CN111397935A - 模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台 - Google Patents

Abstract

本发明属于动力进气净化产品性能测试技术领域和空气过滤元件测试技术领域，具体涉及一种模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其包括进气流量粗调阀、进气流量微调阀、舱内参数测试系统、环境舱、空气滤清器性能参数测试系统、环境舱压力粗调节装置、环境舱压力微调节装置、绝对滤清器、小流量管路流量调节阀、小流量管路流量计、大流量管路流量调节阀、大流量管路流量计；其能够模拟空气滤清器在0‑5500m海拔范围的大气压力进行阻力特性测试、效率特性测试、容尘能力测试；还可以单独对空气滤芯或各种预滤器的阻力特性、效率特性进行测试；也能够对相同空气滤清器在相同质量流量下，开展平原和高原的性能比对测试试验。

Description

模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台

技术领域

本发明属于动力进气净化产品性能测试技术领域和空气过滤元件测试技术领域，具体涉及一种模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台。

背景技术

目前相关国家标准、国军标和行业标准中，对空气滤清器的性能试验的环境条件的规定是在一个大气压、常温环境下开展的。此规定对试验的环境了统一的规定，方便对空气滤清器的性能进行比对。通过调研得知，目前空器滤清器的试验，基本都是在标准规定的大气条件下开展的，随着车辆的全地域应用，针对同样的空气滤清器则需要考虑在高原的各种低气压下空气滤清器的性能将如何变化。因目前国内不具备能够模拟高原环境的空气滤清器性能试验台，因此不具备开展试验测试的条件。针对全地域使用的中重型车辆的大流量空气滤清器研发需求，如流量大于3000m³/h，甚至达到1000m³/h的空气滤清器，建立模拟高原进气的空气滤清器试验台对高原环境下的进气系统空气滤清器进行测定、评价具有重大意义。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，所述试验台包括：进气净化器1、进气除湿机2、进气温度调节系统3、进气湿度调节系统4、进气流量粗调阀5、进气流量微调阀6、舱内参数测试系统7、环境舱8、粉尘发送装置11、环境舱安全阀12、空气滤清器性能参数测试系统13、环境舱压力粗调节装置14、环境舱压力微调节装置15、绝对滤清器16、小流量管路流量调节阀17、小流量管路流量计18、大流量管路流量调节阀19、大流量管路流量计20、气流稳压罐21、一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24、试验管路27和压力调节管路28；

其中，进气净化器1、进气除湿机2、进气温度调节系统3、进气湿度调节系统4顺序连接，进气湿度调节系统4出口端通过由进气流量粗调阀5、进气流量微调阀6构成的进气流量调节并行结构连接至环境舱8；

所述环境舱8内设置有所述舱内参数测试系统7、粉尘发送装置11、空气滤清器性能参数测试系统13；环境舱8壁面设置所述环境舱安全阀12；

所述环境舱8内还设置被测空气滤清器9；

所述被测空气滤清器9通过试验管路27与位于环境舱8外部的绝对滤清器16连接，绝对滤清器16通过流量调节及测量并行结构连接至气流稳压罐21；其中，所述流量调节及测量并行结构包括：小流量管路流量调节阀17、小流量管路流量计18、大流量管路流量调节阀19、大流量管路流量计20，小流量管路流量调节阀17与小流量管路流量计18构成小流量管路，大流量管路流量调节阀19与大流量管路流量计20构成大流量管路，小流量管路与大流量管路并行设置；

且，所述环境舱8上部壁面上还开设有压力调节孔，通过由环境舱压力粗调节装置14、环境舱压力微调节装置15、压力调节管路28构成的压力调节机构连接至气流稳压罐21；其中，所述环境舱压力粗调节装置14与环境舱压力微调节装置15并行设置后连接至压力调节管路28；

所述气流稳压罐21还并行连接所述一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24。

其中，当进气除湿机2启动时，一号水环真空泵22、二号水环真空泵23，三号水环真空泵24也同时开启，且进气除湿机2与一号水环真空泵22、二号水环真空泵23，三号水环真空泵24同步长开关，并通过小流量管路流量计18及大流量管路流量计20计量气体流量。

其中，室外空气通过进气净化器1进入到进气除湿机2中，在进气除湿机2中进行除湿；经过除湿后的空气进入到进气温度调节系统3中，并在其中将进气调节到试验所需的温度值；经调温后的空气进入到进气湿度调节系统4中，并在其中调节到试验所需湿度；经过调温调湿后的空气进入到环境舱8内，并保证试验台内部的空气流量不低于被测空气滤清器9额定流量的130％；通过舱内参数测试系统7检测环境舱8内的温度和湿度达到试验设定值时，前端的进气温度调节系统3、进气湿度调节系统4调试完毕，不再变动。

其中，工作过程中，先开启环境舱压力粗调节装置14并同时调节大流量管路流量调节阀19，将舱内的压力粗调至接近试验环境值，环境舱压力粗调节装置14和大流量管路流量调节阀19两个阀不动，再开启环境舱压力微调节装置15及小流量管路流量调节阀17，精准调节环境舱8的压力，期间配合进气流量粗调阀5和进气流量微调阀6共同调节稳定舱内的参数；通过空气滤清器性能参数测试系统13和舱内参数测试系统7获取并记录性能参数及环境参数，准备进行空气滤清器的性能试验。

其中，空气滤清器9的性能试验结束后，逐渐关闭小流量管路流量调节阀17或大流量管路流量调节阀19，并同步关小环境舱8的环境舱压力粗调节装置14或环境舱压力微调节装置15，同时关闭进气温度调节系统3及进气湿度调节系统4。

其中，如果试验中舱内压力过低时，则打开环境舱安全阀12为舱内补气，避免出现环境舱安全问题。

其中，所述舱内压力过低为低于40kPa。

其中，所述环境舱8下部还设置有环境舱门10。

其中，所述气流稳压罐21在并行连接所述一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24的管路上，在管路一端设置有排气消音器25。

其中，所述气流稳压罐21在并行连接所述一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24的管路上，在管路另一端设置有旁通放气阀26。

(三)有益效果

与现有技术相比较，本发明提供一种模拟高原进气状态的空气滤清器性能测试试验台，能够模拟空气滤清器在0-5500m海拔范围的大气压力进行阻力特性测试、效率特性测试、容尘能力测试；还可以单独对空气滤芯或各种预滤器的阻力特性、效率特性进行测试；也能够对相同空气滤清器在相同质量流量下，开展平原和高原的性能比对测试试验。

附图说明

图1为本发明技术方案原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供一种模拟高原进气状态的空气滤清器性能测试试验台，能够模拟空气滤清器在0-5500m海拔范围的大气压力进行阻力特性测试、效率特性测试、容尘能力测试；还可以单独对空气滤芯或各种预滤器的阻力特性、效率特性进行测试；也能够对相同空气滤清器在相同质量流量下，开展平原和高原的性能比对测试试验。

具体而言，本发明所提供的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，如图1所示，所述试验台包括：进气净化器1、进气除湿机2、进气温度调节系统3、进气湿度调节系统4、进气流量粗调阀5、进气流量微调阀6、舱内参数测试系统7、环境舱8、粉尘发送装置11、环境舱安全阀12、空气滤清器性能参数测试系统13、环境舱压力粗调节装置14、环境舱压力微调节装置15、绝对滤清器16、小流量管路流量调节阀17、小流量管路流量计18、大流量管路流量调节阀19、大流量管路流量计20、气流稳压罐21、一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24、试验管路27和压力调节管路28；

其中，进气净化器1、进气除湿机2、进气温度调节系统3、进气湿度调节系统4顺序连接，进气湿度调节系统4出口端通过由进气流量粗调阀5、进气流量微调阀6构成的进气流量调节并行结构连接至环境舱8；

所述环境舱8内设置有所述舱内参数测试系统7、粉尘发送装置11、空气滤清器性能参数测试系统13；环境舱8壁面设置所述环境舱安全阀12；

所述环境舱8内还设置被测空气滤清器9；

所述被测空气滤清器9通过试验管路27与位于环境舱8外部的绝对滤清器16连接，绝对滤清器16通过流量调节及测量并行结构连接至气流稳压罐21；其中，所述流量调节及测量并行结构包括：小流量管路流量调节阀17、小流量管路流量计18、大流量管路流量调节阀19、大流量管路流量计20，小流量管路流量调节阀17与小流量管路流量计18构成小流量管路，大流量管路流量调节阀19与大流量管路流量计20构成大流量管路，小流量管路与大流量管路并行设置；

且，所述环境舱8上部壁面上还开设有压力调节孔，通过由环境舱压力粗调节装置14、环境舱压力微调节装置15、压力调节管路28构成的压力调节机构连接至气流稳压罐21；其中，所述环境舱压力粗调节装置14与环境舱压力微调节装置15并行设置后连接至压力调节管路28；

所述气流稳压罐21还并行连接所述一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24。

其中，如图1所示，当进气除湿机2启动时，一号水环真空泵22、二号水环真空泵23，三号水环真空泵24也同时开启，且进气除湿机2与一号水环真空泵22、二号水环真空泵23，三号水环真空泵24同步长开关，并通过小流量管路流量计18及大流量管路流量计20计量气体流量。

其中，室外空气通过进气净化器1进入到进气除湿机2中，在进气除湿机2中进行除湿；经过除湿后的空气进入到进气温度调节系统3中，并在其中将进气调节到试验所需的温度值；经调温后的空气进入到进气湿度调节系统4中，并在其中调节到试验所需湿度；经过调温调湿后的空气进入到环境舱8内，并保证试验台内部的空气流量不低于被测空气滤清器9额定流量的130％；通过舱内参数测试系统7检测环境舱8内的温度和湿度达到试验设定值时，前端的进气温度调节系统3、进气湿度调节系统4调试完毕，不再变动。

其中，工作过程中，先开启环境舱压力粗调节装置14并同时调节大流量管路流量调节阀19，将舱内的压力粗调至接近试验环境值，环境舱压力粗调节装置14和大流量管路流量调节阀19两个阀不动，再开启环境舱压力微调节装置15及小流量管路流量调节阀17，精准调节环境舱8的压力，期间配合进气流量粗调阀5和进气流量微调阀6共同调节稳定舱内的参数；通过空气滤清器性能参数测试系统13和舱内参数测试系统7获取并记录性能参数及环境参数，准备进行空气滤清器的性能试验。

其中，空气滤清器9的性能试验结束后，逐渐关闭小流量管路流量调节阀17或大流量管路流量调节阀19，并同步关小环境舱8的环境舱压力粗调节装置14或环境舱压力微调节装置15，同时关闭进气温度调节系统3及进气湿度调节系统4。

其中，如果试验中有异常问题，比如舱内压力过低时，则打开环境舱安全阀12为舱内补气，避免出现环境舱安全问题。

其中，所述舱内压力过低为低于40kPa。

其中，所述环境舱8下部还设置有环境舱门10。

其中，所述气流稳压罐21在并行连接所述一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24的管路上，在管路一端设置有排气消音器25。

其中，所述气流稳压罐21在并行连接所述一号水环真空泵22、二号水环真空泵23、三号水环真空泵24的管路上，在管路另一端设置有旁通放气阀26。

其中，针对被测空气滤清器9的高原进气空气滤性能测试试验过程如下：

步骤1：在测试空气滤清器的性能时，将环境舱8中的被测空气滤清器9通过管路连接到绝对滤清器16上，并将粉尘发送装置11调节到空气滤清器效率试验所需加灰速率，将绝对滤清器16烘干称重，然后开始调节试验台；

步骤2：进行空气滤清器阻力试验；

空气滤清器的阻力试验：进行模拟高原进气环境的被测空气滤清器9的流阻特性试验时，首先在开启空气滤试验管道的小流量管路流量调节阀17或大流量管路流量调节阀19的同时，并同步关小环境舱8的环境舱压力粗调节装置14或环境舱压力微调节装置15，实现环境舱8内的压力不变的条件下，进入环境舱8中的空气在试验管路27和压力调节管路28中按预期的目标分配，如此依次通过空气滤清器性能参数测试系统13获取被测空气滤清器9在设定的各个流量点下的阻力值；

步骤3：空气滤清器效率试验；

空气滤清器的效率试验：测试被测空气滤清器9的效率时，同样是在环境舱8内环境参数调节到预期值之后，在开启空气滤试验管道的小流量管路流量调节阀17或大流量管路流量调节阀19的同时，并同步关小环境舱8的环境舱压力粗调节装置14或环境舱压力微调节装置15，实现环境舱内的压力不变的条件下，进入环境舱8中的空气在试验管路27和压力调节管路28中的气流进行分配，直到空气滤清器9内的流量达到效率试验的流量值；开启粉尘发送装置11，按照设定的加灰量和加灰时间向被测空气滤清器9内加灰。加灰结束后，粉尘发送装置11自动停止。

步骤4：被测空气滤清器9的性能试验结束后，逐渐关闭空气滤试验管道的小流量管路流量调节阀17或大流量管路流量调节阀19，并同步关小环境舱8的环境舱压力粗调节装置14或环境舱压力微调节装置15，同时关闭进气温度调节系统3及进气湿度调节系统4。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，所述试验台包括：进气净化器(1)、进气除湿机(2)、进气温度调节系统(3)、进气湿度调节系统(4)、进气流量粗调阀(5)、进气流量微调阀(6)、舱内参数测试系统(7)、环境舱(8)、粉尘发送装置(11)、环境舱安全阀(12)、空气滤清器性能参数测试系统(13)、环境舱压力粗调节装置(14)、环境舱压力微调节装置(15)、绝对滤清器(16)、小流量管路流量调节阀(17)、小流量管路流量计(18)、大流量管路流量调节阀(19)、大流量管路流量计(20)、气流稳压罐(21)、一号水环真空泵(22)、二号水环真空泵(23)、三号水环真空泵(24)、试验管路(27)和压力调节管路(28)；

其中，进气净化器(1)、进气除湿机(2)、进气温度调节系统(3)、进气湿度调节系统(4)顺序连接，进气湿度调节系统(4)出口端通过由进气流量粗调阀(5)、进气流量微调阀(6)构成的进气流量调节并行结构连接至环境舱(8)；

所述环境舱(8)内设置有所述舱内参数测试系统(7)、粉尘发送装置(11)、空气滤清器性能参数测试系统(13)；环境舱(8)壁面设置所述环境舱安全阀(12)；

所述环境舱(8)内还设置被测空气滤清器(9)；

所述被测空气滤清器(9)通过试验管路(27)与位于环境舱(8)外部的绝对滤清器(16)连接，绝对滤清器(16)通过流量调节及测量并行结构连接至气流稳压罐(21)；其中，所述流量调节及测量并行结构包括：小流量管路流量调节阀(17)、小流量管路流量计(18)、大流量管路流量调节阀(19)、大流量管路流量计(20)，小流量管路流量调节阀(17)与小流量管路流量计(18)构成小流量管路，大流量管路流量调节阀(19)与大流量管路流量计(20)构成大流量管路，小流量管路与大流量管路并行设置；

且，所述环境舱(8)上部壁面上还开设有压力调节孔，通过由环境舱压力粗调节装置(14)、环境舱压力微调节装置(15)、压力调节管路(28)构成的压力调节机构连接至气流稳压罐(21)；其中，所述环境舱压力粗调节装置(14)与环境舱压力微调节装置(15)并行设置后连接至压力调节管路(28)；

所述气流稳压罐(21)还并行连接所述一号水环真空泵(22)、二号水环真空泵(23)、三号水环真空泵(24)。

2.如权利要求1所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，当进气除湿机(2)启动时，一号水环真空泵(22)、二号水环真空泵(23)，三号水环真空泵(24)也同时开启，且进气除湿机(2)与一号水环真空泵(22)、二号水环真空泵(23)，三号水环真空泵(24)同步长开关，并通过小流量管路流量计(18)及大流量管路流量计(20)计量气体流量。

3.如权利要求2所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，室外空气通过进气净化器(1)进入到进气除湿机(2)中，在进气除湿机(2)中进行除湿；经过除湿后的空气进入到进气温度调节系统(3)中，并在其中将进气调节到试验所需的温度值；经调温后的空气进入到进气湿度调节系统(4)中，并在其中调节到试验所需湿度；经过调温调湿后的空气进入到环境舱(8)内，并保证试验台内部的空气流量不低于被测空气滤清器(9)额定流量的130％；通过舱内参数测试系统(7)检测环境舱(8)内的温度和湿度达到试验设定值时，前端的进气温度调节系统(3)、进气湿度调节系统(4)调试完毕，不再变动。

4.如权利要求3所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，工作过程中，先开启环境舱压力粗调节装置(14)并同时调节大流量管路流量调节阀(19)，将舱内的压力粗调至接近试验环境值，环境舱压力粗调节装置(14)和大流量管路流量调节阀(19)两个阀不动，再开启环境舱压力微调节装置(15)及小流量管路流量调节阀(17)，精准调节环境舱(8)的压力，期间配合进气流量粗调阀(5)和进气流量微调阀(6)共同调节稳定舱内的参数；通过空气滤清器性能参数测试系统(13)和舱内参数测试系统(7)获取并记录性能参数及环境参数，准备进行空气滤清器的性能试验。

5.如权利要求4所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，空气滤清器(9)的性能试验结束后，逐渐关闭小流量管路流量调节阀(17)或大流量管路流量调节阀(19)，并同步关小环境舱(8)的环境舱压力粗调节装置(14)或环境舱压力微调节装置(15)，同时关闭进气温度调节系统(3)及进气湿度调节系统(4)。

6.如权利要求1所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，如果试验中舱内压力过低时，则打开环境舱安全阀(12)为舱内补气，避免出现环境舱安全问题。

7.如权利要求6所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，所述舱内压力过低为低于40kPa。

8.如权利要求1所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，所述环境舱(8)下部还设置有环境舱门(10)。

9.如权利要求1所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，所述气流稳压罐(21)在并行连接所述一号水环真空泵(22)、二号水环真空泵(23)、三号水环真空泵(24)的管路上，在管路一端设置有排气消音器(25)。

10.如权利要求9所述的模拟高原进气的空气滤清器性能测试试验台，其特征在于，所述气流稳压罐(21)在并行连接所述一号水环真空泵(22)、二号水环真空泵(23)、三号水环真空泵(24)的管路上，在管路另一端设置有旁通放气阀(26)。

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