一種渦輪冷卻器試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及渦輪測(cè)試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種渦輪冷卻器試驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，國(guó)內(nèi)的飛機(jī)零部件維修廠商所使用的ACM(渦輪冷卻器）試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)水平 落后，功能單一，只能測(cè)試幾種較為簡(jiǎn)單的兩輪式ACM(渦輪冷卻器），不能覆蓋所有民航機(jī) 型，且試驗(yàn)臺(tái)操作繁瑣，自動(dòng)化程度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的渦輪冷卻器試驗(yàn)臺(tái)，解決上述問(wèn)題。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種渦輪冷卻器試驗(yàn)臺(tái)，包括截止閥、氣動(dòng)切斷閥、調(diào)壓閥、流量計(jì)、溫度變送器、 露點(diǎn)儀、加熱器、流量開(kāi)關(guān)、消聲器、粉塵分離器、過(guò)濾器、安全閥、調(diào)節(jié)閥、壓力變送器、差 壓變送器、加速度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、位移傳感器、大氣壓力傳感器、濕度傳感器、動(dòng)態(tài)信 號(hào)處理器、風(fēng)機(jī)、三通閥、調(diào)節(jié)蝶閥、調(diào)功器、中冷器、做功氣體循環(huán)管路和耗功氣體循環(huán)管 路；
[0006] 所述做功氣體循環(huán)管路從入口端開(kāi)始依次經(jīng)過(guò)所述截止閥、一個(gè)所述氣動(dòng)切斷 閥、所述調(diào)壓閥之后，分為并聯(lián)設(shè)置的至少兩道流量計(jì)量支路，每道所述流量計(jì)量支路中按 照流向均依次設(shè)置一個(gè)所述流量計(jì)和一個(gè)所述氣動(dòng)切斷閥；
[0007] 所述做功氣體循環(huán)管路從各道所述流量計(jì)量支路出來(lái)后重新匯集為一路，并按照 流量方向依次設(shè)置一個(gè)所述溫度變送器和所述露點(diǎn)儀；然后分為并聯(lián)設(shè)置的兩道以上的加 熱支路，每道所述加熱支路中按照流向均依次設(shè)置一個(gè)所述氣動(dòng)切斷閥、所述加熱器和所 述流量開(kāi)關(guān)；
[0008] 所述做功氣體循環(huán)管路從各道所述加熱支路出來(lái)后重新匯集為一路，并按照流量 方向依次設(shè)置一個(gè)所述氣動(dòng)切斷閥、所述粉塵分離器、所述過(guò)濾器、一個(gè)所述調(diào)節(jié)閥、一個(gè) 所述三通閥、一個(gè)所述溫度變送器和一個(gè)所述壓力變送器后，連接到被測(cè)試的渦輪冷卻器 的壓氣機(jī)入口端；所述三通閥的一個(gè)出口連接一條排氣支路，所述排氣支路上設(shè)置一個(gè)所 述調(diào)節(jié)蝶閥；從所述壓氣出口端出來(lái)后按照流向依次設(shè)置一個(gè)所述壓力變送器、一個(gè)所述 溫度變送器和一個(gè)所述調(diào)節(jié)蝶閥后，進(jìn)入所述中冷器的熱邊入口，在所述中冷器的熱邊進(jìn) 口和出口之間設(shè)有所述調(diào)節(jié)蝶閥；在所述被測(cè)試的渦輪冷卻器的壓氣機(jī)出口端和渦輪入口 端之間設(shè)有所述差壓變送器；從所述中冷器的熱邊的出口接出的所述做功氣體循環(huán)管路繼 續(xù)接入所述渦輪冷卻器的膨脹做功渦輪；從所述渦輪冷卻器的膨脹做功渦輪接出后的所述 做功氣體循環(huán)管路，再依次經(jīng)過(guò)所述兩個(gè)所述調(diào)節(jié)蝶閥，通過(guò)一個(gè)所述消聲器連通到大氣； 所述兩個(gè)調(diào)節(jié)蝶閥之間設(shè)置一條支路，支路上設(shè)置一個(gè)所述調(diào)節(jié)蝶閥，所述調(diào)節(jié)蝶閥出口 連接到中冷器的冷邊入口管路上；所述中冷器的冷邊入口管路上依次設(shè)置一個(gè)所述過(guò)濾器 和一個(gè)所述風(fēng)機(jī)；所述中冷器的冷邊出口管路上設(shè)置一個(gè)所述消聲器，所述消聲器連通到 大氣；
[0009] 所述耗功氣體循環(huán)管路從設(shè)有一個(gè)所述過(guò)濾器的入口端開(kāi)始，按照流向依次設(shè)置 一個(gè)所述調(diào)節(jié)蝶閥、一個(gè)所述溫度變送器和一個(gè)所述壓力變送器后，接入所述渦輪冷卻器 的耗功風(fēng)扇入口端；從所述渦輪冷卻器的耗功風(fēng)扇出來(lái)后，按照流向依次設(shè)置一個(gè)所述壓 力變送器、一個(gè)所述溫度變送器、一個(gè)所述流量計(jì)和兩個(gè)所述調(diào)節(jié)蝶閥后，通過(guò)一個(gè)所述消 聲器連通到大氣；所述兩個(gè)調(diào)節(jié)蝶閥之間設(shè)置一條支路，支路上設(shè)置一個(gè)所述調(diào)節(jié)蝶閥，所 述調(diào)節(jié)蝶閥出口連接到耗功氣體循環(huán)入口管路上。
[0010] 還包括泄壓管路，所述泄壓管路從各道所述加熱支路出來(lái)后重新匯集為一路的所 述做功氣體循環(huán)管路上引出，經(jīng)過(guò)一個(gè)所述氣動(dòng)切斷閥后，再通過(guò)一個(gè)所述消聲器連通到 大氣。
[0011] 還包括安全閥管路，所述安全閥管路從所述過(guò)濾器之后的所述做功氣體循環(huán)管路 上引出，經(jīng)過(guò)一個(gè)安全閥后，接入所述氣動(dòng)切斷閥和所述消聲器之間的所述泄壓管路上。
[0012] 所述過(guò)濾器為高溫高效過(guò)濾器。
[0013] 所述加熱器為電加熱爐；全不銹鋼結(jié)構(gòu)，外觀呈圓柱形；所述電加熱爐包括殼體 和芯體，所述殼體與所述芯體之間有環(huán)形板分隔開(kāi)，使氣流先經(jīng)過(guò)殼體與環(huán)形板形成的環(huán) 形空間，再進(jìn)入芯體；芯體通電產(chǎn)生熱能，對(duì)空氣進(jìn)行加熱；由所述調(diào)功器對(duì)所述加熱器進(jìn) 行功率調(diào)節(jié)，用于加熱溫度控制。
[0014] 所述調(diào)壓閥為自力式調(diào)壓閥，在閥前壓力波動(dòng)的情況下，通過(guò)自身機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)保 證閥后壓力穩(wěn)定；并遠(yuǎn)程設(shè)定閥后壓力。
[0015] 所述渦輪冷卻器的相應(yīng)位置上安裝有轉(zhuǎn)速傳感器、加速度傳感器和位移傳感器， 通過(guò)動(dòng)態(tài)信號(hào)處理器進(jìn)行運(yùn)算，得到轉(zhuǎn)速值、加速度值和徑向跳動(dòng)值以及各階振動(dòng)頻譜值。
[0016] 所述流量計(jì)量支路為并聯(lián)的兩路，所述加熱支路為并聯(lián)的三路。
[0017] 本發(fā)明涉及一種測(cè)試ACM(渦輪冷卻器）性能的試驗(yàn)臺(tái)，尤其是能夠自動(dòng)測(cè)試多種 機(jī)型ACM (渦輪冷卻器）的綜合型試驗(yàn)臺(tái)。
[0018] 為了克服現(xiàn)有的ACM(渦輪冷卻器）試驗(yàn)臺(tái)在測(cè)試能力和自動(dòng)化程度上的不足， 本發(fā)明提供一種ACM(渦輪冷卻器）綜合試驗(yàn)臺(tái)，該試驗(yàn)臺(tái)不僅能滿足測(cè)試多種機(jī)型的 ACM(渦輪冷卻器）的需求，而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試。
[0019] ACM(渦輪冷卻器）綜合試驗(yàn)臺(tái)可以滿足現(xiàn)有民航飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中的兩輪式、三輪 式ACM的測(cè)試要求，主要由系統(tǒng)減壓部分、流量測(cè)量部分、空氣加熱部分、ACM試驗(yàn)部分、儀 器儀表部分、測(cè)控系統(tǒng)、操作臺(tái)等組成。
[0020] 1系統(tǒng)減壓
[0021] 一般工廠的氣源壓力為I. 6MPa或2. 5MPa，如直接供給ACM (渦輪冷卻器）綜合試 驗(yàn)臺(tái)使用，壓力過(guò)高，特別是在設(shè)備故障、或調(diào)節(jié)過(guò)程中壓力超調(diào)等均有可能造成ACM(渦 輪冷卻器）入口壓力過(guò)高，給被測(cè)件帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。因此，在ACM試驗(yàn)臺(tái)入口處安裝一臺(tái)切斷閥 和一臺(tái)自力式調(diào)壓閥，可將氣源的壓力降低到1.0 MPa，為ACM試驗(yàn)提供穩(wěn)定可靠的氣源。
[0022] 2流量測(cè)量
[0023] ACM (渦輪冷卻器）測(cè)試時(shí)需要測(cè)量壓氣機(jī)入口的流量，在系統(tǒng)減壓部分的下游安 裝渦街流量計(jì)，溫度變送器、壓力變送器。流量積算儀將渦街流量計(jì)測(cè)量的體積流量根據(jù)壓 力變送器、溫度變送器測(cè)量的溫度、壓力對(duì)流量進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)單位 的質(zhì)量流量。
[0024] 3空氣加熱
[0025] 空氣加熱部分在流量測(cè)量部分之后，由空氣電加熱爐、氣動(dòng)切斷閥、流量開(kāi)關(guān)、溫 度變送器和調(diào)功器組成。根據(jù)加熱功率的需要，采用多臺(tái)空氣電加熱爐并聯(lián)的方式，對(duì)壓縮 空氣加熱。由可控調(diào)功器節(jié)電爐的加熱功率?？稍贏CM(渦輪冷卻器）測(cè)試時(shí)提供溫度可 控的壓縮空氣。
[0026] 4ACM 試驗(yàn)
[0027] ACM(渦輪冷卻器）試驗(yàn)部分由粉塵分離器、高溫高效過(guò)濾器、安全閥、中間冷卻器 (簡(jiǎn)稱中冷器）、調(diào)節(jié)閥、溫度變送器、壓力變送器、振動(dòng)傳感器（加速度傳感器）、電渦流位 移傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、動(dòng)態(tài)信號(hào)處理器、測(cè)控系統(tǒng)及相應(yīng)的管路組成。
[0028] ACM(渦輪冷卻器）試驗(yàn)部分的上游管路比較長(zhǎng)，又設(shè)置有保護(hù)閥門、電爐等，尤其 是非正常工作狀態(tài)下，可能會(huì)產(chǎn)生顆粒狀物質(zhì)。ACM(渦輪冷卻器）是高速旋轉(zhuǎn)的精密機(jī) 械，大顆粒的粉塵的進(jìn)入會(huì)打壞壓氣機(jī)、渦輪的葉輪和渦輪前的噴嘴環(huán)，造成ACM(渦輪冷 卻器）報(bào)廢；如塵粒進(jìn)入ACM的空氣軸承，會(huì)造成空氣軸承的報(bào)廢。為確保安全，在ACM (渦 輪冷卻器）的壓氣機(jī)入口安裝機(jī)械式粉塵分離器和高溫高效過(guò)濾器，去除壓縮空氣在管路 中的二次污染，保證進(jìn)入ACM(渦輪冷卻器）的壓縮空氣的品質(zhì)符合CMM手冊(cè)規(guī)定的要求。
[0029] 因系統(tǒng)氣源壓力較高，而ACM(渦輪冷卻器）的壓氣機(jī)入口壓力比較低（低于 0. 4MPa表壓），為此在ACM (渦輪冷卻器）的壓氣機(jī)入口前的管路安裝一個(gè)安全閥，將安全 閥的工作點(diǎn)設(shè)定在〇. 4MPa(表壓）左右。當(dāng)ACM(渦輪冷卻器）壓氣機(jī)入口壓力高于該值 時(shí)，安全閥將自動(dòng)開(kāi)啟放氣，當(dāng)入口壓力低于設(shè)定值時(shí)，安全閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。
[0030] 調(diào)節(jié)閥和調(diào)節(jié)蝶閥用于調(diào)節(jié)ACM (渦輪冷卻器）壓氣機(jī)入口壓力、渦輪進(jìn)出口壓 力、風(fēng)扇的進(jìn)出口壓力、渦輪的入口溫度、風(fēng)扇入口溫度。
[0031] 渦街流量計(jì)、溫度變送器、壓力變送器組合測(cè)量ACM(渦輪冷卻器）風(fēng)扇端的工作 流量。ACM (渦輪冷卻器）風(fēng)扇的入口溫度是通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)扇出口高溫氣流與室外大氣的混合 比來(lái)控制的。
[0032] 中冷器是一鋁制板翅式叉流空氣一空氣換熱器。ACM(渦輪冷卻器）壓氣機(jī)出口的 高溫高壓氣體流經(jīng)中冷器的熱邊，ACM (渦輪冷卻器）渦輪出口的低溫空氣流過(guò)中冷器的冷 邊。兩股氣流通過(guò)中冷器進(jìn)行熱交換，使ACM(渦輪冷卻器）渦輪入口氣流溫度降低。在中 冷器熱邊的進(jìn)出口有一旁通管路，其上安裝有調(diào)節(jié)碟閥，用于調(diào)節(jié)通過(guò)中冷器的熱空氣流 量，來(lái)精確控制ACM (渦輪冷卻器）渦輪入口的空氣溫度。
[0033] 在ACM(渦輪冷卻器）的壓氣機(jī)進(jìn)出口、渦輪進(jìn)出口、風(fēng)扇的進(jìn)出口，均安裝有溫 度、壓力變送器，用于測(cè)量各點(diǎn)的溫度、壓力。在ACM(渦輪冷卻器）壓氣機(jī)出口和渦輪入口 間