一种透平吹风试验装置的制作方法

本实用新型涉及透平检测技术领域，尤其涉及一种透平吹风试验装置。

背景技术：

有机工质的热力学特性对有机朗肯循环各个热力过程的实现部件的设计有重要影响，因此针对不同热源等级的有机工质进行高性能透平的设计和选型工作具有重要的现实意义。对于蒸汽透平或者燃气透平而言，其气动设计水平已达到很高水平。对于有机朗肯循环系统中使用的透平，从原理上来说与蒸汽透平无区别，但是由于有机工质的热物理性质与蒸汽有较大的区别，有机工质分子量大、音速低，流动为跨音速流动，马赫数大，透平内工质流量小，密度大、容积流量小，总焓降小、膨胀比高，流动较为复杂，特别是激波、激波与边界层的干扰引起的损失较大，因此在有机朗肯循环透平的选择和设计时，必须基于有机工质物性特定对透平的气动性能进行分析。我国对有机朗肯循环系统的研究起步晚，就目前而言，很多国内学者对有机工质和热力循环进行了一定的研究，但是大多停留在理论研究和小型试验阶段。

现有技术中，目前的水蒸气透平、燃气透平的吹风试验一般都采用空气介质，对于有机工质透平而言，由于有机工质与空气的物性差异大，在透平内易产生超音速流动，导致数值模拟结果精度低的问题，有机工质透平的气动特性研究还需依靠吹风试验。

因此，如何提供一种透平吹风试验装置，以提高试验准确性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种透平吹风试验装置，以提高试验准确性。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种透平吹风试验装置，包括加热装置、蒸发器、稳压罐、试验风筒、冷凝器和气动泵，其中，所述蒸发器通过第一管路与所述稳压罐连通，所述稳压罐通过第二管路与所述试验风筒连通，所述试验风筒通过第三管路与所述冷凝器连通，所述冷凝器通过第四管路与所述蒸发器连通，所述气动泵设置在所述第四管路上，所述加热装置用于为所述蒸发器提供热量，所述冷凝器上设置有有机工质充入口。

优选的，上述气动泵通过第五管路与所述试验风筒连通，所述第五管路上设置有空气入口。

优选的，上述第五管路上设置有第五截止阀门。

优选的，上述稳压罐通过第六管路与所述冷凝器连通。

优选的，上述第六管路上设置有第六截止阀门。

优选的，上述第一管路上设置有第一截止阀门，所述第二管路上设置有第二截止阀门，所述第三管路上设置有第三截止阀门，所述第四管路上设置有第四截止阀门。

优选的，在所述第二管路上其位于所述试验风筒的入口处设置有第一调节阀门。

优选的，在所述第二管路上其位于所述试验风筒的入口处设置有流量计、测压装置和测温装置。

优选的，在所述第四管路上其位于所述蒸发器的入口处设置有第二调节阀门。

本实用新型提供的透平吹风试验装置，包括加热装置、蒸发器、稳压罐、试验风筒、冷凝器和气动泵，其中，所述蒸发器通过第一管路与所述稳压罐连通，所述稳压罐通过第二管路与所述试验风筒连通，所述试验风筒通过第三管路与所述冷凝器连通，所述冷凝器通过第四管路与所述蒸发器连通，所述气动泵设置在所述第四管路上，所述加热装置用于为所述蒸发器提供热量，所述冷凝器上设置有有机工质充入口。

使用时，将有机工质通过有机工质充入口充入冷凝器，经气动泵升压后进入蒸发器，工质在蒸发器内与加热介质换热，加热装置用于为蒸发器提供热量，工质汽化后进入稳压罐，当参数达到吹风要求时，工质经稳压罐进入吹风试验风筒，工质流经吹风试验风筒内的透平叶栅时通过叶栅上的测点观测叶栅内的流动状况，工质离开吹风试验风筒进入冷凝器冷凝成液态，达到工质回收的目的，以备再次试验。通过有机介质进行吹风试验，提高了试验准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的透平吹风试验装置的结构示意图。

上图1中：

加热装置1、蒸发器2、稳压罐3、试验风筒4、冷凝器5、气动泵6、空气入口7。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的透平吹风试验装置的结构示意图。

本实用新型实施例提供的透平吹风试验装置，包括加热装置1、蒸发器2、稳压罐3、试验风筒4、冷凝器5和气动泵6，其中，蒸发器2通过第一管路与稳压罐3连通，稳压罐3通过第二管路与试验风筒4连通，试验风筒4通过第三管路与冷凝器5连通，冷凝器5通过第四管路与蒸发器2连通，气动泵6设置在第四管路上，加热装置1用于为蒸发器2提供热量，冷凝器5上设置有有机工质充入口。

使用时，将有机工质通过有机工质充入口充入冷凝器5，经气动泵6升压后进入蒸发器2，工质在蒸发器2内与加热介质换热，加热装置1用于为蒸发器2中的加热介质提供热量，工质汽化后进入稳压罐3，当参数达到吹风要求时，工质经稳压罐3进入吹风试验风筒4，工质流经试验风筒4内的透平叶栅时通过叶栅上的测点观测叶栅内的流动状况，工质离开吹风试验风筒4进入冷凝器5冷凝成液态，达到工质回收的目的，以备再次试验。通过有机介质进行吹风试验，提高了试验准确性。

其中，气动泵6通过第五管路与试验风筒4连通，第五管路上设置有空气入口7。整个装置若只进行空气吹风试验而不采用有机介质，可不必启动加热装置1、冷凝器5和气动泵6，只需启动驱动气动泵64的压气机即可，压气机将压缩空气通过输送至试验风筒，空气流经试验风筒4内叶栅时通过叶栅上的测点观测叶栅内的流动状况，空气离试验开风筒4直接排放至大气环境。有机工质与空气吹风的切换只需通过设备前后的阀门启闭实现，具体的，第一管路上设置有第一截止阀门，第二管路上设置有第二截止阀门，第三管路上设置有第三截止阀门，第四管路上设置有第四截止阀门第五管路上设置有第五截止阀门，可以实现各个管路的开闭。

具体的，首先，可采用常规空气吹风，测量空气在叶栅中的流动特点，此方法简单、快捷无需启动整个装置；然后，采用有机工质吹风，可按照透平设计工况进行升压、升温，也可进行变工况吹风，测量有机工质在叶栅中的流动特点，得到最接近透平内部流动特性的实验数据，由于有机工质造价高，每公斤在百元左右，因此通过冷凝器5进行工质回收，降低了试验成本，同时保证了一种工质可进行多工况(不同参数)的吹风试验，提高了试验的灵活性。

可将空气和有机工质吹风试验结果进行对比研究，达到一套装置多种工质试验的效果；试验装置采用的是循环型系统，保证试验可连续进行，具有结构紧凑、占地面积小等优点，为开展有机工质透平流动特性试验研究提供了基础。

其中，稳压罐3通过第六管路与冷凝器5连通，稳压罐3能够进行气液分离，分离出来的液体工质可直接通过第六管路流回到冷凝器5中。第六管路上设置有第六截止阀门便于开闭。

其中，在第二管路上其位于试验风筒4的入口处设置有第一调节阀门，用于调节工质的压力，进一步的，在第二管路上其位于试验风筒4的入口处设置有流量计、测压装置和测温装置，便于实时控制试验环境。在第四管路上其位于蒸发器2的入口处设置有第二调节阀门，用于调节工质的压力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。