System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统技术方案_技高网

面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统技术方案

技术编号:44733081 阅读:2 留言:0更新日期:2025-03-21 17:58
本发明专利技术公开了一种面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,通过调节一二级导热油循环中压缩机的转速及电加热器管路的燃油流量来实现对燃油的加降温控制,降温选择上针对燃油与制冷剂在外接板式换热器中实现热交换进行优化,选择油箱外绕式变螺距蒸发器盘管替代板式换热器,蒸发器中选用大比热容的二级导热油作为换热的中间介质,由一级导热油对中间介质进行降温以控制燃油温度,不仅改善设备的可靠性增大换热面积还提高了二次流强度增强换热效率。加降温过程结束从油箱内的喷嘴进行注水,此时仍需监测油箱温度并开启加降温系统维持燃油温度恒定,制备出符合适航标准的饱和含水燃油,通过回油口出油完成饱和含水燃油制备的一体化过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及航空燃油结冰试验配置含水燃油,尤其涉及一种面向燃油结冰试验的燃油加降温及注水一体化系统。


技术介绍

1、现有的适航条例中对试验燃油的含水量和温度有着严格的要求。燃油温度、含水燃油配置方法直接影响燃油的含水量和游离水在燃油中的分布形态,进而直接影响试验油路中能否产生试验预期的冰量,这对试验结果有重要影响。而不同的燃油结冰试验项目需要不同的燃油配置方法及试验流程,本专利技术拟通过国内外燃油结冰试验相关标准规范,研究试验用燃油的配置方法,形成一套燃油结冰加降温注水一体化系统,既满足对于燃油温度的精确控制,同时在保持恒定温度的基础上完成对饱和含水燃油的制备。

2、加降温系统是一个大惯性系统,燃油温度调节需要准确的系统模型和加温降温机组协同工作,以解决温度调节速率和温差限制协调问题。按照传统的方法使用制冷剂进行气液两相换热,由于各个状态比热容以及吸热能力不同,在燃油冷却过程中,热交换器中燃油与制冷剂之间的温差超过13℃,使得燃油中的游离水在换热壁上冻结,导致燃油含水量下降,故需要改进换热方法,采用新型换热手段代替传统板式换热器,并改进设备防止油箱内燃油冻结。

3、此外,燃油结冰试验燃油的含水量以及水分在燃油中的分布形态对于试验结果有重要影响,要使燃油含水量达到试验标准的要求,需要控制水含量并保证溶解水分均布,现有的设备由于自然对流换热、电机热耗散及管路中低粘度燃油摩擦生热的影响会导致制备过程中的燃油温度偏离适航标准规定的27℃,而不同温度下饱和含水燃油的ppm(partsper million)各不相同,导致制备的饱和含水燃油不符合适航规范。

4、本专利技术正是基于现有试验中存在的问题公开了一种面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及的缺陷,提供一种面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、一种面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,包含油箱、制冷加热机组、液压模块和控制箱。

4、所述油箱内设有温度传感器和低速搅拌器;所述温度传感器用于感应油箱内油液的温度,低速搅拌器用于搅拌油箱内的油液防止油液结冰;注水口分别和第五电磁阀、第一喷嘴及第六电磁阀、第二喷嘴依次相连用于向油箱内注水;

5、所述制冷加热机组包括电加热器、第一至第二储液罐、制冷蒸发器变螺距盘管、第一至第二毛细管、板式换热器、冷凝器;

6、所述液压模块包含第一至第二球阀、电机泵组、第一至第三单向阀、第一至第二过滤器、第一至第十二电磁阀、第一至第三电动调节阀、第一至第二安全阀、第一至第二压缩机;

7、所述油箱的入口接第二球阀的一端;所述第二球阀的另一端分别和所述的第三电动调节阀一端、第七电磁阀一端、热加热器一端、第二安全阀一端管道相连;所述电加热器另一端和第八电磁阀一端相连;所述第三电动调节阀的另一端、第十电磁阀、回油口依次管道相连;所述第七电磁阀另一端分别和所述第八电磁阀另一端、第二安全阀另一端、第二过滤器一端、第十二电磁阀一端相连;所述第十二电磁阀另一端和供油口相连;所述第二过滤器、第一过滤器、第九电磁阀依次相连;

8、所述油箱的出口、第一球阀、电机泵组、第三单向阀一端依次管道相连;第三单向阀的另一端和第九电磁阀另一端、第十一电磁阀另一端相连;

9、所述补油口分别和所述第一电磁阀一端、第一安全阀一端相连;所述第一电磁阀另一端、第一安全阀另一端和油箱相连;

10、所述制冷蒸发器盘管一端和第二单向阀一端相连;所述第二单向阀另一端和第四电磁阀、第二电磁阀相连;所述第二储液罐一端和第二电动调节阀另一端相连;所述第二储液罐另一端和第四电磁阀相连;所述第四电磁阀另一端、第二压缩机、板式换热器热侧通道、第三电磁阀、第二毛细管、制冷蒸发器盘管依次相连;所述板式换热器冷侧通道一端和第二电磁阀、第一毛细管、冷凝器一端依次相连;所述板式换热器冷侧通道另一端和第一单向阀一端、第一电动调节阀一端相连;第一储液罐一端和第一电动调节阀相连;第一储液罐另一端和第一单向阀另一端、第一压缩机一端相连;第一压缩机另一端和冷凝器相连;

11、所述电机泵组用来控制外循环及加热循环燃油的流量;所述第一至第二过滤器用于外循环及燃油输出过程净化油液,对未溶解水起到过滤作用;所述电动调节阀用与控制回油量及导热油流量;所述安全阀用于调定系统所需压力;所述电磁阀用于控制进入外循环、加热循环燃油流量及制冷循环一二级导热油流量;所述补油口用于油箱内油液补充;所述冷凝器采用水作为冷媒对一级导热油进行冷却;

12、所述控制箱由箱体、plc、变频器、按钮、旋钮、指示灯、温度控制、数显仪表等组成,用于控制外循环、加热循环、制冷循环中电磁阀开度、电机泵组的转速、第一第二压缩机的转速。

13、本专利技术公开的一种该面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统的操作流程,包含以下步骤:

14、步骤1),手动开启外循环中的第一第二球阀,控制箱控制开启电机泵组、第七电磁阀、第九电磁阀、第十二电磁阀,使得油液依次从供油口、第十二电磁阀、第七电磁阀、第二球阀将航空燃油注入油箱;

15、步骤2),通过油箱布置的温度传感器反馈燃油温度并判断油温是否达到适航要求的27℃;

16、步骤2.1),若高于设定温度,通过控制箱调节第一第二电动调节阀的开度及第一第二压缩机转速,开启第二第三第四电磁阀,使得一级导热油依次从第一贮液罐、第一压缩机、冷凝器、第一毛细管、第二电磁阀、板式换热器、第一单向阀进行循环;二级导热油依次从第二储液罐、第四电磁阀、第二压缩机、板式换热器、第三电磁阀、第二毛细管、制冷蒸发器盘管进行循环;

17、步骤2.2),若低于设定温度,通过控制箱关闭第七电磁阀,开启第八电磁阀,并动态调节电加热器的加热功率,使得燃油依次从油箱、第一球阀、电机泵组、第三单向阀、第十一电磁阀、第八电磁阀、电加热器、第二球阀后再回到油箱,进行循环;

18、步骤2.3),若达到设定温度,通过控制箱关闭第一第二电动调节阀、关闭第二第三第四第八电磁阀,关闭第一第二压缩机,开启第七电磁阀;

19、步骤3),通过控制箱关闭第九电磁阀,开启第五第六第十一电磁阀,开启低速搅拌器,通过第一第二喷嘴以大约55ml/min的流量按油、水1000∶1的比例向燃油中注入游离水,若含水量满足适航标准,关闭第五第六电磁阀,燃油依次经过油箱、第一球阀、电机泵组、第三单向阀、第九电磁阀、第一第二过滤器、第七电磁阀、第二球阀后回到油箱,进行循环;

20、步骤4),当注水量符合适航标准后,再继续循环约30min,以保证完全混合,形成饱和燃油,期间仍然要保证燃油温度满足设定值,若温度偏离设定值则重复步骤2;

21、步骤5),若循环满足30min,通过控制箱开启第十电磁阀和第三电动调节阀本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,包含油箱、制冷加热机组、液压模块和控制箱。

2.基于权利要求1所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,包含以下步骤:

3.根据权利要求1所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,所述制冷系统包括:冷凝蒸发器变螺距盘管;

4.根据权利要求1所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,所述注水系统包括:低速搅拌器;

5.根据权利要求1所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,所述制冷机组包括:二级导热油循环系统;

6.根据权利要求2所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统工作步骤,其特征在于,所述系统包含一体化设计;

【技术特征摘要】

1.一种面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,包含油箱、制冷加热机组、液压模块和控制箱。

2.基于权利要求1所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,包含以下步骤:

3.根据权利要求1所述的面向燃油结冰试验的燃油注水及加降温一体化系统,其特征在于,所述制冷系统包括:冷凝蒸发器变螺距盘管;

4....

【专利技术属性】
技术研发人员:王彬刘林盛叶志锋
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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