[发明专利]一种高压余能回收液力透平试验台及其控制方法

权利要求书

1.一种高压余能回收液力透平试验台，其特征在于，包括液力透平进水管路、液力透平(17)、液力透平出水管路、液力透平发电装置；

所述液力透平进水管路包括变频电机(11)、高压柱塞泵(12)、电动调节阀(2)、加热装置(3)、第一涡轮流量计(4)，所述变频电机(11)通过联轴器与高压柱塞泵(12)轴端相连，高压柱塞泵(12)吸入管路通入到水池(16)中，高压柱塞泵(12)泵出口法兰与三通A第一端连接，所述三通A的第二端连接溢流阀(1)的进口，三通A的第三端连接电动调节阀(2)，所述溢流阀(1)的出口连接管路将溢流水排放至水池(16)中，所述电动调节阀(2)和加热装置(3)相连，所述加热装置(3)和第一涡轮流量计(4)一端相连，所述第一涡轮流量计(4)另一端和三通B的第一端相连，三通B的第二端和液力透平(17)的进水法兰端相连通；三通B的第三端连接第一压力变送器(6)；

所述液力透平发电装置包括发电机(14)、转矩转速仪(15)，所述发电机(14)通过联轴器与转矩转速仪(15)一端相连，转矩转速仪(15)另一端通过联轴器与液力透平(17)的轴端相连；

所述液力透平出水管路包括三通C、第二涡轮流量计(10)、第二压力变送器(9)，所述液力透平(17)的出口法兰连接三通C的第一端，三通C第二端连接有第二压力变送器(9)，三通C第三端连接第二涡轮流量计(10)的一端，第二涡轮流量计(10)的另一端连接管路将出口水排放至水池(16)中；

所述三通B的第二端和液力透平(17)的进水法兰端之间设有第一压力表(8)，三通B和第一涡轮流量计(4)之间设置有温度传感器(5)，液力透平(17)出口法兰和三通C之间连接有第二压力表(18)；

所述液力透平(17)进口管路端的第一压力变送器(6)的相连管路上设有第一电动截止阀(7)，所述高压柱塞泵(12)出口管段设置第二电动截止阀(13)，所述第二压力变送器(9)和三通C之间设有第三电动截止阀(19)。

2.根据权利要求1所述的高压余能回收液力透平试验台，其特征在于，所述加热装置(3)采用电加热方式，装置内部管路布置成蛇形。

3.一种根据权利要求1所述的高压余能回收液力透平试验台控制方法，其特征在于，包括步骤：

S1，试验台系统启动之前，保证高压柱塞泵(12)出口处第二电动截止阀(13)为打开状态，第一电动截止阀(7)、第三电动截止阀(19)为关闭状态，通过PLC将频率信号传递给变频电机(11)，变频电机(11)启动，高压柱塞泵(12)开始运行，并将水由水池(16)抽送至液力透平(17)的进水管路中，同时PLC把频率信号递交给变频电机(11)，变频电机(11)又将当前频率信号反馈给PLC控制系统，由控制系统对其频率信号进行采集，从而实现对其频率的控制；

S2，第一涡轮流量计(4)、第二涡轮流量计(10)分别将液力透平进出口流量信号传递给PLC控制系统，当系统运行稳定后通过PLC将开启信号传递给第一电动截止阀(7)、第三电动截止阀(19)，截止阀打开，从而第一压力变送器(6)、第二压力变送器(9)开始分别对液力透平进出口压力进行测量，并将信号传递给PLC控制系统；

S3，加热装置(3)接受PLC控制系统的电加热信号，开始对管内流体进行加热；并通过温度传感器(5)测量出流体温度值，将温度值转换为电信号传递给PLC控制系统，当温度达到预期值，切断PLC传递的电加热信号；

S4，当液力透平运行时，转矩转速仪(15)将转矩转速值转化为电信号传递给PLC控制系统，从而完成转矩转速信息的采集；

S5，当高压柱塞泵(12)出现运行故障，能够将故障状态信号传递给PLC控制系统，PLC系统通过对变频电机(11)频率信号的控制来使其暂停运行；

所述步骤S2中，通过PLC控制系统对电动调节阀(2)进行液力透平进水管路压力、流量控制，第一涡轮流量计(4)、第二涡轮流量计(10)与第一压力变送器(6)、第二压力变送器(9)传递到PLC控制系统的信号发生相应变化，实现对管路中压力、流量信号的采集与控制。