重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105738120A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610152943.5(22)申请日2016.03.17(71)申请人上海发电设备成套设计研究院地址200240上海市闵行区剑川路1115号(72)发明人史进渊张成义汪勇朱志劼翟淑伟黄行良(74)专利代理机构上海申汇专利代理有限公司31001代理人翁若莹吴小丽(51)Int.Cl.G01M15/14(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图1页(54)发明名称重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置(57)摘要本发明提供了一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，包括：通过空气压缩机提供主流空气，并燃烧形成燃气，进入透平叶片试验段的透平叶片试验主流系统；通过鼓风机提供冷却空气，从而对透平叶片试验段进行冷却的叶片冷却空气系统；用于对透平叶片试验段的进、排气管道壳程进行冷却的冷却水系统。本发明同时还提供了透平叶片主流系统与叶片冷却空气系统的具体参数设计方法。本发明主流燃气参数和冷却空气参数与燃气轮机设计工况一致，测量的透平叶片基体金属温度与透平叶片的实际工作温度相同；可以用来进行燃气轮机透平动、静叶片的冷却效果试验，能够完全模拟透平静叶片的实际工况，可以测量透平动、静叶片的冷却效果。CN105738120ACN105738120A权利要求书1/3页1.一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于，包括：通过空气压缩机提供主流空气，并燃烧形成燃气，进入透平叶片试验段(11)的透平叶片试验主流系统(1)；通过鼓风机提供冷却空气，从而对透平叶片试验段(11)进行冷却的叶片冷却空气系统(2)；用于对透平叶片试验段(11)的进、排气管道壳程进行冷却的冷却水系统(3)。2.如权利要求1所述的一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于：所述透平叶片试验主流系统(1)由依次连接的离心空气压缩机(4)、主流进气放空阀(5)、进气调节阀(6)、主流流量喷嘴(7)、电加热器(8)、金属膨胀节(9)、燃烧器(10)、透平叶片试验段(11)、排气减温器(12)、排气蝶阀(13)、消音塔(14)组成；所述冷却空气系统(2)包括依次连接的罗茨鼓风机(15)、冷却空气放空阀(16)、冷却空气调节阀(17)、冷却空气流量计(18)、冷却空气电加热器(19)，冷却空气电加热器(19)连接透平叶片试验段(11)；所述冷却水系统(3)包括冷却塔(23)，所述燃烧器(10)出口处及排气减温器(12)入口处的双层管道壳程分别通过进水管道与冷却塔(23)连接，透平叶片试验段(11)进、出口处的双层管道壳程分别通过出水管道与冷却塔(23)连接，冷却塔(23)还连接补水管道。3.如权利要求2所述的一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于：通过调整所述主流进气放空阀(5)与进气调节阀(6)的开度来控制主流空气的流量；通过电加热器(8)预热主流空气；通过金属膨胀节(9)吸收燃烧器(10)进气管道的膨胀量；通过调整排气蝶阀(13)的开度调整透平叶片试验段(11)的进气压力。4.如权利要求2所述的一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于：所述主流流量喷嘴(7)前面的直管段管道直径大于主流流量喷嘴(7)后面的直管段管道直径；所述冷却空气流量计(18)前面的直管段管道直径大于冷却空气流量计(18)后面的直管段管道直径。5.如权利要求4所述的一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于：所述透平叶片试验段(11)上设有3～7只全尺寸透平叶片，构成2～6个透平叶片流道；透平叶片试验段(11)与所述冷却空气系统(2)连接，冷却空气从静叶片的顶部或动叶片的根部进入透平叶片内部冷却通道；透平叶片试验段(11)前后的进气管道与排气管道均为双层管道，均与所述冷却水系统(2)连接，双层管道之间采用冷却水冷却；透平叶片试验段(11)的壳体为双层壳体，双层壳体之间设有隔热材料。6.如权利要求5所述的一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于：所述排气减温器(12)与冷却水系统(3)连接，冷却水喷入排气减温器(12)来降低排气温度；排气经过排气碟阀(13)进入消音塔(14)以降低噪音，再排入大气。7.如权利要求5所述的一种重型燃机透平叶片全温全压冷效试验装置，其特征在于：两侧有燃气流道的所述全尺寸透平叶片上安装金属壁温测点；透平叶片试验主流系统(1)的电加热器(8)与叶片冷却空气系统(3)的冷却空气电加热器(19)前后的管道上均安装压力测点与温度测点，透平叶片试验主流系统(1)的燃烧器(10)后的管道上安装压力测点与温度测点。2CN105738120A权利要求书2/3页8.如权利要求2所述的一种重型燃