RU2200860C2 - Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets - Google Patents

Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets Download PDF

Info

Publication number
RU2200860C2
RU2200860C2 RU2000132521/06A RU2000132521A RU2200860C2 RU 2200860 C2 RU2200860 C2 RU 2200860C2 RU 2000132521/06 A RU2000132521/06 A RU 2000132521/06A RU 2000132521 A RU2000132521 A RU 2000132521A RU 2200860 C2 RU2200860 C2 RU 2200860C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
icing
water
channel
rod
water content
Prior art date
Application number
RU2000132521/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000132521A (en
Inventor
В.С. Левченко
Р.Х. Тенишев
зов А.М. Фил
А.М. Филязов
Original Assignee
Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова filed Critical Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова
Priority to RU2000132521/06A priority Critical patent/RU2200860C2/en
Publication of RU2000132521A publication Critical patent/RU2000132521A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2200860C2 publication Critical patent/RU2200860C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: maintenance of gas pumping equipment. SUBSTANCE: invention is aimed at revealing ice covering of entry devices of gas transfer sets. According to invention, indirect-action ice detector is installed in horizontal air channel found at inlet of suction fan. Ice detector includes full water content pickup and ambient temperature pickup. Drop concentrator is placed between inlet part of channel and water content pickup. Drop concentrator consists of heated rod, rod surface temperature pickup and electronic unit which maintains temperature on rod surface equal to plus 2-5 C. Base of rod is secured in upper part of channel, and free end is arranged at level of center of water content pickup sensing element with tilting to its side. Under ice formation conditions, drop concentrator provides accumulation of water on surface of rod and flowing of water to its free end and periodical dropping of water into air flow in form of large drops getting onto water content pickup to which also small drops of water or crystals of ice (snow) found in water flow get continuously. If signal appears than water content exceeds threshold value and ambient air temperature is below, for instance, +5 C, signal ICING is put out and anti-icing system of entry device of gas transfer set is automatically switched on. EFFECT: improved reliability of ice detection. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике контроля работы газоперекачивающих агрегатов, в частности к средствам определения наличия условий обледенения входных устройств газоперекачивающих агрегатов. The invention relates to techniques for monitoring the operation of gas pumping units, in particular to means for determining the presence of icing conditions of input devices of gas pumping units.

В настоящее время в авиации широко применяются сигнализаторы обледенения прямого и косвенного действия [1]. Датчики сигнализаторов обледенения прямого действия реагируют непосредственно на лед, который образуется на чувствительном элементе. Если толщина льда превышает некоторое пороговое значение, то сигнализатор выдает сигнал об обледенении. Currently in aviation widely used icing warning devices of direct and indirect action [1]. Direct-action icing sensors respond directly to ice that forms on the sensing element. If the thickness of the ice exceeds a certain threshold value, then the signaling device gives an icing signal.

Датчики сигнализаторов обледенения косвенного действия включают в себя датчик водности и датчик температуры наружного воздуха. При наличии водности, превышающей некоторое пороговое значение, и при наличии температуры наружного воздуха ниже 0oС сигнализатор выдает сигнал об обледенении. Датчики водности могут реагировать либо только на капельно-жидкую влагу, либо на капельно-жидкую влагу и кристаллы льда (датчики полной водности).Indirect icing sensors include a water sensor and an outdoor temperature sensor. In the presence of water content exceeding a certain threshold value, and in the presence of an outdoor temperature below 0 o C, the signaling device gives a signal about icing. Water content sensors can react either only to drop-liquid moisture, or to drop-liquid moisture and ice crystals (full-water sensors).

Авиационные сигнализаторы обледенения не могут быть использованы для сигнализации об обледенении входных устройств газоперекачивающих агрегатов (ГПА) по причинам, вытекающим из физики их обледенения и особенностей конструкции. Как показано на фиг.1, входное устройство ГПА является воздухоочистительным устройством и состоит из ряда воздухоочистительных элементов, расположенных симметрично по боковым сторонам шахты всасывания в ее верхней части. Воздухоочистительные элементы представляют собой сепараторы инерционно-жалюзийного типа, выполненные в виде вертикальных клинообразных сужающихся коробов (5). Их вертикальные стенки имеют направляющие лопатки (1), развернутые в обратном направлении относительно потока всасываемого воздуха (Vп) и образующие тонкие щели (2...3 мм), благодаря чему частицы пыли пролетают по инерции мимо щелей и попадают в воздухоотсасывающий короб (2) в узкой части воздухоочистительных элементов. Пыль отсасывается осевым вентилятором (3) и сбрасывается в пыленакопительный бокс. Очищенный воздух проходит в щели и поступает в камеру всасывания (6) силового двигателя. Для устранения обледенения элементов входного устройства через трубопроводы (4) подается горячий воздух, отбираемый от компрессора двигателя. Излишний отбор горячего воздуха снижает ресурс двигателя и увеличивает расход горючего. Несвоевременное включение подачи горячего воздуха может привести к полному зарастанию льдом щелей, что вызовет необходимость остановки газоперекачивающего агрегата для ручного механического удаления льда.Aviation icing warning devices cannot be used to signal icing of the input devices of gas pumping units (GPU) for reasons arising from the physics of their icing and design features. As shown in figure 1, the input unit of the gas compressor unit is an air-cleaning device and consists of a number of air-cleaning elements located symmetrically on the sides of the suction shaft in its upper part. Air-cleaning elements are inertial-louvre-type separators made in the form of vertical wedge-shaped tapering ducts (5). Their vertical walls have guide vanes (1), deployed in the opposite direction with respect to the intake air flow (V p ) and forming thin slots (2 ... 3 mm), due to which dust particles fly by inertia past the slots and fall into the air-suction box ( 2) in a narrow part of the air cleaning elements. The dust is sucked off by an axial fan (3) and discharged into a dust collecting box. The purified air passes into the slots and enters the suction chamber (6) of the power engine. To eliminate icing of the elements of the input device through pipelines (4), hot air is drawn, taken from the engine compressor. Excessive intake of hot air reduces engine life and increases fuel consumption. Failure to turn on the hot air supply can lead to complete overgrowing of cracks with ice, which will necessitate stopping the gas pumping unit for manual mechanical removal of ice.

Как показала практика эксплуатации входных устройств ГПА, наблюдается 2 вида их обледенения. As shown by the practice of operating the input devices of the gas compressor unit, there are 2 types of icing.

Первый вид обледенения связан с наличием у земли капельно-жидкой влаги (тумана) при температуре наружного воздуха tнв≤+5oС. Развитие процесса обледенения при tнв≤+5oС, а не при tнв≤0oС связано с тем, что в щелях из-за увеличения скорости движения воздуха происходит понижение температуры воздуха максимум на 5oС. В этом случае на направляющих лопатках оседают мелкие капли воды, замерзают и через некоторое время образовавшийся лед полностью перекрывает щели. При отрицательной температуре наружного воздуха небольшое количество льда образуется и в воздухоотсасывающем коробе.The first type of icing is associated with the presence of drip-liquid moisture (fog) near the earth at an outdoor temperature of t nv ≤ + 5 o C. The development of the icing process at t nv ≤ + 5 o C, and not at t nv0 o C is associated with the fact that due to an increase in the speed of air movement in the cracks, the air temperature decreases by a maximum of 5 o C. In this case, small drops of water settle on the guide vanes, freeze and after some time the ice formed completely covers the cracks. At a negative outside temperature, a small amount of ice is also formed in the suction box.

Второй вид обледенения происходит при наличии в атмосфере мокрого снега при tнв= -2...+2oС. В этом случае кристаллы льда налипают внутри воздухоотсасывающего короба и на вертикальных стенках сужающихся коробов. Суточные колебания температуры наружного воздуха при наличии снегопада приводят к образованию ледяной корки и к перекрыванию щелей и воздушных каналов.The second type of icing occurs when there is wet snow in the atmosphere at t нв = -2 ... + 2 o С. In this case, ice crystals stick on the inside of the suction box and on the vertical walls of the tapering boxes. Daily fluctuations in the temperature of the outside air in the presence of snowfall lead to the formation of an ice crust and to overlapping gaps and air channels.

Таким образом, для выявления всех случаев обледенения датчики авиационных сигнализаторов обледенения прямого и косвенного действия должны устанавливаться внутри щелей между поворотными лопатками. Это условие выполнить практически невозможно, так как по конструктивным особенностям датчики сигнализаторов имеют размеры, в десятки раз превышающие размеры щелей. Кроме того, датчики сигнализаторов прямого действия не реагируют на налипающий снег, а датчики сигнализаторов косвенного действия не могут регистрировать понижение статической температуры в щелях при увеличении в них скорости движения воздуха. Установка же датчиков сигнализаторов вне щелей приводит к случаям, когда они не регистрируют обледенение при его фактическом наличии. Такое явление наблюдалось при применении сигнализатора, представленного в авторском свидетельстве 1135690 [2]. Thus, in order to detect all cases of icing, the sensors of aviation icing warning devices of direct and indirect action should be installed inside the cracks between the rotary blades. It is almost impossible to fulfill this condition, since by design features the sensors of the signaling devices have dimensions that are ten times larger than the sizes of the slots. In addition, the sensors of direct-acting signaling devices do not respond to sticking snow, and the sensors of indirect-acting signaling devices cannot detect a decrease in static temperature in the cracks with an increase in the air velocity in them. Installation of sensors of signaling devices outside the slots leads to cases when they do not register icing when it is actually present. Such a phenomenon was observed when using the signaling device presented in the copyright certificate 1135690 [2].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство [3] для обнаружения наличия условий обледенения элементов газотурбинных двигателей, испытываемых на наземных стендах. Устройство основано на том, что в специально профилированном воздушном канале в его широкой и узкой частях устанавливают датчики сигнализаторов обледенения прямого действия. С помощью вентилятора создают воздушный поток в канале и засасывают капли воды, которые при определенных условиях могут содержаться в атмосфере. При образовании льда на чувствительных элементах датчиков сигнализаторов выдается сигнал "Обледенение". Известное устройство не может быть применено для обнаружения условий обледенения входных устройств газоперекачивающих агрегатов, поскольку, во-первых, конфигурация воздушного канала и его размеры подбираются под каждый двигатель, чтобы процессы обледенения одинаково протекали в воздушных каналах двигателя и устройства. Поскольку входные устройства различных ГПА могут конструктивно отличаться, то это потребует существенной переделки воздушных каналов сигнализаторов под каждую конструкцию входных устройств ГПА. Closest to the invention in technical essence is a device [3] for detecting the presence of icing conditions of elements of gas turbine engines tested on ground stands. The device is based on the fact that in a specially profiled air channel in its wide and narrow parts, sensors of direct ice icing sensors are installed. Using a fan, an air stream is created in the channel and water droplets are sucked in, which under certain conditions can be contained in the atmosphere. When ice is formed on the sensitive elements of the sensors, an icing signal is issued. The known device cannot be used to detect icing conditions of the input devices of gas pumping units, because, firstly, the configuration of the air channel and its dimensions are selected for each engine so that icing processes proceed equally in the air channels of the engine and device. Since the input devices of different gas compressor units can be structurally different, this will require a substantial alteration of the air channels of the signaling devices for each design of the input devices of the gas compressor.

Во-вторых, поскольку в известном устройстве применяются сигнализаторы прямого действия, о чем свидетельствует отсутствие в описании [3] канала измерения температуры наружного воздуха, то известное устройство не будет определять наличие второго вида обледенения входных устройств ГПА. Secondly, since the direct device is used in the known device, as evidenced by the absence in the description [3] of a channel for measuring the outdoor temperature, the known device will not determine the presence of a second type of icing of the GPU input devices.

Технической задачей изобретения является повышение достоверности обнаружения указанных двух видов обледенения входных устройств ГПА. Это достигается тем, что в устройстве для автоматического определения наличия условий обледенения входных устройств газонеперекачивающих агрегатов, содержащем воздушный канал с всасывающим вентилятором и регулируемым электрическим приводом, сигнализатор обледенения с датчиком, расположенным внутри канала, нагреватель воздуха перед вентилятором, воздушный канал между входной частью и вентилятором имеет прямолинейный участок, расположенный горизонтально, в котором размещен датчик сигнализатора обледенения. An object of the invention is to increase the reliability of detection of these two types of icing input devices GPU. This is achieved by the fact that in the device for automatically determining the icing conditions of the inlet devices of gas pumping units, comprising an air channel with a suction fan and an adjustable electric drive, an icing warning device with a sensor located inside the channel, an air heater in front of the fan, an air channel between the inlet and the fan has a rectilinear section located horizontally in which the sensor of the icing warning device is located.

Перед вентилятором устанавливают электротермический датчик сигнализатора косвенного действия, реагирующий как на капельно-жидкую, так и на кристаллическую фазы облачной воды [4]. Электротермические датчики таких сигнализаторов включают в себя датчик полной водности и датчик температуры наружного воздуха. Принцип работы датчика водности основан на использовании разности температур между двумя обогреваемыми термочувствительными элементами, на один из которых (рабочий чувствительный элемент) попадают облачные частицы, а на другой (компенсирующий чувствительный элемент) не попадают, поскольку от их попадания, но обдувается воздушным потоком и выполняет роль компенсации конвективной составляющей теплосъема. Поскольку рабочий и компенсирующий элементы обдуваются воздушным потоком по-разному, то при отсутствии облачных частиц и наличии воздушного потока также возникает некоторая разность температур, которая меняется в определенных пределах в зависимости от условий обдува (скорости, температуры и плотности воздуха в потоке). Эта разность температур определяет чувствительность датчика водности и является пороговой. То есть сигнал о наличии капельно-жидкой влаги или кристаллов льда появляется только в том случае, если разность температур на чувствительных элементах превысит пороговое значение. An electrothermal sensor of an indirect signaling device is installed in front of the fan, responding to both the drop-liquid and crystalline phases of cloudy water [4]. The electrothermal sensors of such alarms include a full-water sensor and an outdoor temperature sensor. The principle of operation of the water content sensor is based on the use of the temperature difference between two heated thermally sensitive elements, one of which (cloudy working element) gets particles, and the other (compensating sensitive element) does not fall, because it gets into it, but it is blown by the air flow and the role of compensation of the convective component of heat removal. Since the working and compensating elements are blown differently by the air flow, in the absence of cloud particles and the presence of the air flow, a certain temperature difference also arises, which varies within certain limits depending on the conditions of blowing (speed, temperature and air density in the stream). This temperature difference determines the sensitivity of the water content sensor and is threshold. That is, a signal about the presence of drip-liquid moisture or ice crystals appears only if the temperature difference on the sensitive elements exceeds the threshold value.

При исследованиях процессов обледенения входных устройств ГПА было получено, что эти процессы развиваются, с одной стороны, при температуре наружного воздуха ниже +5oС, с другой стороны, при водности, равной и превышающей 0,05 г/м3, причем такая минимальная водность имеет место в капельно-жидком облаке (тумане). Поскольку перед входной частью воздушного канала, который находится в атмосферных условиях, меняются температура окружающего воздуха, скорость и направление ветра, то это приводит к тому, что пороговая разность температур соответствует водности, в несколько раз превышающей минимальное значение, равное 0,05 г/м3. В связи с этим, для обеспечения требования по реакции датчика водности на минимальное значение, равное 0,05 г/м3, в устройство вводится концентратор капель, который обеспечивает периодическое попадание на рабочий чувствительный элемент достаточно крупных капель воды, которые вызывают резкое увеличение разности температур на чувствительных элементах и выход этой разности температур за пороговое значение.When researching the processes of icing of the GPU input devices, it was found that these processes develop, on the one hand, when the outdoor temperature is below +5 o С, on the other hand, when the water content is equal to or more than 0.05 g / m 3 , and such a minimum water content takes place in a drip-liquid cloud (fog). Since the ambient temperature, wind speed and direction change in front of the inlet of the air channel, which is in atmospheric conditions, this leads to the fact that the threshold temperature difference corresponds to water content several times higher than the minimum value of 0.05 g / m 3 . In this regard, in order to meet the requirements for the response of the water content sensor to a minimum value equal to 0.05 g / m 3 , a droplet concentrator is introduced into the device, which ensures that sufficiently large drops of water periodically fall on the working sensing element, which cause a sharp increase in temperature difference on sensitive elements and the output of this temperature difference beyond the threshold value.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.2, на которой показано сечение воздушного канала по оси симметрии. Воздушный канал, расположенный горизонтально, имеет входной участок (1), выполненный по лемнискате, и прямолинейный участок (2), внутри которого по оси симметрии канала установлены датчик сигнализатора обледенения (3) и концентратор водяных капель. Концентратор капель установлен между входным участком канала и датчиком водности сигнализатора и представляет из себя обогреваемый электричеством стержень (4), на котором установлен датчик температуры (5) поверхности стержня. Основание стержня закреплено в верхней части канала и его поверхность наклонена по направлению воздушного потока (Vп) в сторону рабочего чувствительного элемента (10) датчика водности так, чтобы свободный конец стержня (6) находился на уровне центра рабочего чувствительного элемента. На конце воздушного канала установлен всасывающий вентилятор (7) с регулируемым электрическим приводом, который создает воздушный поток в канале и обеспечивает засасывание облачных частиц в канал. На входном участке канала (1) и между датчиком сигнализатора обледенения и вентилятором установлены электрические нагреватели соответственно (8) и (9), которые обеспечивают периодическое удаление льда с элементов канала и вентилятора. Нагреватель стержня (4), нагреватели (8) и (9), датчик температуры (5), датчик сигнализатора обледенения и вентилятор связаны между собой через электронные блоки, которые обеспечивают их функционирование по заданному алгоритму и настроены на выделение максимальной температуры +5oС, ниже которой происходит процесс обледенения агрегатов.The essence of the invention is illustrated in figure 2, which shows a cross section of the air channel along the axis of symmetry. The air channel located horizontally has an inlet section (1) made according to the lemniscate and a rectilinear section (2), inside of which an icing detector sensor (3) and a water droplet concentrator are installed along the channel symmetry axis. A droplet concentrator is installed between the inlet section of the channel and the water sensor of the signaling device and is a rod (4) heated by electricity, on which a temperature sensor (5) of the rod surface is mounted. The base of the rod is fixed in the upper part of the channel and its surface is inclined in the direction of the air flow (V p ) towards the working sensitive element (10) of the water content sensor so that the free end of the rod (6) is at the center of the working sensitive element. At the end of the air channel, a suction fan (7) is installed with an adjustable electric drive that creates air flow in the channel and ensures the suction of cloud particles into the channel. Electric heaters (8) and (9), respectively, are installed at the inlet section of the channel (1) and between the icing detector sensor and the fan, which ensure periodic removal of ice from the channel and fan elements. Rod heater (4), heaters (8) and (9), temperature sensor (5), icing detector sensor and fan are interconnected via electronic units that ensure their functioning according to a given algorithm and are configured to allocate a maximum temperature of +5 o С below which the process of icing of the aggregates takes place.

Функционирование устройства происходит следующим образом. The operation of the device is as follows.

При температуре наружного воздуха ниже +5oС, которая регистрируется датчиком температуры (11) сигнализатора обледенения, происходит автоматическое включение сигнализатора обледенения, нагревателя стержня концентратора капель и привода вентилятора на номинальную мощность, при этом в канале создается воздушный поток, который обеспечивает засасывание в канал различных мелких частиц, находящихся в атмосфере. Поверхность стержня концентратора капель разогревается на 2...5oС выше точки замерзания воды (0oС) и температура поверхности стержня поддерживается на данном уровне с помощью электронного блока и датчика температуры (5). Когда у земли в районе расположения устройства происходит снегопад или имеется туман, то кристаллы льда или капельки воды под действием воздушного потока попадают на рабочий чувствительный элемент датчика водности и на поверхность стержня концентратора капель (снежинки при этом растапливаются). Капельки воды диаметром от единиц до нескольких сотен микрон сливаются на поверхности стержня в более крупные капли, которые под действием собственного веса и составляющей вектора скорости потока, направленной вдоль поверхности стержня вниз, стекают на свободный конец стержня, еще более укрупняются, затем срываются в воздушный поток и попадают на рабочий чувствительный элемент. Далее происходит очередное накапливание воды на конце стержня и процесс попадания крупных капель воды на рабочий чувствительный элемент периодически повторяется. Периодическое резкое охлаждение рабочего чувствительного элемента датчика водности выводит разность температур чувствительных элементов за пороговое значение уже при водности 0,05 г/м3, что в свою очередь вызывает появление сигнала о наличии условий обледенения.When the outdoor temperature is below +5 o С, which is recorded by the temperature sensor (11) of the icing indicator, the icing indicator, the droplet concentrator rod heater and the fan drive are automatically turned on at rated power, and an air flow is created in the channel, which ensures suction into the channel various small particles in the atmosphere. The surface of the rod of the concentrator of drops is heated 2 ... 5 o C above the freezing point of water (0 o C) and the temperature of the surface of the rod is maintained at this level using an electronic unit and a temperature sensor (5). When there is snowfall or fog near the ground in the area where the device is located, ice crystals or water droplets under the influence of the air flow fall on the working sensitive element of the water content sensor and on the surface of the rod of the droplet concentrator (the snowflakes melt during this). Water droplets with a diameter of units to several hundred microns merge on the surface of the rod into larger drops, which, under the action of their own weight and a component of the flow velocity vector directed downward along the surface of the rod, flow to the free end of the rod, become even larger, then break down into the air stream and fall on the working sensing element. Next, there is another accumulation of water at the end of the rod and the process of getting large drops of water on the working sensitive element is periodically repeated. Periodic sharp cooling of the working sensing element of the water content sensor displays the temperature difference of the sensitive elements beyond the threshold value even at a water content of 0.05 g / m 3 , which in turn causes a signal about the presence of icing conditions.

После появления сигнала об обледенении выдается сигнал на включение противообледенительной системы ГПА, затем привод вентилятора включается кратковременно при пониженной мощности всасывания воздуха и нагреватели входной части канала и воздуха перед вентилятором включаются кратковременно при пониженной мощности всасывания воздуха, на которую переводят вентилятор после появления условий обледенения и на период достижения положительной температуры на элементах канала и вентилятора. After the icing signal appears, a signal is issued to turn on the GPU anti-icing system, then the fan drive turns on briefly at a reduced air suction power and the inlet duct and air heaters in front of the fan turn on briefly at a reduced air suction power, to which the fan is transferred to after the icing conditions appear and the period of reaching a positive temperature on the channel and fan elements.

Время включения нагревателей функционально связано с температурой наружного воздуха для обеспечения полного очищения поверхностей ото льда. После этого вентилятор снова переводится на номинальный режим всасывания и процесс регистрации наличия условий обледенения повторяется. Сигнал "Обледенение" и сигнал на включение противообледенительной системы имеют временную задержку, превышающую максимальное время удаления льда с поверхностей устройства сигнализации, что обеспечивает непрерывную выдачу сигналов в непрерывных условиях обледенения. Периодический перевод вентилятора на пониженную мощность всасывания обеспечивает возможность удаления льда при относительно небольших мощностях нагрева, что экономит затраты энергии и повышает надежность нагревателей. The on-time of the heaters is functionally related to the temperature of the outside air to ensure complete cleansing of the surfaces from ice. After that, the fan is again transferred to the nominal suction mode and the process of registering the presence of icing conditions is repeated. The “Icing” signal and the signal to turn on the anti-icing system have a time delay exceeding the maximum time for removing ice from the surfaces of the alarm device, which ensures continuous output of signals under continuous icing conditions. Periodic transfer of the fan to a lower suction power enables the removal of ice at relatively low heating capacities, which saves energy and increases the reliability of the heaters.

Если температура наружного воздуха поднимается выше +5oС, то автоматически произойдет отключение вентилятора и после отработки временной задержки снимется сигнал об обледенении.If the outdoor temperature rises above +5 o С, the fan will automatically turn off and after the time delay has worked out, the icing signal will be removed.

Поскольку стержень концентратора капель частично затеняет рабочий чувствительный элемент датчика водности, в результате чего на него в единицу времени будет меньше попадать капель, то толщина стержня не должна превышать десятой части ширины миделевого сечения рабочего чувствительного элемента датчика водности. Кроме того, температура поверхности стержня выбрана из тех соображений, чтобы на его поверхности, с одной стороны, не замерзала вода и расплавлялись кристаллы снега, а с другой стороны, не было сильного испарения воды, что может снизить чувствительность системы сигнализации об обледенении. Since the rod of the droplet concentrator partially obscures the working sensitive element of the water content sensor, as a result of which drops will fall less per unit time, the thickness of the rod should not exceed a tenth of the width of the mid-section of the working sensitive element of the water content sensor. In addition, the temperature of the surface of the rod was chosen so that on its surface, on the one hand, water does not freeze and melts snow crystals, and on the other hand, there is no strong evaporation of water, which can reduce the sensitivity of the icing alarm system.

Источники информации
1. Р.Х. Тенишев, Б.А. Строганов и др. Противообледенительные системы летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1967, стр.219-221.
Sources of information
1. R.Kh. Tenishev, B.A. Stroganov et al. De-icing systems of aircraft. M.: Mechanical Engineering, 1967, pp. 219-221.

2. Авторское свидетельство СССР 1135690, кл. В 64 D 15/20, 1983, опубликовано в бюл. 3 от 23.01.1985 г. 2. Copyright certificate of the USSR 1135690, cl. In 64 D 15/20, 1983, published in bull. 3 from 01/23/1985

3. Willcocks H.J. Icing conditions on sea level gas turbine engine test stands. AIAA Paper, 1082, 1237 (Условия обледенения при стендовых испытаниях газотурбинных двигателей, стр.33-34). 3. Willcocks H.J. Icing conditions on sea level gas turbine engine test stands. AIAA Paper, 1082, 1237 (Icing conditions for bench tests of gas turbine engines, pp. 33-34).

4. Авторское свидетельство СССР 1016936, кл. В 64 D 15/20, 1983. 4. Copyright certificate of the USSR 1016936, cl. B 64 D 15/20, 1983.

Claims (4)

1. Устройство для автономного определения наличия условий обледенения входных устройств газоперекачивающих агрегатов, содержащее воздушный канал с всасывающим вентилятором и регулируемым электрическим приводом, сигнализатор обледенения с датчиком, расположенным внутри канала, нагреватель воздуха перед вентилятором, отличающееся тем, что воздушный канал между входной частью и вентилятором имеет прямолинейный участок, расположенный горизонтально, в котором размещен датчик сигнализатора обледенения, содержащий датчик полной водности и датчик температуры наружного воздуха, причем на прямолинейном участке между входной частью канала и датчиком водности размещен концентратор водяных капель, содержащий обогреваемый стержень с датчиком температуры его поверхности, при этом основание стержня закреплено в верхней части канала, свободный конец расположен на уровне центра чувствительного элемента датчика водности с наклоном в его сторону и по направлению воздушного потока, а толщина стержня не превышает десятой части ширины миделевого сечения чувствительного элемента датчика водности и на поверхности стержня поддерживают температуру нагрева на 2-5oС выше точки замерзания воды.1. Device for autonomous determination of icing conditions of input devices of gas pumping units, comprising an air channel with a suction fan and an adjustable electric drive, an icing warning device with a sensor located inside the channel, an air heater in front of the fan, characterized in that the air channel between the inlet and the fan has a rectilinear section located horizontally in which the sensor of the icing warning device is located, containing a sensor of full water and an outdoor temperature sensor, and in a straight section between the inlet of the channel and the water content sensor, a water droplet concentrator is placed containing a heated rod with a temperature sensor for its surface, the base of the rod being fixed in the upper part of the channel, the free end is located at the center of the sensing element water content sensor with a slope in its direction and in the direction of the air flow, and the thickness of the rod does not exceed a tenth of the width of the midsection of the sensitive element water content sensor and on the surface of the rod support the heating temperature at 2-5 o above the freezing point of water. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик температуры наружного воздуха соединен с электронным блоком, настроенным на выделение максимальной температуры +5oС, ниже которой происходит процесс обледенения агрегатов.2. The device according to p. 1, characterized in that the outdoor temperature sensor is connected to an electronic unit configured to allocate a maximum temperature of +5 o C, below which the process of icing of the units occurs. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на входной части воздушного канала установлен нагреватель. 3. The device according to claim 1, characterized in that a heater is installed at the inlet of the air channel. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что нагреватели входной части канала и воздуха перед вентилятором включают кратковременно при пониженной мощности всасывания воздуха, на которую переводят вентилятор после появления условий обледенения и на период достижения положительной температуры на элементах канала и вентилятора. 4. The device according to claim 1, characterized in that the heaters of the inlet part of the duct and the air in front of the fan are switched on for a short time at a reduced air suction power, to which the fan is transferred after the icing conditions appear and for the period when the positive temperature on the duct and fan elements is reached.
RU2000132521/06A 2000-12-26 2000-12-26 Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets RU2200860C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132521/06A RU2200860C2 (en) 2000-12-26 2000-12-26 Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132521/06A RU2200860C2 (en) 2000-12-26 2000-12-26 Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000132521A RU2000132521A (en) 2002-11-20
RU2200860C2 true RU2200860C2 (en) 2003-03-20

Family

ID=20243949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000132521/06A RU2200860C2 (en) 2000-12-26 2000-12-26 Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2200860C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585484C2 (en) * 2011-07-01 2016-05-27 Текнологиан Туткимускескус Втт System and method of detecting icing conditions
RU2608990C1 (en) * 2014-07-29 2017-01-30 Эйрбас Хеликоптерс Method and device for detecting gas turbine engine air intake icing
RU2648197C1 (en) * 2017-06-21 2018-03-22 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Gas-turbine engine testing method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WILLCOCKS Н.J. Icing conditions on sea level gas turbine engine test stands AIAA Paper, 1982, №1237, с.28, 33-34. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2585484C2 (en) * 2011-07-01 2016-05-27 Текнологиан Туткимускескус Втт System and method of detecting icing conditions
RU2608990C1 (en) * 2014-07-29 2017-01-30 Эйрбас Хеликоптерс Method and device for detecting gas turbine engine air intake icing
RU2648197C1 (en) * 2017-06-21 2018-03-22 Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Gas-turbine engine testing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6847903B2 (en) Liquid water content measurement apparatus and method
AU2012291824B2 (en) Sensing systems
Homola et al. Ice sensors for wind turbines
US20040231410A1 (en) Large spectrum icing conditions detector for optimization of aircraft safety
US6269320B1 (en) Supercooled large droplet ice detector
EP2657133A2 (en) Aircraft ice protection system with operation optimization based on ice-detection input
AU2007309287B2 (en) Detecting ice particles
EP1254833A1 (en) Inflight ice detector to distinguish supercooled large droplet (SLD) icing
CN102407942A (en) Ice formation condition detector
RU2011129689A (en) SYSTEM AND METHOD OF APPLICATION OF THE ICE SENSOR
CN108128466B (en) Image-type icing detector and icing detection method
Fortin et al. Behaviour and modeling of cup anemometers under Icing conditions
EP1401707A1 (en) Supercooled large droplet ice detector
US20040024538A1 (en) Liquid water content measurement apparatus and method using rate of change of ice accretion
RU2200860C2 (en) Device for independently revealing possibility of ice covering of entry devices of gas transfer sets
CN109927910B (en) Ice crystal detector and detection method
EP2589957A2 (en) System for detecting contaminants in an intake flow of a compressor
CN113899784B (en) Method for measuring content of complex icing cloud mist water in large icing wind tunnel
US3621714A (en) Ice detector means
CN110466779B (en) Ice crystal detector
CN110077601A (en) Super-cooling waterdrop icing detector and mixed state icing detector
US20200207478A1 (en) Icing detector
RU2341414C1 (en) Method of helicopter rotor icing detection
JP7292304B2 (en) Directional icing precipitation detection device and method
CN110525664A (en) Ice crystal detector and detection method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041227