一种等效节流装置及燃料喷嘴流量基准值的测量方法
技术领域
本发明涉及航改型燃机设备检测技术领域，具体地，涉及一种等效节流装置及燃料喷嘴流量基准值的测量方法，更为具体地，涉及一种使用等效节流装置来确定航改型燃机燃料喷嘴的流量基准值的测量方法。
背景技术
航改型燃机的燃烧室内环形布置着许多的燃料喷嘴。工作时，这些燃料喷嘴连续不断地向燃烧室供应燃料并与来自压气机的压缩空气充分混合，混合后的气体将在燃烧室内燃烧。然而，燃料或压缩空气中含有的杂质会随着燃机运行时间的累积而在燃料喷嘴中累积而造成其内部流道堵塞，影响到燃烧室的性能。
当沿燃烧室外部环形布置的各个温度传感器出现较大分散度时，则表明燃料喷嘴已出现堵塞。此时，需要将燃机停机，并使用专用流量测试装置对各个燃料喷嘴的堵塞情况进行流量测量，并将测得的流量实际值与流量基准值进行比较，筛选出堵塞超标的燃料喷嘴。所述基准值是指燃料喷嘴堵塞后仍可用的流量下限值，因此，准确地建立该基准值显得尤为重要。然而，用于测试该基准值的系统所采用的气体介质具有随环境条件如温度和压力等变化而变化的特性，这决定了该基准值必须在测试现场的当地环境下才能确定。
现有技术是取若干个新燃料喷嘴组的平均流量值的90％建立基准值，所谓新燃料喷嘴是指未使用过的没有任何堵塞的喷嘴。具体做法为：依次将所选定的N个新燃料喷嘴组中的一个喷嘴接在如图1所示的测试系统末端，操作测试系统以每次测试获得一个流量值，共有N个，取其平均值的90％作为基准值。现有技术的主要问题有：1)以N个新燃料喷嘴为前提，但是因为燃料喷嘴价格昂贵、尺寸和重量大等因素导致测试时往往无法提供；2)需要N次装拆新燃料喷嘴，但是每次装拆和测试的步骤繁琐，导致整个过程耗费较多的人力和时间；3)准确度不够高，其取决于所选取燃料喷嘴的个数，N越大越准确。现随着越来越多的航改型燃机发电机组在国内市场投入运营，燃料喷嘴堵塞测试的需求在日益增加，因此，开发一种简单的装置和便捷的方法能快速且准确地获得基准值对整个测试工作具有重要意义。
专利文献CN108731924A(申请号：201810315866.X)一种基于拉瓦尔喷管原理的燃气轮机喷嘴流量测试系统及测试方法。目前，燃气轮机喷嘴流量的测量需要将喷嘴拆下进行检测，耗时较长、操作繁琐。本发明采用可替换的拉瓦尔喷管作为节流原件，通过替换拉瓦尔喷管可得到不同的流量以对应不同型号的燃烧喷嘴，用于测量重型燃气轮机燃烧室喷嘴的流量均匀程度，进而可以判断喷嘴是否堵塞。本发明只是描述了一种采用拉瓦尔喷管作为主气体流量测量元件来测量燃料喷嘴的真实流量值的系统和方法，并未从判定燃料喷嘴是否堵塞超标的角度出发介绍其流量基准值的测量方法。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种等效节流装置及燃料喷嘴流量基准值的测试方法。
根据本发明提供的一种等效节流装置，包括：节流孔板、快速公接头、燕尾槽底座和安装底座；
所述节流孔板加工预设个预设直径的节流孔；在每个节流孔的基础上同轴加工预设深度的内螺纹，内螺纹与所述快速公接头配合连接，形成主测量模块，快速公接头与节流孔相通；
所述节流孔板与所述燕尾槽底座可拆卸连接；
所述燕尾槽底座与所述安装底座连接。
优选地，所述快速公接头内孔直径比所述节流孔板的节流孔直径大。
优选地，所述所述节流孔板一端设有梯形导轨；所述燕尾槽底座以中心轴为对称轴设有燕尾槽；所述节流孔板梯形导轨与燕尾槽底座配合连接。
优选地，所述燕尾槽底座两侧设有通孔，通过螺栓与所述安装底座连接。
优选地，所述安装底座设有预设个通孔，安装底座以安装底座中心轴为对称轴设有阶梯式孔，所述安装底座阶梯式孔用于安装与其相互匹配的阶梯轴式磁铁；
安装底座通过通孔和/或磁铁将等效节流装置固定。
优选地，所述节流孔板上的每个节流孔与燃机中燃料喷嘴的每种规格流道相对应，节流孔的流通能力与燃料喷嘴的流通能力的平均值相等效。
优选地，所述等效节流装置采用不锈钢材料制作。
优选地，所述等效节流装置水平安装，所述节流孔沿节流孔板的上端设置，直通大气从而减少周围障碍物对测量准确性的影响。
根据本发明提供的一种燃料喷嘴流量基准值的测量方法，运用上述所述的等效节流装置执行如下步骤：
步骤M1：使用进气快速软管和出口快速软管连接测试用气瓶组、气体过滤器、专用气体流量测量装置和等效节流装置；
步骤M2：开启测试用气瓶组，操作专用气体流量测量装置，出口快速软管连接到第一个快速公接头，测量燃料喷嘴气道A的流量值并记录当前气道的流量基准值；
步骤M3：将出口快速软管连接到第二个快速公接头，测量燃料喷嘴气道B的流量值并记录为该气道的流量基准值；
步骤M4：将出口快速软管连接到第三个快速公接头，测量燃料喷嘴气道C的流量值并记录为该气道的流量基准值；
步骤M5：关闭气瓶组和专用气体流量测量装置，拆卸所述的等效节流装置。
优选地，所述步骤M1包括：所述等效节流装置中安装底座固定在测试视场的水平面上，快速公接头面朝专用气体流量测量装置，出口快速软管连接快速公接头，节流孔直通大气。
优选地，通过所述节流孔板和所述燕尾槽底座的配合燕尾槽实现主测量模块的更换，满足不同规格燃料喷嘴的测量需求。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明打破测试工作受新燃料喷嘴组的供应情况的限制，保证工作能顺利开展；
2、本发明利用等效特性，接入流量测试系统后可一次测试即可获得基准值，大大减轻工作量；
3、本发明源于设计时取节流孔与30个新燃料喷嘴组的等效性，所测得的基准值准确性更高；
4、本发明等效节流装置结构简单，重量轻、便于携带，同时提供了两种安装方法，可根据测试现场的工作台灵活选择；
5、本发明节流孔板的规格与燃料喷嘴的规格相对应，且可快速更换，满足不同规格燃料喷嘴的测试需求。
6、本发明利用该等效节流装置替代所需的若干个新的燃料喷嘴组，即可简单快速地获得流量基准值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为航改型燃机燃料喷嘴的流量基准值的测试系统；
图2为现有技术所采用测试装置的连接示意图；
图3为等效节流装置的轴侧图；
图4为等效节流装置的剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种等效节流装置，将该节流装置代替燃料喷嘴接入航改型燃机燃料喷嘴的流量基准值的测量系统，能一次性地快速且准确地测得燃料喷嘴的流量基准值。本发明利用等效节流装置与30个(每台燃机的总数)新燃料喷嘴组的平均流通能力的90％相等效的特性，将该节流装置代替新燃料喷嘴组接入如图1的流量测试系统中，能一次性地测得基准值。所述相等效的特性是指利用流量测试系统进行测试时，接入该节流装置时获得的流量值A，接入新燃料喷嘴时测得的30个流量值，取其平均值B，有A＝0.9B。
实施例1
根据本发明提供的一种等效节流装置，包括：节流孔板71、快速公接头72、燕尾槽底座73和安装底座74；
所述节流孔板71加工3个直径很小的节流孔711；在每个节流孔711的基础上同轴加工一定深度的内螺纹，内螺纹与所述快速公接头72配合连接，形成主测量模块，快速公接头72与节流孔711相通；
所述节流孔板71与所述燕尾槽底座73可拆卸连接；
所述燕尾槽底座73与所述安装底座74连接。
具体地，所述快速公接头72内孔直径比所述节流孔板71的节流孔711直径大。快速公接头72为标准件；
具体地，所述节流孔板71一端设有梯形导轨；所述燕尾槽底座73以中心轴为对称轴设有燕尾槽；所述节流孔板71梯形导轨与燕尾槽底座73配合连接，可实现节流孔板71的快速安装和更换。
具体地，所述燕尾槽底座73两侧设有通孔，通过安装螺栓75与所述安装底座74连接。
具体地，所述安装底座74设有预设个通孔741，安装底座74以安装底座74中心轴为对称轴设有阶梯式孔，所述安装底座74阶梯式孔用于安装与其相互匹配的阶梯轴式磁铁76；
安装底座74通过通孔741螺栓连接和/或磁铁76将等效节流装置固定，可实现所述等效节流装置的便捷安装。
所述节流装置通过所述快速公接头72可快速地接入或断开航改型燃机燃料喷嘴的流量基准值的测量系统，能够实现一次性测得燃料喷嘴的流量基准值，测量更加快速且便捷，并且实现不同待测试气道间的快速切换。
所述节流孔板71上的每个小节流孔711与每个燃料喷嘴的每种规格流道相对应，该节流孔711的流通能力与每台燃机含的整套的新的燃料喷嘴的流通能力的平均值相等效，该设计使燃料喷嘴的流量基准值的测量更加合理和准确。即所述节流孔板71上的每个小节流孔711与30个燃料喷嘴组的相对应气道的平均流通能力的90％相等效，待接入流量测试系统中，能够一次性测得基准值，而且准确性更高。
具体地，所述节流孔板71上的每个节流孔711与燃机中燃料喷嘴的每种规格流道相对应，节流孔711的流通能力与燃料喷嘴的流通能力的平均值相等效。
所述节流孔板71配备3个不同孔径的节流孔711，正好与燃料喷嘴的3个待测气道相对应，每块节流孔板71对应一种规格的燃料喷嘴，便于标识。
具体地，所述等效节流装置采用不锈钢材料制作，防止节流孔711腐蚀后因孔径变化对测试准确性的影响，节流孔711靠所述节流孔板71上部设计，可减小周围障碍物对测量准确性的影响。
具体地，所述等效节流装置水平安装，所述节流孔711沿节流孔板71的上端设置，直通大气从而减少周围障碍物对测量准确性的影响。
根据本发明提供的一种燃料喷嘴流量基准值的测量方法，运用上述所述的等效节流装置执行如下步骤：
步骤M1：使用进气快速软管3和出口快速软管5连接测试用气瓶组1、气体过滤器2、专用气体流量测量装置4和等效节流装置7；
步骤M2：开启测试用气瓶组1，操作专用气体流量测量装置4，出口快速软管5连接到第一个快速公接头72，测量燃料喷嘴气道A的流量值并记录当前气道的流量基准值；
步骤M3：将出口快速软管5连接到第二个快速公接头72，测量燃料喷嘴气道B的流量值并记录为该气道的流量基准值；
步骤M4：将出口快速软管5连接到第三个快速公接头72，测量燃料喷嘴气道C的流量值并记录为该气道的流量基准值；
步骤M5：关闭气瓶组1和专用气体流量测量装置4，拆卸所述的等效节流装置。
具体地，所述步骤M1包括：所述等效节流装置中安装底座74固定在测试视场的水平面上，快速公接头72面朝专用气体流量测量装置4，出口快速软管5连接快速公接头72，节流孔711直通大气。
具体地，通过所述节流孔板71和所述燕尾槽底座73的配合燕尾槽实现主测量模块的更换，满足不同规格燃料喷嘴的测量需求。
实施例2
实施例2是实施例1的变化例
如图1所示，为航改型燃机燃料喷嘴的流量基准值的测量系统，主要包括：测试用气瓶组1、气体过滤器2、进气快速软管3、专用气体流量测量装置4、出口快速软管5和现有测量装置6。
如图2所示，为图1中现有测量装置6的连接示意图，主要包括：出口快速软管5、快速公接头、连接板62、密封垫片63、新的未使用过的燃料喷嘴64和若干安装螺栓。
现有技术的测量步骤如下：
S1、提前准备若干个新的未使用过的燃料喷嘴64；
S2、按照图1和图2完成测量系统的连接；
S3、开启气瓶组1，操作专用气体流量测量装置4，记录第一个燃料喷嘴64中的A回路的流量值并记录；
S4、将出口快速软管5连接到第一个燃料喷嘴64中的B回路的快速公接头61，测量流量并记录；
S5、将出口快速软管5连接到第一个燃料喷嘴64中的C回路的快速公接头61，测量流量并记录；
S6、关闭气瓶组1和专用气体流量测量装置4，拆卸燃料喷嘴64的安装螺栓，安装第二个燃料喷嘴；
S7、重复S2-S5步骤，直至完成所有燃料喷嘴的流量测量；
S8、关闭气瓶组1和专用气体流量测量装置4，拆卸燃料喷嘴64；
S9、依次将A、B和C回路测得的流量值分别取平均，记为QA均、QB均和QC均，并将其作为相应回路的流量基准值。
如图3和图4所示，为本发明的等效节流装置的轴侧图和剖视图，主要包括：节流孔板71、快速公接头72、燕尾槽底座73、安装底座74、安装螺栓75和磁铁76。装配时需在3个快速公接头72的外螺纹上均涂少量螺纹密封胶，防止测试时从该连接处漏气，从而影响测试的准确性，待其被拧入到节流孔板71的相应内螺纹上后整体作为主测量模块，其余部件为其提供支撑和安装。
其中节流孔板71上的节流孔711与每台燃机含的整套的新的燃料喷嘴的流通能力的平均值相等效，快速公接头72的内孔要比节流孔711大，从右往左每个快速公接头72依次对应燃料喷嘴64的回路A、B和C。安装底座74提供两种安装方式，通过磁铁76吸附或通过孔741螺栓连接到测试现场。磁铁76为阶梯轴式，与安装底座74上设置的阶梯孔间隙配合，并允许磁铁76在安装后沿阶梯孔仍有微小的轴向位移，保护磁铁。安装螺栓75用于燕尾槽底座73和安装底座74的连接，使磁铁76封装在安装底座74内。
使用时，安装底座74固定在测试现场的水平面上，快速公接头72面朝专用气体流量测量装置4，出口快速软管5连接快速公接头72，节流孔711直通空旷的大气。通过节流孔板71和燕尾槽底座73的配合燕尾槽轻松实现主测量模块的更换，满足不同规格燃料喷嘴的测量需求。
将上述的等效节流装置代替现有测量装置6接入到如图1所示的测量系统中，可快速地得到燃料喷嘴的流量基准值，具体操作步骤如下：
S1、按照图1完成测量系统的连接；
S2、开启气瓶组1，操作专用气体流量测量装置4，测量回路A的流量值并记录为该回路的流量基准值；
S3、将出口快速软管5连接到第二个快速公接头72，测量回路B的流量值并记录为该回路的流量基准值；
S4、将出口快速软管5连接到第三个快速公接头72，测量回路C的流量值并记录为该回路的流量基准值；
S5、关闭气瓶组1和专用气体流量测量装置4，拆卸所述的等效节流装置。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
