[發明專利]一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法

有效

• 申請號: 202110987251.3
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113701982B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 高占彪;顧洪斌;黃河激;岳連捷
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

1.一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，其特征在于，應用于蓄熱式純空氣風洞的預加熱階段，包括工質供應系統，工質供應系統的各路調壓閥前后均設置一道截止閥，分別為一閥、二閥；具體包括如下步驟：

S00：開始：試驗進入自動運行階段；

S10：開啟排煙系統和排污系統，關閉冷空氣進氣閥，依次打開工質供應系統的空點路、天然氣點路、天然氣主路、空氣主路各支路及氧氣補充路各路一閥；

S20：依次打開空點路二閥，天然氣點路二閥，并判斷各自是否達到預設壓力；

所述步驟S20設置為點火器供氣過程，首選打開空點路二閥，控制系統根據其壓力信號判斷是否達到預設值P1，超時未達到，直接中斷運行；否則繼續打開天然氣點路二閥，測控系統根據其壓力信號判斷天然氣點路是否達到預設值P2，超時未達到，直接中斷運行，否則進入步驟S30；

S30：接通電源并判斷點火器壓力是否達到預設值；

所述步驟S30通過火花塞上電，測控系統根據點火器的壓力信號是否達到預設值P3判斷是否點火成功，若成功，進入步驟S40，否則，進入步驟S50；

S40：按照預設程序同步打開空主、天然氣各支路及氧氣補充路二閥，并根據預設值設定各調壓閥壓力參數；

所述步驟S40設置為燃燒器主火焰工作過程，首先依次打開空氣主路各支路、天然氣主路二閥，空氣主路各支路、天然氣主路調節閥同步按照測控系統給出的預設參數打開，并分別判斷各自壓力是否達到預設值；火焰檢測儀間斷探測加熱器是否正常燃燒，火焰檢測儀工作時間間隔為t5；若探測器沒報警，則繼續進行S80；若探測器報警，直接進行S50；

S50：判斷火焰檢測儀是否報警，并進入相應步驟；

所述步驟S50為測控系統直接反轉至步驟S30判斷點火器壓力是否達到預設值P3，若滿足預設值，系統保持時間t6內無操作，等待火焰檢測儀報警是否消失，否則進入步驟S80，進入停車步驟；若不再報警，則繼續進行步驟S70；

S60：再次判斷點火器壓力是否達到預設值，或進入重啟點火器步驟；

所述步驟S60為蓄熱燃燒器正常工作后，點火器壓力低于預設值采取的操作步驟，依次將天然氣主路、空氣主路調壓閥設置為0，關閉天然氣點二閥，重新進入S20打開天然氣點路二閥步驟，重啟點火器路時間限制為t7,若超時則重啟點火器失敗，直接進入S80停車步驟。

S70：按照預設值或預設曲線改變調壓閥參數，以改變流量大小，進而改變火焰功率；蓄熱溫度探測系統判斷蓄熱體是否到達所需溫度梯度；

所述步驟S70為試驗開始步驟，所述步驟S70設置為蓄熱燃燒器調工況階段，所述步驟S70根據步驟S00選擇全人工模式、半自動模式或全自動模式中的任意一種；依次打開或依次關閉多個閥門時，間隔時間設置為t1，每一個閥門或作動機構都通過反饋信號傳輸到測控系統，且所述反饋信號不作為程序執行的判斷依據；S80：依次歸零天然氣主路各支路、氧氣補充路、空氣主路各支路調壓閥，依次關閉各支路二閥、一閥，排煙系統、排污系統，打開冷空氣進氣閥；

S90：結束：蓄熱過程完成，進入風洞試驗等待階段。

2.根據權利要求1所述一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，其特征在于，所述工質供應系統包括天然氣點路、空氣點路、天然氣主路、空氣主路、氧氣補充路、冷卻空氣路、壓力傳感器和火焰檢測儀；

所述天然氣點路、空氣點路、天然氣主路、空氣主路、氧氣補充路、冷卻空氣路各路調壓閥前后均設置一道截止閥；

所述天然氣點路和空氣點路分別與點火器相連接，通過天然氣點路和空氣點路為點火器輸送定流量的天然氣和空氣；

所述天然氣主路、空氣主路、氧氣補充路分別與蓄熱燃燒器相連接，通過天然氣主路和空氣主路調節流量，通過氧氣補充路為蓄熱加熱器超高溫工況提供氧氣輸入；

所述冷卻空氣路與蓄熱燃燒器冷卻通道相連接；通過壓力傳感器測量點火器總壓，通過火焰檢測儀檢測蓄熱燃燒器主火焰。

3.根據權利要求2所述一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，其特征在于，所述天然氣點路和空氣點路結構設置相同，包括輸氣管路，以及設置在所述輸氣管路上且從上游到下游依次分布的傳感器、一閥、減壓閥、二閥、節流裝置、止回閥：傳感器用于測量氣源壓力；輸氣管路末尾靠近蓄熱燃燒器接口處連接止回閥，止回閥下游連接蓄熱燃燒器的點火器。

4.根據權利要求1所述一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，采用一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控裝置，其特征在于，該控制裝置包括工質供應系統、蓄熱燃燒器、蓄熱本體、蓄熱溫度探測系統、冷空氣進氣閥、排煙系統、排污系統，所述蓄熱本體豎直安裝在蓄熱井支撐架上，燃燒器通過法蘭連接安裝在蓄熱本體頂部，工質供應系統的各支供氣路通過高溫軟管與燃燒器接口連接；所述蓄熱溫度探測系統設置在蓄熱本體內部，通過蓄熱溫度探測系統檢測溫度；所述的冷空氣進氣閥、排煙系統、排污系統安裝在蓄熱本體下部。