Регулятор температуры воздуха в самолетных системах вентиляции, отопления и кондиционирования
РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В САМОЛЕТНЫХ СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ, ОТОПЛЕНИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ по авт. св. N 212764, отличающийся тем, что, с целью повышения располагаемой холодопроизводительности системы кондиционирования на высотных режимах, он снабжен ограничителем с регулируемым порогом ограничения и датчиком атмосферного давления, подключенным к управляющему входу ограничителя, причем ограничитель включен последовательно в канал измерения температуры воздуха объекта регулирования.
Изобретение относится к оборудованию летательных аппаратов, в частности к устройствам регулирования температуры воздуха систем кондиционирования самолетов. В системах кондиционирования воздуха современных самолетов, характеризующихся многорежимностью работы, в том числе продолжительными полетами на малой высоте, часто в условиях повышенной абсолютной влажности окружающего воздуха, остро стоит проблема удаления из подаваемого в кабину и отсеки воздуха свободной влаги, выделившейся в результате расширения и охлаждения воздуха в турбохолодильнике. Для этой цели после турбохолодильника устанавливается влагоотделитель. Поскольку воздух после турбохолодильника может иметь минусовую температуру, во избежание замерзания и забивания снегом и льдом влагоотделителя и прекращения подачи воздуха в кабину необходимо поддерживать плюсовую температуру поступающего во влагоотделитель воздуха. По основному авт.св. N 212764 эта задача решается установкой отдельной системы регулирования температуры, состоящей из датчика температуры воздуха в трубопроводе, задатчика, усилителя и регулирующей заслонки. Такое решение не является оптимальным, так как на высотах более 8 км влага в атмосферном воздухе отсутствует. На высотных режимах полета поддержание плюсовой температуры подаваемого в кабину воздуха является причиной снижения холодопроизводительности системы. Целью изобретения является дальнейшее совершенствование регулятора по основному авт. св. за счет повышения располагаемой холодопроизводительности системы кондиционирования на высотных режимах полета. Цель достигается тем, что регулятор снабжен ограничителем с регулируемым порогом ограничения и датчиком атмосферного давления, подключенным к управляющему входу ограничителя, причем ограничитель включен последовательно в канал измерения температуры воздуха объекта регулирования. На фиг. 1 показана принципиальная схема системы кондиционирования воздуха; на фиг. 2 структурная схема системы регулирования температуры в кабине. Система состоит из обратных клапанов 1, установленных в трубопроводах отбора воздуха от компрессоров двигателей 2, сетевого регулятора давления 3, воздухо-воздушного 4 и топливо-воздушного 5 теплообменников, турбохолодильника 6, влагоотделителя 7, регулятора давления 8 в кабине 9 и системы регулирования температуры воздуха в кабине, в которую входят реле 10 с чувствительным элементом в виде датчика атмосферного давления 11 и регулирующая заслонка 12, блок управления 13, датчики 14 и 15 и задатчики 16, 17 и 18. Регулятор выполнен по двухконтурной схеме. Внутренний контур это регулятор температуры воздуха в трубопроводе 19, включающий датчик температуры 14, задатчик температуры 16, элемент сравнения 20, сумматор 21 и релейный усилитель 22, охваченный инерционной обратной связью 23, который управляет приводом регулирующей заслонки 12. Внешний кабинный контур состоит из датчика температуры в кабине 15, задатчика температуры 17, элемента сравнения 24, усилителя 25, интегратора 26, ограничителя 27 с задатчиком 18 нижнего предела ограничения температуры в трубопроводе 19. В линии связи задатчика 18 с ограничителем 27 установлен размыкающий контакт реле 10. Задатчик 18 представляет собой резистор, величина сопротивления которого обеспечивает ограничение нижнего предела температуры подаваемого в кабину воздуха в режиме охлаждения последней на уровне 0-5оС. Принципиально может быть установлен и резистор, обеспечивающий ограничение в режиме обогрева кабины и верхнего предела температуры подаваемого в нее воздуха. Система работает следующим образом. Воздух отбирается от компрессоров двигателей 2, проходит через обратные клапаны 1 и поступает в объединенный трубопровод, давление воздуха в котором ограничивается регулятором 3. Первичное охлаждение воздуха осуществляется в воздухо-воздушном теплообменнике 4. Часть воздуха после теплообменника 4 отбирается и формирует "горячую" линию, в которой установлена регулирующая заслонка 12. Основная масса воздуха охлаждается затем в топливо-воздушном теплообменнике 5. Окончательное охлаждение воздуха происходит в турбохолодильнике 6, после чего воздух через влагоотделитель 7 поступает в кабину 9. Заданное давление в кабине 9 поддерживается регулятором 8, установленным на сбросе воздуха в атмосферу. Регулирование температуры в кабине 9 осуществляется подмешиванием на входе во влагоотделитель 7 горячего воздуха через заслонку 12 к воздуху, охлажденному в турбохолодильнике 6. При отклонении температуры воздуха в трубопроводе 19 от заданной, определяемой задатчиком 16, сигнал рассогласования, вырабатываемый элементом сравнения 20, через сумматор 21 поступает в релейный усилитель 22. На выходе усилителя 22 появляется импульсный сигнал, воздействующий на привод заслонки 12 так, чтобы устранить рассогласование. Например, если температура в трубопроводе 19 ниже заданной, заслонка 12 открывается, увеличивая количество подмешиваемого горячего воздуха. Соотношение длительностей импульсов и пауз выходного сигнала блока управления 13 зависит от величины отклонения температуры в трубопроводе 19 от заданной и настройки узла инерционной обратной связи 23. На вход сумматора 21 поступает также сигнал, вырабатываемый в кабинном контуре регулятора. При отклонении температуры в кабине 9 от заданной сигнал разбаланса с элемента сравнения 24 поступает на вход в усилитель 25 и интегратор 26. Выходные сигналы последних суммируются на входе в ограничитель 27. С выхода ограничителя 27 сигнал поступает в сумматор 21, где сравнивается с сигналом контура трубопровода и изменяет задание для последнего таким образом, чтобы изменение температуры в трубопроводе 19 приближало температуру в кабине 9 к заданному значению, определяемому задатчиком 17. В установившемся режиме температура в кабине 9 равна заданной, а сигнал кабинного контура, необходимый для смещения задания контура трубопровода, поступает с интегратора 26. Смещение задания контура трубопровода небезгранично, поскольку на пути сигнала контура кабины установлен ограничитель 27, в котором уровень сигнала кабинного контура ограничивается величиной, определяемой резистором задатчика 18. Тем самым ограничивается температура воздуха на входе во влагоотделитель 7 и предотвращается забивание его льдом или снегом. При достижении высоты, на которой окружающий воздух, поступающий в компрессоры двигателей и от них в системы кондиционирования воздуха, не содержит влаги, датчик атмосферного давления 11 замыкает в линии подачи напряжения реле 10. Размыкающий контакт реле 10 разрывает линию связи задающего резистора задатчика 18 с ограничителем 27. Заданное ограничение сигнала кабинного контура снимается и нижний предел температуры подаваемого в кабину воздуха перестает ограничиваться. В режиме охлаждения кабины 9 в нее поступает воздух с той температурой, в большинстве случаев отрицательной, которую он имеет на выходе из турбохолодильника 6. Тем самым увеличивается располагаемая холодопроизводительность системы, что позволяет обеспечивать более комфортные условия в кабине экипажа на сверхзвуковых высотных режимах полета, когда теплопритоки в кабину значительны.
Формула изобретения
РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В САМОЛЕТНЫХ СИСТЕМАХ ВЕНТИЛЯЦИИ, ОТОПЛЕНИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ по авт. св. N 212764, отличающийся тем, что, с целью повышения располагаемой холодопроизводительности системы кондиционирования на высотных режимах, он снабжен ограничителем с регулируемым порогом ограничения и датчиком атмосферного давления, подключенным к управляющему входу ограничителя, причем ограничитель включен последовательно в канал измерения температуры воздуха объекта регулирования.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
