CN114383838B - 高温蒸汽试验*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温蒸汽试验***，包括高温蒸汽发生器模块与流量控制模块集成体和高温蒸汽处理模块与真空***模块集成体，所述的高温蒸汽发生器模块为试验件提供100℃以上的高温蒸汽，所述的流量控制模块调整高温蒸汽发生器模块输出的蒸汽温度和压力，流量调节精度≯0.1L/s，所述的试验件出口连通真空***模块，所述的真空***模块抽速：100m3/h，极限压力：0.1‑0.5mbar；所述的高温蒸汽处理模块采用排气水箱将高温蒸汽冷却，排出气体温度≤40℃，通过设计专用试验***，可以满足高温蒸汽类产品工作测试使用，用于介质为高温蒸汽，工作压力0～0.4MPa，工作环境为绝压20KPa，工作流量为1‑4L/s，模拟飞行高度20KM，工作压力全程连续可调。
Description
技术领域
本发明涉及高温蒸汽试验设备技术领域，具体涉及一种高温蒸汽试验***。
背景技术
航天设备在飞行过程中，高速飞行，发动机燃烧，喷管附近会产生大量的热，影响喷管附近产品性能，水比热容较大，通过水蒸发带走部分热量，设计了相关排出蒸汽的阀门，高温排气阀的设计和试验是需要建立一套专用试验设备，产品工作介质为高温水蒸气，产品出口为真空状态，同时需要还原产品真实使用状态，阀后需要模拟飞行高度状态，目前，还没有针对介质为高温蒸汽产品的试验***及测试方法。模拟产品真实工作状态。***可以保证定流量下，蒸汽和真空度同时存在，达到平衡。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高温蒸汽试验***,可模拟试件的真实工作状态，***可以保证蒸汽与真空度同时存在，并达到平衡。
本发明所采用的技术方案是高温蒸汽试验***，包括高温蒸汽发生器模块与流量控制模块集成体和高温蒸汽处理模块与真空***模块集成体，所述的高温蒸汽发生器模块为试验件提供100℃以上的高温蒸汽，所述的流量控制模块调整高温蒸汽发生器模块输出的蒸汽温度和压力，流量调节精度≯0.1L/s，所述的试验件出口连通真空***模块，所述的真空***模块抽速：100m3/h，极限压力：0.1-0.5mbar；所述的高温蒸汽处理模块采用排气水箱将高温蒸汽冷却，排出气体温度≤40℃，所述的高温蒸汽发生器模块还设置有安全阀、电动调节阀、排污阀、截止阀和第一温压传感器；所述的流量控制模块还设置有旁路电磁阀，用于平衡定流量真空泵与变流量产品排气的匹配性。
更优选的，所述的真空***模块采用200L不锈钢真空罐，所述的真空罐连接流量为100m3/h的真空泵。
更优选的，所述的排气水箱内部盘管设计，所述的排气水箱上设置有温度传感器。
更优选的，所述的试验件的入口端设置有第二温压传感器
本发明的有益效果是：通过设计专用试验***，可以满足高温蒸汽类产品工作测试使用，用于介质为高温蒸汽，工作压力0～0.4MPa，工作环境为绝压20KPa，工作流量为1-4L/s，模拟飞行高度20KM，工作压力全程连续可调。
附图说明
图1为本发明高温蒸汽试验***原理图。
图中标记：1-安全阀，2-电动调节阀，3-蒸汽发生器，4-排污阀，5-截止阀，6-旁路电磁阀，7-第一温压传感器，8-电磁阀，9-电动减压阀，10-流量计，11-第二温压传感器，12-试验件，13-第三温压传感器，14-真空罐，15-电动球阀，16-真空泵***，17-排气水箱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件能够以各种不同的配置来布置和设计。
根据试验件排气阀产品特征，建设专用调试试验***，满足一种测试要求为：高温蒸汽流量为4L/s，工作环境为绝压20KPa，提供了试验方案。其中主要由四部分组成：高温蒸汽发生器部分；产品需要进行100℃高温蒸汽试验，所以试验介质高温蒸汽为关键部分。选用可以提供高温蒸汽(含水量小于2％)专用设备。蒸汽发生器部分包括蒸汽发生器3、安全阀1、电动调节阀2、排污阀4、截止阀5和第一温压传感器7，蒸汽发生器3产生高温蒸汽，通过第一温压传感器7测试温度和压力，在达到使用压力后，通过后端电动减压阀9输出稳定压力高温蒸汽，具体要求：
(1)可以提供100℃以上的高温蒸汽(含水量小于2％)，同时要求温度可视、可调；
(2)蒸汽流量可以达到≮10kg/h；
(3)加注一次去离子水，连续运行时间≮2h；
(4)高温蒸汽压力≮0.3MPa；
(5)设备自带超压报警功能，可以超压安全排放；
(6)设备可靠，便于移动。
流量控制部分；包括电磁阀8、电动减压阀9、流量计10和第二温压传感器11；蒸汽发生器3达到要求温度和压力后，调节电动减压阀9，观测后端的第二温压传感器11，直至试件开启，向外排除高温蒸汽，记录第二温压传感器11的示数，由于产品试验介质为100℃高温蒸汽，试验过程中管路各个部件均会达到较高温度，此时由于安全考虑，不能进行人工调节流量，要求试验过程中流量控制具备远程调节能力，具体要求：
(1)流量调节精度≮0.1kg/h；
(2)蒸汽发生器到产品连接全管路采用良好的保温措施；
(3)产品进口，距离产品较近位置，测试产品入口压力和温度；
(4)具备紧急暂停功能。
产品出口真空度控制部分；包括真空罐14、第三温压传感器13、电动球阀15和真空泵***16；试验前，真空泵已达到20KPa压力，在产品打开后，开启电动球阀15和真空泵***16，位置真空泵压力为20KPa，满足产品出口压力需求，产品出口在高温蒸汽处理罐位置，采用200L不锈钢真空罐14，真空罐14连接流量达到100m3/h的真空泵，在产品工作时，同步开启真空泵，并采用旁路进气或控制旁路电磁阀6开关的方式，平衡定流量真空泵与变流量产品排气的匹配性，从而达到设计要求的产品出口5KPa～20KPa的技术指标。按产品设计流量1.3L/s和全开流量4L/s，压力0.102MPa，温度100℃；出口压力20KPa，出口温度100℃，排出流量按理想公式计算：
其中，P1为排气压力，V1为排气流量，T1为高温蒸汽温度，P2为真空腔压力，V2为真空排气流量，T2为真空腔内温度。得出，产品流量1.3L/s时，排出流量6.63L/s(23m3/h)，按真空罐14的容积200L计算，不启动真空泵情况下，(5～20)KPa，升压时间约22s，同时控制真空泵前电动球阀开关，可以维持压力在(5～20)KPa平衡；产品流量4L/s时，排出流量20.4L/s(73m3/h)，按真空14的200L容积，不启动真空泵情况下，(5～20)KPa，升压时间约7.3s，同时启动真空泵，按此规格真空泵工作效率，可以维持真空罐14压力在(5～20)KPa平衡。具体要求：
(1)抽速：100m3/h；
(2)极限压力：0.1-0.5mbar；
(3)缓冲真空罐：200L，可耐温≮100℃。
高温蒸汽处理部分，包括排气水箱17，在排气水箱17上设置有温度传感器，实时监测温度，水箱内为盘管设计，有效的将高温蒸汽冷凝成液体后排放，试验介质高温蒸汽在通过产品后，温度仍然较高，在90℃以上，从安全角度考虑，禁止直接排放在空气中，此***具备高温蒸汽处理能力，采用水冷却方式排出。具体要求：
(1)蒸汽通过处理设备后，排出气体温度≤40℃；
(2)回收设备蒸汽处理能力≮15kg/h；
(3)回收设备实时温度监控。
其中高温蒸汽发生器部分和流量控制部分集成一体，便于移动；高温蒸汽处理部分和真空***部分集成一体，便于移动，整体最大高度小于1.5米，最大宽度小于1.5米。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.高温排气阀蒸汽试验***，其特征在于：包括高温蒸汽发生器模块与流量控制模块集成体和高温蒸汽处理模块与真空***模块集成体，所述的高温蒸汽发生器模块为高温排气阀提供100℃以上的高温蒸汽，所述的流量控制模块调整高温蒸汽发生器模块输出的蒸汽温度和压力，流量调节精度≯0.1L/s ，所述的高温排气阀入口连通高温蒸汽发生器模块，其出口连通真空***模块，所述的真空***模块连接高温蒸汽处理模块，所述的真空***模块抽速：100 m3/h，极限压力：0.1-0.5mbar；所述的高温蒸汽处理模块采用排气水箱将高温蒸汽冷却，排出气体温度≤40℃，所述的高温蒸汽发生器模块包括蒸汽发生器、安全阀、电动调节阀、排污阀、截止阀和第一温压传感器；所述的安全阀、电动调节阀、排污阀与蒸汽发生器连接，所述的蒸汽发生器通过截止阀与流量控制模块连接，所述的蒸汽发生器产生高温蒸汽，通过所述的第一温压传感器测试温度和压力，所述的流量控制模块还设置有旁路电磁阀，用于平衡定流量真空***模块与高温排气阀排气的匹配性。
2.根据权利要求1所述的高温排气阀蒸汽试验***，其特征在于：所述的真空***模块采用200L不锈钢真空罐，所述的真空罐连接流量为100 m3/h的真空泵。
3.根据权利要求1所述的高温排气阀蒸汽试验***，其特征在于：所述的排气水箱内部盘管设计，所述的排气水箱上设置有温度传感器。
4.根据权利要求1所述的高温排气阀蒸汽试验***，其特征在于：所述的高温排气阀的入口端设置有第二温压传感器。
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