CS260917B1 - Zkušební zařízení na měření charakteristických parametrů rotačních motorů, zvláště tepelných turbín - Google Patents

Abstract

Očelem návrhu je zjednodušit uspořádání zkušebního zařízení. Dosahuje se tohoto tím, že turbína je pevně spojena s rotorem dynamometru, přičemž tento složený rotor je uložen prostřednictvím ložisek dynamometru ve společné ložiskové skříni otočně uložené v ložiskách stojanu zkušebního zařízení, přičemž přívod pracovní látky je napojen dutým statorem na ložiska dynamometru, zároveň je přívod pracovní látky napojen na rotor dynamometru. Uvnitř ložiskové skříně je umístěn těsnicí a usměrňovači prstenec. Navrhované řešení se využije u axiálních a/nebo radiálních tepelných turbín, u hydraulických turbín i jiných rotačních motorů.

Description

Vynález se týká zkušebního zařízeni na měřeni charakteristických parametrů rotačních motorů, zvláště tepelných turbin.

Charakteristické parametry tepelných, případně hydraulických turbin nebo rotačních motorů (dále jen turbina), jako výkon, účinnost, otáčky a jejich vzájemné závislosti, jsou obvykle zjištovány na jednoúčelových zkušebních zařízeních. Turbina je napojena na energetický zdroj, jako tlakový vzduch, pára, voda apod., přičemž jeji hřídel je spojena s dynamometrem, který maří výkon turbiny a zároveň měřením kroutícího momentu je měřen výkon turbiny. Soustrojí je obvykle uspořádáno na společném rámu, na kterém je upevněna zvlášt turbina a zvlášt dynamometr. Hřídele těchto strojů jsou navzájem spojeny spojkou. Výkon soustrojí je stanoven prostřednictvím měřeni kroutícího momentu dynamometru a otáček rotoru. Při tomto uspořádání nejsou měřeny ztráty, které vznikají v ložiskách turbiny, ventilační ztráty spojky a spojovacích hřídelů a další přídavné ztráty. Uvedené ztráty musí být stanoveny jiným, někdy složitým způsobem prostřednictvím přídavných zařízení. Toto provedení má dále tu nevýhodu, že je nutno provádět náročné seřízení souososti rotorů obou strojů.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zkušební zařízení na měření charakteristických parametrů rotačních motorů, zvlášt tepelných turbin. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení je tvořeno ložiskovou skříní otočně uloženou v ložiskách stojanu zkušebního zařízení, přičemž v ložiskách dynamometru je uložen na společné hřídeli rotor dynamometru a turbina, kde v ložiskové skříni je vytvořen přivod pracovní látky, který je napojen na ložiska dynamometru a.zároveň na funkční mezeru. Uvnitř ložiskové skříně je umístěn těsnící a usměrňovači prstenec.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že veškeré ložiskové ztráty turbiny i dynamometru včetně ventilačních ztrát rotoru, jsou zahrnuty v měřeném kroutícím momentu výkyvného statoru. Tím, že veškerá měřená energie se převádí do oleje, umožňuje tento systém kontrolu měření mařeného výkonu prostřednictvím měření oteplení a hmotnostního průtoku oleje. Další výhodou je, že není zapotřebí provádět náročné nastavení souososti rotoru turbiny a dynamometru.

Dále uvedený systém umožňuje robustní konstrukci hřídele, přičemž délka mezi ložisky dynamometru se dá zkrátit na minimum.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje schéma zkušebního zařízení podle vynálezu v řezu, obr. 2 schéma zkušebního zařízeni s alternativním provedení a obr. 3 řez A-A obr. 1.

Kroutící moment turbiny 2 je přenášen hřídelí T_ na rotor 2 dynamometru. Rotor 2 dynamometru se otáčí v ložiskách 2 dynamometru, která jsou uložena v tělese společné ložiskové skříně 2· Těsnění prostoru ložiska 2 dynamometru u disku turbiny 2 mezi olejem a pracovní látkou turbiny je provedeno pomocí pístních kroužků a labyrintové ucpávky s odvětráním. Společná ložisková skříň 2 j^e otočně uložena v ložiskách 4_ stojanu 2 soustrojí zkušebního zařízení. Reakční moment společné ložiskové skříně 2, na který se přenáší prostřednictvím pracovního média kroutící moment rotoru 2 dynamometru, ztrátový moment ložisek 2 dynamometru a moment způsobený ventilací hřídele J_, je přenášen na stojan 2 soustrojí prostřednictvím siloměrného zařízení. Rotor 6 dynamometru je vytvořen jako pracovní válec hydraulického dynamometru, kde pracovní médium je olej, voda nebo jiná vhodná tekutina. Pracovní médium vstupuje do dynamometru přívodem 2 pracovní látky a je rozváděno k rotoru 2 dynamometru a ložiskám 4 a 2. Výkon turbiny 2 je prostřednictvím hřídele 2 přenášen na rotor 2 dynamometru, kde je absorbován pracovním médiem ve funkční mezeře 10 dynamometru. Odpor, který klade pracovní médium otáčeni rotoru 2 dynamometru, spolu s odpory ložisek 2 dynamometru a ventilačními odpory, působí na společnou ložiskovou skříň, uloženou v kluzných ložiskách 2 stojanu, kroutícím momentem, který je stejný jako kroutící moment rotoru a je měřen siloměrným zařízením 2 jsko síla na měřicím rameni 22· Těsnící a usměrňovači prstenec 13 s lopatkovou mříží usměrňuje proud pracovní látky, který vystupuje z rotoru 2 dynamometru a zároveň těsní pracovní prostor dynamometru od prostoru ložiska 2 dynamometru. Pracovní mééium vystupuje z dynamometru výstupem 11 pracovní látky.

Na obr. 3 je znázorněn příklad způsobu měření kroutícího momentu ložiskové skříně. Výkres představuje řez A-A obr. 1. Na obr. 3 je znázorněn řez rotorem 6 dynamometru, funkční mezera 10 a řez ložiskovou skříní 3^. Kroutící moment ložiskové skříně 3 se přenáší prostřednictvím měřicího ramene 12 na siloměrné zařízení j), které je pevně spojeno se stojanem 5 soustrojí zkušebního zařízení.

Stejným způsobem je prováděno měření kroutícího momentu 4^ zkušebního zařízení podle příkladu provedení na obr. 2.

Claims (2)

1. Zkušební zařízení na měření charakteristických parametrů rotačních motorů, zvláště tepelných turbin, vyznačené tím, že je tvořeno ložiskovou skříní (3) otočně uloženou v ložiskách (4) stojanu (5) zkušebního zařízení, přičemž v ložiskách (2) dynamometru je uložen na společné hřídeli (7) rotor (6) dynamometru a turbina (1), kde v ložiskové skříni (3) je vytvořen přívod (9) pracovní látky, který je napojen na ložiska (2) dynamometru a zároveň na funkční mezeru (10).

2. Zkušební zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že uvnitř ložiskové skříně (3) je umístěn těsnící a usměrňovači prstenec (13).