專利名稱：用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于燃氣輪機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于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(shù)：
當(dāng)重型燃氣輪機應(yīng)用在一次能源開采輸送作為動力裝置，或應(yīng)用發(fā)電、艦船驅(qū)動等領(lǐng)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(shù)。氣體流動受外界 千擾因素多，參數(shù)波動大，氣體流量的精確測量一直是一個難題?，F(xiàn)有設(shè)備流量試驗范圍在 400 600L/h之間，重燃噴嘴流量是760kg/h約950L/h，超出現(xiàn)有設(shè)備能力45%。
實用新型內(nèi)容
本實用新型提供一種用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，它是可以實現(xiàn)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(shù)據(jù)采集裝置、進氣裝置和測量裝置，顯示和數(shù)據(jù)采集裝置包括 顯示器、參數(shù)顯示屏、電腦主機和數(shù)據(jù)采集卡，在殼體上部安裝有電腦主機、顯示器和各種 參數(shù)顯示屏，數(shù)據(jù)采集卡安裝于電腦主機上，并與顯示器和各種參數(shù)顯示屏連接，進氣裝置 通過殼體內(nèi)穩(wěn)壓箱與測量裝置連接，殼體內(nèi)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(jié)流閥，孔板置于穩(wěn)壓箱和排氣節(jié)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(shù)顯示屏顯示的參數(shù)包括噴嘴流量、試驗壓力、試驗溫度、大氣壓力、大氣濕 度和電源電壓。
進氣裝置包括制冷器、加熱器、壓力調(diào)節(jié)閥和進氣節(jié)流閥，壓力調(diào)節(jié)閥一端依次連接加熱 器和制冷器，另一端通過進氣節(jié)流閥與殼體內(nèi)的穩(wěn)壓箱連接。穩(wěn)壓箱內(nèi)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于進氣管路和測量管路中。測量裝置根據(jù)用戶需要可設(shè) 置多個，其測量管路分別并聯(lián)接于穩(wěn)壓箱上，并與穩(wěn)壓箱內(nèi)的溫度變送器和壓力變送器連接， 與測量管路對應(yīng)設(shè)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范圍。
本實用新型有益效果采用一體化設(shè)計方式，把供氣穩(wěn)壓和測量巧妙的組合在一起，測 量裝置、進氣裝置、穩(wěn)壓箱均可按組件分解維修；能穩(wěn)定供氣，確保試驗氣體壓力穩(wěn)定；選 用高精度孔板并組裝在一控制臺中，開關(guān)設(shè)備簡單，單人可操作，儀表顯示直觀，微機實時 處理數(shù)據(jù)；能進行多流量范圍同時測量，能同時進行某一流量的多噴嘴測量，能測6kg/h 170kg/h流量范圍，能同時顯示多流量測量值；結(jié)構(gòu)緊湊，多功能操作臺外形美觀，數(shù)據(jù)顯 示穩(wěn)定；能根據(jù)用戶要求在寬范圍進氣條件下，進行準(zhǔn)確測量，測量誤差《0.5%;利于用戶 使用的軟件和手操作系統(tǒng)。占地面積小，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(shè)備的五分之一左右。本實用新型適用于重型燃氣輪機及改型航空發(fā)動機燒氣 體燃料時噴嘴流量的精確測量，亦可用于船舶發(fā)動機、汽車發(fā)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(yīng)用領(lǐng)域重點在航空、航天、航海和動力工程。高的測量精 度、可靠的重復(fù)性、靈活的用戶接口、寬廣的測量范圍、友好的控制軟件是航空航天等動力 領(lǐng)域?qū)τ诹髁吭囼炂鞯幕疽蟆?br>
圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖1的左視圖中l(wèi).孔板，2.參數(shù)顯示屏，3.電腦主機，4.自力式壓力調(diào)節(jié)閥，5.加熱器，6.制冷器， 7.差壓變送器，8.溫度變送器，9.壓力變送器，IO.穩(wěn)壓箱，ll.進氣節(jié)流閥，12.排氣節(jié)流閥， 13.顯示器，14.殼體，15.測量管路，16.測壓管，17.進氣管路，18.濕度變送器。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述
實施例l:用于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(shù)據(jù)采集裝置、進氣裝置和測量裝置，顯示和數(shù)據(jù)釆集裝置包括顯示器13、 參數(shù)顯示屏2、電腦主機3和數(shù)據(jù)采集卡，在殼體14上部安裝有電腦主機3、顯示器13和各 種參數(shù)顯示屏2，數(shù)據(jù)采集卡安裝于電腦主機3上，并與顯示器13和各種參數(shù)顯示屏2連接， 進氣裝置通過殼體14內(nèi)穩(wěn)壓箱10與測量裝置連接，殼體14內(nèi)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(jié)流閥12，孔板1置于穩(wěn) 壓箱10和排氣節(jié)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制冷器6、加熱器5、自力式壓力調(diào)節(jié)閥4和進氣節(jié)流閥ii，壓力 調(diào)節(jié)閥4 一端依次連接加熱器5和制冷器6，另一端通過進氣節(jié)流閥11與殼體14內(nèi)的穩(wěn)壓 箱10連接。穩(wěn)壓箱10內(nèi)置有溫度變送器8和壓力變送器9，濕度變送器18，溫度變送器8 和壓力變送器9連接于進氣管路17和測量管路15中。進氣管路17不僅僅承擔(dān)將試驗用氣引 入試驗臺的作用，還要實現(xiàn)對試驗用氣溫度、壓力等狀態(tài)參數(shù)的調(diào)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，濕度變送器的型號為HB-冊l,量程 0 100%RH。加熱器5的型號為ZZYP—16B,制冷器6的型號為JHD0030F，數(shù)據(jù)采集卡的型
號為PCLD -880。
本例的測量裝置為4個，其測量管路15分別并聯(lián)接于穩(wěn)壓箱10上，并與穩(wěn)壓箱10內(nèi)的 溫度變送器8和壓力變送器9連接，4個孔板兩端均設(shè)置與差壓變送器7連接的測壓管16。 本例中每個噴嘴設(shè)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(biāo)準(zhǔn)立方米，測量時選擇HB3602-9. 880孔板流路，該孔板1的測量范圍為0 26.02kg/h,并將4個噴嘴同時接到對應(yīng)的4個測量管路接口其測量方法，按以下歩驟執(zhí)行 G)根據(jù)管路情況保證至少高于試驗壓力O. lMPa下連續(xù)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(jù)各噴嘴流量范圍選擇測量管路并接好噴嘴試驗件；
(4) 打丌進氣管路17的進氣節(jié)流閥11，丌啟排氣節(jié)流閥12;
(5) 如氣體溫度高于15'C，打開制冷器6;低于15t，則打幵加熱器5;
(6) 將所使用的測量管路的排氣節(jié)流閥12開到最大，并將未使用的測量管路排氣節(jié)流 閥關(guān)閉；
(7) 檢查自力式壓力調(diào)節(jié)閥15排氣塞，調(diào)節(jié)自力式壓力調(diào)壓閥15，設(shè)定試驗壓力為 0. lMPa;
(8) 檢査管路連接接頭是否有泄漏，并排除泄漏；
(9) 觀察氣體溫度達到試驗要求后即可開始數(shù)據(jù)采集；
(10) 壓力流量穩(wěn)定后，記錄讀數(shù)；
(11) 同時通過數(shù)據(jù)采集卡將儀表顯示的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C可讀取的數(shù)字信號，對 數(shù)據(jù)進行記錄、分析、保存；
(12) 關(guān)閉進氣節(jié)流閥ll，更換其它噴嘴試驗件，重復(fù)前面程序，直至試驗完成；
(13) 試驗結(jié)束，依次關(guān)閉氣源、進氣節(jié)流閥H;
(14) 依次關(guān)閉冷卻器、加溫器、電腦主機、顯示儀表、試驗臺電源。 為實現(xiàn)試驗結(jié)果的數(shù)字化，通過數(shù)據(jù)采集卡將儀表顯示的數(shù)據(jù)傳入計算機，進行顯示分
析等后處理工作。其主要實現(xiàn)以下功能(1)顯示試驗時室溫、大氣壓力、濕度；(2)顯小二 試驗氣體壓力、溫度；(3)顯示單個試驗件流量；(4)計算并顯示同時試驗各試驗件流量之 和；(5)計算并顯示同時試驗各試驗件流量不均勻度；(6)對以上數(shù)據(jù)進行保存。
實施例2:如圖l、圖2所示，本例結(jié)構(gòu)與實施例l相同，包括顯示和數(shù)據(jù)采集裝置、進
氣裝置和測量裝置，顯示和數(shù)據(jù)采集裝置包括顯示器13、參數(shù)顯示屏2、電腦主機3和數(shù)據(jù) 采集卡，在殼體14上部安裝有電腦主機3、顯示器13和各種參數(shù)顯示屏2,數(shù)據(jù)采集卡安裝 于電腦主機3上，并與顯示器13和各種參數(shù)顯示屏2連接，進氣裝置通過殼體14內(nèi)穩(wěn)壓箱
IO與測量裝置連接，殼體14內(nèi)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(jié)流閥12，孔板1置于穩(wěn)壓箱10和排氣節(jié)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、濕度變送器、加熱器5、制冷器6和數(shù)據(jù)采集卡的型 號均與實施例1相同。其進氣裝置、顯示和數(shù)據(jù)采集裝置與實施例1相同；溫度變送器8、 壓力變送器9、差壓變送器7、濕度變送器、加熱器5、制冷器6和數(shù)據(jù)采集卡的型號均與實 施例1相同。
本例的測量裝置為1個，其測量管路接于穩(wěn)壓箱10上，并與穩(wěn)壓箱10內(nèi)的溫度變送器 8和壓力變送器9連接。本例中噴嘴設(shè)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(biāo)準(zhǔn)立方米，測量時選擇HB3602-13.31孔板流路，該孔板1的測 量范圍為0 42.0kg/h，將噴嘴接到對應(yīng)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(jié)構(gòu)與實施例l相同，包括顯示和數(shù)據(jù)采集裝置、進 氣裝置和測量裝置，顯示和數(shù)據(jù)采集裝置包括顯示器13、參數(shù)顯示屏2、電腦主機3和數(shù)據(jù) 采集卡，在殼體14上部安裝有電腦主機3、顯示器13和各種參數(shù)顯示屏2，數(shù)據(jù)采集卡安裝 于電腦主機3上，并與顯示器13和各種參數(shù)顯示屏2連接，進氣裝置通過殼體14內(nèi)穩(wěn)j丄i箱 IO與測量裝置連接，殼體14內(nèi)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(jié)流閥12,孔板1置于穩(wěn)壓箱10和排氣節(jié)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(shù)據(jù)采集裝置與實施例l相同；溫度變送器8、壓力變送器9、差壓變送器7、濕度變 送器、加熱器5、制冷器6和數(shù)據(jù)采集卡的型號均與實施例1相同。
本例的測量裝置為6個，其測量管路分別并聯(lián)接于穩(wěn)壓箱10上，并與穩(wěn)壓箱10內(nèi)的溫 度變送器8和壓力變送器9連接，6個孔板兩端均設(shè)置與差壓變送器7連接的測壓管16。本 例一個噴嘴設(shè)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(biāo)準(zhǔn)立方米，其測量管路上安裝HB3602-16. 89孔板1，其測量范圍為0 14(Jkg/h; 一個噴嘴設(shè)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(biāo)準(zhǔn)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(shè) 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(biāo)準(zhǔn) 立方米，其測量管路上安裝HB3602-9.880孔板l;將噴嘴接到對應(yīng)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(jù)用戶需要可設(shè)置多條，各條測量管路15測量的流量范圍 可相同，也可不同，根據(jù)各流量范圍選擇不同型號的孔板l。
權(quán)利要求1、一種用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，包括顯示和數(shù)據(jù)采集裝置、進氣裝置和測量裝置，其特征在于進氣裝置通過殼體內(nèi)穩(wěn)壓箱與測量裝置連接，殼體內(nèi)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(jié)流閥，孔板置于穩(wěn)壓箱和排氣節(jié)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(jù)權(quán)利要求l所述的用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，其特征在于所述的 進氣裝置包括制冷器、加熱器、壓力調(diào)節(jié)閥和進氣節(jié)流閥，壓力調(diào)節(jié)閥一端依次連接加熱器 和制冷器，另一端通過進氣節(jié)流閥與殼體內(nèi)的穩(wěn)壓箱連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，其特征在于所述的 穩(wěn)壓箱內(nèi)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于進氣管路和測量管 路中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，其特征在于所述的 測量裝置為多個，其測量管路分別并聯(lián)接于穩(wěn)壓箱上，并與穩(wěn)壓箱內(nèi)的溫度變送器和壓力變 送器連接，各孔板兩端均設(shè)置與差壓變送器連接的測壓管。
專利摘要一種用于重型燃氣輪機的噴嘴氣體流量試驗器，屬于燃氣輪機技術(shù)領(lǐng)域。包括顯示和數(shù)據(jù)采集裝置、進氣裝置和測量裝置，進氣裝置通過殼體內(nèi)穩(wěn)壓箱與測量裝置連接，殼體內(nèi)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(jié)流閥，孔板置于穩(wěn)壓箱和排氣節(jié)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(jié)構(gòu)緊湊，能進行多流量范圍同時測量，能同時進行某一流量的多噴嘴測量，能測6kg/h～170kg/h流量范圍，能同時顯示多流量測量值；數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定；測量準(zhǔn)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(yōu)先權(quán)日2007年4月29日
發(fā)明者傅大為, 凱 劉, 張寶誠, 張炳海, 楊勝群, 王訪華 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司