Испытательный стенд

Сеюэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 160277 (2) 2453685/25-06 с присоединением заявки ЮГосударственный комитетСовета Министров СССРио делам изобретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 030778(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(54) ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД 1Изобретение относится к Жлодильной технике и является усовершенство; ванием известного испытательного стенда.Иэ основного,авт.свид. 9311108 иэ вестен испытательный стенд, обеспечивающий возмсикность проведения испы"- таний турбодетандеров при пониженных температурах сжатого рабочего тела и получение некоторого количества его 10 в жидком состоянии за счет включения в магистраль сжатого рабочего тела - теплообменника, 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 ф бодетандера есть.тормозное устройство.Недостатком стенда является то, что регулирование температуры сжатого рабочего тела на входе турбоде- к 6 тандера То осуществляется изменением количества обратного потока теп- лообменника путем пепепуска части рабочего тела после т 7 рбодетандера, минуя теплообменник, Так как теплообменник обладает определенной теплоемкостьЮ, такой способ регулирования в значительной степени инерционен, вследствие чего испытания цен-,тростремительных турбодетандеров вовлажнопаровых режимах сопряжены с риском аварийных остановок машины. Влажнопаровой режим характерен тем, чтовходные параметры рабочего тела находятся в газовой области, выходныев двухфазной, Для получения большейдоли жидкой фазы в выходящем иэ ма-.шины потоке рабочего тела необходимоподдерживать Го возможно более низкой. При давлении рабочего тела навходе в турбодетандер, не превышающем критическое, нижний предел Торавен температуре насыщения пара. Значительная инерционность этого методарегулирования То - фактор, влияющий на точность поддержания То, особенно при колебаниях давления в магистрали сжатого рабочего тела. Вследствие этого велика воэможность того,что параметры рабочего тела на входев турбодетандер окажутся, хотя быкратковременно, в двухфазной области .Тогда частицы жидкости, пройдя направляющий аппарат центростремительноготурбодетандера и попадая в рабочееколесо, 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, уста" нонленного на линии сжатого рабочего тела непосредственно перед входом в турбодетандер, Мощность электроподогренателя составляет лишь несколько процентов от мощности привода компрессора.На чертеже изображена структурнаясхема испытательного стенда.Стенд содержит компрессор 1, концевые холодильники 2, 3, запорный вентиль 4, теплообменник 5, дроссельные вентили б, 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 телопройдя концевой холодильник 2 запорный вентиль 4, теплообменник 5, дроссельный вентиль 7, фильтр 8 поступает в электроподогреватель 10, в котором нагревается до требуемой температуры .Тс , Далее поток сжатого ра бочего тела направляется в турбодетандер 11, при влажнопаронои режиме работы которого расширившееся в нем рабочее тело предстанляет собой двух 58Формула изобретенияИспытательный стенд по авторскомусвидетельству М 311108, о т л ич а ю щ и й 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,5 30 15 3 25 30 35 фазный поток, Жидкая фаза отделяетсяи накапливается в сборнике жидкости12. Количество накопленной жидкостикосвенно определяется по урогнемеру 13. Выходящий из сборника 12 поток газа через вентиль 14 (вентиль 15закрыт) поступает в теплообменник 5в качестве обратного потока. Нагревшись в теплообменнике, поток низкогодавления проходит расходомерное устройство 20 и поступает в газгольдер 21. В стенде предусмотрена возможность получения некоторого количества жидкого рабочего тела посредством дроссельного вентиля 6 .Тормозное устройство состоит иэбездиффузорной компрессорной ступени 22, регулировочного вентиля 18,холодильника 3 и расходомерного устройства 19, Для регулирования давления в тормозном устройстве его линияэнсасывания через нентиль 17 соединенас полостью газгольдера и через редуктор 23 - с линией высокого давления,При испытаниях турбодетандеров, имеющих подшипники на газовой смазке, встенде предусмотрена линия наддуваопор, состоящая из фильтра тонкойочистки 9 и редуктора 24, соединенного с линией высокого давления.Накопленная в сборнике 12 жидкаяФаза рабочего тела отводится из стенда с помощью вентиля 16,Для предотвращения недопустимогоповышения давления в сборнике 12 жидкости, он соединен через предохранительный клапан 26 с газгольдером 21,Для пополнения возможных потерьрабочего тела в стенде предусмотреннекоторый его запас в баллоне 27, соединенном через редуктор 25 с газгольдером 21.Использование изобретения позволит при давлении рабочего тела навходе н машину не выше критическогопроизводить испытания центростремительных турбодетандеров во влажнопаровых режимах с получением максимально возможных количеств жидкойфазы на выходе иэ машины без ее аварийных остановок. Кроме того, процессснятия рабочих характеристик турбодетандеров н интервале пониженныхвходных температур рабочего тела потребует существенно меньших затратэлектроэнергии..Раз мова Тех е Э,фанта Ко екто И.Гокси Редак СССР ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проек каэ 4646/39 Тираж 1112 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 113035 Москва ЖРаПодписное Совета Министров открытий кая наб. , 4 5