飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，包括設于稱重設備上并通過管路依次連接的滅火劑瓶、調節閥、被測濾濕調節器、電加熱管路、蒸發器、氣體流量計、滅火劑噴嘴，調節閥與被測濾濕調節器之間的連接管路上設有壓力表；稱重設備的下方設有通過管路依次連接的滅火劑收集器、第二氣體流量計、氣泵、冷凝器，滅火劑噴嘴通過柔性連接管伸入到滅火劑收集器中。具有操作簡單、適用性強和整體造價較低的優點，可為濾濕調節器的研發、性能測試提供條件保障。
【專利說明】飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種滅火系統設備性能測試技術，尤其涉及一種飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備。
【背景技術】
[0002]濾濕調節器是大型客機貨艙低速滅火系統中的關鍵部件。濾濕調節器主要起到吸收滅火劑中的水分、調節滅火劑流量、調節滅火管路中的壓力以及濾除滅火管路中可能出現的固體顆粒物。在滅火系統中，如不采用濾濕調節器，無法實現滅火劑流量與壓力的調節，而且滅火劑中的水分遇冷結冰，冰晶和固體顆粒物可能會引起滅火劑管路堵塞。在濾濕調節器的研制過程中需要對上述參數進行測定。現有技術中，尚未見濾濕調節器性能測試設備與方法的相關文獻和專利。
[0003]濾濕調節器性能測試中的一個突出難點是準確測量通過濾濕調節器的滅火劑的質量流量。主要難點有兩點:一是噴射出來的滅火劑是兩相流，現有流量計較難精確測量流量，或者流量計的價格很貴；二是航空中使用的滅火劑多為哈龍1301或1211等鹵代烷，質量流量計在使用前需要用這些物質進行標定，然而現有的設備生產廠家或是沒有能力進行滅火劑流量標定，或是標定周期長，或是標定價格較為昂貴。
[0004]哈龍1301或1211等鹵代烷會破壞大氣中的臭氧層。濾濕調節器性能測試中會使用大量的哈龍滅火劑，如何簡單、方便地回收性能測試中使用的哈龍滅火劑，也是目前濾濕調節器性能測試中的一個難點，現有技術中沒有有效的解決方案。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種操作簡單、適用性強、整體造價較低的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0007]本發明的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，包括通過管路依次連接的滅火劑瓶、調節閥、被測濾濕調節器、電加熱管路、第一氣體流量計、滅火劑噴嘴，所述調節閥與被測濾濕調節器之間的連接管路上設有壓力表；
[0008]所述滅火劑瓶通過滅火劑瓶固定結構固定在稱重支架上，所述被測濾濕調節器和電加熱管路通過支撐柱固定在所述稱重支架上，所述稱重支架置于稱重設備上；
[0009]所述稱重支架的下方設有通過管路依次連接的滅火劑收集器、第二氣體流量計、氣泵、冷凝器，所述滅火劑噴嘴通過柔性連接管伸入到所述滅火劑收集器中。
[0010]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，由于包括通過管路依次連接的滅火劑瓶、調節閥、被測濾濕調節器、電加熱管路、第一氣體流量計、滅火劑噴嘴，所述調節閥與被測濾濕調節器之間的連接管路上設有壓力表；滅火劑瓶通過滅火劑瓶固定結構固定在稱重支架上，被測濾濕調節器和電加熱管路通過支撐柱固定在所述稱重支架上，稱重支架置于稱重設備上；稱重支架的下方設有通過管路依次連接的滅火劑收集器、第二氣體流量計、氣泵、冷凝器，滅火劑噴嘴通過柔性連接管伸入到所述滅火劑收集器中，具有操作簡單、適用性強和整體造價較低的優點，可為濾濕調節器的研發、性能測試提供條件保障。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例提供的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備的結構示意圖；
[0012]圖2為本發明實施例中稱重支架的結構示意圖；
[0013]圖3為本發明實施例中滅火劑收集器的結構示意圖；
[0014]圖4為本發明實施例中冷凝器的結構示意圖。
[0015]圖中:
[0016]1、滅火劑瓶，2、滅火劑瓶固定結構,3、稱重支架,4、調節閥,5、壓力表,6、被測濾濕調節器，7、電加熱管路，8、蒸發器，9、第一氣體流量計，10、滅火劑噴嘴，11、滅火劑收集器，
12、第二氣體流量計，13、氣泵，14、冷凝器，15、排氣閥，16、排液閥，17、稱重設備，18、支撐柱，19、玻璃分離器，20、濾網，21、柔性連接管，22、滅火劑存儲瓶，23、電磁閥。
【具體實施方式】
[0017]下面將對本發明實施例作進一步地詳細描述。
[0018]本發明的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其較佳的【具體實施方式】是:
[0019]包括通過管路依次連接的滅火劑瓶、調節閥、被測濾濕調節器、電加熱管路、第一氣體流量計、滅火劑噴嘴，所述調節閥與被測濾濕調節器之間的連接管路上設有壓力表；
[0020]所述滅火劑瓶通過滅火劑瓶固定結構固定在稱重支架上，所述被測濾濕調節器和電加熱管路通過支撐柱固定在所述稱重支架上，所述稱重支架置于稱重設備上；
[0021]所述稱重支架的下方設有通過管路依次連接的滅火劑收集器、第二氣體流量計、氣泵、冷凝器，所述滅火劑噴嘴通過柔性連接管伸入到所述滅火劑收集器中。
[0022]所述電加熱管路與第一氣體流量計之間設有蒸發器。
[0023]所述滅火劑收集器的上部設有蓋板，所述蓋板上設有小孔，連接所述滅火劑噴嘴的柔性連接管通過所述小孔伸入到所述滅火劑收集器中，所述滅火劑收集器的下部為漏斗型結構，所述漏斗型結構內設有濾網。
[0024]所述滅火劑收集器的主體為玻璃分離器。
[0025]所述冷凝器內設有滅火劑存儲瓶。
[0026]所述滅火劑存儲瓶的口部設有電磁閥。
[0027]本發明的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，能夠測試飛機滅火系統濾濕調節器性能，為濾濕調節器的研發、性能測試提供條件保障。
[0028]本發明的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，包括稱重測試部分和滅火劑回收部分；所述稱重測試部分包括重量設備、稱重支架、安裝在稱重支架上的滅火劑瓶固定裝置、滅火劑管道、調節閥、壓力表、濾濕調節器接口、電加熱管路、蒸發器、質量流量計和滅火劑噴嘴，以及連接上述各部分之間的滅火劑管路；所述稱重支架安裝在重量設備上，滅火劑瓶固定裝置安裝在稱重支架上，滅火劑瓶被固定在滅火劑瓶固定裝置上，滅火劑瓶的滅火劑噴嘴與調節閥連接，調節閥后通過滅火管路依次連接壓力表、濾濕調節器接口、電加熱管路、蒸發器、質量流量計和滅火劑噴嘴；滅火劑噴嘴后連接滅火劑回收部分；所述滅火劑回收部分包括滅火劑收集器，及其后部通過滅火劑管路依次連接的流量計、氣泵和冷凝裝置；所述冷凝裝置將冷凝后得到的液體滅火劑與氣態的其他氣體分離；稱重支架將安裝在其上的設備固定為一個整體，放置在稱重設備上，稱重設備測量的將是稱重支架及其所連接的所有設備的重量，滅火劑噴嘴與滅火劑收集器之間不采用剛性連接；濾濕調節器滅火劑出口后連接電加熱管路，電加熱管路后連接蒸發器；滅火劑噴嘴與滅火劑收集器之間存在高差；氣泵的抽氣速率略大于滅火劑噴嘴前的氣體流量計的測量值；冷凝器的冷卻溫度低于滅火劑的氣化溫度。
[0029]本發明中稱重支架將連接在其上的設備固定為一個整體。稱重設備測量的將是稱重支架及其所連接的所有設備的重量之和；因此，稱重設備可以用于測量滅火劑的質量流量，隨著滅火劑的排出，滅火劑瓶中的滅火劑質量會逐漸減少，通過測量質量損失速率即可得到通過濾濕調節器的滅火劑質量流率；結合濾濕調節器前端壓力表的測量數據，可以得到壓力-質量流量的關系；與采用質量流量計直接測量的方法相比，本方法具有成本較低，操作方便，適用于多種滅火劑測量的特點。
[0030]濾濕調節器后端安裝一段電加熱管路，其用于除去空氣中的水蒸氣在管道表面結的冰，如果冰不被去除，會造成稱重設備測量到的質量增加，引起誤差；當濾濕調節器對去除滅火劑中的水分不充分時，在一些管道連接部位、或狹窄處產生結冰，造成管道堵塞，而此時開啟電加熱進行除冰，能夠使性能測試繼續進行；在電加熱管路后端連接蒸發器，蒸發器的作用是使滅火劑進一步充分氣化。在滅火劑流量較小時，可以省去蒸發器，但原則是通過加熱管路后的滅火劑已經充分氣化。
[0031 ] 本發明中，滅火劑噴嘴將滅火劑噴入滅火劑收集器中，滅火劑收集器為漏斗型，根據滅火劑密度比空氣大的原理，滅火劑會在滅火劑收集器的底部聚集；滅火劑收集器與滅火劑噴嘴沒有任何剛性連接，這樣的目的是防止連接力對稱重測量造成影響；滅火劑收集器口部可設置一蓋板，蓋板可供噴嘴及其連接管道通過，防止空氣中的灰塵雜物等進入。
[0032]氣泵將抽取的滅火劑混合氣輸送到冷凝器中，冷凝器根據滅火劑的種類，調節溫度；利用哈龍1211或1301在-4°C (1211)或-57.8°C (1301)下液化的原理，分離滅火劑與混入的氧氣、氮氣等沸點高于此溫度的氣體；在低溫狀態下將液化的滅火劑裝入壓力容器中，密封存儲，防止哈龍滅火劑對臭氧層造成破壞。
[0033]本發明具有操作簡單、適用性強和整體造價較低的優點，可為濾濕調節器的研發、性能測試提供條件保障。
[0034]具體實施例:
[0035]如圖1所示，滅火劑瓶I內裝填一定壓力與質量的某種滅火劑，為濾濕調節器性能測試提供流體介質，通常情況下飛機低速滅火通道中，哈龍滅火瓶中充裝有7.4kg的哈龍1301滅火劑，貯存壓力為2.5MPa，充裝密度約為1000kg/m3，常用的滅火瓶出口螺紋為M27X1.5的外螺紋；滅火劑瓶I被固定在滅火劑瓶固定結構2上，用于防止滅火劑瓶I在滅火劑噴射中的震動、移動或滾動。滅火劑瓶固定結構2應根據滅火劑瓶I的形狀進行設計。滅火劑瓶固定結構的底部通過螺栓固定在稱重支架3上。裝置中采用4分螺紋的無縫鋼管用于各部件間的連接，滅火劑瓶I上安裝的滅火劑噴嘴首先通過“M27X 1.5 (內)轉4分(內)”轉接頭與無縫鋼管進行連接，然后直接將無縫管與調節閥4連接，調壓閥4用于調節管路中的壓力，方便測試不同壓力下濾濕調節器6的性能。調節閥后端通過一段無縫管連接壓力表5，壓力表5后端直接與無縫管相連，然后連接濾濕調節器前端接口。濾濕調節器前端接口后連接被測濾濕調節器6，
[0036]在本實施例中，濾濕調節器前端接口與濾濕調節器采用螺紋連接。壓力表5用于測試濾濕調節器6前端的壓力，為壓力質量流量曲線提供壓力數據。濾濕調節器后端連接濾濕調節器后端接口。本實施例中，濾濕調節器6安裝兩個起固定作用的支撐柱之間，支撐柱垂直固定在稱重支架3上。連接濾濕調節器后端接口后，安裝電加熱管路7，其用于除去空氣中的水蒸氣在管道表面結的冰。原因是滅火劑在氣化時會吸收大量的熱量，使得管道的溫度迅速降低，空氣中的水蒸氣會在管道表面凝結，如果冰不被去除，會造成稱重設備17測量到的質量增加，引起誤差。另一方面，當濾濕調節器6對滅火劑中的水分不充分時，在一些管道連接部位、或狹窄處產生結冰，造成管道堵塞。此時開啟電加熱進行除冰，能夠使測試繼續進行。濾濕調節器前端接口和后端接口可以分別設有設置多個接口，方便更換不同型號的濾濕調節器，保持整個測量設備的變動盡可能少。
[0037]在電加熱管路7后端連接蒸發器8，蒸發器8的作用是使滅火劑進一步充分氣化。在滅火劑流量較小時，可以省去蒸發器8。但原則是通過加熱管路7和蒸發器8后的滅火劑已經充分氣化。蒸發器8后端通過螺紋或法蘭形式連接氣體流量計9，測量滅火劑的體積流率。因為滅火劑在通過電加熱管路和蒸發器8后已經完全氣化，氣體流量計的選型相對較為簡單。氣體流量計9后部連接滅火劑噴嘴10。
[0038]稱重支架3用于將上述設備固定為一個整體，并放置在稱重設備17上；稱重設備17測量的將是稱重支架3及其所連接的所有設備的重量。在本實施例中，稱重支架3為一多孔的平面，孔為直徑為5mm的螺紋孔，材質采用鋁合金制作，這種設計方便設備固定在稱重支架3上，且能夠減輕稱重支架的重量。隨著滅火劑的排出，滅火劑瓶中的滅火劑質量會逐漸減少，通過測量質量損失速率即可得到通過濾濕調節器6的滅火劑質量流率。稱重設備17的量程為64kg，精度0.lg。稱重支架結構如圖2所示。
[0039]通過滅火劑收集器11頂部蓋板上開設的小孔，將滅火劑噴嘴10伸入到滅火劑收集器11中。滅火劑收集器11為漏斗型，根據滅火劑密度比空氣大的原理，噴出的滅火劑會在滅火劑收集器11的底部聚集，空氣被擠至滅火劑收集器11的上部。滅火劑收集器11與滅火器噴嘴10沒有任何剛性連接，這樣的目的是防止連接力對稱重測量造成影響。滅火劑收集器11 口部設置一蓋板，蓋板上的小孔可供噴嘴10及其連接管道通過。在滅火劑收集器11的底部連接管道處設置不銹鋼濾網，防止雜物、顆粒等進入后續的管道中。滅火劑收集器結構如圖3所述。
[0040]在滅火劑收集器11下端管道連接氣體流量計12，測量通過此處的滅火劑的體積流量。在氣體流量計12后設置氣泵13，起作用將滅火劑收集器11中的滅火劑抽出。為防止抽入大量空氣，通過氣體流量計9、氣體流量計12和氣泵13形成一閉環控制系統，使通過氣泵13的流量略大于通過氣體流量計9的流量。
[0041]氣泵13將抽取的滅火劑混合氣輸送到冷凝器14中。冷凝器14根據滅火劑的種類，調節溫度。利用哈龍1211或1301在-4°C (1211)或-57.8°C (1301)下液化的原理，分離滅火劑與混入的氧氣，氮氣等沸點高于此溫度的氣體。在本實施例中，滅火劑存儲瓶也被放置在冷凝器中，液化的滅火劑直接被灌入滅火劑存儲瓶中，當實驗結束時，關閉滅火劑存儲瓶口部的電磁閥，逐漸升高冷凝器的溫度。隨著溫度升高，滅火劑存儲瓶中的壓力逐漸升高，因此滅火劑存儲瓶也應為壓力容器。當溫度接近常溫時，將滅火劑存儲瓶取出冷凝器。冷凝器14的結構示意圖參見圖4。
[0042]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其特征在于，包括通過管路依次連接的滅火劑瓶、調節閥、被測濾濕調節器、電加熱管路、第一氣體流量計、滅火劑噴嘴，所述調節閥與被測濾濕調節器之間的連接管路上設有壓力表； 所述滅火劑瓶通過滅火劑瓶固定結構固定在稱重支架上，所述被測濾濕調節器和電加熱管路通過支撐柱固定在所述稱重支架上，所述稱重支架置于稱重設備上； 所述稱重支架的下方設有通過管路依次連接的滅火劑收集器、第二氣體流量計、氣泵、冷凝器，所述滅火劑噴嘴通過柔性連接管伸入到所述滅火劑收集器中。
2.根據權利要求1所述的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其特征在于，所述電加熱管路與第一氣體流量計之間設有蒸發器。
3.根據權利要求1或2所述的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其特征在于，所述滅火劑收集器的上部設有蓋板，所述蓋板上設有小孔，連接所述滅火劑噴嘴的柔性連接管通過所述小孔伸入到所述滅火劑收集器中，所述滅火劑收集器的下部為漏斗型結構，所述漏斗型結構內設有濾網。
4.根據權利要求3所述的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其特征在于，所述滅火劑收集器的主體為玻璃分離器。
5.根據權利要求1或2所述的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其特征在于，所述冷凝器內設有滅火劑存儲瓶。
6.根據權利要求5所述的飛機滅火系統濾濕調節器性能測試設備，其特征在于，所述滅火劑存儲瓶的口部設有電磁閥。
【文檔編號】A62C3/08GK103638620SQ201310646918
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】陸松, 張丹, 管雨, 李森, 劉長城, 張和平 申請人:中國科學技術大學