Устройство для сигнализации обледенения компрессора Советский патент 1987 года по МПК F04D27/00 

10

I1321926

Изобретение относится к компрес- соростроению и, в частности, к устройствам для сигн.алнзации обледенения входного направляюп1его аппарата (ВНА) компрессора.

Целью изобретения .является повышение надежности.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит компрессор 1, имеющий входной конфузор (ВК) 2, и БНА 3. Модель для сигнализации обледенения ВНА состоит из установленных непосредственно ОДРШ за другим конусов 4 и 5, причем выход конуса 5 . соединен с соплом Вентури 6, включающим конфузор 7, горловину 8 и диффузор 9о

Вход конуса 4 (вход воздуха в модель) подключен к компрессору 1 до ВК 2. Выход сопла Вентури 6 подключен к компрессору 1 после ВК 2. Выход конуса 4 имеет площадь больше, чем площадь входа -конуса 5, поэтому конус 4 со стороны конуса 5 имеет участок плоского доньшка.

В донышке выполнено калиброванное отверстие, соединенное трубопроводом 10, на котором установлена дроссельТаким образом, на участке плоского доньшжа или на выступе моделируются те же температуры, давление, относительная влажность и скорость воздуха, что и на выходных кромках направляющих лопаток ВНА 3 (это относится и к дисперсной влаге - дождю или снегу, если они содержатся в засасываемом компрессором атмосферном воздз хе).

Дальнейшее политропи 1еское расширение воздуха во ВНА 3 имитируется аналогичным процессом в конусе 5, так как связанное с ним дальнейшее снижение температуры воздуха вызывает сходное охлаждение металла лопаток ВНА 3 и стенок модели и влияет на обледенение входных кромок лопаток и плоского доньшка.

Для точного моделирования процесса в компрессоре выход конуса 5 должен быть подключен к компрессору 1 после ВНА 3. Однако из-за привода по воротного ВНА это представляет боль- 25 шие конструктивные трудности. Поэтому с помощью диффузора 9 сопла Вентури 6 достигается разрежение за конусом 5, равное разрежению за ВНА 3, несмотря на то, что выход диффузора

f5

20

ная диафрагма 11, с боковым отверсти- 30 9 подключен к компрессору 1 до ВНА 3.

Конфузор 7 сопла Вентури 6 создает в его горловине 8 небольшое допол нительное разрежение, необходимое для надежной сигнализации обледенеем в горловине 8 сопла Вентури 6. К трубопроводу 1 о параллельно диафрагме II подключен ди манометр 12,

Магистраль между конусом 5 и кон- фузором 7 соединена с нагнетанием компрессора 1 через ограничительную диафрагму 13.

Устройство работает следузощим образом.

При обледенении компрессора, начинающееся с передних кромок направляющих лопаток ВНА 3, мoдeJПз сигнализирует о начале обледенения по следующим причинам. Конус 4 HivseeT отношение входной и выход:яой площади такое же, как и ВК 2, При достаточно малом сопротивлении воздушной магистрали меткду компрессором и конусом 4 воздух перед и за конусом 4 имеет те же параметры, что и перед и за ВК2.

Направляющие лопатки ВНА 3 установлены на выходе из ВК 2. Лопатки образуют внезапное ут-5еньшение сечения- ВНА 3 по сравнению с ВК 2 на 10-20% площади выхода ВК 2, которое имитируется участком плоского донышка в корпусе 4 или местным выступом.

0

Таким образом, на участке плоского доньшжа или на выступе моделируются те же температуры, давление, относительная влажность и скорость воздуха, что и на выходных кромках направляющих лопаток ВНА 3 (это относится и к дисперсной влаге - дождю или снегу, если они содержатся в засасываемом компрессором атмосферном воздз хе).

Дальнейшее политропи 1еское расширение воздуха во ВНА 3 имитируется аналогичным процессом в конусе 5, так как связанное с ним дальнейшее снижение температуры воздуха вызывает сходное охлаждение металла лопаток ВНА 3 и стенок модели и влияет на обледенение входных кромок лопаток и плоского доньшка.

Для точного моделирования процесса в компрессоре выход конуса 5 должен быть подключен к компрессору 1 после ВНА 3. Однако из-за привода поворотного ВНА это представляет боль- 5 шие конструктивные трудности. Поэтому с помощью диффузора 9 сопла Вентури 6 достигается разрежение за конусом 5, равное разрежению за ВНА 3, несмотря на то, что выход диффузора

5

0

9 подключен к компрессору 1 до ВНА 3.

Конфузор 7 сопла Вентури 6 создает в его горловине 8 небольшое дополнительное разрежение, необходимое для надежной сигнализации обледенеНИН дифманометром 12. Для предотвращения замерзания сопла 6 в магистраль между конусом 5 и конфузором 7 подводится с нагне.тания компрессора 1 через диафрагму 13 небольшое количество подогретого при сжатии воздуха. Сопло 6 может обогреваться и с помощью электрообогрева.

Обледенение cип aлизиpyeтcя следующим образом,

При обледенении плоского доньш ка покрываются льдом и края выполненного 3 нем калиброванного отверстия, в результате чего его сечение уменьшается,

При этом уменьшается перепад давления на диафрагме 11, через которую воздух из калиброванного отверстия поступает в горловину 8 сопла Вентури 6. Уменьшение перепада на диафрагме 11 сигнализируется ди анометром 12 как начало обледенения . модели и, следовательно, входных кромок направляющих лопаток БНА 3. При достаточно малом калиброванном отверстии и

31321926.4

соответствующей диафрагме уже весь-отличаюп1ееся тем,-что,

ма тонкий слой льда уменьшает сече- целью повьппення надежности, моние калиброванного отверстия на не-дель выполнена из двух последова-

личину, необходимую для сигнализа-тельно установленных, связанных друг

ции ди(|манометром 12 начала обледе-5 ДРУГОМ плоским доньшком усеченных нения.конусов и сопла Вентури, имеющего

конфузор, горловину и диффузор, в

Формула изобретения

- плоском донышке выполнено калиброванУстройство для сигнализации об- ное отверстие, соединенное через

леденения компрессора, содержащееfO дроссельную диафрагму с горловиной модель входного конфузора и входно- сопла Вентури, дифманометр подключен го направляющего аппарата с дроссель- параллельно дроссельной диафрагме, ной диафрагмой, подключенную входом а выход сопла Вентури подключен к к компрессору до входного конфузора, компрессору до входного направляющеи связанный с моделью ди4 1анометр, .15 го аппарата.

Изобретение относится к компрес- соростроению и позволяет повысить надежность. Модель для сигнализации обледенения входного направляющего аппарата 3 состоит из установленных непосредственно один за другим конусов (К) 4 и 5. Выход К 5 соединен с соплом Вентури 6. Выход К 4 имеет площадь больше, чем площадь входа К 5, поэтому К 4 со стороны К 5 имеет участок плоского доньппка. В последнем выполнено калибрюванное отверстие, соединенное через дроссельную диафрап у 11 с горловиной 8 сопла Вентури. При обледенении плоского доньшка сечение калиброванного отверстия уменьшается. Уменьшается давление на диафрагме 11, что фиксируется ди манометром 12 как начало обледенения модели и, следовательно, входных кромок направляющих лопаток аппарата 3. Конфузор 7 сопла Вентури создает в его горловине 3 небольшое дополнительное разрежение, необходимое для надежной сигнализации обледенения дифмакометром 12. 1 ип. i (Л со ю со to О)