用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器的製作方法

2023-06-19 15:16:46 2

專利名稱：用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於燃氣輪機技術領域，特別是涉及一種用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量 試驗器及其測量方法。
背景技術：
當重型燃氣輪機應用在一次能源開採輸送作為動力裝置，或應用發電、艦船驅動等領域 作為動力裝置，其熱端部件氣路噴嘴流量試驗器為整機燃燒室的核心技術。氣體流動受外界 千擾因素多，參數波動大，氣體流量的精確測量一直是一個難題。現有設備流量試驗範圍在 400 600L/h之間，重燃噴嘴流量是760kg/h約950L/h，超出現有設備能力45%。
實用新型內容
本實用新型提供一種用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，它是可以實現不同噴嘴 流量及多個噴嘴流量的測量。
本實用新型包括顯示和數據採集裝置、進氣裝置和測量裝置，顯示和數據採集裝置包括 顯示器、參數顯示屏、電腦主機和數據採集卡，在殼體上部安裝有電腦主機、顯示器和各種 參數顯示屏，數據採集卡安裝於電腦主機上，並與顯示器和各種參數顯示屏連接，進氣裝置 通過殼體內穩壓箱與測量裝置連接，殼體內部底座上安裝有壓差變送器，測量裝置包括測量 管路及在測量管路上安裝的孔板和排氣節流閥，孔板置於穩壓箱和排氣節流閥之間，在孔板 兩端分別安裝有測壓管，通過測壓管與差壓變送器連接。
各種參數顯示屏顯示的參數包括噴嘴流量、試驗壓力、試驗溫度、大氣壓力、大氣溼 度和電源電壓。
進氣裝置包括製冷器、加熱器、壓力調節閥和進氣節流閥，壓力調節閥一端依次連接加熱 器和製冷器，另一端通過進氣節流閥與殼體內的穩壓箱連接。穩壓箱內置有溫度變送器和壓力 變送器，溫度變送器和壓力變送器連接於進氣管路和測量管路中。測量裝置根據用戶需要可設 置多個，其測量管路分別並聯接於穩壓箱上，並與穩壓箱內的溫度變送器和壓力變送器連接， 與測量管路對應設置差壓變送器，通過各孔板兩端的測壓管分別與各自的差壓變送器連接，選 擇不同的孔板型號測量不同的噴嘴流量範圍。
本實用新型有益效果採用一體化設計方式，把供氣穩壓和測量巧妙的組合在一起，測 量裝置、進氣裝置、穩壓箱均可按組件分解維修；能穩定供氣，確保試驗氣體壓力穩定；選 用高精度孔板並組裝在一控制臺中，開關設備簡單，單人可操作，儀表顯示直觀，微機實時 處理數據；能進行多流量範圍同時測量，能同時進行某一流量的多噴嘴測量，能測6kg/h 170kg/h流量範圍，能同時顯示多流量測量值；結構緊湊，多功能操作臺外形美觀，數據顯 示穩定；能根據用戶要求在寬範圍進氣條件下，進行準確測量，測量誤差《0.5%;利於用戶 使用的軟體和手作業系統。佔地面積小，維護簡單，可按組件拆裝、維修，測量時間短；價 格為進口同類設備的五分之一左右。本實用新型適用於重型燃氣輪機及改型航空發動機燒氣 體燃料時噴嘴流量的精確測量，亦可用於船舶發動機、汽車發動機、各類氣體燃料燃燒器噴 嘴、渦流器等組件的流量測量，應用領域重點在航空、航天、航海和動力工程。高的測量精 度、可靠的重複性、靈活的用戶接口、寬廣的測量範圍、友好的控制軟體是航空航天等動力 領域對於流量試驗器的基本要求。

圖l是本實用新型的結構示意圖，
圖2是圖1的左視圖中l.孔板，2.參數顯示屏，3.電腦主機，4.自力式壓力調節閥，5.加熱器，6.製冷器， 7.差壓變送器，8.溫度變送器，9.壓力變送器，IO.穩壓箱，ll.進氣節流閥，12.排氣節流閥， 13.顯示器，14.殼體，15.測量管路，16.測壓管，17.進氣管路，18.溼度變送器。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型做進一步描述
實施例l:用於測量重型燃機用噴嘴，四個噴嘴流量同時測量如圖l、圖2所示，本實 用新型包括顯示和數據採集裝置、進氣裝置和測量裝置，顯示和數據釆集裝置包括顯示器13、 參數顯示屏2、電腦主機3和數據採集卡，在殼體14上部安裝有電腦主機3、顯示器13和各 種參數顯示屏2，數據採集卡安裝於電腦主機3上，並與顯示器13和各種參數顯示屏2連接， 進氣裝置通過殼體14內穩壓箱10與測量裝置連接，殼體14內部底座上安裝有壓差變送器7， 測量裝置包括測量管路15及在測量管路15上安裝的孔板1和排氣節流閥12，孔板1置於穩 壓箱10和排氣節流閥12之間，在孔板1兩端分別安裝有測壓管16,通過測壓管16與差壓 變送器7連接。
本例的進氣裝置包括製冷器6、加熱器5、自力式壓力調節閥4和進氣節流閥ii，壓力 調節閥4 一端依次連接加熱器5和製冷器6，另一端通過進氣節流閥11與殼體14內的穩壓 箱10連接。穩壓箱10內置有溫度變送器8和壓力變送器9，溼度變送器18，溫度變送器8 和壓力變送器9連接於進氣管路17和測量管路15中。進氣管路17不僅僅承擔將試驗用氣引 入試驗臺的作用，還要實現對試驗用氣溫度、壓力等狀態參數的調整，以滿足試驗要求。其 中溫度變送器8的型號為HB—1，量程0 100。C，壓力變送器9的型號為HB9500，量程0 133KPa，差壓變送器7的型號為HB1151，量程0 3KPa，溼度變送器的型號為HB-冊l,量程 0 100%RH。加熱器5的型號為ZZYP—16B,製冷器6的型號為JHD0030F，數據採集卡的型
號為PCLD -880。
本例的測量裝置為4個，其測量管路15分別並聯接於穩壓箱10上，並與穩壓箱10內的 溫度變送器8和壓力變送器9連接，4個孔板兩端均設置與差壓變送器7連接的測壓管16。 本例中每個噴嘴設計流量為18.6 21.3kg/h，試驗壓力0. lMPa，試驗溫度15°C，則所需氣 源容積約100標準立方米，測量時選擇HB3602-9. 880孔板流路，該孔板1的測量範圍為0 26.02kg/h,並將4個噴嘴同時接到對應的4個測量管路接口其測量方法，按以下歩驟執行 G)根據管路情況保證至少高於試驗壓力O. lMPa下連續長時間供氣，供氣時間至少3(！
分鐘；
(2) 接通本實用新型的電源及各儀表電源；
(3) 根據各噴嘴流量範圍選擇測量管路並接好噴嘴試驗件；
(4) 打丌進氣管路17的進氣節流閥11，丌啟排氣節流閥12;
(5) 如氣體溫度高於15'C，打開製冷器6;低於15t，則打幵加熱器5;
(6) 將所使用的測量管路的排氣節流閥12開到最大，並將未使用的測量管路排氣節流 閥關閉；
(7) 檢查自力式壓力調節閥15排氣塞，調節自力式壓力調壓閥15，設定試驗壓力為 0. lMPa;
(8) 檢査管路連接接頭是否有洩漏，並排除洩漏；
(9) 觀察氣體溫度達到試驗要求後即可開始數據採集；
(10) 壓力流量穩定後，記錄讀數；
(11) 同時通過數據採集卡將儀表顯示的模擬信號轉變為計算機可讀取的數位訊號，對 數據進行記錄、分析、保存；
(12) 關閉進氣節流閥ll，更換其它噴嘴試驗件，重複前面程序，直至試驗完成；
(13) 試驗結束，依次關閉氣源、進氣節流閥H;
(14) 依次關閉冷卻器、加溫器、電腦主機、顯示儀表、試驗臺電源。 為實現試驗結果的數位化，通過數據採集卡將儀表顯示的數據傳入計算機，進行顯示分
析等後處理工作。其主要實現以下功能(1)顯示試驗時室溫、大氣壓力、溼度；(2)顯小二 試驗氣體壓力、溫度；(3)顯示單個試驗件流量；(4)計算並顯示同時試驗各試驗件流量之 和；(5)計算並顯示同時試驗各試驗件流量不均勻度；(6)對以上數據進行保存。
實施例2:如圖l、圖2所示，本例結構與實施例l相同，包括顯示和數據採集裝置、進
氣裝置和測量裝置，顯示和數據採集裝置包括顯示器13、參數顯示屏2、電腦主機3和數據 採集卡，在殼體14上部安裝有電腦主機3、顯示器13和各種參數顯示屏2,數據採集卡安裝 於電腦主機3上，並與顯示器13和各種參數顯示屏2連接，進氣裝置通過殼體14內穩壓箱
IO與測量裝置連接，殼體14內部底座上安裝有壓差變送器7，測量裝置包括測量管路15及 在測量管路15上安裝的孔板1和排氣節流閥12，孔板1置於穩壓箱10和排氣節流閥12之 間，在孔板1兩端分別安裝有測壓管.16，通過測壓管16與差壓變送器7連接。其中溫度變 送器8、壓力變送器9、差壓變送器7、溼度變送器、加熱器5、製冷器6和數據採集卡的型 號均與實施例1相同。其進氣裝置、顯示和數據採集裝置與實施例1相同；溫度變送器8、 壓力變送器9、差壓變送器7、溼度變送器、加熱器5、製冷器6和數據採集卡的型號均與實 施例1相同。
本例的測量裝置為1個，其測量管路接於穩壓箱10上，並與穩壓箱10內的溫度變送器 8和壓力變送器9連接。本例中噴嘴設計流量34 38. 5kg/h，試驗壓力0. lMPa，試驗溫度15 'C，則所需氣源容積約50標準立方米，測量時選擇HB3602-13.31孔板流路，該孔板1的測 量範圍為0 42.0kg/h，將噴嘴接到對應的測量管路接口。其測量方法與實施例l相同。
實施例3:如圖l、圖2所示，本例結構與實施例l相同，包括顯示和數據採集裝置、進 氣裝置和測量裝置，顯示和數據採集裝置包括顯示器13、參數顯示屏2、電腦主機3和數據 採集卡，在殼體14上部安裝有電腦主機3、顯示器13和各種參數顯示屏2，數據採集卡安裝 於電腦主機3上，並與顯示器13和各種參數顯示屏2連接，進氣裝置通過殼體14內穩j丄i箱 IO與測量裝置連接，殼體14內部底座上安裝有壓差變送器7，測量裝置包括測量管路i5及 在測量管路15上安裝的孔板1和排氣節流閥12,孔板1置於穩壓箱10和排氣節流閥12之 間，在孔板1兩端分別安裝有測壓管16，通過測壓管16與差壓變送器7連接。其進氣裝置、 顯示和數據採集裝置與實施例l相同；溫度變送器8、壓力變送器9、差壓變送器7、溼度變 送器、加熱器5、製冷器6和數據採集卡的型號均與實施例1相同。
本例的測量裝置為6個，其測量管路分別並聯接於穩壓箱10上，並與穩壓箱10內的溫 度變送器8和壓力變送器9連接，6個孔板兩端均設置與差壓變送器7連接的測壓管16。本 例一個噴嘴設計流量111.5 123.5kg/h，試驗壓力O. lMPa，試驗溫度15"，則所需氣源容 積約150標準立方米，其測量管路上安裝HB3602-16. 89孔板1，其測量範圍為0 14(Jkg/h; 一個噴嘴設計流量34 38. 5kg/h，試驗壓力O. lMPa,試驗溫度15r，則所需氣源容積約50 標準立方米，其測量管路上安裝HB3602-13.31孔板；另外4個的噴嘴流量相同，每個噴嘴設 計流量為18.6 21.3kg/h，試驗壓力0. lMPa，試驗溫度15°C，則所需氣源容積約100標準 立方米，其測量管路上安裝HB3602-9.880孔板l;將噴嘴接到對應的測量管路接口 。其測量 方法與實施例l相同。
本實用新型的測量管路15根據用戶需要可設置多條，各條測量管路15測量的流量範圍 可相同，也可不同，根據各流量範圍選擇不同型號的孔板l。
權利要求1、一種用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，包括顯示和數據採集裝置、進氣裝置和測量裝置，其特徵在於進氣裝置通過殼體內穩壓箱與測量裝置連接，殼體內部底座上安裝有壓差變送器，測量裝置包括測量管路及在測量管路上安裝的孔板和排氣節流閥，孔板置於穩壓箱和排氣節流閥之間，在孔板兩端分別安裝有測壓管，通過測壓管與差壓變送器連接。
2、 根據權利要求l所述的用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，其特徵在於所述的 進氣裝置包括製冷器、加熱器、壓力調節閥和進氣節流閥，壓力調節閥一端依次連接加熱器 和製冷器，另一端通過進氣節流閥與殼體內的穩壓箱連接。
3、 根據權利要求l所述的用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，其特徵在於所述的 穩壓箱內置有溫度變送器和壓力變送器，溫度變送器和壓力變送器連接於進氣管路和測量管 路中。
4、 根據權利要求1所述的用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，其特徵在於所述的 測量裝置為多個，其測量管路分別並聯接於穩壓箱上，並與穩壓箱內的溫度變送器和壓力變 送器連接，各孔板兩端均設置與差壓變送器連接的測壓管。
專利摘要一種用於重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，屬於燃氣輪機技術領域。包括顯示和數據採集裝置、進氣裝置和測量裝置，進氣裝置通過殼體內穩壓箱與測量裝置連接，殼體內部底座上安裝有壓差變送器，測量裝置包括測量管路及在測量管路上安裝的孔板和排氣節流閥，孔板置於穩壓箱和排氣節流閥之間，在孔板兩端分別安裝有測壓管，通過測壓管與差壓變送器連接。本實用新型結構緊湊，能進行多流量範圍同時測量，能同時進行某一流量的多噴嘴測量，能測6kg/h～170kg/h流量範圍，能同時顯示多流量測量值；數據顯示穩定；測量準確，測量誤差≤0.5％；維護簡單，可按組件拆裝、維修，測量時間短。
文檔編號G01F1/36GK201062975SQ20072001193
公開日2008年5月21日 申請日期2007年4月29日 優先權日2007年4月29日
發明者傅大為, 凱 劉, 張寶誠, 張炳海, 楊勝群, 王訪華 申請人:瀋陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司