[实用新型]简易涡轮增压器实验台

说明书

本实用新型所述的简易涡轮增压器实验台是采用小气源、储压式、压气机端吹风启动的实验台。

目前国内外关于涡轮增压器实验台的现有技术可分为全性能实验台和自循环实验台两大类。前者是做涡轮增压器压气机全特性之用，所以实验台必须具有很大的气源，造价很贵。后者相当于一个燃气轮机循环实验台。当启动后，切断实验台气源，涡轮与压气机形成自循环，故称为自循环实验台。国内外涡轮增压器的自循环实验台都使用涡轮端吹风启动的方法，即用实验台的气源、冷风吹涡轮，在涡轮中产生膨胀功，从而带动压气机转动，当达到一定转速后燃烧室点火，形成自循环。但这种结构在启动时，为了从涡轮端吹风，必须关闭联接阀，不使启动空气流入压气机端。为了使压气机所排气体流出，又必须将排气阀打开。点火成功后又必须迅速关闭排气阀，打开联接阀，切断启动气源阀，从而造成操纵困难。又由于启动空气温度低，而且启动空气压力往往低于涡轮的标定压力，为了驱动压气机则必须有足够的能量，则要求具有大量的启动空气方能实现启动的目的。但在启动过程中压气机所产生的空气完全没有利用，而只好从排气阀排入大气之中，造成能源的浪费。针对现有技术中所存在的问题进行新的设计以提高其工作性能，降低成本，从而研制一种新型的简易涡轮增压器实验台是十分必要的。

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用可靠、操作方便、造价低廉节约能源易于自动化控制的新型简易涡轮增压器实验台。本实用新型的应用可大大减少实验台的建造费用和试验费用，从而可以满足工厂、研究部门和使用部门对涡轮增压器进行自循环试验之用。

本实用新型所述的简易涡轮增压器实验台，其结构装置由压气机、涡轮机、供气源、燃烧室、流量计、工作阀及其连接管路所组成。其特征如附图所示，该结构装置中具有储气罐、供气源为小型气源，工作阀分为供气阀和启动阀，压气机是小流量高压比的活塞式压气机。供气阀安装在连接供气源的输出口与储气罐输入口之间的管路上。启动阀安装在储气罐的输出口与压气机输入口相连接管段的中间位置上。流量计安装在压气机的输出口与燃烧室输入口相连接管路段的中间位置上。燃烧室的输出口通过管路与涡轮机的输入口相连接，从而构成储压式压气机端吹风启动结构装置。本实用新型所述在压气机输出口与燃烧室输入口中间的连接管路上装有压力表、温度表和调节孔板。在燃烧室输出口与涡轮机输入口中间的连接管路上装有压力表和温度表。本实用新型所述的调节孔板为孔板流量计或双扭线流量计。本实用新型所述的小流量高压比的活塞式压气机可做为气源，高压空气储于储气罐内。启动时打开启动阀，空气进入涡轮增压器压气机端的膨胀喷咀中，直接作用于压气机的工作轮上产生启动扭矩。

本实用新型提供一种简易涡轮增压器实验台，该实验台的启动系统与常规实验台相比完全不同，其特点如下：（1）由于在压气机端吹风的启动，启动空气的能量是以动量矩的方式直接作用于压气机工作轮上，又流经燃烧室和涡轮。所以启动空气量比涡轮端启动要小得多。正是由于这个原因，气源启动空气量小就可以进一步采用储压方案，即用小流量、高压比的气源压气机，将空气打入储气罐中，以备启动之用，当然也可以直接用低压较大的气源直接启动，而不用储气罐。储压式的优点是气源压气机流量可以很少，压力比较高，储压罐的体积也不用太大，使启动空气分流小型化，从而节省大量的设备投资。即是不用储压启动，采用小气源直接启动，也较涡轮端启动节省大量的气源投资和实验过程中的能源费用。

②由于在压气机端启动，空气流程非常顺，实验台的结构简化了，与原方案相比，省去了连接阀和放气阀，启动空气阀的尺寸也可大大减少，常规系统这三个阀都是大直径的，涡轮增压器的流量越大，这些阀的尺寸就越大。附图中的调节孔板，只是考虑在调试过程中增加压力Pk和涡轮前压力Pt应模拟实际柴油机的情况，调试之后可以去掉或固定不动。由于实验台主气路的简化，也就降低了实验台的造价，因为近代的实验台连接阀、放气阀，启动阀是采用电控阀，造价是相当贵的。