本發(fā)明屬于發(fā)動(dòng)機(jī)油氣分離試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種油氣分離性能試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

不斷提升柴油機(jī)功率密度和緊湊性是未來軍用柴油機(jī)的主要發(fā)展方向，隨之曲軸箱油氣循環(huán)更為復(fù)雜，油氣分離更加困難，主要表現(xiàn)在以下5個(gè)方面：1.提高爆壓將導(dǎo)致燃燒室每工作循環(huán)向曲軸箱竄氣量增加；2.高轉(zhuǎn)速使得活塞竄氣頻次更高，曲軸箱內(nèi)廢氣的攪拌更加劇烈；3.緊湊的機(jī)體結(jié)構(gòu)使曲軸箱空間更小，曲軸箱廢氣壓力容易升高，曲軸箱內(nèi)表面積減小，導(dǎo)致油霧附著回流的幾率減小，廢氣機(jī)油分離更困難；4.增壓壓比提高使增壓器漏向曲軸箱的廢氣量增加；5.機(jī)油箱消泡空間和油底殼深度受到更嚴(yán)格限制，保證機(jī)油在各工況下可靠回流和消泡更加困難。所以非常有必要系統(tǒng)性地對柴油機(jī)曲軸箱油氣循環(huán)開展研究。

另外，從民用柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢來看，排放法規(guī)的要求越來越嚴(yán)格，曲軸箱廢氣不能經(jīng)簡單分離后直接排入大氣，通常將曲軸箱廢氣引入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)再燃燒，這對油氣分離效率提出了更高的要求，所以也非常有必要系統(tǒng)性地對柴油機(jī)曲軸箱油氣循環(huán)開展研究。

柴油機(jī)曲軸箱油氣循環(huán)系統(tǒng)及油氣分離器的設(shè)計(jì)技術(shù)一般依賴于一、三維仿真技術(shù)和系統(tǒng)、部件的試驗(yàn)技術(shù)，由于油氣循環(huán)和油氣分離涉及到氣、液、蒸汽多相流的復(fù)雜物理場，所以在仿真上有相當(dāng)?shù)碾y度，工程上一般依賴于試驗(yàn)手段，且仿真技術(shù)的進(jìn)步也離不開試驗(yàn)技術(shù)的支撐。所以有非常必要建設(shè)一個(gè)油氣分離性能試驗(yàn)裝置，為油氣循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供試驗(yàn)技術(shù)支持。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種油氣分離性能試驗(yàn)裝置，以提供一種可以測量并分析發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱廢氣的機(jī)油含量、粒度分布及變化規(guī)律，測量并分析油氣分離器的分離效率及分離規(guī)律的試驗(yàn)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種油氣分離性能試驗(yàn)裝置,包括空壓機(jī)、除濕裝置、電加熱器、油霧發(fā)生裝置、一號測量取樣器、油氣分離器、二號測量取樣器、一號過濾器、二號過濾器、緩沖氣罐、流量計(jì)、引風(fēng)機(jī)、激光粒度分析儀、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集器、若干壓力傳感器和若干溫度傳感器，

所述空壓機(jī)經(jīng)穩(wěn)壓閥、一號壓力傳感器、所述除濕裝置、所述電加熱器和一號溫度傳感器后管路連接至所述油霧發(fā)生裝置，所述油霧發(fā)生裝置依次經(jīng)過一號閥門、所述一號測量取樣器、三號閥門、二號壓力傳感器和二號溫度傳感器后管路連接至所述油氣分離器的一端，所述油氣分離器的另一端依次經(jīng)過三號壓力傳感器、四號閥門、所述二號測量取樣器、六號閥門、所述一號過濾器和所述二號過濾器后管路連接至所述緩沖氣罐，所述緩沖氣罐經(jīng)流量計(jì)后連接至所述引風(fēng)機(jī)，

所述激光粒度分析儀采集所述一號測量取樣器和所述二號測量取樣器的信息，并傳遞給所述計(jì)算機(jī)，所述一號壓力傳感器、所述一號溫度傳感器、所述二號壓力傳感器、所述二號溫度傳感器、所述三號壓力傳感器均信號連接至所述數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器將數(shù)據(jù)傳遞到所述計(jì)算機(jī)。

進(jìn)一步的，所述油霧發(fā)生裝置包括儲油箱、旋轉(zhuǎn)泵、分油箱、噴嘴、調(diào)節(jié)齒輪和噴射油霧箱，所述儲油箱經(jīng)所述旋轉(zhuǎn)泵連接至所述分油箱，所述分油箱內(nèi)安裝調(diào)節(jié)閥，所述分油箱的底部安裝若干噴嘴，每個(gè)所述噴嘴與所述分油箱之間設(shè)置一個(gè)控制閥，所述分油箱下方設(shè)置所述噴射油霧箱，所述噴射油霧箱內(nèi)設(shè)置所述調(diào)節(jié)齒輪。

進(jìn)一步的，所述一號閥門、所述一號測量取樣器和所述三號閥門并聯(lián)一個(gè)二號閥門。

進(jìn)一步的，所述四號閥門、所述二號測量取樣器和所述六號閥門并聯(lián)一個(gè)五號閥門。

進(jìn)一步的，所述一號過濾器為A0級精密過濾器，所述二號過濾器為AA級精密過濾器。

進(jìn)一步的，所述電加熱器為恒溫電加熱器。

進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集器為RFID數(shù)據(jù)采集器。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的油氣分離性能試驗(yàn)裝置具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的油氣分離性能試驗(yàn)裝置，通過該試驗(yàn)裝置可以測量并分析發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱廢氣的機(jī)油含量、粒度分布及變化規(guī)律；測量分析油氣分離器的分離效率及分離規(guī)律。

(2)本發(fā)明所述的油氣分離性能試驗(yàn)裝置，采用油霧發(fā)生裝置模擬油霧發(fā)生，使油霧和空氣充分混合，通過調(diào)節(jié)該裝置，可得出不同含油率的油氣混合物，提高試驗(yàn)的精準(zhǔn)度。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的油氣分離性能試驗(yàn)裝置原理圖的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的油霧發(fā)生裝置原理圖的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-空壓機(jī)；2-穩(wěn)壓閥；3-一號壓力傳感器；4-除濕裝置；5-電加熱器；6-一號溫度傳感器；7-油霧發(fā)生裝置；71-儲油箱；72-旋轉(zhuǎn)泵；73-調(diào)節(jié)閥；74-分油箱；75-控制閥；76-噴嘴；77-調(diào)節(jié)齒輪；78-噴射油霧箱；8-一號閥門；9-一號測量取樣器；10-二號閥門；11-三號閥門；12-二號壓力傳感器；13-二號溫度傳感器；14-油氣分離器；15-三號壓力傳感器；16-四號閥門；17-五號閥門；18-六號閥門；19-二號測量取樣器；20-一號過濾器；21-二號過濾器；22-緩沖氣罐；23-流量計(jì)；24-引風(fēng)機(jī)；25-激光粒度分析儀；26-計(jì)算機(jī)；27-數(shù)據(jù)采集器。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

一種油氣分離性能試驗(yàn)裝置，如圖1和圖2所示，包括空壓機(jī)1、除濕裝置4、電加熱器5、油霧發(fā)生裝置7、一號測量取樣器9、油氣分離器14、二號測量取樣器19、一號過濾器20、二號過濾器21、緩沖氣罐22、流量計(jì)23、引風(fēng)機(jī)24、激光粒度分析儀25、計(jì)算機(jī)26、數(shù)據(jù)采集器27、若干壓力傳感器和若干溫度傳感器，

所述空壓機(jī)1經(jīng)穩(wěn)壓閥2、一號壓力傳感器3、所述除濕裝置4、所述電加熱器5和一號溫度傳感器6后管路連接至所述油霧發(fā)生裝置7，所述油霧發(fā)生裝置7依次經(jīng)過一號閥門8、所述一號測量取樣器9、三號閥門11、二號壓力傳感器12和二號溫度傳感器13后管路連接至所述油氣分離器14的一端，所述油氣分離器14的另一端依次經(jīng)過三號壓力傳感器15、四號閥門16、所述二號測量取樣器19、六號閥門18、所述一號過濾器20和所述二號過濾器21后管路連接至所述緩沖氣罐22，所述緩沖氣罐22經(jīng)流量計(jì)23后連接至所述引風(fēng)機(jī)24，

所述激光粒度分析儀25采集所述一號測量取樣器9和所述二號測量取樣器19的信息，并傳遞給所述計(jì)算機(jī)26，所述一號壓力傳感器3、所述一號溫度傳感器6、所述二號壓力傳感器12、所述二號溫度傳感器13、所述三號壓力傳感器15均信號連接至所述數(shù)據(jù)采集器27，所述數(shù)據(jù)采集器27將數(shù)據(jù)傳遞到所述計(jì)算機(jī)26。

所述油霧發(fā)生裝置7包括儲油箱71、旋轉(zhuǎn)泵72、分油箱74、噴嘴76、調(diào)節(jié)齒輪77和噴射油霧箱78，所述儲油箱71經(jīng)所述旋轉(zhuǎn)泵72連接至所述分油箱74，所述分油箱74內(nèi)安裝調(diào)節(jié)閥73，所述分油箱74的底部安裝若干噴嘴76，每個(gè)所述噴嘴76與所述分油箱74之間設(shè)置一個(gè)控制閥75，所述分油箱74下方設(shè)置所述噴射油霧箱78，所述噴射油霧箱78內(nèi)設(shè)置所述調(diào)節(jié)齒輪77。

所述一號閥門8、所述一號測量取樣器9和所述三號閥門11并聯(lián)一個(gè)二號閥門10,保證管路內(nèi)的壓力平衡。

所述四號閥門16、所述二號測量取樣器19和所述六號閥門18并聯(lián)一個(gè)五號閥門17，保證管路內(nèi)的壓力平衡。

所述一號過濾器20為A0級精密過濾器，所述二號過濾器21為AA級精密過濾器，保證過濾油的精度，提高試驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確性。

所述電加熱器5為恒溫電加熱器，保證空氣溫度恒定。

所述數(shù)據(jù)采集器27為RFID數(shù)據(jù)采集器。

一種油氣分離性能試驗(yàn)裝置的工作原理為：

空壓機(jī)1產(chǎn)生的氣源通過穩(wěn)壓閥2穩(wěn)壓，一號壓力傳感器3測量該處壓力，確保壓力穩(wěn)定，通過除濕裝置4除去氣源中的水分及雜質(zhì)，再經(jīng)電加熱器5將空氣加熱到指定溫度，并由一號溫度傳感器6測量該溫度值，氣體進(jìn)入油霧發(fā)生裝置7中，油霧發(fā)生裝置7中的旋轉(zhuǎn)泵72從儲油箱71抽取油進(jìn)入分油箱74，調(diào)節(jié)閥73調(diào)節(jié)分油箱74中油量，通過控制閥75調(diào)節(jié)油量大小并由噴嘴76噴出，形成油霧，調(diào)節(jié)齒輪77運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會(huì)將油攪拌，并將油甩出與空氣進(jìn)行混合，通過調(diào)節(jié)齒輪77的不同轉(zhuǎn)速，可得出含油率不同的油氣混合物；

油氣混合物進(jìn)入一號測量取樣器9，激光粒度分析儀25對一號測量取樣器9進(jìn)行測量，并將測量信息傳遞到計(jì)算機(jī)26，從而計(jì)算出油氣分離器14入口處的油氣混合物中油的粒徑及分布情況；油氣混合物經(jīng)過油氣分離器14后，進(jìn)入二號測量取樣器19，激光粒度分析儀25對二號測量取樣器19進(jìn)行測量，并將測量信息傳遞到計(jì)算機(jī)26，從而計(jì)算出油氣分離器14出口處的油氣混合物中油的粒徑及分布情況；

分離后的油氣混合物通過一號過濾器20和二號過濾器21進(jìn)行油氣分離，分離后的油分別聚集在一號過濾器20和二號過濾器21的底部，通過測量油氣分離器14的分離油量、一號過濾器20和二號過濾器21的過濾油量，可得出油氣分離器14的分離效率；分離后的氣體經(jīng)過緩沖氣罐22緩沖，同時(shí)流量計(jì)23對氣體流量測量，最后氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)24排向大氣，引風(fēng)機(jī)24用來調(diào)節(jié)油氣分離器14的出口背壓；

二號壓力傳感器12采集油氣分離器14的進(jìn)口壓力，三號壓力傳感器15采集油氣分離器14的出口壓力，二號溫度傳感器13采集油氣分離器14的進(jìn)口溫度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。