大流量空氣濾清器性能試驗裝置

【摘 要】滿足4000m3/h空氣流量的空氣濾清器性能試驗的試驗裝置，該裝置符合國內、國際多個標準的技術要求。

【關鍵詞】大流量；空氣濾清器；試驗裝置

0.前言

發動機在工作過程中要吸進大量的空氣，如果空氣不經過濾清，空氣中懸浮的塵埃被吸入氣缸中，就會加速活塞組及氣缸的磨損。較大的顆粒進入活塞與氣缸之間，會造成嚴重的“拉缸”現象，這在干燥多沙的工作環境中尤為嚴重。空氣濾清器裝在化油器或進氣管的前方，起到濾除空氣中灰塵、砂粒的作用，保證氣缸中進入足量、清潔的空氣。所以主機廠對空氣濾清器的質量格外重視，要求空氣濾清器的生產廠家必須對出廠的產品進行綜合性能檢測，嚴格控制出廠產品的各項指標。目前國內相關的檢測設備較多，但滿足大空氣流量的試驗裝置很少。

1.系統結構

本試驗裝置是由計算機控制的模擬試驗系統，主要是模擬發動機在不同的工況下，對空氣濾清器進行性能試驗，系統結構如下圖。

圖1 系統主體結構

如圖1所示，系統主體結構包括供粉機構、絕對濾清器部分、空氣流量檢測執行部分及計算機控制系統部分。

2.結構特點

2.1供粉機構部分

該部分是由給灰機和移動抬車等組成的。由它提供模擬試驗中所需要的灰塵。灰塵供給自動（手動）控制，灰塵供給量均勻。

2.2空氣流量檢測執行部分

該部分由空氣流量計量傳感器和流量調節閥等部分組成。

空氣流量的計量采用高精度流量傳感器，該流量傳感器利用層流原理，具有結構簡單，量程比大的特點。

為了滿足流量傳感器的使用條件，保證流量傳感器的計量精度，在流量傳感器的前級設置兩個流量調節閥，其中較大的調節閥可以調節流量范圍為（1500-4000）m3/h，較小的調節閥可以調節流量范圍為（50-1500）m3/h，因為流量調整環節簡單，所以流量調整迅速，可以很好地滿足變空氣流量濾清效率試驗對流量調節的速度要求。

2.3絕對濾清器部分

該部分是由絕對濾清器安裝殼體、袋式絕對濾材和相關支架等組成。它的主要作用是將透過空氣濾清器的灰塵濾出，同時不影響空氣的流通。因為采用袋式絕對濾清器，相對于以前的板式絕對濾清器，整體尺寸大為縮小。

2.4計算機控制系統部分

該部分是整個試驗裝置的控制中心，試驗裝置的所有試驗項目均通過該部分的計算機系統完成，該部分主要由工控機、打印機及PLC組成。所有的控制參數均通過該部分進行輸入，所有的測試數據均通過該部分顯示，測試的所有數據均自動采集、存儲，根據用戶的需要，可以打印輸出存儲的試驗數據。

3.主要控制功能

3.1測試項目

（1）進氣阻力測試。

（2）固定空氣流量原始濾清效率試驗。

（3）固定空氣流量全壽命濾清效率試驗。

（4）變空氣流量的濾清效率試驗。

（5）儲灰能力試驗。

（6）復原性試驗。

（7）密封性試驗（人工檢查）。

3.2試驗裝置的控制功能

（1）自動調節流量調節閥的開度，達到規定的空氣流量數值。

（2）每種試驗中的若干試驗點都是自動按順序進行的，試驗完成后將自動停止試驗。

（3）試驗前按要求調試好給粉量，試驗開始和結束時能自動給粉和自動停止給粉。

（4）當出現以下情況時，紅色報警燈將閃爍報警，蜂鳴器發出報警音響，同時相應的指示燈閃爍并自動停止正在進行的試驗：

1）壓縮空氣壓力低于設定壓力時。

2）絕對濾上下壓差（阻力）大于900Pa時（全壽命濾清效率試驗時，發生此報警時，試驗可繼續進行）。

3）按緊急停止按鈕時。發生緊急情況，可立即按緊急停止按鈕，停止試驗。

4）試驗中根據需要可隨時按“停止”按鈕，停止試驗。

3.3數據檢測、處理功能

（1）試驗前通過鍵盤輸入或自動采集環境參數（自動采集環境參數需用戶另行提出），如大氣壓力、室溫、濕度等。

（2）試驗中有關數據均在顯示屏上顯示，試驗數據經計算機處理后，可存儲也可以通過打印機輸出。

（3）進氣阻力的記錄由計算機自動進行數據采樣并顯示，并能繪制進氣阻力曲線。

（4）試驗數據可以按照用戶要求的方式進行檢索。

4.主要技術指標

4.1 空氣流量的范圍及準確度

（1）空氣流量范圍：（50-4000）m3/h（標準大氣狀況下）。

（2）空氣流量的準確度：±1%。

（3）空氣流量的測量方法：空氣流量的測量采用層流流量計測量。

4.2 流量計前部壓力的測量

（1）測量范圍：（0-110）kPa。

（2）絕壓變送器的準確度：±0.25%。

4.3 流量計前部溫度的測量

（1）測量范圍：（0-100）℃。

（2）溫度傳感器的準確度： A級。

4.4 給粉機

（1）給粉范圍：（1-50）g/min。

（2）準確度：每5分鐘加灰量的變化不超過其平均加灰量的5%。

4.5 進氣阻力的測量

（1）測量范圍：（0-20）kPa。

（2）差壓變送器的準確度：±0.075%。

（3）進氣阻力試驗的空氣流量等級可以編輯設定，并按其自動進行試驗。并可繪制進氣阻力曲線。

5.結束語

通過本試驗裝置的實際應用，完全滿足了用戶對大流量空氣濾清器綜合性能的測試要求，使空氣濾清器生產廠家的產品質量得到有效的保證。

【參考文獻】

［１］朱仙鼎主編.中國內燃機工程師手冊.上海科學技術出版社，2000，8.

［２］倪計民編著.汽車內燃機試驗技術.同濟大學出版社，1998，9.

［３］倪計民編著.汽車內燃機原理.同濟大學出版社，1999，3.