CN109580229A - 一种相继增压***联合平台试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相继增压***联合平台试验装置。该相继增压***联合平台试验装置包括：基本涡轮增压器；受控涡轮增压器，通过管路与基本涡轮增压器并联连接；燃烧器，其第一端通过管路分别与基本涡轮增压器以及受控涡轮增压器连接，其第二端通过管路可导通地分别与基本涡轮增压器以及受控涡轮增压器的排气端连接；排气高温阀，其设置在燃烧器的一端和受控涡轮增压器的高压燃气进气端之间；进气高温阀，其设置在燃烧器的第二端和受控涡轮增压器的排气端之间。本发明的实施例提供的相继增压***联合平台试验装置可同时考核两台涡轮增压与两台高温阀的性能和可靠性，进而降低试验成本。

Description

一种相继增压***联合平台试验装置

技术领域

本发明涉及船用柴油机试验装置，具体涉及一种相继增压***联合平台试验装置。

背景技术

船用柴油机技术经过几十年的努力，得到了突飞猛进的发展。相继增压、进排气旁通、两级增压等可调增压技术是保证船用柴油机动力性、全负荷经济性、高机动性、运行区域宽广性以及全球航行环境适应性等的关键技术。高温阀为可调增压控制***的核心零部件，高温阀密封性直接影响进排气管路中气体流动和能量，从而影响涡轮增压器效率和柴油机性能，因此其需要具有超高温密封性。为了保证船用柴油机性能指标，高温阀在高温条件下的密封等级必须保证涡轮增压器不发生惰转，且能量损失不能过大。因此在研发的过程中需要对高温阀进行试验以考核其性能指标。

国内外生产的高温阀与涡轮增压器均采用独立形式分别考核其性能指标，不能较好地同时反映两者的性能且成本较高。高温阀平台试验多采用常规压力试验检查其密封性，不能反映高温环境条件下的密封性；国内外有个别企业单位采用高温炉的方式考核高温条件下密封性，但高温炉高温形式和流通介质与实际气流管道不同，高温炉不能真实地模拟高温阀在柴油机上的状态，其测试的密封性也不能评估涡轮增压器的惰转影响。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分解决上述的问题，本发明提供了一种相继增压***联合平台试验装置，包括：

基本涡轮增压器，利用高压燃气吸收并压缩空气；

受控涡轮增压器，通过管路与所述基本涡轮增压器并联连接，利用所述高压燃气吸收并压缩空气；

燃烧器，其第一端通过所述管路分别与所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器连接，用于分别向所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器输送高压燃气，其第二端通过所述管路可导通地分别与所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器的排气端连接，用于接收所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器排出的压缩空气；

排气高温阀，其设置在所述燃烧器的第一端和所述受控涡轮增压器的高压燃气进气端之间，用于控制所述燃烧器和所述受控涡轮增压器的高压燃气进气端之间的连通状态；

进气高温阀，其设置在所述燃烧器的第二端和所述受控涡轮增压器的排气端之间，用于控制所述燃烧器和所述受控涡轮增压器的排气端之间的连通状态；

第一泄露检测装置，靠近所述排气高温阀设置，用于检测所述排气高温阀的气体泄露量；

第二泄露检测装置，靠近所述进气高温阀设置，用于检测所述进气高温阀的气体泄露量。

由此，本发明的实施例提供的相继增压***联合平台试验装置可同时考核两台涡轮增压与两台高温阀的性能和可靠性，进而降低试验成本，同时可以模拟高温阀在船用柴油机运转时所处的实际进排气成分、压力波动、加热方式、流动状态，避免了现有技术中因试验环境不真实或不合理而导致检测结果不真实的情况。

在实施方式中，包括：空压机，所述空压机通过所述管路与所述燃烧器的第二端连接，用于向所述燃烧器内鼓入空气。

由此，燃烧器可以通过空压机被鼓入空气而帮助燃烧。

在实施方式中，包括：背压阀，所述背压阀通过所述管路分别与所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器的高压燃气排出端连接。

由此，高压燃气可以通过背压阀排出。

在实施方式中，所述排气高温阀以及所述进气高温阀设置在所述管路上。

在实施方式中，所述管路为金属管。

由此，管路可以耐高温以及具有一定的强度。

在实施方式中，所述基本涡轮增压器的排气端以及所述受控涡轮增压器的排气端连通后再与所述燃烧器连接，所述基本涡轮增压器的排气端与所述受控涡轮增压器的排气端的连通处和所述燃烧器之间设置有至少一个阀体。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为本发明的实施例提供的相继增压***联合平台试验装置的结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

参照图1所示，图1为相继增压***联合平台试验装置的结构示意图。本发明的实施例提供了一种相继增压***联合平台试验装置，该装置可以包括第一调节阀1、第二调节阀2、第三调节阀3、第四调节阀4、空压机5、燃烧器6、温度压力传感器7、背压阀8、排气高温阀9、进气高温阀10、第一泄漏测试装置11、第二泄漏测试装置12、第一球阀13、第二球阀14、受控涡轮增压器15、基本涡轮增压器16，以及连通上述各零部件之间的管路。

具体地，基本涡轮增压器16可以为柴油机启动后一直处于工作状态下的涡轮增压器。参照图1所述，该增压器可以包括高温高压燃气进气端、高温高压燃气排出端、吸气端以及排气端。高温高压燃气进气端上连通有高温高压燃气进气管路。该高温高压燃气进气管路可以为耐高温的金属管。该管路上由远到近依次可以设置有第三调节阀3、燃烧器6以及温度压力传感器7，其中，第三调节阀3可以用于控制高温高压燃气进气管路中气体的流量，进而控制气体的流动状态。燃烧器6用于将进入到其内的空气与燃料进行燃烧，燃烧产出的高温高压燃气再由其排气端排入到高温高压燃气进气管路内。温度压力传感器可以位于燃烧器6和基本涡轮增压器16之间，用于确定管路内的气体的压力和温度。进一步地，第三调节阀3和燃烧器6之间还可以设置有空压机5以及第四调节阀4。空压机5压缩的空气可以通过调节阀4进入燃烧器6，进而在柴油机启动的出气提供足够的且符合预设要求压力的空气。

为了能同时对两台涡轮增压器试验，相继增压***联合平台试验装置还可以包括受控涡轮增压器15。同样的，该受控涡轮增压器15可以与基本涡轮增压器16的结构或型号相同，或者可以根据实际的试验要求选择不同结构或型号的涡轮增压器，但该增压器也可以包括高温高压燃气进气端、高温高压燃气排出端、吸气端以及排气端。其高温高压燃气进气端可以连通于燃烧器6和基本涡轮增压器16之间。排气高温阀9和第一球阀13可以依次设置在燃烧器6和受控涡轮增压器15之间，进而控制其之间管路中气体的流量。排气高温阀9，其设置在所述燃烧器6的第一端和所述受控涡轮增压器15的高压燃气进气端之间，用于控制所述燃烧器6和所述受控涡轮增压器15的高压燃气进气端之间的连通状态，其中，燃烧器6靠近排气高温阀9的一端为第一端，背离燃烧器6的一端为第二端。

进一步地，排气高温阀9和第一球阀13之间还可以设置有第一泄露测试装置11。其可以通过检查周围气体含量或成分的方式测量排气高温阀9的泄漏量，进而检测其高温的密封性。高温高压燃气排出端也可以与基本涡轮增压器16的高温高压燃气排出端连通并再通过高温高压燃气排出管路与背压阀8连接，使得用于驱动受控涡轮增压器15的高温高压燃气可以与基本涡轮增压器16的高温高压燃气一同排出，优化管路的布置。受控涡轮增压器15的排气端可以与基本涡轮增压器16的排气端连通，使得两台增压器所产生的具有一定压力的空气能同时供应给燃烧器6使用，从而提高燃烧器6的燃烧效率，进而提高柴油机的动力输出。较佳地，受控涡轮增压器15的排气端可以与基本涡轮增压器16的排气端之间可以设置有进气高温阀10和第二球阀14，进而能控制两个排气端之间管路内气体的流量。同样地，进气高温阀10和第二球阀14之间还可以设置有第二泄露测试装置12。其可以通过检查周围气体含量或成分的方式测量进气高温阀10的泄漏量，进而检测其高温的密封性。

在实际试验过程中，空压机5压缩的空气可以通过调节阀4进入燃烧器6。打开排气高温阀9、进气高温阀10、第一球阀13、第二球阀14，压缩空气一路直接吹动基本涡轮增压器16运转，另一路通过排气高温阀9、第一球阀13吹动受控涡轮增压器15运转。压缩空气做功后可以通过背压阀8排出；基本涡轮增压器16、受控涡轮增压器15吸气压缩后产生的压力空气通过第二调节阀2、第一调节阀1排出。利用空压机完成基本涡轮增压器15、受控涡轮增压器16的吹风试验，可检测相继增压***联合平台试验装置的基本功能，保证试验的可靠性。

下一阶段时，可以关闭第一调节阀1、第四调节阀4，断开空压机5与排出总管通道，打开排气高温阀9、进气高温阀10、第一球阀13、第二球阀14，此时燃烧器6点燃混合气，形成高温高压燃气，燃气一路直接吹动基本涡轮增压器16运转，另一路通过排气高温阀9、第一球阀13吹动受控涡轮增压器15运转，做功后的燃气经背压阀8排出大气；基本涡轮增压器16、受控涡轮增压器15吸空气压缩后形成高压压缩空气，分别通过第二调节阀2以及第三调节阀3进入燃烧器6重新燃烧，从而形成内循环。

为了对排气高温阀9、进气高温阀10的高温气密性进行检测，在内循环过程中通过开/关排气高温阀9、进气高温阀10，实现受控涡轮增压器15的接入/切出，进而可以通过此时可考查高温条件下高温阀的动作寿命。例如，当排气高温阀9、进气高温阀10、第一球阀13、第二球阀14都打开时，基本涡轮增压器16、受控涡轮增压器15均进入工作状态，此时可同时进行两台涡轮增压器的性能试验，降低试验成本。当排气高温阀9、进气高温阀10、第一球阀13、第二球阀14都关闭时，仅基本涡轮增压器16进入工作状态。此时可通过泄漏测试台检测排气高温阀9以及进气高温阀10的泄漏量，检测其高温气密性。同时调整排气高温阀9或进气高温阀10的定位螺钉，得到不同的泄漏量，观察不同泄漏量下受控涡轮增压器15的惰转情况，进而得到致使涡轮增压器惰转时高温阀对应的泄露标准，继而为制定相继增压***高温阀密封等级提供依据。

综合上述内容可以看出，本发明的实施例提供的相继增压***联合平台试验装置可同时考核两台涡轮增压与两台高温阀的性能和可靠性，进而降低试验成本，同时可以模拟高温阀在船用柴油机运转时所处的实际进排气成分、压力波动、加热方式、流动状态，避免了现有技术中因试验环境不真实或不合理而导致检测结果不真实的情况。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (6)

1.一种相继增压***联合平台试验装置，其特征在于，包括：

基本涡轮增压器，利用高压燃气吸收并压缩空气；

受控涡轮增压器，通过管路与所述基本涡轮增压器并联连接，利用所述高压燃气吸收并压缩空气；

燃烧器，其第一端通过所述管路分别与所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器连接，用于分别向所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器输送高压燃气，其第二端通过所述管路可导通地分别与所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器的排气端连接，用于接收所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器排出的压缩空气；

排气高温阀，其设置在所述燃烧器的第一端和所述受控涡轮增压器的高压燃气进气端之间，用于控制所述燃烧器和所述受控涡轮增压器的高压燃气进气端之间的连通状态；

进气高温阀，其设置在所述燃烧器的第二端和所述受控涡轮增压器的所述排气端之间，用于控制所述燃烧器和所述受控涡轮增压器的所述排气端之间的连通状态；

第一泄露检测装置，靠近所述排气高温阀设置，用于检测所述排气高温阀的气体泄露量；

第二泄露检测装置，靠近所述进气高温阀设置，用于检测所述进气高温阀的气体泄露量。

2.根据权利要求1所述的相继增压***联合平台试验装置，其特征在于，包括：

空压机，所述空压机通过所述管路与所述燃烧器的第二端连接，用于向所述燃烧器内鼓入空气。

3.根据权利要求1所述的相继增压***联合平台试验装置，其特征在于，包括：

背压阀，所述背压阀通过所述管路分别与所述基本涡轮增压器以及所述受控涡轮增压器的高压燃气排出端连接。

4.根据权利要求1所述的相继增压***联合平台试验装置，其特征在于，所述排气高温阀以及所述进气高温阀设置在所述管路上。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的相继增压***联合平台试验装置，其特征在于，所述管路为金属管。

6.根据权利要求1所述的相继增压***联合平台试验装置，其特征在于，所述基本涡轮增压器的排气端以及所述受控涡轮增压器的排气端连通后再与所述燃烧器连接，所述基本涡轮增压器的排气端与所述受控涡轮增压器的排气端的连通处和所述燃烧器之间设置有至少一个阀体。