[發明專利]一種水力測功機循環供水系統中精確穩壓方法

有效

• 申請號: 201210288378.7
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102879141A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 臧曉峰;胡安龍;李旭
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24;G01M15/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術領域

本發明涉及燃氣輪機應用領域，特別提供一種水力測功機循環供水系統中精確穩壓方法。

背景技術

水力測功機在燃氣輪機領域應用越來越多，它是燃氣輪機輸出軸功率測量設備，功率測量的準確性，與水力測功機循環供水壓力及供水壓力脈動密切相關，循環供水系統中供水壓力的任何脈動都會引起扭矩的波動，從而影響功率測量精度，因此為保證燃氣輪機輸出軸功率測量準確性，必須對循環供水壓力精確穩壓。

對于小功率水力測功機，一些使用單位借助特殊的地理環境，將供水系統建在山上，供水壓力及穩壓是靠在山上建高位水箱來保證的，而對于大功率水力測功機在平原地區的使用，水力測功機循環供水穩壓問題很難解決，一直困擾著各使用單位，通過對循環供水系統穩壓問題的研究，解決循環供水穩壓問題，確保燃機輸出軸功率準確測量意義重大。

目前同類供水系統是采用泄壓持壓閥排除供水中較大壓力波動，初步調定系統壓力，系統精確穩壓是通過精確控制安裝在主管路中應急供水罐中給水力測供機供水口水壓實現的。

應急供水罐上設有液位傳感器、壓力傳感器、壓縮空氣接口，泄水口等裝置，泄水口與兩個并聯的電動閥相連接，壓縮空氣接口與壓縮空氣供氣系統相連接。

系統穩壓主要靠控制罐中水力測功機供水口水壓實現，而其與罐內水位及罐上部壓縮空氣壓力密切相關，為實現精確穩壓就必須精確控制罐內水位及罐上部壓縮空氣壓力。應急供水罐安裝在系統主管路中，供水系統正常工作時，大量水從罐供水口、出水口流入、流出，勢必造成罐內水位波動，因此在罐上裝有液位傳感器，依據液位傳感器信號，控制泄水口出口處兩個電動閥開度，實現液位控制。供水系統正常工作時，與罐相連接的壓縮空氣系統必須處于待機狀態，當罐上部壓縮空氣壓力降低時，壓縮空氣系統中儲氣罐內氣體流入水罐中，此時壓縮空氣系統空壓機工作，給儲氣罐補氣，當水罐上部壓縮空氣壓力升高時，水罐上部排氣閥自動打開排氣，保持水罐上部壓縮空氣壓力恒定。

不難看出，目前的穩壓方法設計復雜，需控制參數過多，投資大，在實際應用中，調試非常困難，很難實現供水系統的精確穩壓。

發明內容

本發明依據水力測功機循環供水要求，提供了一種供水系統中精確穩壓方法，該方法能夠在簡化供水系統的基礎上解決供水穩壓問題，將供水壓力脈動控制在±0.14kgf/cm²內，確保了燃氣輪機輸出軸功率準確測量。

本發明具體提供了一種水力測功機循環供水系統中精確穩壓方法，其特征在于：在所述水力測功機循環供水系統中安裝泄壓持壓閥初步調定系統壓力，并在系統旁路中安裝全囊式儲水罐，其中泄壓持壓閥是膜片式壓力調節閥。

本發明的精確穩壓方法主要依靠泄壓持壓閥和全囊式儲水罐來實現。

系統中選用的泄壓持壓閥是膜片式壓力調節閥，從泄壓持壓閥上游、下游管路引出引壓管進入泄壓持壓閥膜片上腔、下腔，依靠膜片上腔、下腔壓差自動控制閥門開度，從而控制閥前壓力恒定。此閥無需外來能源，只依靠被調介質自身壓力變化進行自動調節，可靠性高。但由于水力測功機供水量隨燃機功率變化而改變，泄壓持壓閥響應速度慢，在燃機功率變化時，供水量變化不及時，導致供水穩壓不能滿足水力測功機要求，因此，此閥在系統中用于系統壓力初步調定，并排除泵出口處較大壓力波動，使系統壓力穩定在一定值內。

本發明所述全囊式儲水罐其罐體上部設有安裝孔，囊吊裝在罐體內，囊的下部水口壓裝在水口法蘭上。

全囊式儲水罐目前常用于緊急供水，本發明采用該儲水罐吸收供水壓力脈動，得到了很好的穩壓效果。正常工作時，全囊式儲水罐與一般液壓系統中蓄能器功能相似，供水壓力脈動被儲水罐氣囊吸收，實現穩壓作用；同時全囊式儲水罐還起應急供水作用，當主水泵與備用水泵同時出現故障，無法供水時，儲水罐中水在罐內氣壓及重力作用下，從罐中流出，供向水力測功機，保證測功機應急狀態供水。

本發明將普通的儲水罐通過合理設計，應用于供水系統精確穩壓中，采用本發明提供的方法，能夠實現水力測功機循環供水系統中的精確穩壓，該方法簡單、易于實現、價格低廉、且穩壓效果良好，能夠滿足水力測功機的供水要求，具有推廣價值。目前該方法已進入工程化應用，系統供水壓力脈動達到測功機循環供水壓力脈動要求，順利完成燃氣輪機輸出軸功率測量。

附圖說明