一种涡轮机试验系统技术方案

本发明专利技术涉及叶轮机性能测试技术领域，具体涉及一种涡轮机试验系统，包括：涡轮机试验件，其进气端连接有高压气源，高压气源与涡轮机试验件之间安装有温度调节装置；异步电机，与涡轮机试验件的输出轴连接；飞轮储能装置，与异步电机电连接，飞轮储能装置具有释能状态和储能状态。通过飞轮储能装置储存涡轮机试验件在试验过程中发出的多余电能，并在下次测试开始阶段将该电能释放出来拖动涡轮机试验件达到设定转速以实现减少启动过程耗气量，避免了在涡轮机试验件启动过程中涡轮机试验件扇叶由于进气压力不稳导致的振动，降低了涡轮机试验件的启动难度。件的启动难度。件的启动难度。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮机试验系统


[0001]本专利技术涉及叶轮机性能测试
，具体涉及一种涡轮机试验系统。

技术介绍

[0002]涡轮机，是一种离心式或轴流式的涡轮，通过该高压力气体膨胀以经常被用来驱动产生功压缩机或发电机。涡轮机广泛用作工业过程中的制冷来源或者在储能系统中对工作介质进行膨胀做功。为了提高涡轮机的性能，建立测试平台并开展各类性能测试成为涡轮机研发设计的关键环节。
[0003]在涡轮机测试过程中，在试验平台内，将高压气体通入到涡轮机，利用涡轮机对高压气体膨胀，使得涡轮机进行工作，并对涡轮机进行性能测试。但是，现有技术中在对涡轮机进行测试时，使用的高压气体需要提前加压储存，在涡轮机启动过程中利用高压气体驱动涡轮机启动，但是由于启停过程中阀门的反复启闭调节过程，高压气体对涡轮机叶片造成不稳定的冲击，使得涡轮机叶片发生振动，影响涡轮机叶片寿命，振动幅度较大时还会造成涡轮机启动失败。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的涡轮机试验中涡轮机在启动时叶片会发生振动甚至启动失败的缺陷，从而提供一种涡轮机试验系统。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种涡轮机试验系统，包括：
[0006]涡轮机试验件，其进气端连接有高压气源，高压气源与涡轮机试验件之间安装有温度调节装置；
[0007]异步电机，与涡轮机试验件的输出轴连接；
[0008]飞轮储能装置，与异步电机电连接，飞轮储能装置具有驱动异步电机运转以带动涡轮机试验件启动的释能状态，以及在涡轮机试验件运行带动异步电机发电转动时将异步电机产生的电能存储的储能状态。
[0009]可选地，飞轮储能装置和异步电机均连接在电网上。
[0010]可选地，飞轮储能装置与电网之间安装有第一变频变压件。
[0011]可选地，异步电机与电网之间安装有第二变频变压件。
[0012]可选地，温度调节装置为电加热器，电加热器与电网连接。
[0013]可选地，温度调节装置与涡轮机试验件之间安装有气压调节装置。
[0014]可选地，异步电机与涡轮机试验件之间安装有减速箱。
[0015]可选地，涡轮机试验件包括可拆卸连接的进气段、叶栅段和排气段。
[0016]可选地，高压气源与温度调节装置之间安装有进气减压阀。
[0017]可选地，飞轮储能装置与异步电机之间安装有开关组件。
[0018]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0019]1.本专利技术提供的涡轮机试验系统，包括：涡轮机试验件，其进气端连接有高压气
源，高压气源与涡轮机试验件之间安装有温度调节装置；异步电机，与涡轮机试验件的输出轴连接；飞轮储能装置，与异步电机电连接，飞轮储能装置具有驱动异步电机运转以带动涡轮机试验件启动的释能状态，以及在涡轮机试验件运行带动异步电机发电转动时将异步电机产生的电能存储的储能状态。
[0020]在涡轮机试验系统时，需要先让涡轮机试验件启动，在涡轮机试验件启动时，利用飞轮储能装置内储存的电能为异步电机供电，利用异步电机带动涡轮机试验件转动，使得涡轮机试验件转动至额定转速后再将高压气源与涡轮机试验件连通，利用高压气源驱动涡轮机试验件转动，完成涡轮机试验件的启动。涡轮机试验件启动后可以对涡轮机试验件的转速、功率、转轴的扭矩、气体的气压和温度进行测量。在涡轮机试验件实验完成，停机过程中，涡轮机试验件带动异步电机进行发电并将电量转化为标准电能后，将电量传输到飞轮储能装置内转换为飞轮转动的机械能进行储存，以在涡轮机试验件启动时使用。通过飞轮储能装置储存涡轮机试验件在停机过程中发出的多余电能，并在下次测试开始阶段将该电能释放出来拖动涡轮机试验件达到设定转速以实现减少启动过程耗气量，避免了在涡轮机试验件启动过程中，涡轮机试验件扇叶由于气压不稳导致的振动，降低了涡轮机试验件的启动难度。
[0021]2.本专利技术提供的涡轮机试验系统，通过将异步电机与飞轮储能装置共同连接在电网上，在异步电机启动时，若飞轮储能装置中的电能驱动异步电机工作不足以带动涡轮机试验件启动时，利用电网主动供电带动异步电机工作，使得涡轮机试验件能够顺利启动。
[0022]3.本专利技术提供的涡轮机试验系统，温度调节装置与涡轮机试验件之间安装有气压调节装置。利用气压调节装置控制输入到涡轮机试验件内部的气体的气压，利用压力稳定的高压气体驱动涡轮机试验件运转，使得涡轮机试验件能够稳定运转。
[0023]4.本专利技术提供的涡轮机试验系统，涡轮机试验件包括可拆卸连接的进气段、叶栅段和排气段。通过将进气段、叶栅段和排气段可拆卸连接，便于在试验时对不同型号的进气段、叶栅段和排气段进行拆卸更换后进行试验，能够节省涡轮机试验件拆卸更换的时间，减少试验中的准备时间，提高试验效率。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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专利技术的一些实施方式，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。
[0025]图1为本专利技术的实施方式中提供的涡轮机试验系统的结构示意图。
[0026]附图标记说明：1、电网；2、高压母线；3、飞轮储能装置；4、第二变压器；5、第二变频器；6、第一开关柜；7、高压气源；8、进气减压阀；9、温度调节装置；10、压力调节装置；11、涡轮机试验件；12、减速箱；13、异步电机；14、第一变频器；15、第一变压器；16、第二开关柜；17、第三开关柜；18、第四开关柜；19、第三变压器。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮机试验系统，其特征在于，包括：涡轮机试验件(11)，其进气端连接有高压气源(7)，所述高压气源(7)与所述涡轮机试验件(11)之间安装有温度调节装置(9)；异步电机(13)，与所述涡轮机试验件(11)的输出轴连接；飞轮储能装置(3)，与所述异步电机(13)电连接，所述飞轮储能装置(3)具有驱动所述异步电机(13)运转以带动所述涡轮机试验件(11)启动的释能状态，以及在所述涡轮机试验件(11)运行带动所述异步电机(13)发电转动时将所述异步电机(13)产生的电能存储的储能状态。2.根据权利要求1所述的涡轮机试验系统，其特征在于，所述飞轮储能装置(3)和所述异步电机(13)均连接在电网(1)上。3.根据权利要求2所述的涡轮机试验系统，其特征在于，所述飞轮储能装置(3)与所述电网(1)之间安装有第一变频变压件。4.根据权利要求2所述的涡轮机试验系统，其特征在于，所述异步电机(13)与所述电网(1)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王星，朱阳历，李文，胡东旭，陈海生，
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：