本发明属于压缩机测试相关技术领域，更具体地，涉及一种用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置。
背景技术：
压缩机作为通用机械广泛地应用于石油化工、建筑机械等领域，对压缩机进行性能测试，在检验成品压缩机是否合格、优化压缩机结构和性能等方面意义重大。
往复式压缩机闭式性能试验系统有开式系统和闭式系统两种，其中开式系统的操作简单，设备安装要求及成本相对较低，现有的往复式压缩机性能试验台多采用此循环方式，而开式系统中压缩机进气部分直接与大气相连，进气工况接近大气工况，试验工质受限(只能为空气)，导致试验工况严重偏离设计工况等。
现阶段，部分针对小型往复式压缩机设计的性能试验台采用闭式循环方式，通过对吸气工况、介质种类进行调控，使试验条件更加接近压缩机的设计条件，此方式很好的解决了开式系统中存在的工质、工况受限问题。但是，现有的小型往复式压缩机闭式循环试验系统中进气部分通常不设置缓冲及存储装置，而是采用补气瓶直接对闭式系统管路进行充气，如此往复式压缩机的吸气脉动对流量测量的精度及进气的稳定产生影响，且控制精度要求较高，若存在补气不及时或者补气量不足时，极易发生安全事故。相应地，本领域存在着发展一种稳定性及精度较高的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置的技术需求。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置，其基于现有的往复式压缩机闭式性能试验系统的工作特点，研究及设计了一种稳定性及精度较好的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置。所述进气调节装置通过补气组件及进气温压调节组件对压缩机进气温度及压力进行调节，同时通过进气储气罐缓冲吸气气流，削减气流脉动，通过阀组精确控制系统补气，由此在确保试验系统运行稳定性、操作安全性、测试准确性的条件下，实现多进气工况下待测压缩机组的进气调节及性能测试。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置，所述进气调节装置包括补气组件及进气温压调节组件，所述补气组件连接于所述进气温压调节组件，所述进气调节装置通过所述进气温压调节组件连接于待测压缩机的排气管路及吸气口；
所述补气组件与所述进气温压调节组件协同作用以使所述待测压缩机的进气温度及进气压力稳定在预定进气温度及预定进气压力；其中，所述补气组件用于提供稳定的气源以对所述进气温压调节组件进行充气，其包括依次相连接的补气压缩机、补气储气罐及控制阀组，所述补气储气罐用于存储补充气体；所述进气温压调节组件用于保持所述待测压缩机进气的温度及压力恒定，其包括进气储气罐，所述进气储气罐用于稳定待测压缩机的进气气流。
进一步地，所述进气温压调节组件还包括温度微调换热器，所述进气储气罐通过所述温度微调换热器连接于所述排气管路。
进一步地，所述控制阀组包括手动截止阀、减压阀、电磁阀、自动调节阀及止回阀，所述补气储气罐、所述截止阀、所述减压阀、所述电磁阀、所述自动调节阀、所述止回阀及所述进气储气罐依次相连接。
进一步地，所述补气组件包括第一截止阀及干燥过滤器，所述补气压缩机依次通过所述干燥过滤器及所述第一截止阀连接于所述补气储气罐。
进一步地，所述补气组件还包括第二截止阀及特殊工质补气瓶，所述第二截止阀的一端连接于所述补气储气罐与所述第一截止阀之间的管路，另一端连接于所述特殊工质补气瓶；所述第一截止阀与所述第二截止阀互锁，即所述第一截止阀或者所述第二截止阀开启时，所述第二截止阀或者所述第一截止阀关闭。
进一步地，所述补气组件还包括分别设置在所述补气储气罐上的第一温度传感器及第一压力传感器，所述第一温度传感器及所述第一压力传感器分别用于检测所述补气储气罐内的气体温度及压力。
进一步地，所述补气组件还包括分别设置在所述补气储气罐上的第一安全阀及第一泄压电磁阀，所述第一安全阀及所述第一泄压电磁阀均连接于放空口。
进一步地，所述进气温压调节组件还包括第二排污阀、第二温度传感器、第二压力传感器、快开进气电磁阀及防真空负压控制阀，所述第二排污阀、所述第二温度传感器、所述第二压力传感器、所述快开进气电磁阀及所述防真空负压控制阀分别设置在所述进气储气罐上。
进一步地，所述进气温压调节组件还包括爆破片及法兰接头，所述法兰接头连接于所述进气储气罐，所述爆破片设置在所述法兰接头内。
进一步地，所述爆破片包括反向防爆破支架、爆破膜及隔绝网，所述爆破膜设置在所述反向防爆破支架与所述隔绝网之间，所述隔绝网邻近所述进气储气罐设置；所述进气储气罐的容积为所述待测压缩机单次最大吸气量的100倍。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置主要具有以下有益效果：
1.所述补气组件与所述进气温压调节组件协同作用，可在保证进气工况恒温恒压的条件下，借助所述阀组自动控制准确模拟多种进气工况水平，借助管路切换实现多种试验工质压缩机机型的测试，具备更广泛的适用范围。
2.所述补气储气罐用于存储部分补充气体，以防止所述补气压缩机的频繁启停，还可以缓冲补气气流、削减所述补气压缩机的排气脉动，同时，所述进气储气罐稳定进气气流，削减吸气脉动，以防止对系统中的流量测量准确性的影响，提高了系统的稳定性及流量测量精度。
3.所述进气储气罐上同时设置有快开进气电磁阀、防真空负压控制阀及爆破片，以从多个角度防止所述进气储气罐形成真空而发生爆炸，防止了负压风险，对所述进气储气罐进行了多重保护；所述补气组件中通过自动调节阀来控制补气管路中的气体流量，确保了安全，且通过设置最小阀位来避免阀门关死而发生危险，提高了系统的操作安全性。
4.所述爆破膜设置在所述反向防爆破支架与所述隔绝网之间，所述隔绝网邻近所述进气储气罐设置，所述反向防爆破支架紧贴所述爆破膜以防止所述爆破膜在正压下反向爆破，所述隔绝网用于防止爆破后的残留碎片进入所述进气储气罐而堵塞管道。
附图说明
图1是本发明第一实施方式提供的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置的示意图。
图2是图1中的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置中爆破片结构的局部剖视图。
图3是图2中的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置的反向爆破支架的示意图。
图4是图2中的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置的爆破膜的示意图。
图5是图2中的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置的隔绝网的示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-补气组件，10-手动截止阀，11-减压阀，12-电磁阀，13-自动调节阀，14-止回阀，15-补气储气罐，16-第一排污阀，17-第一温度传感器，18-第一压力传感器，19-第一安全阀，20-第一泄压电磁阀，21-第一截止阀，22-干燥过滤器，23-补气压缩机，24-第二截止阀，25-特殊工质补气瓶，2-进气温压调节组件，30-进气储气罐，31-第二排污阀，32-第二温度传感器，33-第二压力传感器，34-快开进气电磁阀，35-防真空负压控制阀，36-爆破片，37-第二安全阀，38-第二泄压电磁阀，39-温度微调换热器，40-法兰接头，41-夹持环，42-反向防爆破支架，43-爆破膜，44-隔绝网。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1及图2，本发明第一实施方式提供的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置连接于待测压缩机，其包括补气组件1及进气温压调节组件2，所述补气组件1连接于所述进气温压调节组件2，所述进气温压调节组件2用于连接待测压缩机。
所述补气组件1用于建立稳定的气源以对待补气组件进行充气，其包括手动截止阀10、减压阀11、电磁阀12、自动调节阀13、止回阀14、补气储气罐15、第一排污阀16、第一温度传感器17、第一压力传感器18、第一安全阀19、第一泄压电磁阀20、第一截止阀21、干燥过滤器22、补气压缩机23、第二截止阀24及特殊工质补气瓶25。
所述干燥过滤器22的入口及出口分别连接于所述补气压缩机23及所述第一截止阀21的一端，所述第一截止阀21的另一端连接于所述补气储气罐15。所述第二截止阀24的一端连接于所述补气储气罐15与所述第一截止阀21之间的管路上，其另一端连接于所述特殊工质补气瓶25。所述补气储气罐15依次通过所述手动截止阀10、减压阀11、电磁阀12、自动调节阀13及止回阀14连接于所述进气温压调节组件2。所述第一排污阀16、所述第一温度传感器17及所述第一压力传感器18分别设置在所述补气储气罐15上。所述第一安全阀19的一端连接于所述补气储气罐15，另一端连接于排空口。所述第一泄压电磁阀20的一端连接于所述补气储气罐15，另一端连接于所述排空口。
所述手动截止阀10、所述减压阀11、所述电磁阀12、所述自动调节阀13及所述止回阀14组成控制阀组，所述控制阀组用于精确控制补气操作。其中，所述手动截止阀10用于在所述补气压缩机23启动时建立所述补气压缩机23的排气管路所需的背压条件；在所述补气压缩机23的排气压力恒定时，通过设定所述减压阀11的阀后压力值来获得不同的补气压力(该补气压力值与待测压缩机的进气压力值相等)，进而适配不同进气压力机型；所述电磁阀12用于控制补气管路的启闭，以在补气完成时切断补气管路而结束补气进程；所述自动调节阀13用于控制补气管路中的气体流量，为保证调节安全，所述自动调节阀13具有最小阀位控制，以避免阀门关死而发生危险；所述止回阀14用于补气管路中出现气体回流的现象。
所述补气储气罐15可以在补气时存储部分补充气体，以防止所述补气压缩机23的频繁启停，还可以缓冲补气气流、削减所述补气压缩机23的排气脉动。设置在所述补气储气罐15上的所述第一温度传感器17及所述第一压力传感器18分别用于检测所述补气储气罐15内的气体温度及压力；所述第一安全阀19用于防止所述补气储气罐15内的气体超压；所述第一泄压电磁阀20用于停机时对所述补气储气罐15进行泄压操作；所述排污阀16用于对所述补气储气罐15进行排污。
当补充气体为特殊气体(如天然气等)时，切断所述第一截止阀21，并开启所述第二截止阀24，所述特殊工质补气瓶25通过所述补气储气罐15及所述控制阀组对待补气组件进行补气。
请参阅图3、图4及图5，所述进气温压调节组件2用于确保闭式循环系统中进气的温度和压力恒定，其包括进气储气罐30、第二排污阀31、第二温度传感器32、第二压力传感器33、快开进气电磁阀34、防真空负压控制阀35、爆破片36、第二安全阀37、第二泄压电磁阀38、温度微调换热器39及法兰接头40。
所述温度微调换热器39连接于待测压缩机的排气管路，所述排气管路上依次设置有冷却组件、节流降压组件及流量测量组件，所述温度微调换热器39的一端连接于所述流量测量组件而另一端连接于所述进气储气罐30，其用于对待测压缩机的排气温度进行精确调节。本实施方式中，所述温度微调换热器39中的换热介质的流量是根据所述进气储气罐30内的气体温度信号进行调节的。
所述进气储气罐30用于建立待测压缩机的进气压力工况，并稳定进气气流、削减吸气脉动，以防止对系统中的流量计量的准确性产生影响。本实施方式中，所述进气储气罐30的容积为待测压缩机单次最大吸气量的100倍，以最大程度降低吸气脉动；所述进气储气罐30的一个接口连接于待测压缩机的进气口。
所述第二安全阀37及所述第二泄压电磁阀38分别设置在所述进气储气罐30上，且均连接于所述排空口。所述第二排污阀31、所述第二温度传感器32、所述第二压力传感器33、所述快开进气电磁阀34及所述防真空负压控制阀35分别设置在所述进气储气罐30上。
本实施方式中，考虑到闭式系统不与大气相连通，若出现回流或者补气不及时、充气速率不合适等问题会造成所述进气储气罐30短时间内形成真空或者超压而发生爆炸，此时通过所述快开进气电磁阀34的快速开启而使进气储气罐30与大气相连通，快速引入气流，由此防止了所述进气储气罐30形成真空而发生爆炸。所述防真空负压控制阀35用于防止所述进气储气罐30的负压风险，以对所述进气储气罐30进行二次保护。所述法兰接头40连接于所述进气储气罐30，所述爆破片36通过一对夹持环41设置在所述法兰接头40内。当所述进气储气罐30内的气体压力较低或者接近真空时，所述爆破片36瞬间向内爆破，以大面积泄放气体，进而避免所述进气储气罐30因吸瘪而发生爆炸。
所述爆破片36包括反向防爆破支架42、爆破膜43及隔绝网44，所述爆破膜43设置在所述反向防爆破支架42与所述隔绝网44之间，所述隔绝网44邻近所述进气储气罐30设置。所述反向防爆破支架42为圆形片状结构，其上开设有多个间隔设置的通孔。本实施方式中，所述反向防爆破支架42为刚性结构，其边缘连接于所述法兰接头40的内壁上，且紧贴所述爆破膜43以防止所述爆破膜43在正压下反向爆破。所述隔绝网44为圆形的刚性网状结构，其边缘连接于所述法兰接头40的内壁，以用于防止爆破后的残留碎片进入所述进气储气罐30而堵塞管道。
所述第二安全阀37及所述第二泄压电磁阀38用于防止所述进气储气罐30超压。当所述进气储气罐30的压力超过预定值时，所述第二安全阀37及所述第二泄压电磁阀38开启而自动泄放气体，继而防止所述进气储气罐30因超压而引发爆炸。所述第二泄压电磁阀38还用于实验结束后对所述进气储气罐30进行泄压。
所述第二温度传感器32及所述第二压力传感器33分别用于检测所述进气储气罐30内的气体温度及压力，所述第二温度传感器32还将检测到的气体温度值传输给控制器，所述控制器根据接收到的所述气体温度值对所述温度微调换热器39内的换热介质流量进行对应的调节。同样，所述第二排污阀31用于对所述进气储气罐30进行排污。
以下结合具体待测压缩机对本发明提供的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置进行进一步的详细说明。所用到的待测压缩机为大型往复式压缩机，设定进气压力P1＝5.4MPa，进气温度T1＝25℃，压缩介质为空气。
大型往复式压缩机闭式性能试验系统中的待测压缩机所排出的高温高压气体经过初冷却、节流减压、流量计量后返回至进气调节装置，由此共同用于确保待测压缩机的进气温度及压力恒定。
气体工质流经所述温度微调换热器39对回气温度进行微调，所述控制器根据来自所述第二温度传感器32检测到的气体温度来调节所述温度微调换热器39内的换热介质的流量，保证冷却后温度恰好降至待测压缩机的设定进气温度T1＝25℃。
待测压缩机的进气压力恒定通过所述进气储气罐30和所述补气组件1共同来实现，所述进气储气罐30对来流进行缓冲，消除吸气气流脉动，保证待测压缩机的吸气压力平稳。待测压缩机在启动至稳定运行阶段，排气侧气体压力提高，容积降低，故需要对系统进行充气。设定所述补气组件1中的所述补气压缩机23的最大排气压力为9MPa，补气气流经所述干燥过滤器22干燥过滤后暂时存储在所述补气储气罐15中。补气气流流经所述减压阀11后压力降低至5.4MPa(待测压缩机的进气压力)，对所述进气储气罐30也即闭式循环系统进行充气。充气过程中，通过控制所述自动调节阀13的开度来控制补气气流流量，所述自动调节阀13的开度调节的监测指标为所述进气储气罐30的压力，相应的所述第二压力传感器33检测到所述进气储气罐30的压力高于所述进气储气罐30的设定压力值(5.4MPa)时，控制减小阀门开度，进而减小补气流量，反之增大阀门开度，增大补气流量。通过控制所述电磁阀12的开度来控制补气管路的启闭，所述电磁阀12启闭的监测指标为所述进气储气罐30的压力和待测压缩机的排气压力，当两者均达到设定值时，则补气完成，控制所述电磁阀12关闭以结束补气进程。所述进气储气罐30和所述补气组件1中各元器件协同作用以保证待测压缩机的进气压力稳定在设定进气压力P1＝5.4MPa。
当待测压缩机使用工质为特殊工质时，需切断所述第一截止阀21，采用所述特殊工质气瓶25对闭式循环系统进行充气。进气温度、压力控制方法与上述采用空气测试时保持一致。
本发明提供的用于往复式压缩机闭式性能试验系统的进气调节装置，所述进气调节装置通过补气储气罐、进气储气罐及相关阀的协同配合，避免了气流脉动对系统的影响，保证了补气的平稳及系统运行的安全性，防止了系统真空及超压的发生，提高了系统测量的准确性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。