控制输入端连接，以调节减压阀41的开度。减压阀41也即节流阀，其连接在高压储气罐1与低压储气罐2之间，通过调节减压阀41的开度可调节两储气罐的压差，从而调节待试验的水蒸气压缩机9的吸排气压力。通过第一压力变送器调节泄压放空阀的开度，可以使高压储气罐1内的压力稳定在预设的第一压力阈值；通过第二压力变送器调节减压阀的开度，可以使低压储气罐2内的压力稳定在预设的第二压力阈值。
进一步地，第三压力测量装置53由压力表组成，第四压力测量装置54由第四压力变送器组成，流量测量装置73由流量计组成。第四压力变送器的输出端与进气调节阀44的控制输入端连接，以调节进气调节阀44的开度。通过第四压力变送器调节进气调节阀44的开度，可以使待试验的水蒸气压缩机9的进口压力稳定在预设的第三压力阈值。
进一步地，第一温度测量装置61由第一温度变送器组成，第一温度变送器的输出端与供水阀46的控制输入端连接，以调节供水阀46的开度。通过第一温度变送器调节供水阀46的开度，可以使待试验的水蒸气压缩机9的排气温度稳定在预设的第一温度阈值。第二温度测量装置62可由热电偶等组成。
前述的第一压力测量装置51、第二压力测量装置52、第四压力测量装置54、第一温度测量装置61等不限于采用远传仪表，也可使用现场仪表，减压阀41、泄压放空阀43、进气调节阀44、供水阀46等不限于采用电控阀，也可采用手动阀。
优选地，水蒸汽压缩机试验装置包括第一排污管路37、第二排污管路38、第一液位变送器75和第二液位变送器76。高压储气罐1的底部与第一排污管路37相连，第一排污管路37上设有第一排污阀47。第一液位变送器75的控制输出端与第一排污阀47的控制输入端电连接，以控制所述第一排污阀47的开启和关闭。第一液位变送器75用于在测量到高压储气罐1内的液体液位达到预设的第一液位时控制第一排污阀47开启，以排出高压储气罐1内的积液。低压储气罐2的底部与第二排污管路38相连，第二排污管路38上设有第二排污阀48。第二液位变送器76的控制输出端与第二排污阀48的控制输入端电连接，以控制第二排污阀48的开启和关闭。第二液位变送器76用于在测量到低压储气罐2内的液体液位达到预设的第二液位阈值时控制第二排污阀48开启，以排出低压储气罐2内的积液。
优选地，水蒸汽压缩机试验装置还包括补水管路39，补水管路39的出水口与低压储气罐2的进水口连通，以向低压储气罐2补充水。补水管路39上设有补水阀49；低压储气罐2设有用于测量低压储气罐2内的气体温度的第三温度测量装置63。在本实施例中，第三温度测量装置63由第三温度变送器组成，第三温度变送器的控制输出端与补水阀49的控制输入端连接，以控制补水阀49的开启和关闭。通过第三温度变送器调节补水阀49的开度，可以使低压储气罐2的气体温度稳定在预设的第二温度阈值。试验过程中，如果低压储气罐2内的气体温度高于低压储气罐2内气体压力对应的水蒸气饱和温度，则可以使低压储气罐内气体达到饱和状态，此时调节进气调节阀44的开度，可以实现压缩机吸气气体的过热度的调节。
优选地，高压储气罐1设有用于测量高压储气罐内的气体温度的第四温度测量装置64。
在本实施例中，待试验的水蒸气压缩机9自身配套有控制柜、驱动电机、变频器、齿轮箱、联轴器、进气过滤器、进气切断阀、排气切断阀、干气密封管路、压缩机吸排气压力、温度及流量传感器、压缩机振动传感器等等。待试验的水蒸气压缩机9例如可以是喷液双螺杆水蒸气压缩机。
采用根据本实用新型一实施例的水蒸汽压缩机试验装置试验水蒸汽压缩机包括以下步骤：
启动待试验的水蒸汽压缩机9，调节减压阀41使低压储气罐2维持负压；负压的含义是指低压储气罐2内的气压低于大气压力，使低压储气罐2维持负压的目的是为了使待试验的水蒸汽压缩机9能够吸入空气，进而对其进行压缩；
打开低压储气罐2的常闭补气阀42，补充空气，待低压储气罐2内的空气量充足后关闭常闭补气阀42；在本实施例中，低压储气罐2补入的空气会被压缩机吸入并压缩后排至高压储气罐1，待高压储气罐1的气体压力稳定在一预设值后，即认为低压储气罐2内的空气量充足；
打开供水阀46，确保水蒸汽压缩机9中的水蒸汽浓度达到预定浓度；由于压缩机持续压缩空气，当喷入冷却水后，水会吸热蒸发为水蒸汽。在本实施例中，上述的预定浓度为99%，当水蒸汽浓度达到99%后，可认为是纯水蒸汽。当第四温度测量装置64测得的高压储气罐1内的气体温度与对应的高压储气罐气体压力下的水蒸气的泡点温度一致时，即认为水蒸汽压缩机9中的水蒸汽浓度达到预定浓度。在此过程中，优选地，可打开泄压放空阀43排气放空，此时排出的气体为水蒸汽和空气的混合物，随着排气放空，空气逐渐排完，水蒸气压缩机9内的气体会被很快替换为纯水蒸汽；
分别调节供水阀46的开度、泄压放空阀43的开度、进气调节阀44的开度以及水蒸汽压缩机9的转速，直到模拟出所需的水蒸汽压缩机运行工况；其中，调节供水阀46的开度到达调节水蒸汽压缩机9的吸气温度的目的，调节泄压放空阀43的开度可以达到调节水蒸汽压缩机9的排气背压的目的，调节进气调节阀44的开度可以达到调节水蒸汽压缩机9的吸气压力及吸气气体过热度的目的，调节与水蒸汽压缩机9的驱动电机相连的变频器的频率，即可达到调节水蒸汽压缩机9的转速的目的；
记录所需的运行工况下的压缩机功耗和吸气流量。在本实施例中，压缩机功耗由与水蒸汽压缩机9的驱动电机相连的功率计测量得到，而吸气流量可通过流量测量装置73测量得到。
根据本实用新型实施例的试验装置可用于水蒸汽压缩机的性能试验，试验装置可以提供30kPa负压至2.5 MPa压力范围内、70℃至200℃温度范围内的各个工况点的蒸汽，压缩机压比可以实现1~10范围内的调节，吸气流量可以实现0~500 m3/min范围内的调节，可满足功率为10 kW~1000 kW的水蒸汽压缩机试验使用。
以上描述是结合具体实施方式和附图对本实用新型所做的进一步说明。但是，本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方法来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内容的情况下根据实际使用情况进行推广、演绎，因此，上述具体实施例的内容不应限制本实用新型确定的保护范围。
Claims (9)
1.水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，包括高压储气罐、低压储气罐、压缩机排气管路、压缩机吸气管路、连接管路以及供水管路；
所述压缩机排气管路的气体入口用于与待试验的水蒸汽压缩机的排气口连通；所述高压储气罐的进气口与所述压缩机排气管路的气体出口连通，高压储气罐的第一出气口通过所述连接管路与所述低压储气罐的第一进气口连通，在所述连接管路上设有减压阀；低压储气罐的出气口与所述压缩机吸气管路的气体入口连通，所述压缩机吸气管路的气体出口用于与待试验的水蒸汽压缩机的吸气口连通，压缩机吸气管路上设有用于调节水蒸汽压缩机的进气流量的进气调节阀；所述供水管路的出水口用于与待试验的水蒸汽压缩机的补液口连通，供水管路上设有供水阀；
所述高压储气罐设有第一压力测量装置，所述低压储气罐设有第二压力测量装置，所述压缩机排气管路上设有第一温度测量装置和第三压力测量装置，所述压缩机吸气管路上设有第二温度测量装置、第四压力测量装置和流量测量装置。
2.根据权利要求1所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述水蒸汽压缩机试验装置包括补气管路，所述补气管路的进气口与大气连通，所述补气管路的出气口与所述低压储气罐的第二进气口连通，所述补气管路上设有常闭补气阀。
3.根据权利要求2所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述水蒸汽压缩机试验装置包括放空管路，所述高压储气罐的第二出气口与所述放空管路连通，所述放空管路与大气连通，在所述放空管路上设有泄压放空阀。
4.根据权利要求3所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述第一压力测量装置和所述第二压力测量装置分别由第一压力变送器和第二压力变送器组成；所述第一压力变送器的输出端与所述泄压放空阀的控制输入端连接，以调节所述泄压放空阀的开度；所述第二压力变送器的输出端与所述减压阀的控制输入端连接，以调节所述减压阀的开度。
5.根据权利要求1所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述第一温度测量装置由第一温度变送器组成，所述第一温度变送器的输出端与所述供水阀的控制输入端连接，以调节所述供水阀的开度。
6.根据权利要求1所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述第四压力测量装置由第四压力变送器组成；所述第四压力变送器的输出端与所述进气调节阀的控制输入端连接，以调节所述进气调节阀的开度。
7.根据权利要求1所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述的水蒸汽压缩机试验装置包括第一排污管路、第二排污管路、第一液位变送器和第二液位变送器；
所述高压储气罐的底部与所述第一排污管路相连，第一排污管路上设有第一排污阀；所述第一液位变送器的控制输出端与所述第一排污阀的控制输入端电连接，以控制所述第一排污阀的开启和关闭；
所述低压储气罐的底部与所述第二排污管路相连，第二排污管路上设有第二排污阀；所述第二液位变送器的控制输出端与所述第二排污阀的控制输入端电连接，以控制所述第二排污阀的开启和关闭。
8.根据权利要求1所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述的水蒸汽压缩机试验装置包括补水管路，所述补水管路的出水口与所述低压储气罐的进水口连通，以向低压储气罐补充水；所述补水管路上设有补水阀；
所述低压储气罐设有用于测量低压储气罐内的气体温度的第三温度测量装置。
9.根据权利要求1所述的水蒸汽压缩机试验装置，其特征在于，所述高压储气罐设有用于测量高压储气罐内的气体温度的第四温度测量装置。
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