一种抑制喘振的管道的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种抑制喘振的管道，包括涡轮机，涡轮机设有进风管道和出风管道，抑制喘振的管道还包括旁通管，旁通管连接在进风管道和出风管道上，旁通管上设有阀门。本发明的抑制喘振的管道结构简单，在减少能量和资源的损失下抑制喘振的发生。
【专利说明】
一种抑制喘振的管道
技术领域
[0001]本发明涉及涡轮机领域，具体而言，涉及一种抑制喘振的管道。
【背景技术】
[0002]喘振是涡轮机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动，对于涡轮机有着很严重的危害。
[0003]目前常用的抑制喘振的方法是，系统判定设备发生喘振时进行停机或提高转速来防止发生喘振。但停机影响设备使用的连续性，加速涡轮机的转速则会照成能源浪费。
[0004]因此为解决现有抑制喘振造成的资源和能源浪费的问题，有必要提供一种结构简单，在减少能量和资源的损失下抑制喘振的发生的抑制喘振的管道。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单，在减少能量和资源的损失下抑制喘振的发生的抑制喘振的管道。
[0006]为解决上述问题，本发明提供的解决方案如下:
[0007 ] 一种抑制喘振的管道，包括涡轮机，所述涡轮机设有进风管道和出风管道，
[0008]所述抑制喘振的管道还包括旁通管，所述旁通管连接在所述进风管道和所述出风管道上，所述旁通管上设有阀门。
[0009]进一步，所述抑制喘振的管道还包括控制器和传感器，所述阀门为电磁阀，所述传感器向控制器发送反馈信号，所属控制器控制所述电阀门的启闭。控制器控制电磁阀的启闭，随时根据通断需求，开启或关闭电磁阀。控制器可采用可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器中的程序可写，可输入不同的控制程序来控制电磁阀。
[0010]进一步，所述电磁阀为比例电磁阀。电磁阀用于控制旁通管的通断，电磁阀的自动程度更高，滞后性较弱。
[0011]进一步，所述传感器为设于涡轮机上的振动传感器。震动越大，传感器的信号越强，涡轮机在正常工作时也有震动，但发生喘振时震动变得更大，这个震动可通过实验测得，然后对控制器输入相应的控制程序，当检测到震动信号接近喘振时，控制器立即向电磁阀发出控制电磁阀开启的信号，即向电磁阀供电。
[0012]进一步，所述传感器为设于所述出风管道和所述进风管道上的压力传感器。进风管道和出风管道上各自设有压力传感器，压力传感器将测得的进风管道和出风管道的压力反馈给控制器。
[0013]进一步，所述传感器为设于所述祸轮机内的流向角传感器。当流向角传感器感测到气流的方向从出风管道倒灌时，向控制器发出反馈信号，控制器立即向电磁阀发出控制电磁阀开启的信号，即向电磁阀供电。
[0014]进一步，所述抑制喘振的管道还包括报警装置，所述报警装置在发生喘振时发出警报并使所述的涡轮机停止工作。
[0015]进一步，所述阀门为单向阀，气体在所述单向阀中的流向为从所述出风管道到所述进风管道。使得旁通管中的气体流向更加稳定，避免空气的回流。
[0016]进一步，所述旁通管的数量至少为一条。旁通管的数量不固定，可根据实际情况设置旁通管的数量。
[0017]进一步，所述旁通管上设有过滤网。过滤网的作用是防止旁通管和电磁阀的堵塞。
[0018]本发明与现有技术相比，其显著优点是:本发明的抑制喘振的管道采用在进风管道和出风管道之间加设旁通管，增大涡轮机的流量范围，在发生或即将发生喘振时，旁通管上的阀门开启，进风管道和出风管道之间增设的旁通管，降低了出风管道的压力，抑制了喘振的发生。本发明的抑制喘振的管道结构简单，在减少能量和资源的损失下抑制喘振的发生。
[0019]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0021]图1示出了本发明实施例第一实施方式所提供的一种抑制喘振的管道的剖面结构示意图；
[0022]图2示出了本发明实施例第一实施方式所提供的一种抑制喘振的管道的模块图；
[0023]图3示出了本发明实施例所提供的一种抑制喘振的管道的喘振特性曲线示意图；
[0024]图4示出了本发明实施例第二实施方式所提供的一种抑制喘振的管道的剖面结构示意图；
[0025]图5示出了本发明实施例第二实施方式所提供的一种抑制喘振的管道的模块图。
[0026]主要元件符号说明:
[0027]100、200-抑制喘振的管道；101-进风管道；102-出风管道；103-旁通管；104-电磁阀；105-控制器;106、107、206-传感器;110-涡轮机。
【具体实施方式】
[0028]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对抑制喘振的管道进行更全面的描述。附图中给出了抑制喘振的管道的优选实施例。但是，抑制喘振的管道可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对抑制喘振的管道的公开内容更加透彻全面。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在抑制喘振的管道的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0032]实施例1
[0033]如图1所示，一种抑制喘振的管道100包括涡轮机110，涡轮机110设有进风管道101和出风管道102，抑制喘振的管道100还包括旁通管103，旁通管103设于进风管道101和出风管道102之间，旁通管103上设有阀门。
[0034]具体的，喘振是涡轮机110在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。流量减小到最小值时出风管道102压力会突然下降，涡轮机110的排气压力小于管道压力，从而导致涡轮机110中的介质无法通过管道排出，于是被输送介质倒流回机内，倒流的介质冲击涡轮机110的叶轮，发生喘振。喘振的产生与流体机械和管道的特性有关，管道系统的容量越大，则喘振越强，频率越低。流体机械的喘振会破坏机器内部介质的流动规律性，产生机械噪声，引起工作部件的强烈振动，造成涡轮机110的损坏。一旦喘振引起管道、机器及其基座共振时，还会造成严重后果。
[0035]上述，正常工作时，进风管道101和出风管道102通过涡轮机110的叶轮连通，喘振是由于压缩机110排气压力小于管道压力导致的.在进风管道101和出风102之间加设旁通管103，阀门开启时，旁通管103使得出风管道102的压力降低，出风管道102的压力在较短的时间卸去。可以理解为在还没来得及发生喘振的时候就将出风管道102的压力卸去，抑制了涡轮机110的喘振现象的发生。
[0036]具体的，旁通管103为管状体，旁通管103与进风管道101和出风管道102为可拆卸式的连接，如通过三通接头连接等。旁通管103与进风管道101和出风管道102的可拆卸连接使得结构更加灵活，在旁通管103损坏时，可随时更换旁通管103，节约维护成本。
[0037]本实施例中，阀门为电磁阀104。
[0038]具体的，电磁阀104是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀104可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。本实施例中电磁阀104用于控制旁通管路的通断，电磁阀104为常闭式电磁阀，即在不通电时，电磁阀104关闭，旁通管103不通，通电时，电磁阀104开启，旁通管103连通。电磁阀104可为比例电磁阀，比例电磁阀根据输入电流的大小调节不同的开度，从而控制气体的流量，可根据反馈信号对比例电磁阀输入不同的电流，按需要控制旁通管103的流量。
[0039]本实施例中，抑制喘振的管道100还包括控制器105和传感器106、107，所述阀门为电磁阀104，控制器105通过传感器106、107判断涡轮机110管道内的压力情况，控制器105控制电磁阀104的启闭。
[0040]具体的，控制器105设于旁通管103上，在其他的实施例中，控制器105设于涡轮机110上。控制器105为可编程逻辑控制器(PLC)，将抑制喘振的管道100的各个控制程序输入到控制器105，控制器105根据其内部的程序控制各个逻辑部件的动作。
[0041 ]本实施例中，涡轮机110管道上和出风管道102上分别设有传感器106、107，所述传感器为的压力传感器。
[0042]上述，如图2所示，涡轮机110管道上设有传感器106用以感测涡轮机110的压力，出风管道102上设有传感器107用以感测出风管道102的压力，然后实时将信号传递给控制器105，控制器105上预先的设有喘振压力判断程序。通过传感器106和传感器107对压力的监测，控制器105通过预设程序来判断抑制喘振的管道100是否接近于喘振。传感器106、107和控制器105组成的闭合回路，相当于抑制喘振的管路100的反馈系统。当控制器105判定抑制喘振的管道100接近喘振时，控制器105会向电磁阀104发出控制信号，电磁阀104开启，旁通管103导通，将出风管道102和进风管道101的压力连通、平衡，使得出风管道102高出的压力迅速的卸压，抑制了涡轮机110喘振的发生。
[0043]如图3所示，可以理解，本发明的抑制喘振的管道100只能抑制喘振的发生，减小喘振区，增大工作区，即增大涡轮机110在更大出风管道102压力下工作，使喘振临界线左移。但抑制喘振的管道100不能避免喘振的发生。
[0044]本实施例中，抑制喘振的管道100还包括报警装置(图中未示出)，述报警装置在发生喘振时发出警报并使涡轮机110停止工作。
[0045]旁通管103的数量至少为一条。具体的，旁通管103的数量不固定。本实施例中，进风管道101和出风管道102之间连接有一条旁通管103，连接一条旁通管103结构简单，只有一个电磁阀104，控制也简单。在另一实施例中，进风管道101和出风管道102之间设置了多条旁通管103，多条旁通管103的流量大，抑制喘振的效果相对更好。
[0046]本实施例中，旁通管103上设有单向阀(图中未示出)，气体在单向阀中的流向为从出风管道102到进风管道101。
[0047]具体的，旁通管103在出风管道102压力高于进风管道101压力时气体流通，所以旁通管103中的气体流向总是从出风管道102到进风管道101的，加设单向阀使得气体的流向更加稳定，不会在旁通管103中出现回流。
[0048]本实施例中，旁通管103上设有过滤网(图中未示出)。
[0049]具体的，过滤网由金属丝网加工而成，用于滤去空气中的粉尘颗粒的杂质，避免旁通管103以及其上的电磁阀104的堵塞，滤网的网口较小，通常采用抗腐蚀、耐氧化的材质。
[0050]实施例2
[0051]如图4所示，抑制喘振的管道200包括涡轮机110，涡轮机110设有进风管道101和出风管道102，抑制喘振的管道200还包括旁通管103，旁通管103设于进风管道101和出风管道102之间，旁通管103上设有阀门。
[0052]具体的，喘振是涡轮机110在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。流量减小到最小值时出风管道102压力会突然下降，涡轮机110的排气压力小于管道压力，从而导致涡轮机110中的介质无法通过管道排出，于是被输送介质倒流回机内，倒流的介质冲击涡轮机110的叶轮，发生喘振。喘振的产生与流体机械和管道的特性有关，管道系统的容量越大，则喘振越强，频率越低。流体机械的喘振会破坏机器内部介质的流动规律性，产生机械噪声，引起工作部件的强烈振动，造成涡轮机110的损坏。一旦喘振引起管道、机器及其基座共振时，还会造成严重后果。
[0053]上述，正常工作时，进风管道101和出风管道102通过涡轮机110的叶轮连通，喘振是由于压缩机110排气压力小于管道压力导致的，在进风管道101和出风102之间再加旁通管103，阀门开启，旁通管使得出风管道102的压力降低。出风管道102的压力在较短的时间卸去，可以理解为在还没来得及发生喘振的时候就将出风管道102的压力卸去，抑制了涡轮机110的喘振现象的发生。
[0054]具体的，旁通管103为管状体，旁通管103与进风管道101和出风管道102为可拆卸式的连接，如通过三通接头连接等。旁通管103与进风管道101和出风管道102的可拆卸连接使得结构更加灵活，在旁通管103损坏时，可随时更换旁通管103，节约维护成本。
[0055]本实施例中，阀门为电磁阀104。
[0056]具体的，电磁阀104是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀104可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。本实施例中电磁阀104用于控制旁通管路的通断，电磁阀104为常闭式电磁阀，即在不通电时，电磁阀104关闭，旁通管103不通，通电时，电磁阀104开启，旁通管103连通。电磁阀104可为比例电磁阀，比例电磁阀根据输入电流的大小调节不同的开度，从而控制气体的流量，可根据反馈信号对比例电磁阀输入不同的电流，按需要控制旁通管103的流量。
[0057]本实施例中，抑制喘振的管道200还包括控制器105和传感器206，阀门为电磁阀104，控制器105通过传感器206判断涡轮机110管道内的压力情况，控制器105控制电磁阀104的启闭。
[0058]具体的，控制器105设于旁通管103上，在其他的实施例中，控制器105设于涡轮机110上。控制器105为可编程逻辑控制器(PLC)，将抑制喘振的管道200的各个控制程序输入到控制器105，控制器105根据其内部的程序控制各个逻辑部件的动作。
[0059]本实施例中，传感器206为设于涡轮机110上的振动传感器。
[0060]上述，如图5所示，涡轮机110上设有传感器206，传感器206用于感测涡轮机110的震动，实时将感测到的振动信号反馈给控制器105，控制器105中提前输入了实验测得的喘振振动信号，当传感器206反馈给控制器105的信号达到喘振时。控制器105立即向电磁阀104发出控制信号，即使得电磁阀104通电，电磁阀104开启，旁通管103导通，使进风管道101和出风管道102之间的流量增大。出风管道102高出的压力迅速的卸压，抑制了涡轮机110喘振的发生。
[0061]在另一实施例中，传感器206为设于涡轮机110内的流向角传感器。当流向角传感器感测到气流的方向从出风管道102倒灌时，向控制器105发出反馈信号，控制器105立即向电磁阀104发出控制电磁阀104开启的信号，即向电磁阀104供电，电磁阀104开启，旁通管103导通，使进风管道101和出风管道102之间的流量增大，降低了出风管道102的压力。出风管道102高出的压力迅速的卸压，抑制了涡轮机110喘振的发生。
[0062]如图3所示，可以理解，本发明的抑制喘振的管道200只能抑制喘振的发生，减小喘振区，增大工作区，即增大涡轮机110在更大出风管道102压力下工作，使喘振临界线左移。但抑制喘振的管道200不能避免喘振的发生。
[0063]本实施例中，抑制喘振的管道200还包括报警装置(图中未示出)，述报警装置在发生喘振时发出警报并使涡轮机110停止工作。
[0064]旁通管103的数量至少为一条。具体的，旁通管103的数量不固定。本实施例中，进风管道101和出风管道102之间连接有一条旁通管103，连接一条旁通管103结构简单，只有一个电磁阀104，控制也简单。在另一实施例中，进风管道101和出风管道102之间设置了多条旁通管103，多条旁通管103的流量大，抑制喘振的效果相对更好。
[0065]本实施例中，旁通管103上设有单向阀(图中未示出)，气体在单向阀中的流向为从出风管道102到进风管道101。
[0066]具体的，旁通管103在出风管道102压力高于进风管道101压力时气体流通，所以旁通管103中的气体流向总是从出风管道102到进风管道101的，加设单向阀使得气体的流向更加稳定，不会在旁通管103中出现回流。
[0067]本实施例中，旁通管103上设有过滤网(图中未示出)。
[0068]具体的，过滤网由金属丝网加工而成，用于滤去空气中的粉尘颗粒的杂质，避免旁通管103以及其上的电磁阀104的堵塞，滤网的网口较小，通常采用抗腐蚀、耐氧化的材质。
[0069]本发明的抑制喘振的管道采用在进风管道和出风管道之间加设旁通管，增大涡轮机的流量范围，在发生或即将发生喘振时，旁通管上的阀门开启，进风管道和出风管道之间增设的旁通管，降低了出风管道的压力，抑制了喘振的发生。本发明的抑制喘振的管道结构简单，在减少能量和资源的损失下抑制喘振的发生。
[0070]在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0071 ]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0072]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种抑制喘振的管道，包括涡轮机，所述涡轮机设有进风管道和出风管道，其特征在于， 所述抑制喘振的管道还包括旁通管，所述旁通管连接在所述进风管道和所述出风管道上，所述旁通管上设有阀门。2.根据权利要求1所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述抑制喘振的管道还包括控制器和传感器，所述阀门为电磁阀，所述控制器通过所述传感器判断所述涡轮机的压力情况，所述控制器控制所述电磁阀的启闭。3.根据权利要求2所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述阀门为比例电磁阀。4.根据权利要求2所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述传感器为设于涡轮机上的振动传感器。5.根据权利要求2所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述涡轮机管道上和所述出风管道上分别设有所述传感器，所述传感器为的压力传感器。6.根据权利要求2所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述传感器为设于所述涡轮机内的流向角传感器。7.根据权利要求1所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述抑制喘振的管道还包括报警装置，所述报警装置在发生喘振时发出警报并使所述的涡轮机停止工作。8.根据权利要求1所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述阀门为单向阀，气体在所述单向阀中的流向为从所述出风管道到所述进风管道。9.根据权利要求1所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述旁通管的数量至少为一条。10.根据权利要求1所述的抑制喘振的管道，其特征在于，所述旁通管上设有过滤网。
【文档编号】F01D17/02GK105952497SQ201610539678
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】崔相现
【申请人】佛山格尼斯磁悬浮技术有限公司