CN208024614U - 一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压气机试验台，具体涉及一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台，电机安装于电机底架上，电机通过膜片联轴器与齿轮箱的输入轴联接，齿轮箱的输出轴与扭矩测量仪联接，扭矩测量仪与试验压气机联接；试验压气机、波纹管膨胀节、稳流段、稳流箱、中间段、换热器及排气段依次连接；退喘管道与中间段和排气段连接，退喘管道上安装有退喘阀门；中间段上安装有阀门；齿轮箱与润油站连接，通过润油站供油；稳流箱分别与隔膜压缩机和真空泵连接；氦气储气罐分别与隔膜压缩机和中间段连接。解决了国内压气机以氦气为工质的性能试验问题，结构设计合理，节约能源，易于大规模地推广和应用。

Description

一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台

技术领域

本实用新型涉及一种压气机试验台，具体涉及一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台。

背景技术

随着社会的发展，人类社会对能源的需求逐步增加，核能相对于传统的能源更具优势，而未来核电的发展潜力的方案之一就是氦气轮机的高温气冷堆，它为核电更安全和更经济的发展提供了新的思路。氦气轮机的零部件结构中，尤其以氦气压气机为设计的难点，氦气压气机的研制在国内与国际上都鲜有经验，氦气比空气等工质更加难以压缩，因此在压气机设计过程中，需要由大量的试验数据，来修正气动设计，完善并优化压气机的气动设计。

发明内容

本实用新型的目的是为解决国内压气机以氦气为工质的性能试验问题，它具备可调压气机进口氦气工质的压力，压气机进口氦气工质恒温，管路内形成闭式循环，针对价格比较昂贵的氦气可以回收利用。结构设计合理，节约能源，易于大规模地推广和应用

本实用新型采用的技术方案为：一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台，包括电机、电机底架、膜片联轴器、齿轮箱、扭矩测量仪、试验压气机、波纹管膨胀节、稳流段、稳流箱、中间段、换热器、排气段、退喘管道、退喘阀门、氦气储气罐、隔膜压缩机、真空泵、润油站及阀门；所述电机安装于电机底架上，电机通过膜片联轴器与齿轮箱的输入轴联接，齿轮箱的输出轴与扭矩测量仪联接，扭矩测量仪与试验压气机联接；试验压气机、波纹管膨胀节、稳流段、稳流箱、中间段、换热器及排气段依次连接；所述退喘管道与中间段和排气段连接，退喘管道上安装有退喘阀门；所述中间段上安装有阀门；所述齿轮箱与润油站连接，通过润油站供油；所述稳流箱分别与隔膜压缩机和真空泵连接；所述氦气储气罐分别与隔膜压缩机和中间段连接。

进一步地，所述排气段通过波纹管膨胀节与试验压气机连接。

进一步地，以氦气为工质进行的压气机性能试验，也可根据实际的需要改变闭式管路内的工质；

进一步地，在主管路压气机进、排气侧分别安装波纹管膨胀节，来吸收由于工质温度升高引起的管路热膨胀；

进一步地，换热器可以将因压气机压缩氦气工质时，消耗的功率进气升温的氦气进行冷却，达到满足压气机进气温度条件的目的；

进一步地，阀门的开关程度可以有效的调节压气机出口的背压，改变压气机的工作条件，进行压气机以氦气为工质时，压气机特性线的录取；

进一步地，氦气为工质进行压气机特性线录取，压气机即将进入喘振时，可通过退喘阀门的瞬间快速打开，将退喘管路与主管路接通，满足压气机退喘的目的；

进一步地，稳流箱可改善工质为氦气的气体来流均匀度，满足压气机的进气条件；

进一步地，压气机试验前可通过真空泵将管路抽真空，并通过储气罐导入具有一定压力的氦气，满足压气机的进气压力条件；

进一步地，压气机试验后，可通过隔膜压缩机将氦气工质压缩至储气罐内，稀有气体可重复利用；

进一步地，通过调整电机底架的高度，试验台可适用与不同尺寸的压气机进行试验。

本实用新型的有益效果：解决了国内压气机以氦气为工质的性能试验问题，它具备可调压气机进口氦气工质的压力，压气机进口氦气工质恒温，管路内形成闭式循环，针对价格比较昂贵的氦气可以回收利用。结构设计合理，节约能源，易于大规模地推广和应用。主要优点如下：

（1）、为氦气压气机研制过程中提供性能试验环境；

（2）、试验后可将氦气压缩至储气罐内，可循环利用，以减少由氦气的泄漏带来的损失；

（3）、试验管路为闭式循环，可将由试验所造成的环境、噪声等污染降到最小；

（4）、氦气压气机的设计在国内没有先例，在国际上也鲜有经验。氦气压气机试验可积累氦气压气机设计和试验经验，检验技术设计的可靠性，验证氦气压气机性能；

（5）、进行氦气压气机模型级试验机全雷诺数、全转速范围内氦气工质和空气工质的对比试验，研究氦气工质和空气工质的差异性，验证近似相似换算规律的准确性。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

参照图1，试验前可采用真空泵17将管路内抽真空，通过试验台的压力表可观察管路内的真空情况，管路压力达到要求后，打开氦气储气罐15的阀门，对管路内充氦气，再次观察管路内的压力表，达到所需的氦气压力后，关闭氦气储气罐15的阀门，通过试验台的电机1作为动力源输出，带动齿轮箱4加速，达到满足试验压气机6的转速要求，试验压气机6压缩从稳流段8中流入的氦气工质，并将压缩后的具有高温、高压力的氦气工质沿着径向管路流入排气段12，换热器11冷却较高温度的氦气工质，到满足氦气压气机进口条件，通过中间段10改变氦气工质的气流方向，氦气工质流经稳流箱9会变得流动更加均匀得进入到稳流段8中，再次流入压气机形成闭式循环。氦气工质压气机性能录取过程中，退喘阀门14完全关闭，退喘管路处于封闭状态，通过逐步调整阀门19的开度，提高试验压气机6出口的背压，录取试验压气机6以氦气为工质的特性线，当阀门19调整到一定的开关程度后，试验压气机6处于喘振的边缘，试验压气机6一旦进入喘振状态，瞬间打开退喘阀门14，使退喘管路处于完全打开的状态，达到试验压气机6退喘的目的，试验后，可利用隔膜压缩机16将主管路内的氦气工质压缩至氦气储气罐15内。可应用于以氦气（空气）为工质的压气机试验领域。

Claims (2)

1.一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台，其特征在于：包括电机（1）、电机底架（2）、膜片联轴器（3）、齿轮箱（4）、扭矩测量仪（5）、试验压气机（6）、波纹管膨胀节（7）、稳流段（8）、稳流箱（9）、中间段（10）、换热器（11）、排气段（12）、退喘管道（13）、退喘阀门（14）、氦气储气罐（15）、隔膜压缩机（16）、真空泵（17）、润油站（18）及阀门（19）；所述电机（1）安装于电机底架（2）上，电机（1）通过膜片联轴器（3）与齿轮箱（4）的输入轴联接，齿轮箱（4）的输出轴与扭矩测量仪（5）联接，扭矩测量仪（5）与试验压气机（6）联接；试验压气机（6）、波纹管膨胀节（7）、稳流段（8）、稳流箱（9）、中间段（10）、换热器（11）及排气段（12）依次连接；所述退喘管道（13）与中间段（10）和排气段（12）连接，退喘管道（13）上安装有退喘阀门（14）；所述中间段（10）上安装有阀门（19）；所述齿轮箱（4）与润油站（18）连接，通过润油站（18）供油；所述稳流箱（9）分别与隔膜压缩机（16）和真空泵（17）连接；所述氦气储气罐（15）分别与隔膜压缩机（16）和中间段（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种以氦气为工质的闭式循环压气机试验台，其特征在于：所述排气段（12）通过波纹管膨胀节（7）与试验压气机（6）连接。