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(lái)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(duì)柴油機(jī)曲軸箱油氣循環(huán)開(kāi)展研究。

另外，從民用柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，排放法規(guī)的要求越來(lái)越嚴(yán)格，曲軸箱廢氣不能經(jīng)簡(jiǎn)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(duì)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(duì)柴油機(jī)曲軸箱油氣循環(huán)開(kāi)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(lài)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(chǎng)，所以在仿真上有相當(dāng)?shù)碾y度，工程上一般依賴(lài)于試驗(yàn)手段，且仿真技術(shù)的進(jìn)步也離不開(kāi)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(cè)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(cè)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(hào)測(cè)量取樣器、油氣分離器、二號(hào)測(cè)量取樣器、一號(hào)過(guò)濾器、二號(hào)過(guò)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(hào)壓力傳感器、所述除濕裝置、所述電加熱器和一號(hào)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(guò)一號(hào)閥門(mén)、所述一號(hào)測(cè)量取樣器、三號(hào)閥門(mén)、二號(hào)壓力傳感器和二號(hào)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(guò)三號(hào)壓力傳感器、四號(hào)閥門(mén)、所述二號(hào)測(cè)量取樣器、六號(hào)閥門(mén)、所述一號(hào)過(guò)濾器和所述二號(hào)過(guò)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(hào)測(cè)量取樣器和所述二號(hào)測(cè)量取樣器的信息，并傳遞給所述計(jì)算機(jī)，所述一號(hào)壓力傳感器、所述一號(hào)溫度傳感器、所述二號(hào)壓力傳感器、所述二號(hào)溫度傳感器、所述三號(hào)壓力傳感器均信號(hào)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(chǔ)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(chǔ)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(hào)閥門(mén)、所述一號(hào)測(cè)量取樣器和所述三號(hào)閥門(mén)并聯(lián)一個(gè)二號(hào)閥門(mén)。

進(jìn)一步的，所述四號(hào)閥門(mén)、所述二號(hào)測(cè)量取樣器和所述六號(hào)閥門(mén)并聯(lián)一個(gè)五號(hào)閥門(mén)。

進(jìn)一步的，所述一號(hào)過(guò)濾器為A0級(jí)精密過(guò)濾器，所述二號(hào)過(guò)濾器為AA級(jí)精密過(guò)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(duì)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(shì)：

(1)本發(fā)明所述的油氣分離性能試驗(yàn)裝置，通過(guò)該試驗(yàn)裝置可以測(cè)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(cè)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(guò)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(shuō)明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)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(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)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(shuō)明：

1-空壓機(jī)；2-穩(wěn)壓閥；3-一號(hào)壓力傳感器；4-除濕裝置；5-電加熱器；6-一號(hào)溫度傳感器；7-油霧發(fā)生裝置；71-儲(chǔ)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(hào)閥門(mén)；9-一號(hào)測(cè)量取樣器；10-二號(hào)閥門(mén)；11-三號(hào)閥門(mén)；12-二號(hào)壓力傳感器；13-二號(hào)溫度傳感器；14-油氣分離器；15-三號(hào)壓力傳感器；16-四號(hào)閥門(mén)；17-五號(hào)閥門(mén)；18-六號(hào)閥門(mén)；19-二號(hào)測(cè)量取樣器；20-一號(hào)過(guò)濾器；21-二號(hào)過(guò)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(shuō)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(yǔ)“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(jiǎn)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(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“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(duì)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(shuō)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(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“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(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)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(lái)詳細(xì)說(shuō)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(hào)測(cè)量取樣器9、油氣分離器14、二號(hào)測(cè)量取樣器19、一號(hào)過(guò)濾器20、二號(hào)過(guò)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(hào)壓力傳感器3、所述除濕裝置4、所述電加熱器5和一號(hào)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(guò)一號(hào)閥門(mén)8、所述一號(hào)測(cè)量取樣器9、三號(hào)閥門(mén)11、二號(hào)壓力傳感器12和二號(hào)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(guò)三號(hào)壓力傳感器15、四號(hào)閥門(mén)16、所述二號(hào)測(cè)量取樣器19、六號(hào)閥門(mén)18、所述一號(hào)過(guò)濾器20和所述二號(hào)過(guò)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(hào)測(cè)量取樣器9和所述二號(hào)測(cè)量取樣器19的信息，并傳遞給所述計(jì)算機(jī)26，所述一號(hào)壓力傳感器3、所述一號(hào)溫度傳感器6、所述二號(hào)壓力傳感器12、所述二號(hào)溫度傳感器13、所述三號(hào)壓力傳感器15均信號(hào)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(chǔ)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(chǔ)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(hào)閥門(mén)8、所述一號(hào)測(cè)量取樣器9和所述三號(hào)閥門(mén)11并聯(lián)一個(gè)二號(hào)閥門(mén)10,保證管路內(nèi)的壓力平衡。

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

所述一號(hào)過(guò)濾器20為A0級(jí)精密過(guò)濾器，所述二號(hào)過(guò)濾器21為AA級(jí)精密過(guò)濾器，保證過(guò)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(guò)穩(wěn)壓閥2穩(wěn)壓，一號(hào)壓力傳感器3測(cè)量該處壓力，確保壓力穩(wěn)定，通過(guò)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(hào)溫度傳感器6測(cè)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(chǔ)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(guò)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(guò)程中會(huì)將油攪拌，并將油甩出與空氣進(jìn)行混合，通過(guò)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(hào)測(cè)量取樣器9，激光粒度分析儀25對(duì)一號(hào)測(cè)量取樣器9進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)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(guò)油氣分離器14后，進(jìn)入二號(hào)測(cè)量取樣器19，激光粒度分析儀25對(duì)二號(hào)測(cè)量取樣器19進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)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(guò)一號(hào)過(guò)濾器20和二號(hào)過(guò)濾器21進(jìn)行油氣分離，分離后的油分別聚集在一號(hào)過(guò)濾器20和二號(hào)過(guò)濾器21的底部，通過(guò)測(cè)量油氣分離器14的分離油量、一號(hào)過(guò)濾器20和二號(hào)過(guò)濾器21的過(guò)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(guò)緩沖氣罐22緩沖，同時(shí)流量計(jì)23對(duì)氣體流量測(cè)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(lái)調(diào)節(jié)油氣分離器14的出口背壓；

二號(hào)壓力傳感器12采集油氣分離器14的進(jìn)口壓力，三號(hào)壓力傳感器15采集油氣分離器14的出口壓力，二號(hào)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)。