RU2631371C1 - Power installation test method and test bench for its implementation - Google Patents
Power installation test method and test bench for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631371C1 RU2631371C1 RU2016119852A RU2016119852A RU2631371C1 RU 2631371 C1 RU2631371 C1 RU 2631371C1 RU 2016119852 A RU2016119852 A RU 2016119852A RU 2016119852 A RU2016119852 A RU 2016119852A RU 2631371 C1 RU2631371 C1 RU 2631371C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- combustion products
- power plant
- neutral gas
- parameters
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
- F02K9/96—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by specially adapted arrangements for testing or measuring
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/14—Testing gas-turbine engines or jet-propulsion engines
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергомашиностроения и предназначено для осуществления испытаний энергоустановок с последующим проведением контроля параметров и состава продуктов сгорания.The invention relates to the field of power engineering and is intended for testing power plants, followed by monitoring the parameters and composition of the combustion products.
Испытания энергоустановок на автономных стендах позволяют сократить объем, стоимость и общие сроки работ по созданию новых изделий, к тому же являются эффективным средством опережающей отработки новых технических решений, а контроль параметров и состава продуктов сгорания позволяет обеспечить более эффективную и надежную работу энергоустановки и ее систем за счет корректировки подачи компонентов топлива и балластировочной среды.Tests of power plants on stand-alone stands can reduce the volume, cost and overall terms of work on creating new products; moreover, they are an effective means of advancing the development of new technical solutions, and control of the parameters and composition of combustion products allows for more efficient and reliable operation of the power plant and its systems for by adjusting the supply of fuel components and ballast medium.
Известен способ испытания энергоустановки, основанный на подаче компонентов топлива в камеру сгорания и их сжигании, контроле параметров энергоустановки (см. Жуковский А.Е. и др. Испытания жидкостных ракетных двигателей. - М.: Машиностроение, 1992, стр. 192-204, 215-221).A known method of testing a power plant, based on the supply of fuel components to the combustion chamber and burning them, monitoring the parameters of the power plant (see Zhukovsky A.E. et al. Tests of liquid-propellant rocket engines. - M .: Mechanical Engineering, 1992, pp. 192-204, 215-221).
Недостатком известного способа является отсутствие контроля параметров и состава продуктов сгорания, что в свою очередь не позволяет провести полный анализ работы энергоустановки и скорректировать подачу компонентов топлива для ее наиболее эффективной работы, также по результатам анализа состава продуктов сгорания можно определить экологичность энергоустановки.The disadvantage of this method is the lack of control of the parameters and composition of the combustion products, which in turn does not allow a complete analysis of the operation of the power plant and to adjust the supply of fuel components for its most efficient operation, and the environmental friendliness of the power plant can be determined from the results of the analysis of the composition of the combustion products.
Известен стенд для огневых испытаний энергоустановок, содержащий системы подачи компонентов топлива, пусковые магистрали, магистрали сжатых газов (см. патент РФ №2111373 от 20.12.1998 г., кл. МПК F02K 9/58).A well-known test bench for firing tests of power plants, containing fuel component supply systems, start-up lines, compressed gas lines (see RF patent No. 2111373 dated 12/20/1998, class IPC F02K 9/58).
Известен стенд для испытаний энергоустановок с криогенными компонентами топлива, состоящий из системы подачи топлива, магистральных трубопроводов с системой управления процессом испытаний и контроля параметров (см. патент РФ №2445503 от 08.10.2010 г., кл. МПК F02K 9/96, G01M 15/02 - прототип).A well-known test bench for power plants with cryogenic fuel components, consisting of a fuel supply system, trunk pipelines with a test process control and parameter control system (see RF patent No. 2445503 of 08.10.2010, class IPC F02K 9/96, G01M 15 / 02 - prototype).
Недостатком известных стендов является отсутствие систем контроля параметров и состава продуктов сгорания, что не позволяет оценить полноту сгорания горючего с целью предотвращения возможного накопления пожаровзрывоопасных компонентов топлива в системах утилизации продуктов сгорания энергоустановки для обеспечения пожаровзрывобезопасности, провести полный анализ работы энергоустановки и скорректировать подачу компонентов топлива для ее наиболее эффективной работы, также по результатам анализа состава продуктов сгорания можно определить экологичность энергоустановки.A disadvantage of the known stands is the lack of control systems for the parameters and composition of the combustion products, which does not allow to evaluate the completeness of combustion of fuel in order to prevent the possible accumulation of fire and explosion hazardous fuel components in the utilization systems of the combustion products of a power plant to ensure fire and explosion safety, conduct a complete analysis of the power plant and adjust the supply of fuel components for it the most efficient operation, also according to the analysis of the composition of the combustion products determine the environmental friendliness of the power plant.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является контроль параметров и состава продуктов сгорания с целью определения оптимального режима работы энергоустановки для:The technical problem solved by the invention is to control the parameters and composition of the combustion products in order to determine the optimal operating mode of the power plant for:
- повышения экологичности энергоустановки за счет снижения выброса вредных веществ в продуктах сгорания;- increasing the environmental friendliness of the power plant by reducing the emission of harmful substances in the products of combustion;
- предотвращения накопления в системах утилизации продуктов сгорания энергоустановки непрореагировавших компонентов топлива с целью обеспечения пожаровзрывобезопасности;- prevention of accumulation in the utilization systems of the products of combustion of the power plant of unreacted fuel components in order to ensure fire and explosion safety;
- повышения надежности работы энергоустановок.- improving the reliability of power plants.
Данная техническая задача решается тем, что при известном способе испытания энергоустановок, основанном на управлении процессом испытания, включающем в себя поэтапную подачу компонентов топлива в камеру сгорания, их сжигание и смешение с балластировочной средой, контроль параметров энергоустановки, согласно изобретению продукты сгорания направляют в емкость с химически нейтральным газом, затем осуществляют контроль параметров и состава продуктов сгорания, в том числе полноты сгорания горючего, причем перед началом и по завершении подачи компонентов топлива в камеру сгорания осуществляют продувку полостей, магистралей энергоустановки, а также наддув емкости химически нейтральным газом, создавая в ней избыточное давление, а отбор пробы продуктов сгорания на анализ проводят из емкости без ограничения времени анализа; при запуске и остановке энергоустановки продукты сгорания сбрасываются в атмосферу, а забор продуктов сгорания в емкость с химически нейтральным газом, из которой проводят отбор пробы, проводят на стационарном режиме работы энергоустановки.This technical problem is solved in that with the known method of testing power plants, based on the control of the test process, which includes the phased supply of fuel components to the combustion chamber, their combustion and mixing with the ballast medium, control of the power plant parameters, according to the invention, the combustion products are sent to a tank with chemically neutral gas, then control the parameters and composition of the combustion products, including the completeness of combustion of fuel, and before and after giving the fuel components to the combustion chamber purges the cavities, highways of the power plant, as well as pressurizes the tank with chemically neutral gas, creating excessive pressure in it, and selects the samples of the combustion products for analysis from the tank without limiting the analysis time; when starting and stopping a power plant, the combustion products are discharged into the atmosphere, and the combustion products are sampled into a chemically neutral gas container from which samples are taken, and the power plant is in stationary mode.
Способ реализуется на стенде, содержащем системы подачи компонентов топлива и балластировочной среды с магистральными трубопроводами, системы управления процессом испытаний и контроля параметров энергоустановки, согласно изобретению, на вход энергоустановки подстыкована магистраль подачи химически нейтрального газа продувки, а на выходе из энергоустановки установлена емкость с системой контроля параметров и состава продуктов сгорания, в том числе полноты сгорания горючего, причем емкость оборудована системами наддува химически нейтральным газом и контроля давления, запорной арматурой; между энергоустановкой и емкостью с химически нейтральным газом, из которой проводят отбор пробы, установлен двухпозиционный клапан.The method is implemented on a stand containing systems for supplying fuel components and ballasting medium with main pipelines, a control system for the test process and monitoring parameters of a power plant, according to the invention, a chemically neutral purge gas supply line is connected to the input of the power plant, and a tank with a control system is installed at the outlet of the power plant parameters and composition of the products of combustion, including the completeness of combustion of fuel, and the tank is equipped with pressurization systems chemically ytralnym gas and controlling pressure, stop valves; a two-position valve is installed between the power plant and the chemically neutral gas tank from which the sample is taken.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что благодаря ей появляется возможность измерить и проконтролировать параметры и состав продуктов сгорания, в том числе полноты сгорания горючего; по результатам, полученным в ходе испытания, скорректировать входные параметры энергоустановки, в том числе подачу компонентов топлива; предотвратить накопление в системах утилизации продуктов сгорания энергоустановки непрореагировавших компонентов горючего, тем самым предотвратить неэффективное использование топлива и обеспечить пожаровзрывобезопасность; контролировать состав выхлопных газов, а, следовательно, сделать энергоустановку более экологически чистой.The specified set of features exhibits new properties, consisting in the fact that thanks to it it becomes possible to measure and monitor the parameters and composition of the combustion products, including the completeness of combustion of fuel; according to the results obtained during the test, adjust the input parameters of the power plant, including the supply of fuel components; to prevent the accumulation of unreacted fuel components in the systems of utilization of the products of combustion of the power plant, thereby preventing the inefficient use of fuel and ensuring fire and explosion safety; control the composition of exhaust gases, and, therefore, make the power plant more environmentally friendly.
Принципиальная схема стенда для испытания энергоустановки показана на фиг. 1, где:A schematic diagram of a power plant test bench is shown in FIG. 1, where:
1 - энергоустановка;1 - power plant;
2 - камера сгорания;2 - a combustion chamber;
3 - магистраль подачи окислителя;3 - oxidizer supply line;
4 - магистраль подачи горючего;4 - fuel supply line;
5 - магистраль подачи химически нейтрального газа продувки;5 - line feed chemically neutral purge gas;
6 - магистраль подачи балластировочной среды;6 - supply line ballasting medium;
7 - емкость;7 - capacity;
8 - двухпозиционный клапан;8 - on-off valve;
9 - система контроля параметров продуктов сгорания;9 - a system for monitoring the parameters of combustion products;
10 - система контроля состава продуктов сгорания;10 - control system of the composition of the products of combustion;
11 - магистраль подачи химически нейтрального газа в емкость для наддува;11 - line feed chemically neutral gas into the tank for boost;
12 - система контроля давления;12 - pressure control system;
13 - дросселирующее устройство;13 - throttling device;
14 - клапан.14 - valve.
Стенд для испытаний энергоустановки состоит из энергоустановки 1 с камерой сгорания 2, подстыкованными к ней магистралями подачи окислителя 3, подачи горючего 4, подачи химически нейтрального газа продувки 5, подачи балластировочной среды 6. Между энергоустановкой 1 и емкостью с химически нейтральным газом 7 установлен двухпозиционный клапан 8 с целью снижения влияния режимов запуска и остановки энергоустановки 1 на результаты отбора пробы. В емкости 7 установлены системы контроля параметров продуктов сгорания 9 и контроля состава продуктов сгорания 10. К емкости 7 подстыкована магистраль подачи химически нейтрального газа для наддува 11, на которой установлена система контроля давления 12. На выходе из емкости 7 установлено дросселирующее устройство 13 и клапан 14.The test bench for the power plant consists of a
Работа стенда осуществляется следующим образом. Перед началом подачи компонентов топлива в камеру сгорания 2 по магистрали 5 подается химически нейтральный газ для продувки внутренних полостей энергоустановки 1 и емкости 7 с целью удаления воздуха и примесей, содержащихся в нем. По магистрали 11 подается химически нейтральный газ в емкость 7 для создания в ней избыточного давления относительно окружающей среды. Затем по магистралям 3 и 4 компоненты топлива подаются в камеру сгорания 2 энергоустановки 1, где происходит их поджиг и процесс горения. Далее продукты сгорания компонентов топлива смешиваются с балластировочной средой, подаваемой по магистрали 6, после чего через двухпозиционный клапан 8 направляются в емкость с химически нейтральным газом 7. Двухпозиционный клапан 8 обеспечивает сброс продуктов сгорания в атмосферу на режимах запуска и остановки энергоустановки. На стационарных режимах работы энергоустановки 1 продукты сгорания по средствам двухпозиционного клапана 8 направляют в емкость с химически нейтральным газом 7 для отбора пробы. В емкости 7 системой 9 проводится контроль параметров продуктов сгорания, а системой 10 проводится контроль состава продуктов сгорания, в том числе и полноты сгорания горючего. По завершении подачи компонентов топлива через магистраль 5 подается химически нейтральный газ для продувки внутренних полостей энергоустановки 1. Вместе с тем, системой 11 проводится наддув емкости химически нейтральным газом, с целью получения более точных результатов анализа продуктов горения. Контроль давления в емкости 7 проводится системой 12. На выходе из емкости 7 установлено дросселирующее устройство 13 для поддержания установленного давления в емкости 7 и запорная арматура, представляющая собой клапан 14, предназначенный для изоляции анализируемого объема от окружающей среды при отборе пробы для проведения анализа продуктов сгорания. Отбор пробы продуктов сгорания проводят из емкости 7 без ограничения времени анализа.The work of the stand is as follows. Before starting the supply of fuel components to the
Таким образом, благодаря использованию изобретения, применение систем контроля параметров и состава продуктов сгорания позволит определить оптимальный режим работы энергоустановки для повышения ее экологичности за счет снижения выброса вредных веществ в продуктах сгорания, предотвращения накопления в системах утилизации продуктов сгорания энергоустановки непрореагировавших компонентов топлива с целью обеспечения пожаровзрывобезопасности и повышения надежности работы энергоустановки.Thus, through the use of the invention, the use of control systems for the parameters and composition of combustion products will determine the optimal mode of operation of a power plant to increase its environmental friendliness by reducing the emission of harmful substances in combustion products, preventing the accumulation of unreacted fuel components in the systems of utilization of combustion products of a power plant to ensure fire and explosion safety and improving the reliability of the power plant.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119852A RU2631371C1 (en) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Power installation test method and test bench for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016119852A RU2631371C1 (en) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Power installation test method and test bench for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2631371C1 true RU2631371C1 (en) | 2017-09-21 |
Family
ID=59931090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016119852A RU2631371C1 (en) | 2016-05-23 | 2016-05-23 | Power installation test method and test bench for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2631371C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183978U1 (en) * | 2018-01-15 | 2018-10-11 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | BALLISTIC PENDULUM FOR DEMONSTRATION OF OPERATION MODES OF A LIQUID ROCKET ENGINE |
CN109630322A (en) * | 2019-01-17 | 2019-04-16 | 北京星际荣耀空间科技有限公司 | A kind of thrust chamber's test method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2050459C1 (en) * | 1992-04-24 | 1995-12-20 | Конструкторское бюро химического машиностроения | Liquid-propellant rocket engine test method |
RU2111373C1 (en) * | 1996-06-18 | 1998-05-20 | Конструкторское бюро химавтоматики | Liquid-propellant rocket engine test stand |
US6530213B2 (en) * | 2001-05-22 | 2003-03-11 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for ignition detection |
RU2445503C1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Test bench for testing power plants with fuel cryogenic components |
-
2016
- 2016-05-23 RU RU2016119852A patent/RU2631371C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2050459C1 (en) * | 1992-04-24 | 1995-12-20 | Конструкторское бюро химического машиностроения | Liquid-propellant rocket engine test method |
RU2111373C1 (en) * | 1996-06-18 | 1998-05-20 | Конструкторское бюро химавтоматики | Liquid-propellant rocket engine test stand |
US6530213B2 (en) * | 2001-05-22 | 2003-03-11 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for ignition detection |
RU2445503C1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-03-20 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" | Test bench for testing power plants with fuel cryogenic components |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU183978U1 (en) * | 2018-01-15 | 2018-10-11 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | BALLISTIC PENDULUM FOR DEMONSTRATION OF OPERATION MODES OF A LIQUID ROCKET ENGINE |
CN109630322A (en) * | 2019-01-17 | 2019-04-16 | 北京星际荣耀空间科技有限公司 | A kind of thrust chamber's test method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tang et al. | High methane natural gas/air explosion characteristics in confined vessel | |
CN101498267B (en) | Test method for ignition fluid injectors | |
US8382469B2 (en) | Method and apparatus for utilising fugitive gases as a supplementary fuel source | |
RU2631371C1 (en) | Power installation test method and test bench for its implementation | |
US2862482A (en) | Internal combustion engine | |
CN100422540C (en) | Engine gas supply apparatus for gas engine and operating method thereof | |
RU2622576C2 (en) | Generator and method of its stopping for re-start preparation | |
CN114483333B (en) | Dual-fuel engine test system and method | |
CN104929841B (en) | Internal combustion engine with starting air system | |
KR20180017819A (en) | Nitrogen purging method and system | |
WO2003033111A3 (en) | Method and device for the aftertreatment of exhaust gases of an internal combustion engine | |
Ning et al. | Explosion characteristics of coal gas under various initial temperatures and pressures | |
RU2477810C1 (en) | Method for damping of operating solid-propellant rocket engine during tests, and plant for its implementation | |
CN105569858B (en) | Method for starting gas engine | |
CN110318909B (en) | Device and method for multiple starting and thrust adjusting of solid-liquid mixed engine in ground test | |
Boissiere | Effect of additives on laser ignition and compression ignition of methane and hydrocarbons in a rapid compression machine | |
CN110146298A (en) | Engine fuel system test device and method | |
RU2555486C2 (en) | Gas-generator | |
CA2685655A1 (en) | Method and apparatus for processing diluted fugitive gases | |
CN216486772U (en) | Gas alarm verification workbench capable of being safely operated | |
RU2540029C1 (en) | Method for corrected feeding of combustible biogas in gas diesel engine of power plant | |
KR102368562B1 (en) | Gas testing apparatus and method thereof | |
Felayati et al. | Study on natural gas/diesel dual-fuel engine energy ratio: Effect of natural gas injection parameters | |
CN206208415U (en) | A kind of experimental rig of switch valve | |
RU2319846C1 (en) | Method of delivery of fuel gas into operating cylinders of ags-diesel engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180524 |