[发明专利]高温高压含气透平实验装置在审
申请号: | 202010546244.5 | 申请日: | 2020-06-16 |
公开(公告)号: | CN111638036A | 公开(公告)日: | 2020-09-08 |
发明(设计)人: | 杨徽;李晓俊;朱祖超;林培锋;薛键 | 申请(专利权)人: | 浙江理工大学 |
主分类号: | G01M10/00 | 分类号: | G01M10/00 |
代理公司: | 杭州中成专利事务所有限公司 33212 | 代理人: | 金祺 |
地址: | 310018 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高温 高压 透平 实验 装置 | ||
本发明公开了一种高温高压含气透平实验装置,包括与液力透平相连的测功机,还包括储液罐、带有电加热管的供液罐、稳压罐、储气罐、带有管束换热器的热水热泵机组、由亲磁金属制备而成的膨胀管、电磁混合装置,所述稳压罐置于上下可调节的升降上;电磁混合装置由磁力转轮以及与磁力转轮相配套的磁力组件组成,磁力组件外接电源;磁力转轮被置于膨胀管的内腔中,磁力组件套装在膨胀管的外围。该装置能用于研究高温高压下含气液力透平流动及含气液力透平做功机理。
技术领域
本发明属于流体机械工程领域和能量转换技术领域,具体涉及含气透平实验装置,尤其涉及一种高温高压含气透平实验装置。
背景技术
随着原油价格的增长、油品质量要求的提升、高压加氢技术的成熟,高压加氢装置逐渐被更广泛的使用,这要求作为高温高压加氢装置的重要设备反应进料泵—液力透平泵组必须保持运行稳定性。这种类型的装置,在工艺上有很高的相似性,都属于高温高压装置,在工艺流程中都有多余液体压力能可回收利用,因此也为液力透平的应用提供了需求来源。在工程实际中,液力透平回收合成氨、石油化工等行业的高压液体时往往含有一定量的气体,气体的存在会导致叶轮流道内流动不稳定,形成旋涡,从而导致液力透平水力损失增加、能量回收效率变低、稳定性变差等问题,这些都对离心泵工作稳定性等提出了更高的要求。
目前,国内关于高温高压含气液力透平试验还存在运行过程不稳定、效率低等问题,也没有专门的系统的理论进行指导。因此,高压气体对液力透平能量回收的影响机制仍然不明。解决此类气液两相对透平运行稳定性影响问题,除需使用理论分析与数值模拟的方法深入学习液力透平特性和内部流动机理,实验更是不可缺少的,例如高温高压含气液力透平运行稳定性试验等。
目前对高温高压液力透平运行稳定性的试验没有国家标准及有关文献介绍,对含气介质时的液力透平试验更少有相关资料介绍。
在实际操作的过程中开展高温高压含气液力透平实验难度较大:一方面因为试验在非常压下进行,对装置的稳压性能提出了非常大的考验,压力不稳可能造成流道内气液不均匀,影响运行稳定性。另一方面,如果保温措施实施不当或者发生高温液体泄漏,就会造成人员伤害。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种高温高压含气透平实验装置,该装置能用于研究高温高压下含气液力透平流动及含气液力透平做功机理。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种高温高压含气透平实验装置,包括与液力透平相连的测功机,还包括储液罐、带有电加热管的供液罐、稳压罐、储气罐、带有管束换热器的热水热泵机组、由亲磁金属制备而成的膨胀管、电磁混合装置,稳压罐置于上下可调节的升降台上;
储液罐的出口依次通过第一调节阀、高压泵后与供液罐的进口相连;
在稳压罐的进口处设有止回阀,供液罐的出口通过第二调节阀后与止回阀相连,储气罐依次通过空气压缩机、针阀、通气喷嘴与止回阀相连;
稳压罐的下侧出口通过水封闸阀后与排液罐相连,稳压罐的上侧出口依次通过第三调节阀、管束换热器后与膨胀管的进口相连;
电磁混合装置由磁力转轮以及与磁力转轮相配套的磁力组件组成,磁力组件外接电源;磁力转轮被置于膨胀管的内腔中,磁力组件套装在膨胀管的外围;
膨胀管的出口通过阻尼脉动器后与液力透平的入口连接,液力透平的出口通过安全阀后与气液分离器的进口相连,气液分离器的气体出口与储气罐相连,气液分离器的液体出口与储液罐相连。
作为本发明的高温高压含气透平实验装置的改进:高温高压含气透平实验装置还包括高速相机和光源;所述高速相机的摄像头正对液力透平,光源正对液力透平。
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