鼓风机半闭式热力性能试验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种鼓风机半闭式热力性能试验系统，包括与鼓风机进风口连接的进风管道以及与鼓风机出风口连接的出风管道，且出风管道与进风管道之间连接有短接管道，短接管道与进风管道的连接处、短接管道与出风管道的连接处分别形成三通接头结构，且短接管道上配设有短路控制阀。本发明专利技术能够模拟进口温度不断变化的非稳态工况条件，并实现对进口为变工况状态的鼓风机进行热力性能测试。

Semi-closed Thermodynamic Performance Test System for Blower

The invention discloses a semi-closed thermal performance test system for blowers, including an air intake pipe connected with the air intake of blowers and an air outlet pipe connected with the air outlet of blowers, and a short connecting pipe is connected between the air outlet pipe and the air intake pipe, and a three-way connection structure is formed at the connecting point of the short connecting pipe and the air intake pipe, and the connecting point of the short connecting pipe and the air outlet pipe respectively. A short-circuit control valve is arranged on the connecting pipe. The invention can simulate the unsteady working condition of the inlet temperature changing continuously, and realize the thermal performance test of the blower whose inlet is in variable working condition.

【技术实现步骤摘要】
鼓风机半闭式热力性能试验系统
本专利技术涉及鼓风机热力性能试验领域，尤其涉及一种鼓风机半闭式热力性能试验系统。
技术介绍
鼓风机常规热力性能试验系统分为开式和闭式试验系统。开式试验系统一般包括管路系统及系统阀门、测试仪表等，采用开式试验系统，可以通过调节管道阀门，能全面验证风机在不同工况点下的功率、全压、进出口温度、进出口压力、流量等性能参数，但开式系统进、出口均直通大气，因此风机对气体温度的影响难以得到准确验证。闭式试验系统一般包括管路系统、循环冷却系统、补加气系统、抽真空系统及系统阀门、测试仪表等。试验介质一般为N2、CO2、He，试验管道为标准试验管道，闭式试验系统能较好模拟风机实际运行工况，但设备投资巨大。对为超大型容器内提供循环气体的鼓风机，若真实模拟实际运行工况，需对标准闭式试验管道进行改造，专门设计大型风室，试验设备体积庞大，不利于实际操作。开式试验系统进口温度通常为室温、闭式试验系统进口通常为恒定温度，两者均适用于单一进口温度条件。对在进口温度不断变化的非稳态工况条件下工作的鼓风机，通过定性、定量分析，证明可以采用空气作为介质进行试验的，可考虑采取一种较为经济合理的半闭式试验系统。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足之处，提供一种鼓风机半闭式热力性能试验系统，能够实现对进口为变工况状态的鼓风机进行热力性能测试。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：.鼓风机半闭式热力性能试验系统，包括与鼓风机进风口连接的进风管道以及与鼓风机出风口连接的出风管道，且出风管道与进风管道之间连接有短接管道，短接管道与进风管道的连接处、短接管道与出风管道的连接处分别形成三通接头结构，且短接管道上配设有短路控制阀。所述进风管道的进口端配设有进口控制阀；所述出风管道的出口端配设有出口控制阀。所述进风管道、出风管道和短接管道上均配设有膨胀节。所述进风管道、出风管道和短接管道外均设有保温层。所述进风管道设为纵向直管结构，所述出风管道设为横向直管结构，所述短接管道设为L型弯管结构。它还包括配套的检测控制系统，检测控制系统包括控制模块以及设于进风管道、出风管道和/或短接管道上的流量计、压力传感器和/或温度传感器，流量计、压力传感器和/或温度传感器与控制模块的信号输入端控制连接，控制模块的信号输出端与短路控制阀、进口控制阀和出口控制阀控制连接。所述鼓风机为变频鼓风机。所述进风管道的进口端处以及出风管道的出口端处均设为变径接头。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过短接管道的设置，其与进风管道和出风管道配合形成半闭式回路，气体经进风管道进入鼓风机被压缩升温，之后进入出风管道排出，而由于短接管道的存在，出风管道内的升温气体可部分或全部经短接管道导回进风管道，实现模拟进口温度不断变化的非稳态工况条件。本专利技术吸取开式及闭式试验系统特点，采用半闭式试验系统，同时在风机进、出口均设置与大气直接连通的阀门，通过对风机转速及各阀门的联动调节，进而调节风机进口温度和压力等参数，实现对进口为变工况状态的鼓风机进行热力性能测试。附图说明图1是本专利技术的系统原理图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。如图1所示，本专利技术的鼓风机半闭式热力性能试验系统，包括与鼓风机1进风口连接的进风管道11以及与鼓风机1出风口连接的出风管道2，且出风管道2与进风管道11之间连接有短接管道9，并且进风管道11设为纵向直管结构，出风管道2设为横向直管结构，短接管道9设为L型弯管结构。短接管道9与进风管道11的连接处10、短接管道9与出风管道2的连接处8分别形成三通接头结构（三通接头结构可调节风机进出口中心高度差），且短接管道9上配设有短路电动闸阀6。本专利技术通过短接管道9的设置，其与进风管道11和出风管道2配合形成半闭式回路，气体经进风管道11进入鼓风机1被压缩升温，之后进入出风管道2排出，而由于短接管道9的存在，出风管道2内的升温气体可部分或全部经短接管道9导回进风管道11，实现模拟进口温度不断变化的非稳态工况条件，从而可以验证该条件下的风机热力性能。本实施例中，所述进风管道11的进口端处设为变径接头4，并配设有进口电动蝶阀7；所述出风管道2的出口端处也设为变径接头4，并配设有出口电动闸阀5。通过在试验管道出口及闭式回路中设置电动闸阀，可调节系统风阻，保证风机进口压力维持恒定。其通过调节出口电动闸阀5释放风机出口高压热空气，避免因系统管路短，升温功率小，导致风机进口温度过高。另外，出口电动闸阀5还作为防喘振阀门使用。以上各管道、阀门两端面法兰型式为凸面法兰，风门控制方式为模拟量控制，并反馈模拟量信号。本专利技术的鼓风机半闭式热力性能试验系统还包括配套的检测控制系统，检测控制系统包括控制模块以及设于进风管道11、出风管道2和/或短接管道9上的流量计、压力传感器和/或温度传感器，流量计、压力传感器和/或温度传感器与控制模块的信号输入端控制连接，控制模块的信号输出端与短路电动闸阀6、进口电动蝶阀7和出口电动闸阀5控制连接。图1中附图标记12指示为流量计安装位，附图标记13指示为测压接口。检测控制系统可根据进口条件监测，对短路电动闸阀6、进口电动蝶阀7和出口电动闸阀5进行联合控制，进而调节进口温度和压力等参数，实现对鼓风机热力性能的试验验证。所述进风管道11、出风管道2和短接管道9上均配设有波纹状金属膨胀节3，对管道热变形进行补偿，防止损伤风机。所述进风管道11、出风管道2和短接管道9外均设有保温层，以减少散热功率损失。本实施例中，所述鼓风机1选用为变频鼓风机。该鼓风机半闭式热力性能试验系统在采用空气作为介质进行试验的情况下，吸取开式及闭式试验系统特点，采用半闭式试验系统，同时在风机进、出口均设置与大气直接连通的阀门，通过对风机转速及各阀门的联动调节，进而调节风机进口温度和压力等参数，实现对进口为变工况状态的鼓风机进行热力性能测试。该鼓风机半闭式热力性能试验系统在运行过程中通过对鼓风机变频调速，调节回路中的阀门保持风机进口压力，通过调节进、出口阀门控制进口气流升温速度，进而测试出各工况点轴功率、进、出口压力条件下流量、温度等参数。在特定工况下，半闭式试验系统可替代闭式试验系统对鼓风机进行热力性能验证，显著减少了试验设备的投入成本。以上实施例仅用以说明而非限制本专利技术的技术方案，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.鼓风机半闭式热力性能试验系统，其特征在于：包括与鼓风机进风口连接的进风管道以及与鼓风机出风口连接的出风管道，且出风管道与进风管道之间连接有短接管道，短接管道与进风管道的连接处、短接管道与出风管道的连接处分别形成三通接头结构，且短接管道上配设有短路控制阀。

【技术特征摘要】
1.鼓风机半闭式热力性能试验系统，其特征在于：包括与鼓风机进风口连接的进风管道以及与鼓风机出风口连接的出风管道，且出风管道与进风管道之间连接有短接管道，短接管道与进风管道的连接处、短接管道与出风管道的连接处分别形成三通接头结构，且短接管道上配设有短路控制阀。2.如权利要求1所述的鼓风机半闭式热力性能试验系统，其特征在于：所述进风管道的进口端配设有进口控制阀；所述出风管道的出口端配设有出口控制阀。3.如权利要求1或2所述的鼓风机半闭式热力性能试验系统，其特征在于：所述进风管道、出风管道和短接管道上均配设有膨胀节。4.如权利要求3所述的鼓风机半闭式热力性能试验系统，其特征在于：所述进风管道、出风管道和短接管道外均设有保温层。5.如权利要求4所述的鼓风机半闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢印，张楠，葛跃东，文秀明，张玉龙，贾乾，
申请(专利权)人：卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司，卧龙电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41