一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置及其控制方法，该气源装置包括补气单元、放气单元、稳压单元。该气源装置能够通过稳压单元(包括稳压罐、压缩机等部件)完成工作介质的自循环，并可实现工作介质的回收功能，且有效地拓展了压缩机闭式实验系统测试能力；该气源装置通过设置补气单元、放气单元可实现压缩机闭式实验系统的补气、放气；通过动态监测被测压缩机的出口压力波动，并通过对主放气阀的操作，可实现被测压缩机的快速退喘。本发明专利技术的气源装置属于离心或轴流式压缩机测试相关技术领域，不但适用于空气、二氧化碳、氮气等稳定工作介质，同样适用于氢气、氨气等易燃、易爆及腐蚀性工作介质。

A kind of air source device and its control method for closed experimental system of compressor

【技术实现步骤摘要】
一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置及其控制方法
本专利技术属于压缩空气储能
，涉及到离心或轴流式压缩机测试相关
，具体是一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置及其控制方法。
技术介绍
结合压缩空气储能系统的特点，其所用压缩机通常选用离心或轴流式，开展压缩机相关实验和测试，可以实现压缩机新产品的性能鉴定，并为设计出来的样机提供性能曲线和质量检测手段。按照实验类型的不同，压缩机实验系统可以分为开式和闭式两种，其中开式实验系统只能实现以空气为介质或其他介质(选用空气为替代气体)的压缩机性能实验，试验工况会严重偏离设计工况；闭式实验系统通过增加一套具有补气放气功能的气源装置以及换热器和减压装置，可以实现任意介质压缩机性能实验，并可以任意选择并控制进气压力和温度。目前，现有的小型压缩机闭式循环系统常选用补气瓶作为工质补气装置，若补气瓶压力小于实验系统进气压力时，需要更换气瓶，成本较高；补气瓶控制精度要求较高，若存在补气不及时或补气量不足时，容易引起压缩机喘振，造成安全事故；特殊工质可能会对环境有所危害，若采用补气瓶回收，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术的上述缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置及其控制方法，该气源装置通过设置补气单元、放气单元可实现压缩机闭式实验系统的补气、放气；通过设置稳压单元可实现工作介质的自循环以及工作介质的回收；通过动态监测被测压缩机的出口压力波动，并通过对主放气阀的操作，可实现被测压缩机的快速退喘。本专利技术的上述特点，可有效拓展压缩机闭式实验系统的测试能力，并有效提高了气源装置的安全性。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置，所述压缩机闭式实验系统包括一被测压缩机，所述被测压缩机的进气口通过一压缩气体管路与其排气口连通，所述压缩气体管路上至少设有流量计、减压阀和换热器，且所述被测压缩机的进气口和排气口处均设有压力传感器，所述流量计用以监测所述被测压缩机的进气流量，所述减压阀用以降低所述被测压缩机的排气压力，所述换热器用以调节所述被测压缩机的进气温度，其特征在于，所述气源装置包括补气单元、放气单元、稳压单元，其中，--所述补气单元，包括一补气储气罐，所述补气储气罐中设有压力传感器，所述补气储气罐通过一补气管路与所述压缩气体管路连通，且所述补气管路上设有补气截止阀和补气流量调节阀组，所述补气截止阀用以控制所述补气管路的开闭，所述补气流量调节阀组用以调节所述补气管路的补气流量；--所述放气单元，包括一缓冲罐，所述缓冲罐中设有压力传感器，所述缓冲罐通过一放气管路与所述压缩气体管路连通，且所述放气管路上设有放气截止阀和放气阀组，所述放气截止阀用以控制所述放气管路的开闭，所述放气阀组用以调节所述补气管路的放气流量；--所述稳压单元，包括一稳压罐和一稳压压缩机，所述稳压罐中设有压力传感器，所述稳压压缩机的进气管路与所述缓冲罐连通、排气管路与所述稳压罐连通，所述稳压罐还通过一通气管路分别与所述补气储气罐、缓冲罐连通，且所述稳压罐、补气储气罐、缓冲罐与所述通气管路连通的稳压通气口处分别设有一控制阀。本专利技术的上述用于压缩机闭式实验系统的气源装置，适用于离心或轴流式压缩机的测试，不但适用于空气、二氧化碳、氮气等稳定工作介质，同样适用于氢气、氨气等易燃、易爆及腐蚀性工作介质；通过监测被测压缩机的进口压力，若进口压力大于被测压缩机的实验要求值，则开启放气单元；若进口压力小于被测压缩机的实验要求值，则开启补气单元；通过稳压单元可实现工作介质的自循环以及工作介质的回收；通过放气单元可实现被测压缩机防喘振需求。优选地，所述补气管路与所述压缩气体管路连通的位置靠近所述被测压缩机的进气口。优选地，所述补气储气罐还设置一带有供气截止阀的供气管路，所述供气管路与外部工作介质高压气源连通，用以向所述补气储气罐供应满足所述压缩机闭式实验系统启动压力条件的工作介质。优选地，所述补气管路上还设有一补气止回阀，用以防止所述压缩气体管路中的压缩气体回流至所述补气管路中。优选地，所述补气管路上还设有一补气流量计，以监测所述所述补气管路的补气流量。优选地，所述放气管路上还设有一放气止回阀，用以防止所述放气管路中的气体回流至所述压缩气体管路中。优选地，所述补气流量调节阀组具有阀位反馈功能，至少包括两个并联设置的流量调节阀，分别为主流量调节阀和辅助流量调节阀，所述辅助流量调节阀用于精确调节补气流量。优选地，所述放气阀组具有阀位反馈功能，至少包括两个并联设置的放气调节阀，分别为主放气阀和辅助放气阀，所述主放气阀用于防止所述被测压缩机发生喘振，所述辅助放气阀用于调节所述被测压缩机的进口压力。优选地，所述稳压压缩机的进气管路与排气管路上均设有稳压截止阀，且至少在所述稳压压缩机的排气管路上设有增压止回阀，以防止所述稳压罐中的工作介质回流至所述稳压压缩机中。优选地，所述稳压罐上还设置一带有排气阀的排气管路，用以释放所述稳压罐的工作介质。优选地，所述稳压压缩机选用往复式压缩机，可根据排气压力实现自动启停。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种上述用于压缩机闭式实验系统的气源装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法至少包括如下步骤：SS1.实验开始前，关闭所述放气管路上的各阀门部件，并关闭所述补气储气罐的稳压通气口处的控制阀，开启所述补气管路上的各阀门部件，所述补气储气罐通过所述补气管路向所述压缩气体管路供应工作介质，待所述压缩气体管路中的工作介质压力达到所述被测压缩机的进气压力实验要求值时，关闭所述补气管路上的补气流量调节阀组；SS2.待所述压缩气体管路的压力达到所述被测压缩机的进气压力实验要求值时，启动所述被测压缩机，并保持所述补气管路上的补气截止阀、所述放气管路上的放气截止阀处于全开状态；SS3.实验过程中，通过设置在所述被测压缩机进气口处的压力传感器监测所述被测压缩机的实际进口压力，通过比较所述被测压缩机的实际进口压力与实验要求值的大小，判断对所述压缩气体管路进行补气操作或放气操作；SS4.实验过程中，保持所述缓冲罐的稳压通气口处的控制阀关闭、所述补气储气罐的稳压通气口处的控制阀开启，并通过设置在所述补气储气罐、缓冲罐和稳压罐内的压力传感器，实时监测所述补气储气罐、缓冲罐和稳压罐内的工作介质压力；当所述稳压罐内的工作介质压力低于所述补气储气罐内的工作介质压力时，关闭所述稳压罐的通气口处的控制阀；当所述稳压罐内的工作介质压力不低于所述补气储气罐内的工作介质压力时，保持所述稳压罐的通气口处的控制阀开启。优选地，步骤SS1中，根据设置在所述被测压缩机进气口处的压力传感器，监测所述压缩气体管路的工作介质压力是否达到所述被测压缩机的进气压力实验要求值。优选地，步骤SS1中，开启所述补气管路时，需要打开设置在所述补气管路上的补气截止阀和补气流量调节阀组；关闭所述放气管路时，需要关闭设置在所述放气管路上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置，所述压缩机闭式实验系统包括一被测压缩机，所述被测压缩机的进气口通过一压缩气体管路与其排气口连通，所述压缩气体管路上至少设有流量计、减压阀和换热器，且所述被测压缩机的进气口和排气口处均设有压力传感器，所述流量计用以监测所述被测压缩机的进气流量，所述减压阀用以降低所述被测压缩机的排气压力，所述换热器用以调节所述被测压缩机的进气温度，其特征在于，/n所述气源装置包括补气单元、放气单元、稳压单元，其中，/n--所述补气单元，包括一补气储气罐，所述补气储气罐中设有压力传感器，所述补气储气罐通过一补气管路与所述压缩气体管路连通，且所述补气管路上设有补气截止阀和补气流量调节阀组，所述补气截止阀用以控制所述补气管路的开闭，所述补气流量调节阀组用以调节所述补气管路的补气流量；/n--所述放气单元，包括一缓冲罐，所述缓冲罐中设有压力传感器，所述缓冲罐通过一放气管路与所述压缩气体管路连通，且所述放气管路上设有放气截止阀和放气阀组，所述放气截止阀用以控制所述放气管路的开闭，所述放气阀组用以调节所述补气管路的放气流量；/n--所述稳压单元，包括一稳压罐和一稳压压缩机，所述稳压罐中设有压力传感器，所述稳压压缩机的进气管路与所述缓冲罐连通、排气管路与所述稳压罐连通，所述稳压罐还通过一通气管路分别与所述补气储气罐、缓冲罐连通，且所述稳压罐、补气储气罐、缓冲罐与所述通气管路连通的稳压通气口处分别设有一控制阀。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于压缩机闭式实验系统的气源装置，所述压缩机闭式实验系统包括一被测压缩机，所述被测压缩机的进气口通过一压缩气体管路与其排气口连通，所述压缩气体管路上至少设有流量计、减压阀和换热器，且所述被测压缩机的进气口和排气口处均设有压力传感器，所述流量计用以监测所述被测压缩机的进气流量，所述减压阀用以降低所述被测压缩机的排气压力，所述换热器用以调节所述被测压缩机的进气温度，其特征在于，
所述气源装置包括补气单元、放气单元、稳压单元，其中，
--所述补气单元，包括一补气储气罐，所述补气储气罐中设有压力传感器，所述补气储气罐通过一补气管路与所述压缩气体管路连通，且所述补气管路上设有补气截止阀和补气流量调节阀组，所述补气截止阀用以控制所述补气管路的开闭，所述补气流量调节阀组用以调节所述补气管路的补气流量；
--所述放气单元，包括一缓冲罐，所述缓冲罐中设有压力传感器，所述缓冲罐通过一放气管路与所述压缩气体管路连通，且所述放气管路上设有放气截止阀和放气阀组，所述放气截止阀用以控制所述放气管路的开闭，所述放气阀组用以调节所述补气管路的放气流量；
--所述稳压单元，包括一稳压罐和一稳压压缩机，所述稳压罐中设有压力传感器，所述稳压压缩机的进气管路与所述缓冲罐连通、排气管路与所述稳压罐连通，所述稳压罐还通过一通气管路分别与所述补气储气罐、缓冲罐连通，且所述稳压罐、补气储气罐、缓冲罐与所述通气管路连通的稳压通气口处分别设有一控制阀。


2.根据上述权利要求所述的气源装置，其特征在于，所述补气管路与所述压缩气体管路连通的位置靠近所述被测压缩机的进气口。


3.根据上述权利要求所述的气源装置，其特征在于，所述补...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁奇，陈海生，左志涛，张雪辉，孙建亭，郭文宾，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11