一種透平吹風試驗裝置的制作方法

本實用新型涉及透平檢測技術領域，尤其涉及一種透平吹風試驗裝置。

背景技術：

有機工質的熱力學特性對有機朗肯循環各個熱力過程的實現部件的設計有重要影響，因此針對不同熱源等級的有機工質進行高性能透平的設計和選型工作具有重要的現實意義。對于蒸汽透平或者燃氣透平而言，其氣動設計水平已達到很高水平。對于有機朗肯循環系統中使用的透平，從原理上來說與蒸汽透平無區別，但是由于有機工質的熱物理性質與蒸汽有較大的區別，有機工質分子量大、音速低，流動為跨音速流動，馬赫數大，透平內工質流量小，密度大、容積流量小，總焓降小、膨脹比高，流動較為復雜，特別是激波、激波與邊界層的干擾引起的損失較大，因此在有機朗肯循環透平的選擇和設計時，必須基于有機工質物性特定對透平的氣動性能進行分析。我國對有機朗肯循環系統的研究起步晚，就目前而言，很多國內學者對有機工質和熱力循環進行了一定的研究，但是大多停留在理論研究和小型試驗階段。

現有技術中，目前的水蒸氣透平、燃氣透平的吹風試驗一般都采用空氣介質，對于有機工質透平而言，由于有機工質與空氣的物性差異大，在透平內易產生超音速流動，導致數值模擬結果精度低的問題，有機工質透平的氣動特性研究還需依靠吹風試驗。

因此，如何提供一種透平吹風試驗裝置，以提高試驗準確性，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種透平吹風試驗裝置，以提高試驗準確性。

為了達到上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種透平吹風試驗裝置，包括加熱裝置、蒸發器、穩壓罐、試驗風筒、冷凝器和氣動泵，其中，所述蒸發器通過第一管路與所述穩壓罐連通，所述穩壓罐通過第二管路與所述試驗風筒連通，所述試驗風筒通過第三管路與所述冷凝器連通，所述冷凝器通過第四管路與所述蒸發器連通，所述氣動泵設置在所述第四管路上，所述加熱裝置用于為所述蒸發器提供熱量，所述冷凝器上設置有有機工質充入口。

優選的，上述氣動泵通過第五管路與所述試驗風筒連通，所述第五管路上設置有空氣入口。

優選的，上述第五管路上設置有第五截止閥門。

優選的，上述穩壓罐通過第六管路與所述冷凝器連通。

優選的，上述第六管路上設置有第六截止閥門。

優選的，上述第一管路上設置有第一截止閥門，所述第二管路上設置有第二截止閥門，所述第三管路上設置有第三截止閥門，所述第四管路上設置有第四截止閥門。

優選的，在所述第二管路上其位于所述試驗風筒的入口處設置有第一調節閥門。

優選的，在所述第二管路上其位于所述試驗風筒的入口處設置有流量計、測壓裝置和測溫裝置。

優選的，在所述第四管路上其位于所述蒸發器的入口處設置有第二調節閥門。

本實用新型提供的透平吹風試驗裝置，包括加熱裝置、蒸發器、穩壓罐、試驗風筒、冷凝器和氣動泵，其中，所述蒸發器通過第一管路與所述穩壓罐連通，所述穩壓罐通過第二管路與所述試驗風筒連通，所述試驗風筒通過第三管路與所述冷凝器連通，所述冷凝器通過第四管路與所述蒸發器連通，所述氣動泵設置在所述第四管路上，所述加熱裝置用于為所述蒸發器提供熱量，所述冷凝器上設置有有機工質充入口。

使用時，將有機工質通過有機工質充入口充入冷凝器，經氣動泵升壓后進入蒸發器，工質在蒸發器內與加熱介質換熱，加熱裝置用于為蒸發器提供熱量，工質汽化后進入穩壓罐，當參數達到吹風要求時，工質經穩壓罐進入吹風試驗風筒，工質流經吹風試驗風筒內的透平葉柵時通過葉柵上的測點觀測葉柵內的流動狀況，工質離開吹風試驗風筒進入冷凝器冷凝成液態，達到工質回收的目的，以備再次試驗。通過有機介質進行吹風試驗，提高了試驗準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的透平吹風試驗裝置的結構示意圖。

上圖1中：

加熱裝置1、蒸發器2、穩壓罐3、試驗風筒4、冷凝器5、氣動泵6、空氣入口7。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參考圖1，圖1為本實用新型實施例提供的透平吹風試驗裝置的結構示意圖。

本實用新型實施例提供的透平吹風試驗裝置，包括加熱裝置1、蒸發器2、穩壓罐3、試驗風筒4、冷凝器5和氣動泵6，其中，蒸發器2通過第一管路與穩壓罐3連通，穩壓罐3通過第二管路與試驗風筒4連通，試驗風筒4通過第三管路與冷凝器5連通，冷凝器5通過第四管路與蒸發器2連通，氣動泵6設置在第四管路上，加熱裝置1用于為蒸發器2提供熱量，冷凝器5上設置有有機工質充入口。

使用時，將有機工質通過有機工質充入口充入冷凝器5，經氣動泵6升壓后進入蒸發器2，工質在蒸發器2內與加熱介質換熱，加熱裝置1用于為蒸發器2中的加熱介質提供熱量，工質汽化后進入穩壓罐3，當參數達到吹風要求時，工質經穩壓罐3進入吹風試驗風筒4，工質流經試驗風筒4內的透平葉柵時通過葉柵上的測點觀測葉柵內的流動狀況，工質離開吹風試驗風筒4進入冷凝器5冷凝成液態，達到工質回收的目的，以備再次試驗。通過有機介質進行吹風試驗，提高了試驗準確性。

其中，氣動泵6通過第五管路與試驗風筒4連通，第五管路上設置有空氣入口7。整個裝置若只進行空氣吹風試驗而不采用有機介質，可不必啟動加熱裝置1、冷凝器5和氣動泵6，只需啟動驅動氣動泵64的壓氣機即可，壓氣機將壓縮空氣通過輸送至試驗風筒，空氣流經試驗風筒4內葉柵時通過葉柵上的測點觀測葉柵內的流動狀況，空氣離試驗開風筒4直接排放至大氣環境。有機工質與空氣吹風的切換只需通過設備前后的閥門啟閉實現，具體的，第一管路上設置有第一截止閥門，第二管路上設置有第二截止閥門，第三管路上設置有第三截止閥門，第四管路上設置有第四截止閥門第五管路上設置有第五截止閥門，可以實現各個管路的開閉。

具體的，首先，可采用常規空氣吹風，測量空氣在葉柵中的流動特點，此方法簡單、快捷無需啟動整個裝置；然后，采用有機工質吹風，可按照透平設計工況進行升壓、升溫，也可進行變工況吹風，測量有機工質在葉柵中的流動特點，得到最接近透平內部流動特性的實驗數據，由于有機工質造價高，每公斤在百元左右，因此通過冷凝器5進行工質回收，降低了試驗成本，同時保證了一種工質可進行多工況(不同參數)的吹風試驗，提高了試驗的靈活性。

可將空氣和有機工質吹風試驗結果進行對比研究，達到一套裝置多種工質試驗的效果；試驗裝置采用的是循環型系統，保證試驗可連續進行，具有結構緊湊、占地面積小等優點，為開展有機工質透平流動特性試驗研究提供了基礎。

其中，穩壓罐3通過第六管路與冷凝器5連通，穩壓罐3能夠進行氣液分離，分離出來的液體工質可直接通過第六管路流回到冷凝器5中。第六管路上設置有第六截止閥門便于開閉。

其中，在第二管路上其位于試驗風筒4的入口處設置有第一調節閥門，用于調節工質的壓力，進一步的，在第二管路上其位于試驗風筒4的入口處設置有流量計、測壓裝置和測溫裝置，便于實時控制試驗環境。在第四管路上其位于蒸發器2的入口處設置有第二調節閥門，用于調節工質的壓力。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。