[發明專利]一種靜葉加熱除濕的動態測試系統及方法

有效

• 申請號: 202110409499.1
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113153458B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 謝永慧;李清怡;王順森;張荻
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;F01D9/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種靜葉加熱除濕的動態測試方法，其特征在于，該方法基于一種靜葉加熱除濕的動態測試系統，該系統包括葉柵流場主系統、加熱蒸汽子系統、循環冷卻系統以及試驗觀測系統；

葉柵流場主系統由蒸汽發生器供汽，用于模擬實際汽輪機靜葉的流場情況；

加熱蒸汽子系統由蒸汽發生器供汽，用于試驗段（4）靜葉的加熱除濕測試；

循環冷卻系統用于將蒸汽凝結成水并在葉柵流場主系統繼續循環；

試驗觀測系統用于對試驗運行參數的調控，對靜葉表面水膜狀態以及靜葉出口二次水滴的大小和數量進行觀測和記錄；

葉柵流場主系統，用于模擬實際汽輪機靜葉流場情況，蒸汽發生器作為穩定汽源為系統供汽，試驗段（4）入口與蒸汽發生器出口相連，出口與凝汽器、凝結水泵相連；葉柵流場蒸汽開度由閥門Ⅰ（1）控制；

加熱蒸汽子系統，用于試驗段（4）靜葉的加熱除濕測試，系統同樣由蒸汽發生器供汽、蒸汽發生器出口與流量計（6）相連，用于監測加熱蒸汽流量、試驗段（4）入口與流量計（6）相連、出口與凝汽器、凝結水泵相連；加熱蒸汽管路由閥門Ⅱ（5）和閥門Ⅲ（7）控制；

蒸汽發生器包括依次連接的蒸汽鍋爐、減溫減壓器（2）和整流段（3），產生的高壓飽和蒸汽分為兩路，一路為模擬靜葉葉柵流場蒸汽，另一路為靜葉除濕加熱蒸汽；

循環冷卻系統通過冷卻回路將流場主蒸汽以及加熱蒸汽凝結成水，并進行循環，冷卻回路中凝汽器與干冷器相連，冷卻工質由循環水泵提供動力，在凝汽器中進行熱量交換；

試驗觀測系統用于對靜葉表面水膜狀態以及靜葉出口二次水滴的大小和數量進行觀測和記錄，高速相機對應試驗段靜葉出口的光學窗口，脈沖激光器、針孔、擴束器依次擺放，將發射出的激光調整至等直徑的平行光；激光束經液滴顆粒散射后由傅里葉透鏡聚集至光電轉換裝置，數據處理系統與光電轉換裝置相連對信號進行量化分析；

該方法包括以下步驟：

步驟一：建立運行工況

（1-1）根據數值模擬結果以及前期的預試驗結果，選取2-3種具有高效除濕效果的靜葉進行動態加熱除濕試驗，設計、加工試驗靜葉和內部加熱通道，安裝到動態加熱除濕試驗臺上，調試試驗與測量系統達到正常試驗測量的條件；

（1-2）關閉閥門Ⅱ（5）和閥門Ⅲ（7），調節閥門Ⅰ（1）的開度和減溫減壓器（2）的參數，調節葉柵進口蒸汽壓力和濕度達到汽輪機除濕靜葉的實際工作參數；

步驟二：靜葉除濕測試

（2-1）利用2臺高速相機測量和記錄靜葉出口段表面水膜狀態和靜葉出口的二次水滴狀態，完成無加熱除濕時葉柵工作狀態測量；

（2-2）調節閥門Ⅱ（5）和閥門Ⅲ（7）的開度，待加熱蒸汽的壓力和流量穩定后，利用2臺高速相機測量和記錄靜葉出口段表面水膜狀態和靜葉出口的二次水滴狀態，完成加熱除濕工況的葉柵工作狀態測量，檢驗加熱靜葉的除濕效果；

（2-3）調節閥門Ⅱ（5）和閥門Ⅲ（7）的開度，按照步驟二的方法完成不同飽和蒸汽壓力、流速下的試驗測量；

步驟三：模化試驗驗證

重復前兩步試驗，完成不同加熱除濕通道結構的驗證試驗，獲得靜葉內部加熱通道的飽和蒸汽壓力、流速和通道結構對靜葉除濕效果的影響。

2.根據權利要求1所述的一種靜葉加熱除濕的動態測試方法，其特征在于，該測試方法得到的數據測試結果用于進一步改進靜葉除濕結構，并利用?；囼灧椒ㄞD換為實際工作狀態下的高效除濕參數范圍。