СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С НАКОПЛЕНИЕМ ОТРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГАЗА Российский патент 2017 года по МПК G01M15/14 F02K9/96 

Описание патента на изобретение RU2611119C1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергетических установок. Стенд для испытаний энергетических установок содержит систему подачи компонентов топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, отличается тем, что на выходе энергетической установки установлен трубопровод, связанный с газгольдером, газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления, газгольдер установлен на подвижной платформе, полость наддува газом расходной емкости с компонентом топлива соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления.

Изобретение обеспечивает эффективное использование технологического газа при испытаниях энергетических установок.

Известен стенд для испытаний ЖРД, содержащий системы подачи компонентов топлива к ЖРД, включающий в себя расходные баки, топливные магистрали, топливную арматуру (Жуковский А.Е. и др. Испытания жидкостных ракетных двигателей. М.: Машиностроение, 1981, стр. 112-125, рис. 44).

Известен стенд для испытаний воздушно-реактивных двигателей (Солохин Э.Л. Испытания воздушно-реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1975, с. 136, фиг. 3.19), содержащий подводящий трубопровод, присоединенный трубопровод и динамоплатформу с силоизмерительным устройством.

Известен стенд для испытаний энергоустановок, содержащий системы подачи компонентов топлива, включающие в себя разделительные емкости, бустерные емкости, расходные магистрали с расходомерами, топливную арматуру, магистрали сжатых газов (см. патент РФ №2111373, кл. МПК F02K 9/58, публ. 20.12.1998 - прототип).

Общим недостатком известных устройств является недостаточная эффективность использования технологических газов.

Целью предлагаемого технического решения является устранение указанного недостатка, а именно эффективное использование технологического газа.

Указанная цель достигается тем, что в известном техническом решении, фиг. 1, стенд для испытания энергетических установок, включающий в себя трубопроводы подачи компонентов топлива, расходные емкости и трубопроводы, соединяющие их с испытываемой энергоустановкой, согласно изобретению включает в себя трубопровод, связанный с газгольдером, газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления и газгольдер установлен на подвижной платформе.

Указанная цель второго варианта, фиг. 2, достигается тем, что в известном техническом решении стенд для испытания энергетических установок, включающий в себя трубопроводы подачи компонентов топлива, расходные емкости и трубопроводы, соединяющие их с испытываемой энергоустановкой, согласно изобретению входная полость наддува расходной емкости газом соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления.

Указанная совокупность признаков предлагаемого устройства показана на фиг. 1 и 2, где:

1. Энергоустановка;

2. Теплообменник;

3. Трубопровод с расходомерным участком;

4. Клапан запорный;

5. Трубопровод для соединения энергоустановки с газгольдером;

6. Клапан запорный;

7. Газгольдер;

8. Трубопровод для соединения газгольдера с компрессором;

9. Компрессор;

10. Клапан запорный;

11. Баллоны высокого давления;

12. Клапан предохранительный;

13. Клапан сброса давления в баллонах;

14. Клапан запорный;

15. Расходная емкость;

16. Клапан запорный;

17. Компрессор;

18. Клапан запорный;

19. Баллоны высокого давления;

20. Клапан запорный.

Стенд для испытаний энергоустановок согласно первому варианту включает в себя: энергоустановку 1 в качестве объекта испытания и испытываемый в нем теплообменник 2; трубопровод 3 с критическим соплом в расходомерном участке, клапан 4 для закрытия внутренней полости энергоустановки; трубопровод 5 с клапаном 6 для подсоединения энергоустановки к газгольдеру; газгольдер 7 с гибкими стенками; трубопровод 8 для подсоединения газгольдера к компрессору 9, клапан 10 для подачи газа с повышенным давлением после компрессора в баллоны 11; клапан предохранительный 12 для защиты баллонов от разрушения; клапан 13 для удаления газа из баллонов и клапан 14 для выдачи газа потребителю.

Подготовка работы стенда заключается в настройке циклограммы работы клапанов таким образом, чтобы в процессе испытания энергоустановки была возможность осуществлять подачу газа в газгольдер, его отбора из газгольдера для компремирования и подачи в баллоны высокого давления для накопления и дальнейшего использования.

Предложенный стенд для испытания энергоустановок, фиг. 1, работает следующим образом. Технологический газ после испытываемого теплообменника 2 по расходному трубопроводу 3 с критическим соплом в расходомерном участке поступает через открытый клапан 4 и далее по трубопроводу 5 с открытым клапаном 6 подается в газгольдер 7. Клапан 10 закрыт. Внутренняя полость газгольдера наполняется газом и расширяется под давлением газа в расходной трубе 3. Разница давления газа между давлением газа во внутренней полости газгольдера и атмосферным давлением остается постоянной в пределах допуска, необходимого для обеспечения критического перепада давления газа на критическом сопле (отношением давления газа на выходе сопла к давлению газа после сопла) на выходе из трубопровода 3, обеспечивающего необходимые условия проведения испытания энергоустановки. После проведения испытания энергетической установки 1 клапан 4 закрывается и открывается клапан 10. По трубопроводу 8 газ поступает в компрессор 9.

Включается компрессор 9 для повышения давления газа и подачи его в баллоны высокого давления 11 для наполнения. После наполнения баллонов газом клапаны 6 и 10 закрываются. Защита баллонов высокого давления от разрушения при превышении предельно допустимого уровня давления в баллонах осуществляется открытием клапана предохранительного 12. Удаление газа из баллонов 1 осуществляется открытием клапана 13. Для подачи сжатого газа для повторного применения потребителю открывается клапан 14.

Стенд для испытаний энергоустановок согласно второму варианту, фиг. 2, включает в себя: энергоустановку 1 в качестве объекта испытания; расходные емкости 15 для хранения компонентов топлива с расходными трубопроводами для подачи компонентов топлива к объекту испытания; клапан 16 с трубопроводами для подачи газа наддува в компрессор 17, клапан 18 для подачи газа после компрессора в баллоны высокого давления 19 и клапан запорный 20 для выдачи сжатого газа потребителю для повторного применения.

Подготовка работы стенда заключается в настройке циклограммы работы клапанов таким образом, чтобы после проведения испытаний энергоустановки осуществлять возможность подачи газа наддува из расходных емкостей на компремирование и далее в баллоны высокого давления для накопления и дальнейшего применения.

Предложенный стенд для испытания энергоустановки 1 работает следующим образом. После испытания энергоустановки газы наддува из расходных емкостей 15 по трубопроводам с открытым клапаном 16 поступает на вход компрессора 17. После компрессора 17 сжатый газ поступает по трубопроводам с открытым клапаном 18 в баллоны высокого давления 19 для наполнения. После наполнения баллонов газом клапан запорный 18 закрывается, компрессор 17 включается, остаточный газ из расходной емкости компонента топлива и компрессора 17 сбрасывается через существующую на стенде систему наддува. Для подачи сжатого газа потребителю клапан запорный 20 открывается.

Похожие патенты RU2611119C1

название год авторы номер документа
Стенд для испытаний насосной системы подачи порошкообразного металла в камеру сгорания ракетного двигателя 2021
  • Рылов Валентин Павлович
RU2770072C2
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КРИОГЕННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ТОПЛИВА 2010
  • Ильичев Виталий Александрович
  • Пригожин Виктор Иванович
  • Савич Анатолий Романович
  • Зарницын Владимир Васильевич
  • Зюбин Евгений Иванович
RU2445503C1
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЭНЕРГОУСТАНОВОК И СТЕНД ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2016
  • Ильичев Виталий Александрович
  • Игнатов Алексей Сергеевич
  • Мазур Юрий Анатольевич
  • Печенкин Павел Евгеньевич
  • Тимошинова Татьяна Сергеевна
RU2631371C1
ДВИГАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЖИДКОСТНОЙ РАКЕТЫ 2011
  • Вовчаренко Константин Иванович
  • Ефимочкин Александр Фролович
  • Рачук Владимир Сергеевич
  • Шостак Александр Викторович
RU2451199C1
БЕЗНАСОСНЫЙ КРИОГЕННЫЙ ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ) 2012
  • Архангельский Николай Иванович
RU2492342C1
Установка для регазификации жидкости и подачи топлива в энергоустановку 2020
  • Очаков Сергей Александрович
  • Тонконог Владимир Григорьевич
  • Корнилов Семен Владимирович
  • Каничев Павел Владимирович
  • Фатихов Марат Ильдарович
  • Панченко Владимир Иванович
  • Смирнова Гульнара Сергеевна
RU2746579C1
СПОСОБ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЯДЕРНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВОДОЙ В КАЧЕСТВЕ РАБОЧЕГО ТЕЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2023
  • Сенявин Александр Борисович
  • Писарев Александр Николаевич
RU2806317C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КРИОГЕННЫХ НАСОСОВ 2000
  • Покровский Н.В.
  • Сартаков А.Г.
RU2213264C2
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ МНОГОКРАТНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2011
  • Архангельский Николай Иванович
RU2447313C1
СТЕНД ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ 2000
  • Матюшев А.В.
  • Сыроедов Н.Е.
  • Красовский В.С.
  • Галко С.А.
  • Петухов В.Г.
RU2194965C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 611 119 C1

Реферат патента 2017 года СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК С НАКОПЛЕНИЕМ ОТРАБОТАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГАЗА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при испытании жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и других энергетических установок. Стенд для испытаний энергетических установок содержит систему подачи компонентов топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, при этом на выходе энергетической установки установлен трубопровод, связанный с газгольдером, газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления, газгольдер установлен на подвижной платформе, полость наддува газом расходной емкости с компонентом топлива соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 611 119 C1

1. Стенд для испытаний энергетических установок, содержащий систему подачи компонента топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, отличающийся тем, что на выходе технологического газа энергетической установки установлен трубопровод, связанный с газгольдером.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что газгольдер соединен с компрессором, который в свою очередь соединен с системой баллонов высокого давления.

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что газгольдер установлен на подвижной платформе.

4. Стенд для испытаний энергетических установок, содержащий систему подачи компонента топлива с агрегатами управления и систему подачи технологического газа, отличающийся тем, что полость наддува расходной емкости с компонентом топлива газом соединена со входом компрессора, а выход компрессора соединен со входом газа в систему баллонов высокого давления.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2611119C1

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 1996
  • Круцких Л.Д.
  • Микиша А.С.
  • Полиенко В.И.
RU2111373C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭНЕРГОУСТАНОВОК С КРИОГЕННЫМИ КОМПОНЕНТАМИ ТОПЛИВА 2010
  • Ильичев Виталий Александрович
  • Пригожин Виктор Иванович
  • Савич Анатолий Романович
  • Зарницын Владимир Васильевич
  • Зюбин Евгений Иванович
RU2445503C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК 1991
  • Габриель О.Д.
  • Худяков В.Н.
  • Петропавлов А.А.
  • Ширин И.А.
  • Ушков Н.П.
RU2008643C1
ПЕПТИДЫ С БОЛЬШИМ ЧИСЛОМ МОСТИКОВЫХ СВЯЗЕЙ, ВЫДЕЛЯЕМЫЕ ИЗ ACTINOMADURA NAMIBIENSIS 2009
  • Бренструп Марк
  • Гюринг Ханс
  • Хоффманн Хольгер
  • Винк Йоахим
  • Зюссмут Родерих
  • Шмидерер Тимо
RU2498995C2

RU 2 611 119 C1

Авторы

Гурин Владимир Викторович

Пригожин Виктор Иванович

Путилина Елена Сергеевна

Савич Анатолий Романович

Даты

2017-02-21Публикация

2015-10-14Подача