空客320飞机的空调与增压系统工作原理和保养维护的重要性.doc
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1、江苏城市职业学院毕业设计(论文)( 2012 届)设计(论文)题目 除 办 学 点 (系) 江苏港城市职业学院(张家港办学点)专 业 汽车检测与维修 班级 09汽修 学号 090404350518 学生姓名 杨军 指导教师 刘慧 职称 高级讲师 目 录一、飞机空调系统概述. 31、空调系统产生的原因. . 42、空气循环制冷系统的优点 . . 4二、空调系统的组成与功用. . .51、区域温度控制系统. . . .62、增压系统. . . . .63、电子设备通风系统.64、货舱通风/加热系统组成. . .6三、对飞机空调及增压系统的要求. . . 71、对座舱温度的要求 .72、座舱压力的要
2、求 . .7四、A320空调系统常见故障维护 . . 71、驾驶舱或客舱温度过高 . . 72、客舱异味故障分析与排除 .83、 流量控制活门故障分析与维护 . 84、由系统内气路漏气或堵塞造成的故障分析与维护. 95、传感器、继电器故障分析与维护 . 96、 气滤及类气滤部件的故障分析与维护 .107、空调系统活门的故障分析与维护. . .118、 空调系统其他故障分析与维护 . . 12总结 . . . . 12参考文献 . 13空客320飞机的空调与增压系统工作原理和保养维护的重要性Xxxx摘 要:飞机空调系统是飞机中一个重要的系统,其基本任务是使飞机的座舱和设备舱在各种飞行条件下具有良
3、好的环境参数,与飞机在飞行过程中人员的正常工作和生活以及设备的正常工作有着直接关系。空调系统遍布飞机驾驶舱、客舱、货舱和电子设备舱等,管路、部件、系统结构繁多,在使用过程中,很容易出现各种问题。关键词:空调系统;工作原理;保养维护;Abstract: the air conditioning system is an important system in aircraft, its basic task is to make the aircraft cockpit and cabin equipment has good environmental parameters in variou
4、s flight conditions, and the normal work of the aircraft during the flight personnels normal work and life and equipment has a direct relationship. The air conditioning system throughout the cockpit the cargo, cabin, cabin and electronic equipment, pipeline, components and system structure are in us
5、e, it is easy to appear all sorts of problems.Key words: air conditioning system; working principle; maintenance;一、飞机空调系统概述 民航客机一般在对流层飞行,对流层的特点是:空气温度随高度增加而均匀降低,平均梯度为6.5/km;空气湿度随高度增加而迅速减小。高度为6km时,水蒸气含量只有地面的1/10,高于9km后,大气中含水量极少;大气中的固态杂质也随高度增加而迅速减少。大气压力随高度增加而降低给飞行带来的主要困难是缺氧和低压此外压力变化速率太大也会给人的生理造成严重伤害。不同
6、高度人体生理反应高度含氧饱和度症8000 90以上无明显反应 10000 90 长期停留会出现头痛、疲劳 15000 81 昏昏欲睡、头痛、嘴唇指甲发紫视力、判断力减弱脉搏、呼吸加快 22000 68 出现惊厥 25000 50 不供氧则5min后失去知觉。空调系统能够保证不断地提供新鲜空气并能在驾驶舱,前客舱和后客舱这三个区域保持恒定的选择温度。主要是通过对进入客舱内部的空气进行调温,而进入客舱的空气是由冷气和引气混合到合适的温度来调节的。空调系统中比较复杂的就是得到调温调湿的冷空气。所以首先来介绍如何得到调节好的冷空气。为了确保飞行安全改善空中人员的生活和工作条件一般采用供氧装置和气密座舱
7、两种方式。置对于民航飞机来说供氧方式仅适用于低速的螺旋桨类飞机或者为喷气客机气密座舱的一种补充方式如给机组人员或病员补充供氧或者当座舱失去气密时用氧气面罩作为应急供氧。气密座舱又叫增压舱是将飞机座舱密封供气增压使舱内压力大于外界大气压力并对座舱空气参数进行调节创造舒适的座舱环境以满足人体正常生活和工作的需要。这是一种高空飞行时安全有效的措施是当代民用飞机普遍采用的一种方式。当座舱增压后机身结构承受拉应力。密舱的主要环境参数是座舱空气的供气量温度、压力、压力变化率、座舱余压以及空气的湿度、清洁度等对它们的要求主要是基于满足人体生理卫生为乘客和空勤人员提供安全舒适的生活和工作环境。 1、空调系统产
8、生的原因早在1909年8月法国的飞行员路易.布莱里奥成功飞越英吉利海峡,由于当时飞机的飞行高度不高,飞机的承载效率不高,飞机的技术不够成熟。因此在早期的航空飞行员与旅客只能裹着厚厚的保暖服飞行,直至1936年空调系统开始装载在飞机上,飞行员们和旅客才能从极端的飞行环境中解脱出来。由于空气是有重量的,所以能产生压力,地球引力的作用是使空气分布很不均匀,越接近地球表面空气的密度也越大,所以大气的压力也越大,随着高度的增加,大气的压力下降。低气压对人体本身也有危害,随着大气压力的降低,人体会出现高空的胃肠胀气、组织气肿等高空减压症。压力降低,体内的气体过饱和游离形成气泡,阻碍血液流通并压迫神经,导致
9、关节和头部疼痛,若高度升至19200米时,大气压力为47m m H g,水的沸点为37,这等于人体的正常体温,如果人体暴露在该环境下,体内的液体将会沸腾汽化导致皮肤水肿,人体温度将降低至难以生存。高空环境的另外两个因素是缺氧和低温,平流层的温度大致在-56.5;飞行高度增加,大气压力减少,空气密度减少,单位体积的空气含量减少至直接导致人体血液中的氧气饱和度降低,从而导致高空缺氧。从6km高度属于严重缺氧高度,会发生身体代谢功能严重障碍;到7km高度,人体的代偿活动已不足以保证大脑皮层对氧的最低需要量,人大脑会迅速出现意识丧失,产生突然虚脱。从1903年莱特兄弟进行人类历史上的首次成功的将飞机飞
10、离地面几米高,到今天的民航固定翼客机运行在一万米高空左右的对流层到平流层底部。为使驾驶员能够生存并提高驾驶时的舒适度以及提高座舱的舒适度,空调系统在飞机上的运用随着飞行高度、飞行速度的增加也在不断革新。空调系统的作用是:产生压力、调节温度、提供氧气。2、空气循环制冷系统的优点飞机上使用的制冷系统有空气循环和蒸发循环两种基本类型:空气循环制冷系统是以空气为制冷工质,以逆布雷顿循环为基础的;蒸发循环制冷系统是以在常温下能发生相变的液态制冷剂为工质,是建立在卡罗循环的基础上的。空气循环制冷系统通过压缩空气在膨胀机中绝热膨胀获得低温气流实现制冷,其理想的工作过程包括等熵压缩、等压冷却、等熵膨胀及等压吸
11、热四个过程,与蒸发循环制冷的四个工作过程相近。目前飞机上制冷主流采用的都是空气循环,其优点在于:第一制冷工质的环保和无变相变性。空气是天然的工质,无毒无害,对环境没有任何破坏作用,而且可以随时实地自由获取。制冷循环中空气只起着传递能量的作用,无论是它的化学成分还是物理相态都不发生变化,这是区别于其他工质作为制冷剂的制冷循环的最明显的特征。采用节能的直接冷却系统,空气即使制冷剂又是载冷剂,供冷无需热交换器,冷空气直接进入需要冷却的环境消除热负荷,系统正压。运用在航空上,就地取材,省 2去了单独的压缩机以涡轮喷气发动机的压气机代替,同时也解决了客舱增压及换气的问题。第二制冷范围宽,低温下运行性能优
12、良。空气制冷循环可以满足零摄氏度以上负一百四十度的要求,尤其在-72摄氏度以下时其制冷性能比蒸发循环系统好,而现代大型飞机运行时从地面到一万米高空,温度变化很大从而空气制冷循环机较宽的温度制冷范围刚好满足其要求。第三空气制冷设备可靠性高、维护方便,空气制冷装置结构简单,可靠性高,安全性好,制冷剂可随时随地自由获得补充,不必担心泄漏问题;另外空气制冷循环装置拆装、移动方便,无需回收制冷剂,便于维护。二、空调系统的组成与功用为了使旅客和机组成员能够安全舒适地生存于座舱中,A320 系列飞机的空调系统有两大主要功用:一是保证座舱有足够的新鲜空气,二是对座舱的温度和压力进行控制。空调系统调节增压舱内的
13、空气温度、清晰度和压力,使之保持在合适的水平。气源系统从发动机压气机、APU压气机或地面高压气源车向空调系统提供高压空气。高压热空气经冷却、调节后,供给机舱,然后经外流活门排出机外。在地面上,可通过地面低压空气接口直接提供空调气到空调分配系统。A320型飞机的空调系统主要由区域温度控制系统、增压系统、电子设备通风系统及货舱通风/加热系统组成。它们的主要作用为:通过控制空气流量来控制机舱压力及换气,控制驾驶舱及客舱的温度,用于通风的客舱空气再循环1、区域温度控制系统空调组件降低热引气的温度,减少含水量,分别提供相同温度的冷空气到混合总管。为减少引气需求量,冷空气在混合总管内与客舱再循环空气混合。
14、在两个空调组件失效的情况下,紧急冲压空气进门口打开,提供紧急冲压空气进行飞机通风或除烟。空调气分配到三个主要区域,及驾驶舱、前客舱、后客舱,从混合总管出来的冷空气,分别进入通向上述区域的管道。为获得精确的区域温度控制,需分别加入不同流量的热引气。为保证热引气与冷空气混合,要调节热引气压力使其高于客舱气压。空调气流量要求和各区域温度要求可以通过空调面板30VU上的流量选择旋钮和温度选择旋钮输入。区域控制器吧最低的区域温度要求定为基本温度,将该信号和流量要求传送给两个组件控制器。组件控制器根据此信号,分别控制相应的空调组件,进行温度和流量调节。然后,区域控制器通过分别控制三个区域的配平空气活门,获
15、得相应区域的选定温度。2、增压系统增压系统调节增压舱内的压力,确保使机组人员和乘客在安全和舒适的座舱高度。座舱压力控制器(CPC)控制通过外流活门的开关程度,自动调节排出机舱的空气量。如果自动系统失效,可以通过客舱压力面板25VU上的模式选择旋钮MODE SEL转换到人工模式,使用人工垂直速度控制开关MAN V/S CTL直接控制外流活门。在飞机后增压舱壁上,装有两个安全活门,以防止机舱与外界压力差过大。3、电子设备通风系统电子设备通风系统确保电子设备架以及驾驶舱仪表板的适当通风。该系统由电子设备通风计算机(AEVC)自动控制,根据外界温度和飞机构型(空中或地面)不同,该系统在三种不同构型(关
16、闭、打开和中间构型)下工作。电子设备通风系统使用鼓气扇和排气扇使空气流动,通风空气因构型而来自不同气源。4、货舱通风/加热系统货舱通风系统给后货舱提供通风空气、通风空气来自客舱区域,通过侧壁板后的开口到达后货舱。货舱通风系统使用排气扇抽吸空气,通风后的空气通过外流活门排出机外。从APU引气管道来的热引气与客舱空气混合,然后传入货舱通风系统,控制加入的热引气量即可提高货舱温度到选定水平。三、对飞机空调及增压系统的要求 1、对座舱温度的要求 根据航空医学要求最舒适的座舱温度为2022正常情况下保持在1526的舒适区范围内。 另外座舱内温度场应均匀无论是垂直方向还是水平方向与规定座舱温度值的偏差一般
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