一种航空燃气轮机冒烟指数测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种航空燃气轮机冒烟指数测量装置，整体包括取样管1、进气总阀2、取样电磁阀3、过滤纸夹具4、取样针阀5、快速切断电磁阀6、除水器7、浮子流量计8、气体容积流量计9、取样泵10、旁路电磁阀11、旁路针阀12以及管线、接头；样气通过取样管1和进气总阀2后分为两路，一路样气流经取样电磁阀3、过滤纸夹具4、取样针阀5、快速切断电磁阀6，形成取样路；另一路样气流经旁路电磁阀11、旁路针阀12，形成旁路；当试验状态未稳定时，样气走旁路，并通过配合调节旁路针阀12和取样针阀5，保证两路流量一致；当试验状态稳定时，样气走取样路，按预定流量进行冒烟取样，取样过程采用自动控制。
【专利说明】
一种航空燃气轮机冒烟指数测量装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种冒烟指数测量装置，特别是涉及一种可实现航空燃气轮机冒烟指数测量装置，可拓宽至地面燃机冒烟指数排放测量。
【背景技术】
[0002]在60年代，各个不同的厂家和研究单位都有自己测量冒烟的方法，有光学方法、有过滤的方法。美国环境保护局在1973年颁布了关于飞机发动机排气冒烟的标准，推动了低污染燃烧室研究和发展。
[0003]美国Wright-Patterson空军基地、NASA格林研究中心，俄罗斯中央航空发动机研究院都拥有排气冒烟的测量装置，如NASA格林研究中心采用发射LED(0?570nm)绿光的光学烟尘表测量冒烟，其范围为0-80;美国ffright-Patterson空军基地和俄罗斯中央航空发动机研究院采用符合SAE ARP1179排气冒烟测量标准规定的测量程序进行冒烟测量，测量范围为0-100。
[0004]国内关于航空燃气轮机冒烟的研究与发展起步较晚，在引进与自行研制相结合的方针指引下，经过长时间的努力，624所、608所和北航建立了排气冒烟测量装置，开展了燃烧室排气冒烟测量工作，但还存在着冒烟测量单次测量时间长、测试结果准确性差、操作不便的问题。
[0005]本发明涉及一种航空燃气轮机冒烟指数测量装置，冒烟测量装置主要基于反射率计测量原理，用指定的过滤纸，在指定的过滤纸夹具下，以规定范围内的过滤烟痕大小，在烟痕过滤单位面积上通过规定质量的取样气体，用反射率计测量烟痕前后的反射率来确定冒烟指数。该测量装置符合相关标准规定，设计合理，操作流程简单，更换滤纸快，单次取样和测量分析时间短;该装置运用范围广，可实现燃气轮机各工况下的冒烟指数测量；冒烟指数的准确性在±3以内。
【发明内容】
[0006]本发明主要针对的是一种冒烟指数测量装置，特别是涉及一种可实现航空燃气轮机冒烟指数测量装置，主要为解决冒烟测量单次取样测量时间长、测试结果准确性差、操作不便的问题而设计发明的。
[0007]本发明技术方案:一种航空燃气轮机冒烟指数测量装置，其特征在于，冒烟指数测量装置整体包括取样管(I)、进气总阀(2)、取样电磁阀(3)、过滤纸夹具(4)、取样针阀(5)、快速切断电磁阀(6)、除水器(7)、浮子流量计(8)、气体容积流量计(9)、取样栗(10)、旁路电磁阀(U)、旁路针阀(12)以及管线、接头;样气通过取样管(I)和进气总阀(2)后分为两路，一路样气流经取样电磁阀(3)、过滤纸夹具(4)、取样针阀(5)、快速切断电磁阀(6)，形成取样路；另一路样气流经旁路电磁阀(11)、旁路针阀(12)，形成旁路;取样路和旁路汇合后经除水器(7)、浮子流量计(8)、气体容积流量计(9)、取样栗(10)排出；从取样管(I)到过滤纸夹具(4)的管线长度小于25米，小于4个拐弯，其余部分为直型，拐弯半径小于10倍的管径，管线伴热在保温45°C至185°C之间；管线的内径在4-8.5mm之间；管线材料采用不锈钢;当试验状态未稳定时，样气走旁路，并通过配合调节旁路针阀(12)和取样针阀(5)，保证两路流量一致；当试验状态稳定时，样气走取样路，按预定流量进行冒烟取样，取样过程采用自动控制。过滤纸夹具(4)采用快速压紧结构，可夹持标准的whatman 4过滤纸。
[0008]本发明的特色在于:
[0009](I)测试结果准确性好。
[0010]取样管线伴热保温，管线短而直，减少烟粒子在管线内壁的粘附；具备完备的样气压力、温度、容积、流量测量装置，提高测量数据的准确性和重复性。
[0011](2)装置操作方便。
[0012]整个装置操作流程简单，只需按下按钮，自动控制取样时序。
[0013](3)取样迅速
[0014]过滤纸夹具采用快速压紧构造，可快速更换过滤纸。单次取样和测量分析总时间不大于45s，提高工作效率，节约试验资源。
[0015]该装置已成功运用于民机低污染燃烧室、航空发动机燃烧室排放冒烟的测量。应用表明:该冒烟测量装置符合相关标准规定，测量航空燃气轮机冒烟指数方便可行，结果准确。测量过程简单，迅速可靠，操作方便，具备推广条件。
【附图说明】
[0016]图1为冒烟指数测量装置原理图。其中，卜取样管，2-进气总阀，3-取样电磁阀，4-过滤纸夹具，5-取样针阀，6-取样电磁阀，7-除水器，8-浮子流量计，9-气体容积流量计，10-取样栗，11-旁路电磁阀，12-旁路针阀。
[0017]图2为冒烟指数测量装置工程图。
[0018]图3为拉压式过滤纸夹具结构图。
[0019]图4为螺纹旋压式过滤纸夹具结构图。
【具体实施方式】
[0020]测量装置的组成:来自取样管(I)的样气通过进气总阀(2)后分为两路，一路样气流经取样电磁阀(3)、过滤纸夹具(4)、取样针阀(5)、快速切断电磁阀(6)，称为取样路;另一路样气流经旁路电磁阀(U)、旁路针阀(12)，称为旁路。两路汇合后经除水器(7)、浮子流量计(8)、气体容积流量计(9)、取样栗(1)排出。
[0021]工作原理:将清洁滤纸夹放入过滤纸夹具(4)，样气走旁路，调节旁路针阀(12)使得浮子流量计(8)的读数为14 ±0.5L/min ；将样气走取样路，调节取样针阀(5)，使得浮子流量计(8)的读数为14±0.5L/min;将样气走旁路并取下过滤纸；用反射率计测量清洁滤纸的绝对反射率，并记录下来;将测量过反射率值的清洁滤纸放入过滤纸夹具(4);设定取样时间，按下取样按钮，将样气走取样路，以14±0.5L/min流量流过过滤纸，当滤纸单位面积流过16.2kg/m2的样气时，样气被自动切换至旁路;取出带烟痕的滤纸，利用反射率计测量带烟痕滤纸的绝对反射率，计算冒烟数SN。每个状态重复3次，保证冒烟指数测量差值在±3以内。试验前需要先进行清洁度和泄漏量的检查。
【主权项】
1.一种航空燃气轮机冒烟指数测量装置，其特征在于，冒烟指数测量装置整体包括取样管(I)、进气总阀(2)、取样电磁阀(3)、过滤纸夹具(4)、取样针阀(5)、快速切断电磁阀(6)、除水器(7)、浮子流量计(8)、气体容积流量计(9)、取样栗(10)、旁路电磁阀(11)、旁路针阀(12)以及管线、接头;样气通过取样管(I)和进气总阀(2)后分为两路，一路样气流经取样电磁阀(3)、过滤纸夹具(4)、取样针阀(5)、快速切断电磁阀(6)，形成取样路;另一路样气流经旁路电磁阀(11)、旁路针阀(12)，形成旁路;取样路和旁路汇合后经除水器(7)、浮子流量计(8)、气体容积流量计(9)、取样栗(10)排出；从取样管(I)到过滤纸夹具(4)的管线长度小于25米，小于4个拐弯，其余部分为直型，拐弯半径小于10倍的管径，管线伴热在保温45°C至185°C之间；管线的内径在4-8.5mm之间；管线材料采用不锈钢；当试验状态未稳定时，样气走旁路，并通过配合调节旁路针阀(12)和取样针阀(5)，保证两路流量一致；当试验状态稳定时，样气走取样路，按预定流量进行冒烟取样，取样过程采用自动控制。2.如权利要求1所述的一种冒烟指数测量装置，其特征在于过滤纸夹具(4)采用快速压紧结构，可夹持标准的whatman4过滤纸。
【文档编号】G01N21/55GK205426784SQ201521046353
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月15日
【发明人】蒙正猛, 冯大强, 朱涛, 王军, 张 杰
【申请人】中国燃气涡轮研究院