用于测试压缩机的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于测试压缩机的设备和方法。一种用于压缩机的测试装置具有阀（１２）和连接到阀（１２）上的管道（１４）。连接到管道（１４）上的测流嘴（１６）具有对应的流量系数。连接到测流嘴（１６）上的压力传感器（２６）测量工作流体的压力，且使用该压力和流量系数来计算工作流体的流率。用于测试压缩机的方法包括在第一功率水平处操作压缩机，在第一功率水平处测量工作流体的流率，将工作流体的压力调节成等于第一预定压力，以及在第一功率水平处测量压缩机的操作参数。该方法还包括将工作流体的压力调节成等于第二预定压力，以及在工作流体的压力处于第二预定压力的情况下，测量处于第一功率水平的压缩机的操作参数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及用于压缩机的测试装置。更具体地，本专利技术描述了一种用于测试压缩机的校准的流动控制模块。
技术介绍
压缩机广泛用于燃气涡轮机、喷气发动机和各种其它工业应用中。典型的压缩机 包括多个翼型件级，以逐渐压缩工作流体。多个翼型件级包括旋转的翼型件(也已知为叶 片或转子)，以使工作流体加速。固定的翼型件(也已知为定子或导叶)使工作流体减速， 且将工作流体的流动方向重新导向到下一级的旋转翼型件。这样，压缩机就产生了持续的 压缩工作流体流，以便于后面的燃烧和膨胀来做功。存在用来测试压缩机的操作性能的各种装置。例如，美国专利6，220，086描述了 一种用于测试用于涡轮机的压缩机中的喘振压力比率的方法和设备。该设备包括通过节流 阀将工作流体供应到压缩机入口的管道。节流阀的位置临时改变，以暂时地降低在测试期 间流入压缩机入口中的工作流体的流量。美国专利6，220，086中描述的测试装置不包括精确地测量流入压缩机入口中的 工作流体的流量的能力。另外，该测试装置不包括在工作流体进入压缩机入口中之前控制 工作流体的温度的能力。因此，如果工作流体的流量的瞬变不足以执行期望的测试，则必须 重复该过程，且节流阀必须临时改变，以进一步暂时地降低流入压缩机入口中的工作流体 的流量，以执行期望的测试。因此，测试装置可能需要重复的过程来确定正确的节流位置， 以充分地降低流入压缩机入口中的工作流体的流量，以便执行期望的测试。因此，存在对于可精确地将期望的工作流体流输送到压缩机以进行测试的测试装 置的需要。另外，存在对于可在工作流体进入压缩机入口中之前提高该工作流体的温度的 测试装置的需要。
技术实现思路
下文在下列描述中阐明了本专利技术的方面和优点，或者根据该描述，本专利技术的方面 和优点可显而易见，或者可通过本专利技术的实践来学习本专利技术的方面和优点。在本专利技术的一个实施例中，一种用于压缩机的测试装置包括连接到压缩机上的阀 和连接到阀上的管道。测流嘴连接到管道上，且该测流嘴具有对应的流量系数。连接到测 流嘴上的压力传感器测量流过该测流嘴的工作流体的压力，且使用工作流体的压力和测流 嘴的流量系数来计算该工作流体的流率。在本专利技术的另一个实施例中，一种用于压缩机的测试装置包括连接到压缩机上的 阀，以及连接到阀上的管道。测流嘴连接到管道上，且该测流嘴具有对应的流量系数。用于 测量通过测流嘴的工作流体的流率的器件连接到该测流嘴上。本专利技术还包括一种用于测试压缩机的方法。该方法包括在第一功率水平处操作压 缩机，测量通向处于第一功率水平的压缩机的工作流体的流率，以及调节工作流体的压力，直到进入压缩机的工作流体的压力等于第一预定压力为止。该方法进一步包括在进入压缩 机的工作流体的压力处于第一预定压力的情况下测量处于第一功率水平的压缩机的操作 参数。该方法还包括调节工作流体的压力，直到进入压缩机的工作流体的压力等于第二预 定压力为止，以及在进入压缩机的工作流体的压力处于第二预定压力的情况下测量处于第 一功率水平的压缩机的操作参数。在审阅说明书之后，本领域普通技术人员将更好地理解这样的实施例的特征和方 面以及其它。附图说明 在说明书的剩余部分中-包括参照附图，更加具体地阐述了本专利技术的对本领域技 术人员而言完整的且能够实现的公开，包括其最佳模式，其中图1是可包括在压缩机测试装置中的流动控制模块的一个实施例的简化平面图；图2是根据本专利技术的一个实施例的测试装置的简化平面图；以及图3是根据本专利技术的一个备选实施例的测试装置的简化结构图。部件列表10流动控制模块12 阀14 管道16测流嘴18用于测量流率的器件20促动器21 配件22喷嘴入口24喷嘴喉道26压力传感器28DP 信号30温度传感器32测试装置34流动控制模块36 腔室38压缩机40消音器42消音器管44 阀46 管道48测流嘴50用于测量流率的器件52穿孔板54测试装置56压缩机 58消音器60流动控制模块62 腔室64 阀66穿孔板68 弯头70过渡件72抽取系统74 第一端76 第二端78流动控制阀具体实施例方式现在将详细地对本专利技术的目前的实施例进行参照，在附图中示出了这些实施例的 一个或多个实例。详细描述使用数字和字母标记来指示图中的特征。已经使用图中和说明 书中的同样的或相似的标记来指示本专利技术的同样的或相似的部件。以阐述本专利技术而非限制本专利技术的方式提供了各个实例。实际上，对本领域技术人 员将显而易见的是可在不偏离本专利技术的范围或精神的情况下，在本专利技术中作出修改和改 变。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用在另一个实施例上，以产生另外的 又一个实施例。因此，意图是本专利技术覆盖所附的权利要求书及其等效物的范围内的这样的 修改和变化。图1提供了可包括在压缩机测试装置中的流动控制模块10的一个实施例的简化 平面图。如图所示，流动控制模块10大体包括阀12、管道14、测流嘴16，以及用于测量通过 测流嘴16的工作流体的流率的器件18。阀12可为本领域普通技术人员已知的用于允许和防止流动的任何结构。在特定 的实施例中，阀12还可为能够节流的，以降低被测压缩机的入口压力。例如，阀12可为球 阀、节流阀、浮球阀、闸门阀、蝶形阀或任何等效结构。所选择的特定类型的阀将取决于操作 因素，例如期望流率、温度和/或压缩机处的入口压力。例如，36英寸的、法兰形端部的、有 弹性的承座的蝶形阀是适当的阀，其容许足够的工作流体的流量，越过阀产生了最小的压 降，并且提供了节流能力。阀12可进一步包括用于进行远程操作的促动器20。促动器20可为电动马达、空 气马达、液压马达或用于远程地操作阀12的任何其它等效装置。管道14将测流嘴16连接到阀12上，且为工作流体提供流径。管道14可由任何适 当的材料(例如金属片、塑料、尿烷或聚氯乙烯)制成。管道14大小设置成以便基于ASME 喷嘴喉道直径来获得期望的β比率。例如，对于24英寸ASME长半径测流嘴和期望的0.5 的β而言合适的管道14可具有48英寸的内径。额外的配件21对于将管道14连接到测 流嘴16或阀12上来说可能是必要的。测流嘴16将工作流体流引导到管道14中。测流嘴16大体包括工作流体流过其中的入口 22和喉道24。在本专利技术的范围内的适当的测流嘴16可为24英寸ASME长半径测 流嘴。对流动控制模块10进行校准，以精确地测量通过测流嘴16且由此进入压缩机中的工作流体的流率。流动控制模块10的校准确定流动控制模块10的流量系数(C)-雷诺 数(Rd)的关系。用于测量工作流体的流率的器件18可包括一个或多个压力传感器、压差传感器、 皮托管、脉冲管或本领域普通技术人员已知的用于对流体流进行测量的类似的装置。例如， 测流嘴16可包括在测流嘴16的入口 22和喉道24处的一个或多个压力传感器26，例如脉 冲管。可使用压力传感器26来产生压差信号28，然后可使用压差信号28与流量系数来计 算通过流动控制模块10的工作流体的流量。测流嘴16也可包括一个或多个温度传感器 30，该一个或多个温度传感器30测量工作流体的温度，使得可针对工作流体的温度的变化 来调节计算出的流率。图2是根据本专利技术的一个实施例的测试装置32的简化平面图。在此实施例中，测 试装置32包括由腔室(plenum) 36本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压缩机（５６）的测试装置（５４），包括：　　ａ．连接到所述压缩机（５６）上的阀（６４）；　　ｂ．连接到所述阀（６４）上的管道（４６）；　　ｃ．连接到所述管道（４６）上的测流嘴（４８），所述测流嘴（４８）具有对应的流量系数；以及　　ｄ．连接到所述测流嘴（４８）上以测量流过所述测流嘴（４８）的工作流体的压力的压力传感器（２６），其中，可使用所述工作流体的压力和所述测流嘴（４８）的流量系数来计算所述工作流体的流率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DF比迪，CM米兰达，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]