陕鼓实验室资源平台简介.pptx

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,陕鼓实验室资源平台简介,目录,透平压缩机与膨胀机实验室简介实验室试验台位实验室基础系统实验室主要检测设备及仪表,2,一、透平压缩机与膨胀机实验室简介,陕鼓透平压缩机与膨胀机实验室是机械工业联合会重点实验室，主要从事风机和透平相关的基础性研究以及承担重大科研项目和新产品的研发工作。

实验室现有各类专职专业科研人员6人，技术工人8人。

先后与西安交通大学，浙江大学，西北工业大学等高校组建了研发中心和教学科研实习基地，承担着重大合作项目的实验研究任务。

3,实验室占地面积约2400平方米，有实验车间一间，南北两跨，每跨各设有10t吊车1台，轨顶高均为7.200m，二层办公楼一栋。

共设800kW离心压缩机基本级实验台位、500kW烧结风机模型实验台位、250kWTRT装置应用实验台位、250kW风机附件实验台位、110kW通风机实验台位、500kW半开式离心压缩机基本级实验台位、2000kW真实气体压缩机基本级闭式实验台位、五孔探针校准风洞及自动校准系统、压力变送器标定系统、一体化温度变送器标定系统、15kW通风机模型实验台位、45kW通风机模型实验台位等十多个实验平台，并配备了强大的动、静态实验数据采集系统。

以及流程试验的研究，形成了透平压缩机、膨胀机、通风机的单元技术和工业流程综合试验研究的能力，成为国内一流的透平试验研究和测试中心。

一、透平压缩机与膨胀机实验室简介,4,基础设施配置循环水系统：

冷却能力：

3000000KCAL/HR,水量：

1000LPM润滑油系统：

润滑油箱有效容积：

10m3高位油箱有效容积：

1.5m3泵压力：

1.0MPa泵流量：

1063L/min配电能力：

高压配电：

4000kW、10kV交流变频调速，最高频率50HZ直流配电：

750kVA、660V/440V直流可控硅调速低压配电：

110kW、380V交流变频调速，最高频率50HZ,一、透平压缩机与膨胀机实验室简介,5,二、试验台位,800kW离心压缩机基本级试验台主要由直流电机、齿轮箱、传感器及测试系统、润滑油系统、试验管路等组成。

用于鼓风机、压缩机和通风机各种不同形式的模型级气动性能试验，促进模型级研究的准确程度，逐步达到减少实物试验的数量，降低产品的研发和生产成本。

测试内容包括：

进出口气体温度、压力和流量，主轴转速、转子振动、轴向位移，润滑油进出油温度压力、流量，噪音等。

试验台主要技术参数：

模型级叶轮直径：

450mm；转速：

17000r/min（通过齿轮箱增速）；介质：

空气；电功率：

800kW，采用直流电动机驱动，电压660V。

6,2000kW真实气体压缩机基本级闭式试验台主要由电机、齿轮箱、传感器及测试系统、润滑油系统、试验管路等组成。

针对未来三大主导市场煤化工市场、石化市场、冶金市场，按照特殊介质离心压缩机的要求，进行离心压缩机两级匹配试验、化工气体基本级特性研究等。

测试内容包括：

噪音，润滑油管进油温度压力、流量、出油温度，冷却水进水温度压力、流量、回水温度，主轴转速、转子振动、轴向位移，进出口气体温度、压力和流量等。

试验台主要技术参数：

转速：

18000r/min（通过齿轮箱增速）；介质：

空气，重介质（CO2），轻介质（He）等；电功率：

2000kW，采用交流电动机驱动，变频调速，电压10kV。

二、试验台位,7,500kW半开式压缩机基本级试验台主要由电机、齿轮箱、传感器及测试系统、润滑油系统、试验管路等组成。

主要用于进行半开式离心压缩机的基本级系列开发。

测试内容包括：

噪音，润滑油管进油温度压力、流量、出油温度，冷却水进水温度压力、流量、回水温度，主轴转速、转子振动、轴向位移，进出口气体温度、压力和流量等。

试验台主要技术参数：

转速：

34000r/min；介质：

空气；电功率：

500kW，用直流电动机驱动，电压440V,二、试验台位,8,110kW地铁风机试验台进行轴流通风机模型空气动力性能试验研究及机械运转试验试验台主要技术参数：

模型级叶轮直径：

2000mm；转速：

3000r/min；介质：

空气；电功率：

110kW，采用交流电动机驱动，变频启动，电压380V。

二、试验台位,9,250kWTRT装置应用试验台进行煤气管道防腐、除灰等工艺流程技术的试验研究。

试验台主要技术参数：

转速：

13500r/min（通过齿轮箱增速）；电功率：

250kW，采用直流电动机驱动，电压440V。

250kW试验台备用试验台位，主要用于密封结构等风机附件的试验研究，采用直流电动机驱动，电压440V。

二、试验台位,10,50kWORC有机朗肯循环低温余热回收系统试验台位用途：

该台位主要用于模拟280以下的工业余热回收的全流程系统技术及设备研究、也可模拟生物质燃烧、太阳能、地热和小型燃机等的余热回收。

为陕鼓有机透平性能及密封系统研究、换热器设计及换热效率研究、有机工质物性测试、不同回收热源系统效率的变化研究和系统组合及最优方案研究提供试验数据。

台位组成：

主要由四个部分组成，分别是：

低温热源系统本实验台的热源有低温饱和蒸汽和热水，设备包括蒸发器、预热器，热水换热器、热水循环泵；ORC机组由储液罐、工质泵、预热器、蒸发器、回热器、冷凝,二、试验台位,11,50kWORC有机朗肯循环低温余热回收系统试验台位器和气液分离器、有机透平、发电机组成；冷源系统由冷却塔和循环水泵组成；控制及数据采集处理系统由各控制点温度和压力传感器、PID回路、数据采集组成；ORC工作原理：

有机工质在预热器和蒸发器中从余热热源吸收热量，生成具有一定压力和温度的气体，进入有机透平膨胀做功，带动发电机发电或拖动其它动力机械。

从有机透平排出的气体在冷凝器中向冷却水放热，凝结成液态，再借助工质泵升压重新回到换热器吸热，如此不断地循环下去。

二、试验台位,12,50kWORC有机朗肯循环低温余热回收系统试验台位测试内容：

有机透平功率、内效率、发电机功率、发电机内效率，密封性能测试，调节气阀气量升程曲线测试。

换热器性能测试和换热系数测定。

整个系统热效率的测试。

有机工质的特性测试。

研究变热源条件下，ORC循环效率的变化情况，提出系统优化的策略。

二、试验台位,13,水蒸气离心压缩机试验台位用途：

主要用于食品、制药、化工、污水处理等领域的蒸发、结晶、干燥等工艺流程。

台位组成：

主要由电机、齿轮箱、润滑系统、闭式循环试验管路、蒸汽系统、真空系统、测试系统、监控系统和低压变频系统等组成。

电控系统采用380V低压变频调速装置。

自动系统包含：

西门子PLC自控系统：

对台位、油站、阀门进行远程操作、监控，并能对振动、温度进行报警、连锁的保护；数据采集系统：

选用美国NI公司产品，可采集现场动、静态数据，通,二、试验台位,14,过工作站LabView软件，利用热平衡法原理，编程进行试验参数的计算，显示各种数据及曲线，通过报表形式，输出处理结果。

主要技术参数：

转速：

14000r/min（通过齿轮箱增速）；介质：

饱和蒸汽；电功率：

500kW，采用低压交流变频电机驱动，电压380V。

二、试验台位,15,亚音速风洞试验装置用途：

本试验装置可完成马赫数在0.150.8内探针自动和手动校准的功能，进行叶型和零部件吹风试验。

台位组成：

主要由风洞、管道、同步电机探针夹持支架构成。

风源由800kW离心压缩机基本级试验台位提供。

主要技术参数：

探针夹持能力（被校探针夹持直径）：

6mm、8mm、10mm调整能力：

X向（气流方向）500mm，定位精度0.1mmY向（水平方向）180mm，定位精度0.1mm,二、试验台位,16,Z向（高度方向）250mm，定位精度0.1mm角（俯仰角）90，定位精度0.1角（偏航角）90，定位精度0.1,二、试验台位,17,18,润滑油系统润滑油系统用于提供各试验台主驱动电动机、齿轮箱、试验模型所需要的润滑油。

润滑油系统主要由1个润滑油站和1个高位油箱组成。

润滑油站由陕鼓动力设计提供，润滑油箱有效容积10m3，设有34kW电加热器，润滑油箱内油温较低时，工作前可先开启电加热器和螺杆油泵将箱内的油循环加热至合适的温度。

高位油箱有效容积1.5m3。

三、基础系统,9,三、基础系统,1,电控系统实验室电控系统由高压交流变频调速装置、可控硅调速装置、低压交流变频调速装置组成，调速装置最大驱动功率4000kW，调速范围0100%，具有控制精度高、调速范围宽、自动化程度高等优势。

电控系统与自动化控制系统实现联锁控制，保证机组安全、稳定运行。

1、高压交流变频调速装置4000KW、10KV高压交流变频调速装置主要控制真实气体压缩机基本级闭式试验台的2000kW主电机，装置主要由变压器柜、控制柜、单元柜组成。

高压交流调速装置是直接高压输入（10kV），逆变高压直接输出的“高高”型高压交流调速装置；采用先进的功率单元串联叠波技术，可消除绝大部分谐波电流。

交流调速装置输入功率因数在整个负荷变化范围内保持在0.97以上，整体效率可达96%以上。

三、基础系统,20,2、可控硅调速装置可控硅调速装置主要控制800kW离心压缩机基本级试验台、500kW半开式压缩机基本级试验台、500kW烧结风机模型试验台、250kW试验台位直流电机。

两套装置分别采用660V和440V直流电源供电，可实现就地和远程控制，采用多路切换控制柜实现一套控制装置对不同台位的控制。

三、基础系统,21,3、低压交流变频调速装置低压交流变频调速装置主要控制110kW地铁风机试验台及其它低压试验台位交流电机，由斯奈德ATV61系列变频装置组成，380V交流供电，额定功率110kW，具有控制精度高、调速范围宽、安全可靠等优点。

三、基础系统,22,自控系统实验室自动化控制系统的规划和设计达到了国内外先进水平，它由S8000旋转机械在线状态监测和分析系统、NI数采系统、PLC自控系统组成，可以选择控制多个实验台位，在控制室集中操作、测量和监控。

并且各实验台位设置现场摄像监控系统。

三、基础系统,23,PLC控制系统：

PLC控制系统，由PLC机柜、3500本特利振动机柜、PLC控制系统操作员站、工程师站组成。

该系统主要用来对实验室现场各台位、油站、阀门进行远程监控，并可输出实时数据曲线和报表。

通过工作站计算机画面，对机组振动、位移、温度、转速、油压等信号进行实时显示、报警、连锁；对机组阀组进行远程调节；对油站油泵进行远程自控，油压、差压、液位远程监控。

PLC机柜采用西门子S7-400双CPU，进行冗余控制，避免因故障所引起的停车或安全事故，保证了数据系统的可靠性。

三、基础系统,24,三、基础系统,25,NI数采系统：

NI数采系统中，数据采集和处理选用美国NI公司产品，温度、压力等一次仪表选用美国EMERSON公司产品，由数采系统操作员站、工程师站、信号采集调理机柜、一次仪表柜等组成。

该系统可实时采集现场试验设备的压力、温度、湿度、流量等传感器信号，进行调理后，通过工作站计算机LabView软件中的人机界面，显示各种数据及曲线，并根据试验标准编制程序对相关数据进行计算，通过报表的形式，输出数据处理结果，进行产品性能分析，为研发新产品提供可靠依据。

三、基础系统,26,三、基础系统,27,S8000系统：

S8000旋转机械在线状态监测和分析系统，可为研发实验人员提供丰富、专业的旋转设备状态分析图谱（总貌图、综合分析图、多频谱图、振动趋势图、轴心轨迹图等），相关人员通过该分析图谱可以方便的掌握所试风机的制造特性和运行状态。

S8000系统由NET8000机柜、中心服务器、监测分站组成。

该系统的应用，可为风机试验提供多种运行状态监测和故障诊断，并可以在统一的数据平台、统一的图谱界面上显示。

根据需要，还可以通过互联网远程在线浏览不同设备的运行情况，从而实现实验室设备管理的“一个平台、全面监测”,三、基础系统,28,三、基础系统,29,五四、实检验测室设备主及要仪测表量仪器,

（一）、检测校准设备便携式干井炉F9171FLUKE