CN105715946B - 一种噪声试验室气源供气系统及方法 - Google Patents

Abstract

该技术属于供气系统领域，具体涉及一种噪声试验室气源供气系统及方法。提供一种噪声试验室气源供气系统及方法，满足大流量气源的需要，且流量可调节。利用双击增压的方式为系统提供足够的液氮，并使用蓄能式汽化器将汽化后的氮气温度升高至系统所需的温度，并设计配气系统，各支管路压力及流量可独立调节。

Description

一种噪声试验室气源供气系统及方法

技术领域

该技术属于供气系统领域，具体涉及一种噪声试验室气源供气系统及方法。

背景技术

飞行器在飞行过程中所产生的气动噪声会引起飞行器结构的强烈振动，可能导致飞行器结构破坏或控制失稳，从而引起飞行器的飞行失利。随着我国航空航天业的飞速发展，噪声试验已越来越广泛的应用于飞机、火箭、卫星以及其它高性能飞行器环境试验中。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种噪声试验室气源供气系统及方法，满足大流量气源的需要，且流量可调节。

本发明的技术方案如下：一种噪声试验室气源供气系统，包括一级液氮储槽、自增压调节阀、一级增压汽化器、电动调节阀、二级增压汽化器、液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽、流量电动调节阀A、流量电动调节阀B、蓄能电加热汽化器、电动截止阀A、压力传感器、缓冲罐、压力传感器、过滤器、电动截止阀B、压力电动调节阀、小缓冲罐、噪声音头,一级液氮储槽通过管路与一级增压汽化器的右侧入口连接，且在中间管路上有自增压调节阀，而一级增压汽化器的左侧出口连接一级液氮储槽；一级液氮储槽通过管路与二级增压汽化器左侧进口连接，且在中间管路上有电动调节阀，二级增压汽化器的右侧出口管路分为三路，其中两路分别与液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽的进口连接，液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽上均装有压力传感器，它们的出口所连管路汇合为一路，与蓄能电加热汽化器的进口相连，并在这段管路中安装流量电动调节阀A、流量电动调节阀B，蓄能电加热汽化器的左侧出口所连管路与二级增压汽化器的右侧出口的三路管路中不与液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽相连并安装电动截止阀A的那一管路汇合，经电动放空阀、温度传感器B、压力传感器、流量计后接入缓冲罐的入口，缓冲罐的出口所连管路安装有压力传感器后，再与过滤器连接，经过滤器后再依次与电动截止阀、压力电动调节阀、缓冲罐连接，最后接入噪声音头，缓冲罐起到缓冲作用，其上装有压力传感器，可提供压力稳定、温度可调、清洁的气源给噪声音头，所述过滤器、电动截止阀、压力电动调节阀、缓冲罐、噪声音头为串联。

还包括安全阀A、放空阀、所述二级增压汽化器的右侧出口管路分为三路之前接入安全阀,放空阀。

还包括放空阀流量电动调节阀、安全阀B,液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽的出口所连管路汇合为一路，与蓄能电加热汽化器的进口相连，并在这段管路中安装放空阀流量电动调节阀、安全阀。

还包括温度传感器A，蓄能电加热汽化器上装有温度传感器A。

还包电动放空阀、温度传感器B、流量计，蓄能电加热汽化器的左侧出口所连管路与二级增压汽化器的右侧出口的三路管路中不与液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽相连并安装电动截止阀A的一管路汇合，经电动放空阀、温度传感器B、流量计后接入缓冲罐的入口。

串联的过滤器、电动截止阀、压力电动调节阀、缓冲罐、噪声音头共有多组，每组之间为并联。

一种噪声试验室气源供气方法，包括以下步骤：

步骤一：试验准备阶段，检查系统内全部阀门、传感器是否正常；

步骤二：一级液氮储槽、液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽加注液氮，在一级液氮储槽、液氮汽化用液氮储槽、备用液氮汽化用液氮储槽中先加入部分液氮预冷，预冷完成后，再开始大量加注至所需数量；

步骤三：打开自增压调节阀，一级液氮储槽中的液氮经空温汽化器后汽化，为自身气枕增压，并增压至目标压力值；

步骤四：管路置换，打开电动调节阀、电动截止阀A、电动截止阀B、压力电动调节阀，一级液氮储槽内的液氮经步骤三后，再经二级增压汽化器后汽化，对系统管路进行氮气置换，置换完成后，依次关闭压力电动调节阀、电动截止阀B、电动截止阀A、电动调节阀；

步骤五：缓冲罐充压，打开电动截止阀A，一级液氮储槽内的液氮经空温汽化器汽化后，调节电动调节阀，为缓冲罐进行增压，压力传感器监测压力，达到目标值后，关闭电动截止阀A、电动调节阀；

步骤六：打开电动调节阀，一级液氮储槽内的液氮经二级增压汽化器汽化后，为液氮汽化用液氮储槽和备用液氮汽化用液氮储槽增压，液氮汽化用液氮储槽和备用液氮汽化用液氮储槽的压力值达到目标值后，关闭电动调节阀；

步骤七：打开流量电动调节阀A、流量电动调节阀B，液氮汽化用液氮储槽和备用液氮汽化用液氮储槽的液氮进入蓄能电加热汽化器，在蓄能电加热汽化器中经过汽化并升温后，输送至缓冲罐，在缓冲罐中进行缓冲，同时监测压力传感器，调节电动调节阀，使主管路压力达到目标值；

步骤八：根据试验需要选择打开电动截止阀B，调节压力电动调节阀阀口开度，经蓄能电加热汽化器升温后的氮气经小缓冲罐稳压后，输送至噪声音头，监测终端压力值，并使噪声音头压力保持稳定；

步骤九：试验结束后，关闭系统相应阀门，系统撤收。

本发明的显著效果在于：利用双级增压的方式为系统提供足够的液氮，并使用蓄能式汽化器将汽化后的氮气温度升高至系统所需的温度，并设计配气系统，各支管路压力及流量可独立调节。

附图说明

图1为本发明所述的一种噪声试验室气源供气系统结构示意图

图中：1一级液氮储槽、2自增压调节阀、3一级增压汽化器、4电动调节阀、5二级增压汽化器、6安全阀A、7放空阀、8液氮汽化用液氮储槽、9备用液氮汽化用液氮储槽、10放空阀流量电动调节阀、11安全阀B、12流量电动调节阀A、13流量电动调节阀B、14蓄能电加热汽化器、15温度传感器A、16电动截止阀A、17电动放空阀、18温度传感器B、19压力传感器、20流量计、21缓冲罐、22压力传感器、23过滤器、24电动截止阀B、25压力电动调节阀、26小缓冲罐、27噪声音头

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种噪声试验室气源供气系统，一级液氮储槽1通过管路与一级增压汽化器3的右侧入口连接，且在中间管路上有自增压调节阀2，而一级增压汽化器3的左侧出口连接一级液氮储槽1；一级液氮储槽1通过管路与二级增压汽化器5左侧进口连接，且在中间管路上有电动调节阀4，二级增压汽化器5的右侧出口管路接入安全阀A6,放空阀7后分为三路，其中两路分别与液氮汽化用液氮储槽8、备用液氮汽化用液氮储槽9的进口连接，液氮汽化用液氮储槽8、备用液氮汽化用液氮储槽9上均装有压力传感器，它们的出口所连管路汇合为一路，与蓄能电加热汽化器14的进口相连，并在这段管路中安装放空阀流量电动调节阀10、安全阀B11、流量电动调节阀12、流量电动调节阀13，蓄能电加热汽化器14上装有温度传感器A15；而蓄能电加热汽化器14的左侧出口所连管路与二级增压汽化器5的右侧出口的三路管路中不与液氮汽化用液氮储槽8、备用液氮汽化用液氮储槽9相连，并安装电动截止阀A16的那一管路汇合，经电动放空阀17、温度传感器B18、压力传感器19、流量计20后接入缓冲罐21的入口，缓冲罐21的出口所连管路安装有压力传感器22后，再与过滤器23连接，经过滤器23后再依次与电动截止阀24、压力电动调节阀25、缓冲罐26连接，最后接入噪声音头27，缓冲罐26起到缓冲作用，其上装有压力传感器，可提供压力稳定、温度可调、清洁的气源给噪声音头27。所述过滤器23、电动截止阀24、压力电动调节阀25、缓冲罐26、噪声音头27为串联，共有多组过滤器23、电动截止阀24、压力电动调节阀25、小缓冲罐26、噪声音头27并联组合。

一种噪声试验室气源供气方法，包括以下步骤：

步骤一：试验准备阶段，检查系统内全部阀门、传感器是否正常；

步骤二：一级液氮储槽1、液氮汽化用液氮储槽8、备用液氮汽化用液氮储槽9加注液氮，在一级液氮储槽1、液氮汽化用液氮储槽8、备用液氮汽化用液氮储槽9中先加入部分液氮预冷，预冷完成后，再开始大量加注至所需数量。

步骤三：打开自增压调节阀2，一级液氮储槽1中的液氮经空温汽化器3后汽化，为自身气枕增压，并增压至目标压力值。

步骤四：管路置换，打开电动调节阀4、电动截止阀A16、电动截止阀B24、压力电动调节阀25，一级液氮储槽1内的液氮经步骤三后，再经二级增压汽化器5后汽化，对系统管路进行氮气置换，置换完成后，依次关闭压力电动调节阀25、电动截止阀B24、电动截止阀A16、电动调节阀4。

步骤五：缓冲罐充压，打开电动截止阀A16，一级液氮储槽1内的液氮经空温汽化器5汽化后，调节电动调节阀4，为缓冲罐21进行增压，压力传感器19监测压力，达到目标值后，关闭电动截止阀A16、电动调节阀4。

步骤六：打开电动调节阀4，一级液氮储槽1内的液氮经二级增压汽化器5汽化后，为液氮汽化用液氮储槽8和备用液氮汽化用液氮储槽9增压，液氮汽化用液氮储槽8和备用液氮汽化用液氮储槽9的压力值达到目标值后，关闭电动调节阀4。

步骤七：打开流量电动调节阀A12、流量电动调节阀B13，液氮汽化用液氮储槽8和备用液氮汽化用液氮储槽9的液氮进入蓄能电加热汽化器14，在蓄能电加热汽化器14中经过汽化并升温后，输送至缓冲罐21，在缓冲罐21中进行缓冲，同时监测压力传感器22，调节电动调节阀4，使主管路压力达到目标值。

步骤八：根据试验需要选择打开电动截止阀B24，调节压力电动调节阀25阀口开度，经蓄能电加热汽化器14升温后的氮气经小缓冲罐26稳压后，输送至噪声音头27。监测终端压力值，并使噪声音头27压力保持稳定；

步骤九：试验结束后，关闭系统相应阀门，系统撤收。

Claims (7)

1.一种噪声试验室气源供气系统，其特征在于：包括一级液氮储槽(1)、自增压调节阀(2)、一级增压汽化器(3)、电动调节阀(4)、二级增压汽化器(5)、液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)、流量电动调节阀A(12)、流量电动调节阀B(13)、蓄能电加热汽化器(14)、电动截止阀A(16)、压力传感器(19)、缓冲罐(21)、压力传感器(22)、过滤器(23)、电动截止阀B(24)、压力电动调节阀(25)、小缓冲罐(26)、噪声音头(27),一级液氮储槽(1)通过管路与一级增压汽化器(3)的右侧入口连接，且在中间管路上有自增压调节阀(2)，而一级增压汽化器(3)的左侧出口连接一级液氮储槽(1)；一级液氮储槽(1)通过管路与二级增压汽化器(5)左侧进口连接，且在中间管路上有电动调节阀(4)，二级增压汽化器(5)的右侧出口管路分为三路，其中两路分别与液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)的进口连接，液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)上均装有压力传感器，它们的出口所连管路汇合为一路，与蓄能电加热汽化器(14)的进口相连，并在这段管路中安装流量电动调节阀A(12)、流量电动调节阀B(13)，蓄能电加热汽化器(14)的左侧出口所连管路与二级增压汽化器(5)的右侧出口的三路管路中不与液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)相连并安装电动截止阀A(16)的那一管路汇合，经电动放空阀(17)、温度传感器B(18)、压力传感器(19)、流量计(20)后接入缓冲罐(21)的入口，缓冲罐(21)的出口所连管路安装有压力传感器(22)后，再与过滤器(23)连接，经过滤器(23)后再依次与电动截止阀(24)、压力电动调节阀(25)、缓冲罐(26)连接，最后接入噪声音头(27)，缓冲罐(26)起到缓冲作用，其上装有压力传感器，可提供压力稳定、温度可调、清洁的气源给噪声音头(27)，所述过滤器(23)、电动截止阀(24)、压力电动调节阀(25)、缓冲罐(26)、噪声音头(27)为串联。

2.根据权利要求1所述的一种噪声试验室气源供气系统，其特征在于：还包括安全阀A(6)、放空阀(7)、所述二级增压汽化器(5)的右侧出口管路分为三路之前接入安全阀A(6),放空阀(7)。

3.根据权利要求2所述的一种噪声试验室气源供气系统，其特征在于：还包括放空阀流量电动调节阀(10)、安全阀B(11),液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)的出口所连管路汇合为一路，与蓄能电加热汽化器(14)的进口相连，并在这段管路中安装放空阀流量电动调节阀(10)、安全阀(11)。

4.根据权利要求3所述的一种噪声试验室气源供气系统，其特征在于：还包括温度传感器A(15)，蓄能电加热汽化器(14)上装有温度传感器A(15)。

5.根据权利要求4所述的一种噪声试验室气源供气系统，其特征在于：还包电动放空阀(17)、温度传感器B(18)、流量计(20)，蓄能电加热汽化器(14)的左侧出口所连管路与二级增压汽化器(5)的右侧出口的三路管路中不与液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)相连并安装电动截止阀A(16)的一管路汇合，经电动放空阀(17)、温度传感器B(18)、流量计(20)后接入缓冲罐(21)的入口。

6.根据权利要求1所述的一种噪声试验室气源供气系统，其特征在于：串联的过滤器(23)、电动截止阀(24)、压力电动调节阀(25)、缓冲罐(26)、噪声音头(27)共有多组，每组之间为并联。

7.一种如权利要求1所述的一种噪声试验室气源供气系统的噪声试验室气源供气方法，包括以下步骤：

步骤一：试验准备阶段，检查系统内全部阀门、传感器是否正常；

步骤二：一级液氮储槽(1)、液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)加注液氮，在一级液氮储槽(1)、液氮汽化用液氮储槽(8)、备用液氮汽化用液氮储槽(9)中先加入部分液氮预冷，预冷完成后，再开始大量加注至所需数量；

步骤三：打开自增压调节阀(2)，一级液氮储槽(1)中的液氮经空温汽化器(3)后汽化，为自身气枕增压，并增压至目标压力值；

步骤四：管路置换，打开电动调节阀(4)、电动截止阀A(16)、电动截止阀B(24)、压力电动调节阀(25)，一级液氮储槽(1)内的液氮经步骤三后，再经二级增压汽化器(5)后汽化，对系统管路进行氮气置换，置换完成后，依次关闭压力电动调节阀(25)、电动截止阀B(24)、电动截止阀A(16)、电动调节阀(4)；

步骤五：缓冲罐充压，打开电动截止阀A(16)，一级液氮储槽(1)内的液氮经空温汽化器(5)汽化后，调节电动调节阀(4)，为缓冲罐(21)进行增压，压力传感器(19)监测压力，达到目标值后，关闭电动截止阀A(16)、电动调节阀(4)；

步骤六：打开电动调节阀(4)，一级液氮储槽(1)内的液氮经二级增压汽化器(5)汽化后，为液氮汽化用液氮储槽(8)和备用液氮汽化用液氮储槽(9)增压，液氮汽化用液氮储槽(8)和备用液氮汽化用液氮储槽(9)的压力值达到目标值后，关闭电动调节阀(4)；

步骤七：打开流量电动调节阀A(12)、流量电动调节阀B(13)，液氮汽化用液氮储槽(8)和备用液氮汽化用液氮储槽(9)的液氮进入蓄能电加热汽化器(14)，在蓄能电加热汽化器(14)中经过汽化并升温后，输送至缓冲罐(21)，在缓冲罐(21)中进行缓冲，同时监测压力传感器(22)，调节电动调节阀(4)，使主管路压力达到目标值；

步骤八：根据试验需要选择打开电动截止阀B(24)，调节压力电动调节阀(25)阀口开度，经蓄能电加热汽化器(14)升温后的氮气经小缓冲罐(26)稳压后，输送至噪声音头(27)，监测终端压力值，并使噪声音头(27)压力保持稳定；

步骤九：试验结束后，关闭系统相应阀门，系统撤收。