RU2624159C1 - Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories - Google Patents

Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories Download PDF

Info

Publication number
RU2624159C1
RU2624159C1 RU2016140482A RU2016140482A RU2624159C1 RU 2624159 C1 RU2624159 C1 RU 2624159C1 RU 2016140482 A RU2016140482 A RU 2016140482A RU 2016140482 A RU2016140482 A RU 2016140482A RU 2624159 C1 RU2624159 C1 RU 2624159C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
gas turbine
nozzle
sampler
valve
Prior art date
Application number
RU2016140482A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Павлович Могильников
Алексей Владимирович Ионов
Людмила Вениаминовна Фролкина
Original Assignee
Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени 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 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" filed Critical Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова"
Priority to RU2016140482A priority Critical patent/RU2624159C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624159C1 publication Critical patent/RU2624159C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state

Abstract

FIELD: engine devices and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to a technique for air sampling from a compressor of aviation turbine engines (ATE) to study the extent of air pollution by products coming in with air into the air conditioning system (ACS), as well as determining the composition of harmful impurities, hazardous concentrations in the air of gases and vapors. The device contains a diffuser with an internal nozzle oriented in the direction of the flow of air sampled from the gas turbine engine, a tee, solenoid valves, samplers with built-in concentrators and vacuum tanks. The diffuser nozzle is made with one internal output connected to a flat tee, located in the same plane with the diffuser. The solenoid valves are mounted directly on the sampler inlet branch pipes in such a way that the inlet branch pipe of the corresponding sampler is screwed into an adapter fixed in the body of the solenoid valve and at the outlet to the valve body by a lock nut to reduce losses of the sample components. The internal output of the adapter is made merging into a saddle for mounting a solenoid valve directly onto the inlet branch pipe of the corresponding sampler, and the input contacts with the valve piston interconnected with the electromagnet. The body of the solenoid valve is in the form of an expansion chamber, at the ends of which there is an expansion nozzle supplying air sampled from the engine and an outlet branch pipe in the opposite side of the body for the release of excess air through a jet. At the same time, its flow cross-section is designed to control the temperature inside the expansion chamber in order to avoid the condensation of impurities in it. The solenoid valve, installed on the surface of the expansion chamber, is configured to open during air sampling and to shut off the sampler with a piston with a rubber valve after air sampling in flight testing of aviation gas turbine engines.
EFFECT: reduction of the dimensions of the device without deteriorating its metrological characteristics providing for installation on a flying laboratory and reduction of the error in measuring the impurity concentrations in the air of gas turbine engines sampled for the needs of the aircraft air conditioning system by decreasing background pollution.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технике отбора образцов проб воздуха, отбираемых от компрессора авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для исследования степени загрязнения воздуха продуктами, поступающими вместе с воздухом в систему кондиционирования воздуха (СКВ), а также определения состава вредных примесей, опасных концентраций в воздухе газов и паров, с целью повышения чувствительности и точности определения оценки степени загрязнения воздуха.The invention relates to techniques for sampling air samples taken from the compressor of aircraft gas turbine engines (GTE) to study the degree of air pollution by products entering air conditioning system (SCR) together with air, as well as determining the composition of harmful impurities, dangerous concentrations of gases in the air and vapor, in order to increase the sensitivity and accuracy of determining the assessment of the degree of air pollution.

Основной источник загрязнения воздуха кабин летательных аппаратов - унос смазочного масла из передних опор двигателей с его последующим полным или частичным разложением в тракте компрессора газотурбинного двигателя (ГТД) на разных режимах его работы. Сложная смесь, содержащая пары и аэрозоли смазочного масла, пары углеводородов, акролеина, формальдегида, фенола и других продуктов разложения масла, поступает из системы кондиционирования воздуха в кабину ЛА.The main source of air pollution in aircraft cabs is the removal of lubricating oil from the front engine mounts with its subsequent complete or partial decomposition in the compressor path of a gas turbine engine (GTE) in different modes of operation. A complex mixture containing vapors and aerosols of lubricating oil, vapors of hydrocarbons, acrolein, formaldehyde, phenol and other products of oil decomposition, comes from the air conditioning system into the aircraft cabin.

Предлагаемое устройство может быть использовано при заводских и сертификационных испытаниях ГТД на летающих лабораториях (ЛЛ) на соответствие требованиям §831 АП-250 § 66 и §75 АП-33 (2). АП-25, (Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. 2008 г.), АП-33 (Авиационные правила. Часть 33. Нормы летной годности двигателей воздушных судов. 2012 г.). Данный вид испытаний на ЛЛ проводится на современных ГТД в дополнении к стендовым, так условия работы двигателя на стенде и в условиях реального полета сильно отличаются, что может приводить к ошибке в оценке маслозащищенности системы кондиционирования самолета от попадания масла двигателя.The proposed device can be used in factory and certification tests of gas turbine engines in flying laboratories (LL) for compliance with the requirements of §831 AP-250 § 66 and §75 AP-33 (2). AP-25, (Aviation regulations. Part 25. Airworthiness standards for transport category aircraft. 2008), AP-33 (Aviation rules. Part 33. Airworthiness standards for aircraft engines. 2012). This type of LL test is carried out on modern gas turbine engines in addition to the bench tests, since the operating conditions of the engine on the stand and in real flight conditions are very different, which can lead to an error in evaluating the oil protection of the air conditioning system from engine oil ingress.

Известен стенд для испытания ГТД, который содержит устройство для отбора образцов проб газа и может быть использован при снятии экологических характеристик ГТД. Устройство для отбора образцов проб газа содержит прибор-анализатор, пробоотборники, размещенные на выходе двигателя, и трубопроводы с быстродействующими запорами и регулирующими органами, трубопровод, соединяющий прибор-анализатор с быстродействующими запорными органами, имеет обогреваемый участок, выполненный в виде теплообменника «труба в трубе», где для установки требуемой температуры пробы отобранного газа, непосредственно перед отбором пробы газа вход в прибор-анализатор открывает регулирующий орган, а затем закрывают быстродействующим запорным и регулирующим органом, снабженные датчиком температуры, подключенным к регистрирующему прибору (Пат. на полезную модель RU 44820 U1, G01M 15/00, 2004 г.).A known bench for testing a gas turbine engine, which contains a device for sampling gas samples and can be used to take the environmental characteristics of a gas turbine engine. A device for sampling gas samples contains an analyzer device, samplers located at the engine outlet, and pipelines with quick-acting locks and regulating bodies, a pipeline connecting the analyzer device with quick-acting locking elements, has a heated section made in the form of a pipe-in-pipe heat exchanger ”, Where, to set the required temperature of the sampled gas, immediately before sampling the gas, the entrance to the analyzer opens the regulator and then closes quickly The action shut-off and the regulatory body, provided with a temperature sensor connected to a recording device (US Pat. for useful model RU 44820 U1, G01M 15/00, 2004).

Однако из-за особенностей технической компоновки, данный стенд может быть использован преимущественно для отбора эмиссионных газов.However, due to the peculiarities of the technical layout, this stand can be used mainly for the selection of emission gases.

Известны устройства для отбора проб воздуха ГТД в виде длинного трубопровода (выходит за пределы бокса, где проходят испытания ГТД) и устройства для концентрирования примесей в виде поглотительных сосудов или патронов с адсорбентом, которые затем идут на проведение анализа (Методика по проверке чистоты воздуха, отбираемого для нужд ЛА (№ Н28Ин161 ФГУП «Завод им. В.Я. Климова», 2005 г.).Known devices for sampling gas turbine engines in the form of a long pipeline (goes beyond the box where the gas turbine engine tests are carried out) and devices for concentrating impurities in the form of absorption vessels or cartridges with adsorbent, which are then used for analysis (Methods for checking the purity of air taken for the needs of aircraft (No. N28In161 FSUE “Plant named after V.Ya. Klimov”, 2005).

Так как сброс давления и температуры воздуха здесь происходит в трубопроводе (это приводит к оседанию здесь большей части примесей воздуха и, соответственно, к ошибке анализа), то к конструкции устройств для концентрирования (пробоотборников) особых требований не предъявляется. Такие устройства до последнего времени использовались на большинстве предприятий авиационного двигателестроения.Since pressure and air temperature drop here occurs in the pipeline (this leads to the subsidence of most of the air impurities here and, consequently, to an analysis error), there are no special requirements for the design of concentration devices (samplers). Such devices, until recently, were used at most enterprises of the aircraft engine industry.

Недостаток таких устройств - оседание примесей в трубопроводе до поглотительных патронов, длительное время отбора и необходимость перезарядки их свежей порцией сорбента, требующего специальной подготовки.The disadvantage of such devices is the deposition of impurities in the pipeline to absorbing cartridges, the long selection time and the need to recharge them with a fresh portion of the sorbent, which requires special training.

Известно устройство для отбора проб аэрозолей масла от ГТД, описанное в патенте США на способ определения утечек масла из ГТД № US 6,957,569 В1, 25.10.2005 г. В описанном способе поток воздуха от компрессора ГТД поступает в металлическую камеру, где в режиме реального времени осуществляется счет аэрозольных частиц масла спектральным способом. Речь идет только об аэрозоле масла и собственно дискретного пробоотбора не производится. Нас же согласно Авиационным правилам интересует гораздо более широкий перечень загрязняющих воздух веществ, да и масло находится в воздухе как в виде аэрозоля, так и в виде паров, которые в настоящем способе вообще не определяются.A device for sampling aerosol oil from a gas turbine engine is described in the US patent for a method for determining oil leakage from a gas turbine engine No. US 6,957,569 B1, 10/25/2005. In the described method, the air flow from the gas turbine compressor flows into a metal chamber, where it is carried out in real time counting aerosol oil particles in a spectral manner. We are talking only about an aerosol of oil and actually discrete sampling is not performed. According to the Aviation Rules, we are interested in a much wider list of air polluting substances, and oil is in the air both in the form of aerosol and in the form of vapors, which are not determined at all in this method.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, описанное в МУ 1.1.258-99 (введены 01.07.2000 НИИСУ), выполненное в виде системы отбора проб воздуха авиационных ГТД (СОП), включающей диффузор, тройники с жиклерами, пробоотборники с концентраторами, электромагнитные клапаны, вакуумированные емкости с датчиками давления, вакуумный насос и соединительные трубки. Воздух, отбираемый от ГТД, попадает на вход пробоотборников через передаточные устройства минимальных размеров и лишь незначительно снижает температуру до входа в концентратор. После отбора пробоотборники разбираются, концентраторы без разборки идут на хроматографический анализ методом десорбции примесей в испаритель хроматографа, после чего они снова пригодны для отбора без специальной очистки.The closest in technical essence to the present invention is the device described in MU 1.1.258-99 (introduced 01.07.2000 NIISU), made in the form of an air sampling system of aircraft GTE (SOP), including a diffuser, tees with nozzles, samplers with concentrators , solenoid valves, evacuated containers with pressure sensors, vacuum pump and connecting tubes. The air taken from the gas turbine engine enters the inlet of the samplers through the transmission devices of minimum size and only slightly reduces the temperature before entering the concentrator. After sampling, the samplers are disassembled, the concentrators are disassembled for chromatographic analysis by desorption of impurities into the evaporator of the chromatograph, after which they are again suitable for sampling without special purification.

Недостатком этого устройства является достаточно громоздкая конструкция (вес более 50 кг) с большим количеством элементов, которые в условиях полета необходимо жестко фиксировать. В условиях полета ее также сложно использовать, так как электромагнитные клапаны находятся сзади пробоотборников, а их вход постоянно соединен с трубопроводом от диффузора, что при постоянном изменении давления на входе в пробоотборник (условия полета) и в трубке между клапаном и пробоотборником приведет к дополнительной маятниковой прокачке некоторых нефиксируемых объемов воздуха от ГТД через концентратор пробоотборника. При длительных полетах такое загрязнение будет очень существенно, т.к. снять пробоотборники во время полета невозможно. Это искажает результаты последующего газохроматографического анализа в сторону их значительного завышения, что может быть ошибочным основанием для браковки ГТД (согласно §75 АП-33 превышения ПДК приведенных во введении примесей в воздухе, отбираемом от ГТД, рассматривается как отказ двигателя). Кроме того, одни и те же емкости в СОП обслуживают разные пробоотборники, что требует установку в системе вакуумного насоса для их периодического вакуумирования, а воздух самих емкостей после пробоотбора и измерения давления не идет на анализ, что сокращает перечень компонентов, на которые возможен контроль отбираемого воздуха. Существует и более усложненный вариант данного устройства, описанный в патенте РФ № RU 2 494 366 С2, с добавлением добавочных вакуумированных емкостей с датчиками, что еще более утяжеляет конструкцию и увеличивает ее габариты, а отличия не принципиальны, и здесь поэтому как прототип не рассматиривается.The disadvantage of this device is the rather bulky design (weight more than 50 kg) with a large number of elements that must be rigidly fixed in flight conditions. In flight conditions, it is also difficult to use, since the electromagnetic valves are located behind the samplers, and their inlet is constantly connected to the pipeline from the diffuser, which with a constant change in pressure at the inlet to the sampler (flight conditions) and in the tube between the valve and the sampler will lead to an additional pendulum pumping some non-fixed volumes of air from the gas turbine engine through the sampler concentrator. With long flights, such pollution will be very significant, because it is not possible to remove the samplers during the flight. This distorts the results of the subsequent gas chromatographic analysis in the direction of their significant overestimation, which may be an erroneous reason for rejecting the gas turbine engine (according to §75 AP-33, exceeding the maximum permissible concentration given in the introduction of impurities in the air taken from the gas turbine engine is considered as engine failure). In addition, the same containers in the SOP serve different samplers, which requires the installation of a vacuum pump in the system for periodic evacuation, and the air of the tanks themselves after sampling and pressure measurement does not go for analysis, which reduces the list of components for which it is possible to control the sampled air. There is also a more complicated version of this device, described in RF patent No. RU 2 494 366 C2, with the addition of additional evacuated containers with sensors, which further complicates the design and increases its dimensions, and the differences are not fundamental, and therefore, this is not considered as a prototype.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в уменьшении габаритов устройства без ухудшения его метрологических характеристик для возможности установки на летающую лабораторию и снижение погрешности измерения концентраций примесей в воздухе ГТД, отбираемого на нужды СКВ летательного аппарата, за счет уменьшения фонового загрязнения.The technical result to which the claimed invention is directed is to reduce the dimensions of the device without impairing its metrological characteristics so that it can be installed on a flying laboratory and reducing the error in measuring the concentration of impurities in the air of a gas turbine engine selected for the needs of an SCR of an aircraft, by reducing background pollution.

Для достижения этого технического результата в устройстве для отбора проб воздуха от авиационных газотурбинных двигателей при проведении испытаний на летающих лабораториях, содержащем диффузор с внутренним соплом, ориентированным по направлению потока, отбираемого от газотурбинного двигателя воздуха, тройник, электромагнитные клапаны, пробоотборники с встроенными концентраторами и вакуумированные емкости, сопло диффузора выполнено только с одним внутренним выходом, соединенным с плоским тройником, находящимся в одной плоскости с диффузором, а электромагнитные клапаны установлены непосредственно на входные патрубки пробоотборников таким образом, что входной патрубок соответствующего пробоотборника для уменьшения потерь компонентов пробы ввинчен в переходник в корпусе электромагнитного клапана и фиксируется на выходе к корпусу клапана контргайкой. Внутренний выход переходника выполнен переходящим в седловину для установки электромагнитного клапана непосредственно на входной патрубок соответствующего пробоотборника, а вход контактирует с поршнем клапана, взаимосвязанным с электромагнитом. Корпус электромагнитного клапана выполнен в виде расширительной камеры, в торцах которой установлены подводящее отбираемый воздух от двигателя расширительное сопло и в противоположной стороне корпуса выходной патрубок для сброса избытка воздуха через жиклер. При этом его проходное сечение выполнено с возможностью регулирования температуры внутри расширительной камеры во избежание конденсации примесей в ней. Электромагнитный клапан, установленный на поверхности расширительной камеры, выполнен с возможностью открывать во время отбора воздуха и перекрывать поршнем с резиновым клапаном пробоотборник после отбора воздуха в летных испытаниях авиационных газотурбинных двигателей.To achieve this technical result, in a device for sampling air from aircraft gas turbine engines when tested in flying laboratories, containing a diffuser with an internal nozzle oriented in the direction of the flow taken from the gas turbine engine, a tee, electromagnetic valves, samplers with built-in concentrators and vacuum capacity, the nozzle of the diffuser is made with only one internal outlet connected to a flat tee located in the same plane as iffuzorom, and the solenoid valves are mounted directly on the inlets sampler such that the sampler inlet corresponding to reduce the loss of sample components is screwed into the adapter body to the solenoid valve and is fixed to the housing outlet valve locknut. The internal outlet of the adapter is made passing into the saddle to install the solenoid valve directly on the inlet pipe of the corresponding sampler, and the input contacts the valve piston, interconnected with the electromagnet. The solenoid valve body is made in the form of an expansion chamber, at the ends of which there is an expansion nozzle for supplying sampled air from the engine and an outlet pipe in the opposite side of the body to discharge excess air through the nozzle. Moreover, its bore is configured to control the temperature inside the expansion chamber in order to avoid condensation of impurities in it. An electromagnetic valve mounted on the surface of the expansion chamber is configured to open the sampler after the air sampling in flight tests of aircraft gas turbine engines with a piston with a rubber valve and open during air sampling.

Воздух, отбираемый от ГТД, в этом случае непрерывно обдувает переходник с привинченным входом пробоотборника. До отбора он прикрывается резиновым клапаном, перемещающимся под воздействием электромагнита клапана, а избыток воздуха сбрасывается в жиклер, диаметром проходного сечения которого регулируется температура внутри расширительной камеры, что обеспечивает невозможность конденсации компонентов пробы до пробоотборника и их попадания внутрь пробоотборника при закрытом клапане. Это позволяет избежать фоновых (не учитываемых) загрязнений пробоотборника и за счет этого позволяет уменьшить потребный объем вакуумированных емкостей, а следовательно и их габариты, что особенно важно для летных испытаний авиационных двигателей.The air taken from the gas turbine engine, in this case, continuously blows the adapter with the screwed inlet of the sampler. Prior to sampling, it is covered by a rubber valve moving under the influence of the valve's electromagnet, and excess air is discharged into the nozzle, the diameter of the passage section of which controls the temperature inside the expansion chamber, which makes it impossible to condense the components of the sample to the sampler and get into the sampler when the valve is closed. This avoids the background (not taken into account) contaminations of the sampler and thereby reduces the required volume of evacuated containers, and hence their dimensions, which is especially important for flight tests of aircraft engines.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для отбора проб воздуха авиационных газотурбинных двигателей при проведении испытаний на летающих лабораториях.In FIG. 1 is a diagram of the proposed device for sampling air aircraft gas turbine engines when tested in flying laboratories.

Устройство содержит: 1 - диффузор, 2 - сопло, 3 - плоский тройник, 4 - расширительное сопло, 5 - расширительную камеру, 6 - электромагнитные клапаны, 7 - выходной патрубок (жиклер), 8 - электромагнит, 9 - поршень клапана, 10 - переходник, 11 - контргайку, 12 - пробоотборник, 13 - вакуумированную емкость, 14 - резиновый вакуумный шланг, 15 - заглушку.The device contains: 1 - diffuser, 2 - nozzle, 3 - flat tee, 4 - expansion nozzle, 5 - expansion chamber, 6 - solenoid valves, 7 - outlet pipe (nozzle), 8 - electromagnet, 9 - valve piston, 10 - adapter, 11 - locknut, 12 - sampler, 13 - evacuated container, 14 - rubber vacuum hose, 15 - plug.

Предлагаемое устройство содержит диффузор 1 с внутренним соплом 2, ориентированным по потоку воздуха, отбираемого от ГТД, воздух от которого через плоский тройник поступает через расширительное сопло 4 в расширительную камеру 5 электромагнитного клапана 6, сбрасывается через жиклер 7 выходного патрубка. Открывающийся электромагнитом 8 поршень клапана 9 открывает доступ воздуха (отбор пробы) в переходник 10, который с помощью контргайки 11 фиксируется на корпусе клапана и подает через входной патрубок воздух в пробоотборник 12, который соединен с вакуумированной емкостью 13, на выходе из которой крепится вакуумный резиновый шланг 14 с заглушкой 15. The proposed device contains a diffuser 1 with an internal nozzle 2, oriented by the flow of air taken from the gas turbine engine, air from which through a flat tee enters through the expansion nozzle 4 into the expansion chamber 5 of the electromagnetic valve 6, is discharged through the nozzle 7 of the outlet pipe. The piston of the valve 9, which is opened by the electromagnet 8, opens up air access (sampling) to the adapter 10, which is fixed with a lock nut 11 on the valve body and supplies air through the inlet to the sampler 12, which is connected to a vacuum tank 13, at the outlet of which a vacuum rubber is attached hose 14 with plug 15.

Работа устройстваDevice operation

Устройство монтируется в пилоне или проставке испытуемого двигателя на летающей лаборатории. Воздух от фланца отбора ГТД поступает в диффузор 1 и сбрасывается за борт. Часть его через сопло 2 и тройник 3 поступает на вход расширительного сопла 4 и далее в расширительную камеру 5 электромагнитного клапана 6. Избыток воздуха сбрасывается через жиклер 7 за борт. Проходным сечением жиклера регулируется температура внутри расширительной камеры во избежание конденсации примесей в ней. Отбор пробы происходит при срабатывании электромагнита 8, который втягивает поршень с резиновым клапаном 9, освобождая доступ воздуха к седловине, которой является заостренная часть переходника 10. Переходник с помощью контргайки 11 крепится на корпусе клапана. Воздух при срабатывании клапана поступает далее в пробоотборник 12, внутри которого размещен концентратор с сорбентом для поглощения органических примесей (масла, топлива и продуктов их разложения), а воздух с неорганическими примесями (окислы углерода) поступает в вакуумируемые емкости (вакуумирование до начала полета). После полета все устройство, кроме диффузора и тройника, демонтируется с самолета и отправляется в лабораторию. В лаборатории через резиновый шланг 14 при удаленной заглушке измеряют давление в емкостях 13 для определения величины отобранной пробы воздуха. Часть его отбирается в шприцы для анализа на содержание неорганических соединений. Из пробоотборников извлекаются концентраторы, и далее согласно МУ 1.1.258-99 проводится их газохроматографический анализ на содержание органических примесей.The device is mounted in the pylon or spacer of the test engine in a flying laboratory. Air from the gas turbine exhaust flange enters the diffuser 1 and is discharged overboard. Part of it through the nozzle 2 and the tee 3 enters the inlet of the expansion nozzle 4 and then into the expansion chamber 5 of the electromagnetic valve 6. The excess air is discharged through the nozzle 7 overboard. The orifice of the nozzle controls the temperature inside the expansion chamber to prevent condensation of impurities in it. Sampling occurs when the electromagnet 8, which draws in a piston with a rubber valve 9, frees up air access to the saddle, which is the pointed part of the adapter 10. The adapter is attached to the valve body using a lock nut 11. Air when the valve is triggered goes further to the sampler 12, inside which there is a concentrator with a sorbent for absorbing organic impurities (oil, fuel and products of their decomposition), and air with inorganic impurities (carbon oxides) enters the evacuated containers (evacuation before the flight). After the flight, the entire device, except the diffuser and tee, is dismantled from the aircraft and sent to the laboratory. In the laboratory, through the rubber hose 14, with the plug removed, the pressure in the containers 13 is measured to determine the size of the taken air sample. Part of it is taken into syringes for analysis on the content of inorganic compounds. Concentrators are extracted from the samplers, and then according to MU 1.1.258-99 their gas chromatographic analysis for the content of organic impurities is carried out.

Таким образом, даже при выполнении длительного полета удается избежать дополнительной маятниковой прокачки нефиксируемых объемов воздуха от ГТД через концентратор пробоотборника за счет того, что вход в пробоотборник постоянно перекрыт (кроме времени самого отбора), при этом благодаря особой конструкции электромагнитного клапана не происходит загрязнение отбираемой пробы конденсатом до входа в пробоотборник.Thus, even during a long flight, it is possible to avoid additional pendulum pumping of non-fixed volumes of air from the gas turbine engine through the sampler concentrator due to the fact that the entrance to the sampler is constantly blocked (except for the time of sampling), and due to the special design of the electromagnetic valve, the sampling is not contaminated condensate before entering the sampler.

Claims (1)

Устройство для отбора проб воздуха от авиационных газотурбинных двигателей при проведении испытаний на летающих лабораториях, содержащее диффузор с внутренним соплом, ориентированным по направлению потока отбираемого от газотурбинного двигателя воздуха, тройник, электромагнитные клапаны, пробоотборники с встроенными концентраторами и вакуумированные емкости, отличающееся тем, что сопло диффузора выполнено с одним внутренним выходом, соединенным с плоским тройником, находящимся в одной плоскости с диффузором, а электромагнитные клапаны установлены непосредственно на входные патрубки пробоотборников таким образом, что входной патрубок соответствующего пробоотборника для уменьшения потерь компонентов пробы ввинчен в переходник, закрепленный в корпусе электромагнитного клапана и зафиксированный на выходе к корпусу клапана контргайкой, внутренний выход переходника выполнен переходящим в седловину для установки электромагнитного клапана непосредственно на входной патрубок соответствующего пробоотборника, а вход контактирует с поршнем клапана, взаимосвязанным с электромагнитом, корпус электромагнитного клапана выполнен в виде расширительной камеры, в торцах которой установлены подводящее отбираемый воздух от двигателя расширительное сопло и в противоположной стороне корпуса выходной патрубок для сброса избытка воздуха через жиклер, при этом его проходное сечение выполнено с возможностью регулирования температуры внутри расширительной камеры во избежание конденсации примесей в ней, электромагнитный клапан, установленный на поверхности расширительной камеры, выполнен с возможностью открывать во время отбора воздуха и перекрывать поршнем с резиновым клапаном пробоотборник после отбора воздуха в летных испытаний авиационных газотурбинных двигателей.A device for sampling air from aircraft gas turbine engines when tested in flying laboratories, containing a diffuser with an internal nozzle oriented in the direction of flow of air drawn from the gas turbine engine, a tee, electromagnetic valves, samplers with built-in concentrators and evacuated containers, characterized in that the nozzle the diffuser is made with one internal output connected to a flat tee located in the same plane with the diffuser, and electromagnetic pans are installed directly on the inlet nozzles of the samplers in such a way that the inlet nozzle of the corresponding sampler is screwed into the adapter, fixed in the solenoid valve body and fixed at the outlet to the valve body with a lock nut, the internal outlet of the adapter is made into the saddle to install the electromagnetic valve directly at the inlet of the corresponding sampler, and the input is in contact with the valve piston, are interconnected m with an electromagnet, the solenoid valve body is made in the form of an expansion chamber, at the ends of which there is an expansion nozzle supplying air drawn from the engine and an outlet pipe on the opposite side of the housing for venting excess air through the nozzle, while its bore is configured to control the temperature inside the expansion chamber in order to avoid condensation of impurities in it, the electromagnetic valve mounted on the surface of the expansion chamber is made with the possibility of to cover during air sampling and to block the sampler after pistoning with a rubber valve after air sampling in flight tests of aircraft gas turbine engines.
RU2016140482A 2016-10-14 2016-10-14 Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories RU2624159C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140482A RU2624159C1 (en) 2016-10-14 2016-10-14 Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016140482A RU2624159C1 (en) 2016-10-14 2016-10-14 Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624159C1 true RU2624159C1 (en) 2017-06-30

Family

ID=59312481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016140482A RU2624159C1 (en) 2016-10-14 2016-10-14 Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624159C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662763C1 (en) * 2017-09-12 2018-07-30 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Method of toxic impurities average concentrations in the aircraft pressurized cabins air estimation and in the air coming from the gas turbine engines compressors, and device for its implementation
CN108732308A (en) * 2018-05-11 2018-11-02 南京信息工程大学 A kind of gas measurement device based on eight rotor wing unmanned aerial vehicles
RU2681192C1 (en) * 2018-06-09 2019-03-04 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Device for the selection of average for flight air samples from aircraft gas turbine engines while taking tests on flying laboratories
RU2717458C1 (en) * 2019-06-27 2020-03-23 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Device for automatic sampling of air for further analysis for content of weakly adsorbable gases in cabin of aircraft and from aircraft gas turbine engines
RU202816U1 (en) * 2020-10-02 2021-03-09 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный университет" Министерства обороны Российской Федерации DIAGNOSTIC SYSTEM OF THE STATE OF THE CYLINDER-PISTON GROUP OF DIESELS OF ARMORED WEAPONS AND MILITARY VEHICLES

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1002874A2 (en) * 1980-01-15 1983-03-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения Car engine exhaust gas analyzing system
SU1642300A1 (en) * 1989-03-02 1991-04-15 Специализированный Проектно-Изыскательский И Экспериментально-Конструкторский Институт "Гидроспецпроект" Gas sampler
RU2006021C1 (en) * 1992-10-13 1994-01-15 Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище Device for taking gas samples out of internal combustion engine cylinder
RU44820U1 (en) * 2004-06-15 2005-03-27 Открытое акционерное общество Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова GAS TURBINE ENGINE TEST STAND
US6957569B1 (en) * 2004-04-15 2005-10-25 Hamilton Sundstrand Corporation Detection of oil in turbine engine bleed air
US20080121021A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Lufthansa Technik Ag Process and apparatus for inspection of an aircraft jet engine for oil leaks
RU2494366C2 (en) * 2011-11-17 2013-09-27 Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышёва" Complex for air sampling
RU2553296C1 (en) * 2014-03-11 2015-06-10 Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Aircraft cabin air sampler

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1002874A2 (en) * 1980-01-15 1983-03-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения Car engine exhaust gas analyzing system
SU1642300A1 (en) * 1989-03-02 1991-04-15 Специализированный Проектно-Изыскательский И Экспериментально-Конструкторский Институт "Гидроспецпроект" Gas sampler
RU2006021C1 (en) * 1992-10-13 1994-01-15 Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище Device for taking gas samples out of internal combustion engine cylinder
US6957569B1 (en) * 2004-04-15 2005-10-25 Hamilton Sundstrand Corporation Detection of oil in turbine engine bleed air
RU44820U1 (en) * 2004-06-15 2005-03-27 Открытое акционерное общество Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова GAS TURBINE ENGINE TEST STAND
US20080121021A1 (en) * 2006-11-27 2008-05-29 Lufthansa Technik Ag Process and apparatus for inspection of an aircraft jet engine for oil leaks
RU2494366C2 (en) * 2011-11-17 2013-09-27 Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышёва" Complex for air sampling
RU2553296C1 (en) * 2014-03-11 2015-06-10 Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Aircraft cabin air sampler

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2662763C1 (en) * 2017-09-12 2018-07-30 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Method of toxic impurities average concentrations in the aircraft pressurized cabins air estimation and in the air coming from the gas turbine engines compressors, and device for its implementation
CN108732308A (en) * 2018-05-11 2018-11-02 南京信息工程大学 A kind of gas measurement device based on eight rotor wing unmanned aerial vehicles
CN108732308B (en) * 2018-05-11 2023-05-26 南京信息工程大学 Gas measurement device based on eight rotor unmanned aerial vehicle
RU2681192C1 (en) * 2018-06-09 2019-03-04 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Device for the selection of average for flight air samples from aircraft gas turbine engines while taking tests on flying laboratories
RU2717458C1 (en) * 2019-06-27 2020-03-23 Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Device for automatic sampling of air for further analysis for content of weakly adsorbable gases in cabin of aircraft and from aircraft gas turbine engines
RU202816U1 (en) * 2020-10-02 2021-03-09 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный университет" Министерства обороны Российской Федерации DIAGNOSTIC SYSTEM OF THE STATE OF THE CYLINDER-PISTON GROUP OF DIESELS OF ARMORED WEAPONS AND MILITARY VEHICLES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2624159C1 (en) Device for air sampling from aviation gas turbine engines for testing in flying laboratories
US5458010A (en) Vacuum dilution extraction gas sampling system
EP1718946B1 (en) Adapter for low volume air sampler
US7854158B2 (en) Systems and methods for measurement and analysis of pipeline contaminants
CA2088030C (en) Method and apparatus for the automated testing of vehicle fuel evaporation control systems
RU2553296C1 (en) Aircraft cabin air sampler
WO1997031265A1 (en) Method and apparatus for providing diluted exhaust gas to exhaust emission analyzer
CN108007699A (en) A kind of modular pollutant of vehicle exhaust on-board emission test platform
RU2625234C1 (en) Device for selecting air samples in engine nacelles of aircraft gas turbine engines
RU2527980C1 (en) Method of sampling high-temperature gases and device for its realisation
CN109765084A (en) A kind of flue gas cascade sampling system and its method of sampling
AU753085B3 (en) Assembly and method for mixing gases
CN108801718A (en) A kind of tail gas on-line monitoring system peculiar to vessel
GB2445230A (en) Dilution device
CN206208862U (en) A kind of system for boiler grey smoke components test high
WO2002071030A1 (en) Particulate and gaseous emission testing method and apparatus
RU125704U1 (en) DEVICE FOR CONCENTRATION OF AIR IMPURITY OF AIRCRAFT GAS-TURBINE ENGINES
WO2008082377A1 (en) Systems and methods for measurement and analysis of pipeline contaminants
RU2681192C1 (en) Device for the selection of average for flight air samples from aircraft gas turbine engines while taking tests on flying laboratories
CN110579379B (en) Motor vehicle tail gas flexible sampling system and sampling method
RU2662763C1 (en) Method of toxic impurities average concentrations in the aircraft pressurized cabins air estimation and in the air coming from the gas turbine engines compressors, and device for its implementation
CN114216687B (en) Device and method for national six-emission certification of automobile engine
RU2694371C1 (en) Method of assessing the gradient of toxic impurities in aircraft pressurized cabin air and the device for its implementation
RU2717458C1 (en) Device for automatic sampling of air for further analysis for content of weakly adsorbable gases in cabin of aircraft and from aircraft gas turbine engines
CN215953498U (en) Sulphide diluting device