A320空调系统概述

A320空调系统概述一、空调系统空调系统的作用是在飞机的增压舱内保持适当的压力、温度和新鲜度。空调系统的气源包括：发动机压气机引气、APU压气机引气、高压地面气源。空调系统又分为四个部分：引气分配、压力控制、空气冷却和温度控制部分。来自引气系统的热引气经过冷却、调整，被送往飞机的增压舱，然后通过外流活门排出机体。二、空调系统工作原理图2-1空调系统工作原理图如图2-1所示，总结如下：1、引气系统提供热引气，经过流量控制活门给两个空调组件，空调组件调节引气温度；2、经过空调组件的引气进入到混合组件中，同时，有一部分再循环空气也进入混合组件；3、一旦两台空调组件都故障，一个冲压空气活门（图2-2）可以提供冲压空气到混合组件；4、混合组件是空调系统引气分配的核心部件，经过混合组件的空气将会分别被分配到驾驶舱、前客舱和后客舱三个区域；5、经过混合组件的空气还会和热总管中的热引气进行混合，这些热引气通过空气配平活门调节各个区域的温度；6、提供到机身的空气最终通过外流活门排出机外。图2-2冲压空气活门三、空调组件空调组件是最基本也是空调系统最主要的温度调节组件1、空调组件的位置图3-1空调组件进气口图3-2空调组件出气口A320装有两台可独立工作的空调组件PACK1（10HM）和PACK2（11HM），它们连接到引气总管，位于起落架舱前部的翼根处，准确的说，两个组件位于隔框35和41之间的机腹整流罩非增压区域。每个PACK有一个进气口和一个出气口，如图3-1和图3-2所示。2、空调组件的组成图3-3空调组件部件图如图3-3所示，每一个PACK组件由8部分组成：主热交换器、初级热交换器、管道、空气循环装置（包括涡轮、再循环风扇）、冷凝器、水分离器、再加热器和止回阀。3、空调组件的工作过程如图3-4所示，空调组件的工作过程可总结如下：（1）从空调组件进气口进来的外界空气先后流过主、初级热交换器，然后一部分从从空调组件的出气口流出，一部分通过再循环风扇形成再循环空气。（2）从引气系统来的热引气由流量控制活门进入，再先后经过多级降温装置，逐级降低引气温度，最后被送往混合组件。（3）空调组件中的温度调节装置包括：主热交换器、初级热交换器、压气机、涡轮。（4）给热引气降温的途径：一是热引气先后经过初、主级热交换器，其与从组件进气口进来的冲压空气进行热交换，散发热量，从而降低引气温度；二是热引气在初级热交换器处与冲压空气进行热交换后，被送往空气循环装置。在空气循环装置中，压气机对引气进行压缩增压。（5）经压气机压缩的引气温度升高，压力增大，它们有两条去处：一部分引气膨胀对涡轮做功，引气的热能被转换为涡轮的机械能，引气温度再次降低。之后，这部分引气前往冷凝器。另一部分前往主热交换器再次与冲压空气进行热交换，然后经过再加热器，到达冷凝器。此时，这两部分引气在冷凝器中汇合，热空气中的水分就会被冷凝成为液态。（6）经过冷凝器的引气中含有许多液态水，再经过水分离器将水分离出来。被分离了水的引气进入再加热器加温，再经过涡轮，被送往混合器。（7）旁通活门的作用：旁通活门可以通过增加或减少热引气的量来调节组件出口温度。（8）防冰活门的作用：有一部分热引气进入空调组件后，直接通向防冰活门，再流向冷凝器，防止冷凝器结冰。图3-4空调组件工作原理图四、空调系统的调节与控制空调流量控制活门和旁通活门由一个空调组件控制器调节，用来改变组件流量和出口温度。空调组件控制器也控制着组件进气口和出口管道来调节经过热交换器的空气流量，从而间接影响空调组件的冷却效果。1、空调系统组件流量的调节与控制如图4-1所示，流量控制活门8HB（11HB）位于组件的上游位置，它们由空调组件控制器控制，其根据空气流量的需求和引气压力来调整流过流量控制活门的空气；图4-1流量控制活门元件图2、空调系统温度的调节与控制图4-2空调系统温度的调节与控制如图4-2所示，关于空调系统温度的调节与控制，总结如下：（1）飞机上不同的区域需要不同的温度，因此，飞机机舱内的温度是分区域控制的，混合组件分区域给机舱内部提供空调气体；（2）PACK1调节驾驶舱的温度，PACK2调节客舱的温度；（3）两个再循环风扇可以提供一部分再循环空气；（4）区域配平活门11HK、12HK、13HK分别与驾驶舱、前客舱、后客舱的引气管道相连。当组件调节过的冷空气从混合组件中出来后，区域配平空气活门11HK、12HK、13HK分别往对应的管道中添加一些热引气，用以实现对区域温度的调节。五、空调组件的指示各种空组件调参数都由ECAM监控，在ECAM的系统页面中的COND和BLEED页面可以看到相应的参数。1、空调组件参数的显示空调组件的参数包括组件流量、旁通活门位置、组件出口温度，它们显示在ECAMBLEED页面：如图5-1所示，③指的是组件出口温度为24℃④指的是温度控制活门的位置，也即旁通活门的位置⑤指的是压气机出口温度为50℃⑥指的是组件流量，指针代表的是实际通过组件的空气流量。该指针有3个档位：LO、NORM、HI。LO位代表80%的组件流量，HI代表120%的组件流量。如果空调组件进气口关闭，则指针停留在LO位。⑦指的是流量控制活门指示，有开和关两个位置图5-1空调组件参数在下ECAMBLEED页面的显示2、空调温度参数指示空调的温度参数包括区域温度、区域管道温度和区域配平空气，这些参数显示在ECAMCOND页面上。如图5-2所示，①⑤⑩指的是区域温度⑥指的是区域管道温度，即进入该区域的引气温度⑦⑬指的是区域配平空气活门⑧指的是热引气活门图5-2空调温度参数在下ECAMCOND页面的显示六、驾驶舱空调面板上的空调温度设定图6-1驾驶舱空调面板上的调节与控制图6-2驾驶舱空调面板实物图如图6-1所示，可以通过驾驶舱空调面板上的旋钮，对空调系统的温度、流量等参数进行调节。如图6-2所示，驾驶舱头顶板上的空调面板是30VU面板，它用于从驾驶舱调节温度。1、空调的控制组件包括：一个区域控制器8HK，两个空调组件控制器27HH和7HH2、一个区域控制计算机8HK监控三个区域的温度并发送信号到两个空调组件控制器27HH和7HH，用以设置组件所需的温度。3、空调控制面板上的电门有：组件电门（PACK1、PACK2）:分别控制对应的流量控制活门到开或关的位置；区域温度选择电门：区域温度选择电门控制着区域空气配平活门的开度，3个区域温度选择电门可以独立地对三个区域的温度进行调节；组件流量选择电门：组件流量选择电门将选定的位置信号传输给区域控制器，区域控制器计算出必要的组件流量，并将相关数据传输给空调控制器。冲压空气电门：带有保护盖的冲压空气电门用于在紧急情况下控制冲压空气活门；热引气电门：控制热引气活门的开关，该活门可以调节到达配平系统热引气压力，同时也可以切断到配平系统的热引气。4、引气配平活门和热引气活门由区域控制计算机控制。