КОМПЛЕКС ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА
COMPLEX FOR AIR SAMPLING

Изобретение относится к области стендовых испытаний газотурбинных авиационных двигателей, а именно, для отбора проб воздуха из компрессора газотурбинного авиационного двигателя (ГТД).
Известен комплекс для отбора проб воздуха, содержащий каркас, облицованный вертикальными и горизонтальными панелями, на которых расположены пробоотборники с адсорбционными пакетами, имеющими концентраторы, электромагнитные клапаны, фильтры-влагоотделители, баки с датчиками измерения температуры и давления, коллектор отбора проб, диффузор, установленный перед испытуемым двигателем, вакуумный насос и пульт управления [1]. Данный комплекс является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и принят заявителем в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства являются: ограниченные функциональные возможности и продолжительный по времени отбор проб воздуха из компрессора газотурбинного авиационного двигателя для его последующего анализа на содержание вредных примесей и их концентраций.
Технический результат предложенного изобретения - расширение функциональных возможностей, сокращение времени отбора проб воздуха из компрессора ГТД для его последующего анализа на содержание вредных примесей и их концентраций, экономия дорогостоящего авиационного топлива, повышение удобства эксплуатации комплекса, а также сокращение износа ГТД.
Указанный технический результат достигается тем, что комплекс для отбора проб воздуха, содержащий корпус, представляющий из себя соединенные между собой вертикальные панели, на которых расположены пробоотборники с адсорбционными пакетами, имеющими концентраторы, электромагнитные клапаны, фильтры-влагоотделители, баки с датчиками измерения температуры и давления, коллектор отбора проб (гребенка отбора проб), установленный перед испытуемым ГТД, диффузор с жиклерами, вакуумный насос и пульт управления, снабжен дополнительным баком с датчиками температуры и давления и электромагнитным клапаном, а пробоотборники и электромагнитные клапаны равномерно распределены в равных частях на коллекторах, каждый из которых подсоединен к соответствующему баку.
Сущность данного изобретения поясняется чертежами (фиг.1, 2, 3), на которых изображены общие виды комплекса, на фиг.4 изображен пробоотборник и схема принципиальная пневматическая (фиг.5).
Комплекс для отбора проб воздуха содержит корпус 1, представляющий из себя соединенные между собой вертикальные панели 2 и 3, на которых расположены пробоотборники 4 с адсорбционными пакетами 5, имеющими концентраторы 6, электромагнитные клапаны 7, фильтры-влагоотделители 8, баки 9, 10, 11 и 12 с датчиками измерения температуры 13 и давления 14, гребенка (коллектор) отбора проб, установленная перед испытуемым ГТД 16, диффузор с жиклерами 17, вакуумный насос 18 и пульт управления 19, снабжен дополнительным баком 20 с датчиками температуры 21 и давления 22 и электромагнитным клапаном 23. Пробоотборники 4 с концентраторами 6 и электромагнитные клапаны 7 равномерно распределены в равных частях на коллекторах, каждый из которых подсоединен к соответствующему баку 9, 10, 11, 12 и 20. Комплекс также имеет штуцер 24 для соединения его с трубопроводом забора воздуха из компрессора двигателя и штепсельные разъемы 25 для подключения его к электросхеме испытательного стенда.
Комплекс для отбора проб воздуха работает следующим образом:
установить корпус 1 непосредственно около места отбора проб воздуха из компрессора ГТД 16 на испытательном стенде. Подключить к штуцеру 24, соединенному трубопроводом 26 с диффузором 17, трубопровод 27 забора воздуха из компрессора. Установить в пробоотборники 4 адсорбционные пакеты 5 с концентраторами 6. Подключить корпус через штепсельные разъемы 25 к электросхеме испытательного стенда. Пульт управления 19 установить на рабочем месте оператора и подключить его к электросхеме испытательного стенда. Все электромагнитные клапаны нормально закрыты. Используя пульт управления 19 включить вакуумный насос 18 и создать разрежение в баках 9, 10, 11, 12, 20 открыв электромагнитные клапаны 7 и 23 между каждым баком и вакуумным насосом, после чего закрыть их и выключить насос. После запуска ГТД произвести отбор проб воздуха на различных режимах работы ГТД, открывая при помощи пульта управления 19 соответствующий электромагнитный клапан 7 или одновременно группу клапанов между пробоотборниками и баками и просасывая воздух:
- поступающий из компрессора ГТД 16 через штуцер 24 и трубопровод 26 в диффузор 17, в котором поток делится на десять частей, каждая из которых идет к своему пробоотборнику;
- поступающий в гребенку (коллектор) отбора проб 15, расположенный входным отверстием навстречу потоку воздуха и делящий поток на пять частей, каждая из которых идет к своему пробоотборнику;
- в баки согласно технологической документации, регистрируя данные с датчиков давления 14, 22 и температуры 13, 21 и управляя процессом отбора с пульта управления 19. После завершения процесса отбора и остановки ГТД извлечь адсорбционные пакеты из пробоотборников, поместить их в специальную тару и передать их на анализ в лабораторию.
Для отбора проб воздуха на известном комплексе необходимо неоднократно вакуумировать бак 12, что обусловлено большим количеством отборов проб воздуха и влечет за собой необходимость продолжительной работы ГТД на различных режимах.
Использование предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности комплекса, а именно, производить отбор воздуха при однократном вакуумировании бака 12, за счет введения дополнительного бака 20 с датчиками давления 22 и температуры 21 и электромагнитного клапана 23, а также равномерного распределения пробоотборников 4 и электромагнитных клапанов 7 в равных частях на коллекторах, каждый из которых подсоединен к соответствующему баку.
Указанные меры позволят сократить время, требуемое на отбор проб воздуха, сэкономить дорогостоящее авиационное топливо и повысить удобство эксплуатации комплекса, а также сократить износ ГТД.
Источники информации
1. Журнал «Двигатели» №3(27) «Новые средства контроля состава атмосферы воздушных судов» стр.14, 2003 г. - прототип.