Испытательный стенд

 

Сеюэ Советских

Социалистических

Рес

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свод-вув311108 (53) N. Кл.

9 01 М 15/00р

Q 01 К 17/00//

F 25 В 11/00 (22) Заявлено 160277 (2l) 2453685/25-06 с присоединением заявки ИГосударственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений. и открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано 250878.Бюллетень на 31 (83) УДК 621.515 621. ,57 012 001 ° 4 (088.8) (45) Дата опубликования описания 03,0778 (72) Авторы изобретения

В.И.Ардашев и Д.И.Плачендовский

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н.Э.Баумана (7l) Заявитель (54) HCHbITA ÐÅËÜÍÛÉ СТЕНД

Изобретение относится к холодильной технике и является усовершенство; ванием известного испытательного стенда.

Иэ основного,авт.свид. 9311108 известен испытательный стенд, обеспечивающий возмсикность проведения испы"таний турбодетандеров при пониженных температурах сжатого рабочего тела и получение некоторого количества его в жидком состоянии за счет включения в магистраль сжатого рабочего тела— теплообменннка, охлаждаемого рабочим . телом после турбодетандера и соединенного через дроссельный вентиль со 15 сборником жидкого рабочего тела, паровое пространство которого подключе но к линии связи магистрали охлажденного рабочего тела с теплообменником, В этом стенде для отбора работы тур» бодетандера есть.тормозное устройство.

Недостатком стенда является то, что регулирование температуры сжатого рабочего тела на входе турбодетандера Т осуществляется изменением количества обратного потока теп- лообменника путем пецепуска части рабочего тела после т7рбодетандера, минуя теплообменник. Так как теплообменник обладает определенной теплоемкостьЮ, такой способ регулирования в значительной степени инерционен, вследствие чего испытания цен-, тростремительных турбодетандеров во влажнопаровых режимах сопряжены с риском аварийных остановок машины. Влажнопаровой режим характерен тем, что входные параметры рабочего тела находятся s газовой области, выходныев двухфазной. Для получения большей доли жидкой фазы в выходящем иэ ма-. шины потоке рабочего тела необходимо поддерживать Го возможно более низкой. При давлении рабочего тела на входе в турбодетандер, не превышающем критическое, нижний предел То равен температуре насыщения пара. Значительная инерционность этого метода регулирования Го - фактор, влияющий на точность поддержания То т особенно при колебаниях давления в магистрали сжатого рабочего тела. Вследствие этого велика воэмсикность того, что параметры рабочего тела на входе в тУрбодетандер окажутся, хотя бы кратковременно, s двухфазной области .

Тогда частицы жидкости, пройдя направляющий аппарат центростремительного турбодетандера и попадая в рабочее

620864 колесо, отбрасываются под действием центробежных сил обратно в направляющий аппарат, приводя к аварийной остановке машины.

Кроме того, вследствие значительной инерционности принятого метода регулирования Т процесс снятия рабочих характеристик турбодетандера при различных То растягивается по времени, приводя к неоправданному перерасходу электроэнергии, потребляемой компрессором, обеспечивающим испытательный стенд сжатым рабочим телом. Если учесть, что испытания турбодетандеров относятся к числу наиболее энергоемких экспериментов, в холодильной технике, то последнее обстоятельство имеет немаловажное значение.

Цель изобретения - повышение надежности работы и снижение энергопотребления.

Это достигается тем, что испытательный стенд снабжен электроподо- гренателем, установленным в линии сжатого ноздуха между теплообменником и турбодетандером.

В этом стенде значительно уменьшена инерционность регулирования температуры сжатого рабочего тела на входе н турбодетандер за счет применения электроподогревателя, установленного на линии сжатого рабочего тела непосредственно перед входом в турбодетандер. Мощность электроподогренателя составляет лишь несколько процентов от мощности привода компрессора.

На чертеже изображена структурная схема испытательного стенда.

Стенд содержит компрессор 1, концевые холодильники 2, 3 запорный вентиль 4, теплообменник 5, дроссельные вентили 6, 7, фильтры 8, 9, электроподогренатель 10, тербодетандер

11, сборник 12 жидкой фазы рабочего тела, уроннеглер 13, вентили 14, 15, 16, 17, 18, расходомерные устройстна 19, 20, газгольдер 21, компрессорную ступень 22 турбодетандера 11,редукторы 23, 24, 25, йредохранительный клапан 26, баллон со сжатым рабочим телом 27 и соединительные трубопроводы.

Стенд работает следующим образом.

Сжатое в компрессоре 1 рабочее тело, .пройдя концевой холодильник 2» запорный вентиль 4, теплообменник 5, дроссельный вентиль 7, фильтр 8, поступает в электроподогреватель 10, в котором нагревается до требуемой температуры .Т,» . Далее поток сжатого ра бочего тела направляется в турбодетандер 11, при влажнопаронои режиме работы которого расширившееся в нем рабочее тело предстанляет собой двух55

ФормУла изобретения

Испытательный стенд по авторскому свидетельству М 311108, о т л ич ающий с я тем, что, с целью повышения надежности работы и сннжения энергопотребления, он снабжен электроподогревателем, установлен» ным в линии сжатого воздуха между теплообменником и турбодЕтандером.

2Î

35 фазный поток. Жидкая фаза отделяется и накапливается в сборнике жидкости

12. Количество накопленной жидкости косвенно определяется по урог»немеру 13. Выходящий из сборника 12 поток газа через вентиль 14 (вентиль 15 закрыт) поступает в теплообменник 5 в качестве обратного потока. Нагревшись в теплообменнике, поток низкого давления проходит расходомерное устройство 20 и поступает в газгольдер 21. В стенде предусмотрена возможность получения некоторого количества жидкого рабочего тела посредстном дроссельного вентиля 6 .

Тормозное устройство состоит иэ бездиффузорной компрессорной ступени 22, регулировочного вентиля 18, холодильника 3 и расходомерного устройства 19. Для регулирования давления в тормозном устройстве его линияэ нсасывания через нентиль 17 соединена с полостью газгольдера и через редуктор 23 - с линией высокого давления.

При испытаниях турбодетандеров, имеющих подшипники на газовой смазке, в стенде предусмотрена линия наддува опор, состоящая из фильтра тонкой очистки 9 и редуктора 24, соединенного с линией высокого давления.

Накопленная в сборнике 12 жидкая фаза рабочего тела отводится из стенда с помощью вентиля 16.

Для предотвращения недопустимого повышения давления в сборнике 12 жидкости, он соединен через предохрани тельный клапан 26 с газгольдером 21.

Для пополнения возможных потерь рабочего тела в стенде предусмотрен некоторый его запас в баллоне 27, соединенном через редуктор 25 с газгольдером 21.

Использование изобретения позволит при давлении рабочего тела на входе н машину не выше критического производить испытания центростремительных турбодетандеров во влажнопаровых режимах с получением максимально возможных количеств жидкой фазы на выходе иэ машины без ее аварийных остановок. Кроме того, процесс снятия рабочих характеристик турбодетандеров н интервале пониженных входных температур рабочего тела потребует существенно меньших затрат электроэнергии.

620864

Составитель lO.Êèëèìíèê

Редакто Н.Раз мова Тех е Э,Фанта Ко екто И. Гоксич

Заказ 46 46/39 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4