航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统的制作方法

专利2022-05-09  29


本实用新型涉及航天飞行器技术领域,特别涉及一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统。



背景技术:

航天飞行器使用新型的复合微孔除湿器对飞行舱进行湿度调节。复合微孔除湿器在研制与生产过程中需要一组专用的设备对复合微孔除湿器的参数与性能进行验证。专用的设备需要对气体、水两种的介质进行参数控制,包括水的温度、流量,气体的压力、温度、湿度、流量等。由于复合微孔膜除湿器的参数测试指标的控制精度与准确性极为严苛,需要专门为其设计、制造专用的试验系统,对其试验需要的工作状态进行实现。为了克服传统试验设备一般只用一种工作介质,流量与温度、压力不能多参数匹配调节的缺点,急需开发出一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,能将以前在多个试验系统进行测试的试验集中到一台测试系统,能加快研制进度,提高生产性能测试效率。

为了解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:

一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,包括复合微孔膜除湿器、空气动力系统、空气加热加湿系统、冷水制冷系统及上位机系统,所述空气加热加湿系统分别与空气动力系统及冷水制冷系统连接,所述空气加热加湿系统及冷水制冷系统均与通过上位机系统与所述复合微孔膜除湿器连接。

优选地,所述空气动力系统包括空压机、截止阀、过滤减压阀、精密过滤器、干燥器、电气比例阀、小流量计及大流量计,所述截止阀分别与所述空压机及过滤减压阀连接,所述精密过滤器分别与过滤减压阀及电气比例阀连接,所小流量计分别与所述电气比例阀及大流量计连接,所述小流量计上并联有第一电磁阀。

优选地,所述空气加热加湿系统包括加热器、加湿器、第一节流阀、第一换热器及精密补偿加热器,所述加热器的一端与加湿器连接,所述加热器的另一端通过第二电磁阀与第一节流阀连接,所述加湿器及第一节流阀均与第一换热器连接,所述精密补偿加热器分别与所述复合微孔膜除湿器及第一换热器连接。

优选地,所述冷水制冷系统包括冷水机、第一水泵、第二水泵及第二换热器,所述冷水机与第一水泵连接,所述冷水机及第一水泵均与所述第二换热器连接,所述第二换热器通过第二水泵与所述复合微孔膜除湿器连接,所述冷水机与第二换热器之间连接有第二节流阀。

优选地,所述上位机系统包括压力变送器、湿度变送器及温度变送器,所述压力变送器分别与湿度变送器及温度变送器连接。

采用上述技术方案,本实用新型提供的一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,具有以下有益效果:本实用新型能将以前在多个试验系统进行测试的试验集中到一台测试系统,可以在复合微孔除湿器性能试验系统中完成对复合微孔除湿器的试验,能加快研制进度,提高生产性能测试效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图中,1-空压机、2-截止阀、3-过滤减压阀、4-精密过滤器、5-干燥器、6-电磁阀、61-第一电磁阀、62-第二电磁阀、7-小流量计、8-大流量计、9-加热器、10-蓄水罐、11-液位开关、12-第二节流阀、13-液位计、14-加湿器、15-第三电磁阀、16-精密补偿加热器、18-电气比例阀、19-第一换热器、20-压力变送器、21-温度变送器、22-湿度变送器、23-第一节流阀、24-冷水机、25-称重传感器、26-第一水泵、27-水流量计、29-换热箱、30-第二换热器、31-第二水泵、32-复合微孔膜除湿器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型,但并不构成对本实用新型的限定。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

如图1所示,在本实用新型的结构示意图中,该航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统包括复合微孔膜除湿器、空气动力系统、空气加热加湿系统、冷水制冷系统及上位机系统,该空气加热加湿系统分别与空气动力系统及冷水制冷系统连接,该空气加热加湿系统及冷水制冷系统均与通过上位机系统与该复合微孔膜除湿器连接。可以理解的,本实用新型对空气湿度、流量、温度、压力等运行关键参数进行上位机实时调控和测量,达到通过实验测试研究不同工况对除湿性能作用的目的。为了克服传统试验设备一般只用一种工作介质,流量与温度、压力不能多参数匹配调节的缺点,本实用新型设计了水与空气两种工作介质共同调节的试验系统,能将以前在多个试验系统进行测试的试验集中到一台测试系统,在本测试系统中能完成复合微孔除湿器所有的相关的性能试验。

具体地,该空气动力系统包括空压机1、截止阀2、过滤减压阀3、精密过滤器4、干燥器5、电气比例阀18、小流量计7及大流量计8,该截止阀2分别与该空压机1及过滤减压阀3连接,该精密过滤器4分别与过滤减压阀3及电气比例阀18连接,小流量计7分别与该电气比例阀18及大流量计8连接,该小流量计7上并联有第一电磁阀61;该空气加热加湿系统包括加热器9、加湿器14、第一节流阀23、第一换热器19及精密补偿加热器16,该加热器9的一端与加湿器14连接,该加热器9的另一端通过第二电磁阀62与第一节流阀23连接,该加湿器14及第一节流阀23均与第一换热器19连接,该精密补偿加热器16分别与该复合微孔膜除湿器32及第一换热器19连接;该冷水制冷系统包括冷水机24、第一水泵26、第二水泵31及第二换热器30,该冷水机24与第一水泵26连接,该冷水机24及第一水泵26均与该第二换热器30连接,该第二换热器30通过第二水泵31与该复合微孔膜除湿器32连接,该冷水机24与第二换热器30之间连接有第二节流阀12;该上位机系统包括压力变送器20、湿度变送器22及温度变送器21,该压力变送器20分别与湿度变送器22及温度变送器21连接。可以理解的,本实用新型通过旁通阀与小流量计7并联,再与大流量计8串联来实现量程的扩展;在加热器9和加湿器14并联节流阀,来通过调节节流阀的开度来同时调节湿度与温度。

可以理解的,空压机1产生气流经过截止阀2、过滤减压阀3、精密过滤器4、干燥器5形成干燥清洁的空气,再经过电气比例阀18调压,小流量计7与大流量计8、电磁阀6共同组成流量测试段,低流量时关闭第一电磁阀61,使用小流量计7进行测试,大流量时,打开第一电磁阀61,使用大流量计8进行测试,这样可以扩展流量计量程比不足的问题,提高测试量精度。压缩空气进行流量计后进行分流,一部分进行加热器9、加湿器14进行加热加湿,另一部分经过第二电磁阀62、第一节流阀23,不进行加热加湿;通过调节第一节流阀23的开度,调整加湿比例,第一换热器19用于降低空气温度,最后气流进过精密补偿加热器16对温度做精密调整后流入复合微通道膜除湿器32;在复合微通道膜除湿器气体进出口分别布置压力变送器20、湿度变送器22、温度变送器21,通过湿度变化来计算除水量。水系统由冷水机24和第一水泵26组成外循环系统,为系统提供冷源。内循环系统由第二水泵31提供动力,进过水流量计27进入复合微孔膜除湿器,在水进出口设置压力变送器20和压力变送器21以便调节和测量参数数据,通过调节第二节流阀12来调节内循环流量,水在第二换热器30中进行换热降温,通过调节第二节流阀12来控制第二换热器30中的温度。本实用新型通过水的内外循环分开,来达到控制内循环水质洁净。

可以理解的,本实用新型设计合理,构造独特,通过流量计的的串联来实现流量量程的扩展与测试精度的提高;通过分流管路的流量调节来同时调节气路中的温度和湿度;通过两级加热的方式来实现对温度的精确控制;通过内外循环分开来实现工作介质的洁净;通过对空气和水两种工作介质的同时调节,达到试验航天飞行器复合微孔膜除湿器试验系统性能指标的要求。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本实用新型原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本实用新型的保护范围内。


技术特征:

1.一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,包括复合微孔膜除湿器,其特征在于:还包括空气动力系统、空气加热加湿系统、冷水制冷系统及上位机系统,所述空气加热加湿系统分别与空气动力系统及冷水制冷系统连接,所述空气加热加湿系统及冷水制冷系统均与通过上位机系统与所述复合微孔膜除湿器连接。

2.根据权利要求1所述的航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,其特征在于:所述空气动力系统包括空压机、截止阀、过滤减压阀、精密过滤器、干燥器、电气比例阀、小流量计及大流量计,所述截止阀分别与所述空压机及过滤减压阀连接,所述精密过滤器分别与过滤减压阀及电气比例阀连接,小流量计分别与所述电气比例阀及大流量计连接,所述小流量计上并联有第一电磁阀。

3.根据权利要求1所述的航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,其特征在于:所述空气加热加湿系统包括加热器、加湿器、第一节流阀、第一换热器及精密补偿加热器,所述加热器的一端与加湿器连接,所述加热器的另一端通过第二电磁阀与第一节流阀连接,所述加湿器及第一节流阀均与第一换热器连接,所述精密补偿加热器分别与所述复合微孔膜除湿器及第一换热器连接。

4.根据权利要求1所述的航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,其特征在于:所述冷水制冷系统包括冷水机、第一水泵、第二水泵及第二换热器,所述冷水机与第一水泵连接,所述冷水机及第一水泵均与所述第二换热器连接,所述第二换热器通过第二水泵与所述复合微孔膜除湿器连接,所述冷水机与第二换热器之间连接有第二节流阀。

5.根据权利要求1所述的航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,其特征在于:所述上位机系统包括压力变送器、湿度变送器及温度变送器,所述压力变送器分别与湿度变送器及温度变送器连接。

技术总结
本实用新型涉及航天飞行器技术领域,具体公开了一种航天飞行器复合微孔膜除湿器性能试验系统,包括复合微孔膜除湿器、空气动力系统、空气加热加湿系统、冷水制冷系统及上位机系统,所述空气加热加湿系统分别与空气动力系统及冷水制冷系统连接,所述空气加热加湿系统及冷水制冷系统均与通过上位机系统与所述复合微孔膜除湿器连接。本实用新型能将以前在多个试验系统进行测试的试验集中到一台测试系统,能加快研制进度,提高生产性能测试效率。

技术研发人员:宋永兵
受保护的技术使用者:北京光徽德润航空技术有限公司
技术研发日:2020.06.18
技术公布日:2021.06.29

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