曝光臺 注意防騙
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(1)低壓除水系統
水分離器位于冷卻渦輪下游的水分離系統稱為低壓除水系統,如圖6.3 -14所示。
圖6.3 -14低壓水分離系統
在渦輪前空氣雖然經歷了較大的壓力和溫度的變化,但只要空氣溫度不低于露點,空氣
始終在干工況下工作,經過渦輪降溫后,若空氣的溫度低于其露點,則空氣進入了過飽和的
霧化區,這時空氣中多余的水蒸氣會立即凝結,從空氣中分離出來,形成細小的水滴。低壓
水分離器利用凝聚套將渦輪出口空氣中懸浮的細小水漓凝結成大水滴,并通過凝聚套支架開
口對氣流的旋轉作用將水與空氣分離。
圖6.3 -15所示為某型飛機所采用的低壓水分離器構造。它包括進口和出口殼體組件,
進口殼體組件又包括一個安裝在圓錐體金屬凝聚套支架上的纖維織物凝聚套、旁通活門組件
和一個凝聚套狀態指示器。出口殼體組件由集水腔、導流板和排水口組成。
凝聚套狀態指示器由一個指示器活塞、一個置于密閉殼體內的指示器盤和一個觀察窗組
成。當凝聚套臟了或堵塞時,通過凝聚套的氣流受阻并引起凝聚套上游壓力上升和凝聚套狀
態指示器活塞的壓力上升,從而迫使活塞軸上的圓盤向指示器蓋的紅色窗口運動。當圓盤處
于紅色區域內時,表明需要更換凝聚套。當壓力超過旁通活門彈簧的預緊力時,活門打開,
空氣流過旁通活門而不流過凝聚套,旁通了水分離器。
在維護中,當混合活門處于全冷位置時,觀察凝聚套狀態指示器,如果凝聚套狀態指示
286渦輪發動機飛機結構與系統
凝聚套狀態指示器
圖6.3 -15低壓水分離器構造
/集水腔
噴水嘴
器圓盤進入紅色范圍,凝聚套則需更換。
水分離器工作時,若渦輪出口溫度低于零度時,凝聚套會因結冰而堵塞。凝聚套堵塞
圖6.3 -16低壓水分離器的防冰措
施——壓差型除冰原理
后,旁通活門打開,未經除水的空氣會直接進入
下游管道,因此低壓水分離器必須設置防冰措施。
目前,常用的防冰措施有兩種:壓差型除冰法和
溫度控制型防冰法。
1)壓差型除冰法
圖6.3 -14所示的低壓除水系統采用了壓差
型除冰法防止水分離器結冰,其原理如圖6.3 -
16所示。水分離器除冰活門安裝在跨接壓氣機進
口和渦輪出口的管路上,活門內的控制彈簧感受
水分離器的進口和出口的壓力差。
當水分離器的凝聚套結冰時,其上下游壓差達到預定值,克服彈簧預緊力打開除冰活
門,旁通渦輪冷卻器,將壓氣機進口的高溫空氣引到水分離器,將冰融化。冰融化后,水分
離器壓差減小,彈簧使除冰活門自動關閉。
2)溫度控制型防冰法
溫度控制型防冰法原理如圖6.3 - 17所
示,包括溫度傳感器、防冰控制器和防冰活
門。溫度傳感器安裝在水分離器內,防冰控制
器接受傳感器的溫度信號,控制器的非工作溫
度一般為34~36T。防冰活門安裝在連接壓
氣機進口和渦輪出口的防冰管路上,接受防冰
控制器的控制信號。
當水分離器的溫度處于控制器的非工作溫
度范圍內時,控制器不向防冰活門發送控制信
圖6.3 -17低壓水分離器的防冰措
施——溫度控制型防冰原理
號;當水分離器溫度低于此溫度范圍時,控制器向防冰活門發出打開信號,將壓氣機進口的
上篇飛機結構與機械系統287
熱空氣引到渦輪出口,使水分離器溫度上升;當水分離器的溫度高于此溫度范圍時,防冰控
制器向防冰活門發送關閉信號,將熱空氣切斷。溫度控制型防冰法可始終保持水分離器的溫
度高于冰點,防止其結冰。
(2)高壓除水系統
圖6.3 -18所示的除水系統的水分離器安裝在渦輪的進口管路上,由于此處空氣壓力
高,因此被稱為高壓除水系統。系統中除了高壓除水器以外,還有回熱器和冷凝器。
沖壓
圖6.3 -18高壓除水系統
冷空氣
◆
從發動機壓氣機供出的熱空氣,首先經過供氣調節裝置,而后經過一級熱交換器、升壓
式壓氣機和二級熱交換器,進入高壓除水部分的回熱器(在回熱器內往往有少量的水分凝
結出來),而后進入冷凝器。冷凝器的冷卻空氣來自膨脹渦輪出口,其壁面溫度低于空氣的
露點溫度,空氣流過冷凝器在壁面上凝結成水膜或大水滴,接著通過高壓水分離器把絕大部
分的水分分離掉,部分沒有分離的水分通過回熱器時再蒸發,較干燥的空氣進入渦輪膨脹冷
卻而獲得很低的溫度,再通過冷凝器,它一方面作為冷源,另一方面同時也可把渦輪出口凝
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渦輪發動機飛機結構與系統(ME-TA)上冊(150)