[发明专利]一种基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统

权利要求书

1.一种基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，至少包括一转速检测装置、一转速控制装置、一三通调节阀、一扩压室和一射流发生器，其特征在于，

所述转速检测装置、三通调节阀均与所述转速控制装置通信连接；

所述转速检测装置布置在涡轮转子的转轴附近，用于实时测量涡轮转速，并将所采集的涡轮转速信号实时反馈至所述转速控制装置；

所述三通调节阀的进气口与高压气源连通，第一出气口以开度可调节的方式与涡轮进气端连通，第二出气口选择性地与所述扩压室连通；

所述射流发生器用于产生射流气幕，其进气口与所述扩压室连通，射流出口与涡轮流道连通，且其射流出口的结构及布置方式应保证射流气对涡轮叶片形成阻尼；

所述转速控制装置根据涡轮转速信号判断是否涡轮转子是否超速，当涡轮转子超速时，所述转速控制装置向所述三通调节阀输出执行指令，以控制所述三通调节阀的阀位，使其第一出气口的开度减小，降低进入涡轮流道的气量，并使其第二出气口与所述扩压室连通，继而使所述射流发生器产生射流气，对涡轮叶片形成阻尼，以降低涡轮旋转速度。

2.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述涡轮进气端的上游布置有静叶。

3.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述径流涡轮的类型为向心式、离心式或斜流式，所述径流涡轮为单级或多级串联结构。

4.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述转速测量装置的类型为光电式、磁电式或霍尔式，具体类型根据运行工况和现场条件确定。

5.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述转速控制装置与涡轮控制系统集成或独立布置，根据实际涡轮设计参数确定。

6.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述三通调节阀的流量特性为快开、平方根、线性或等百分比，驱动方式为气动驱动、电动驱动或液压驱动，具体结构型式根据调节要求和现场条件确定。

7.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述扩压室结构与涡轮的机匣相结合，或采用独立容器结构；扩压室的几何形状、容积、压力等级根据调节要求和现场条件确定。

8.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述射流发生器为喷管式后导叶式；射流发生器结构沿机匣整周布置或沿特定弧长部分布置；射流发生器所产生的气流速度、角度、流量根据调节要求和现场条件确定。

9.根据权利要求1所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统，其特征在于，所述涡轮的工质气体来源包括大气、压缩空气、发动机尾气、锅炉蒸汽、燃气、工业排放烟气、太阳能集热器蒸汽、蓄热器蒸汽、或化工过程气体，所述涡轮的工质为压缩空气、氮气、氧气、二氧化碳、天然气、氨气、或氟利昂。

10.一种涡轮，其特征在于，所述涡轮包括上述权利要求1-9任一项所述的基于射流气幕的径流涡轮转子超速控制系统。