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(1)低压除水系统
水分离器位于冷却涡轮下游的水分离系统称为低压除水系统，如图6.3 -14所示。
图6.3 -14低压水分离系统
在涡轮前空气虽然经历了较大的压力和温度的变化，但只要空气温度不低于露点，空气
始终在干工况下工作，经过涡轮降温后，若空气的温度低于其露点，则空气进入了过饱和的
雾化区，这时空气中多余的水蒸气会立即凝结，从空气中分离出来，形成细小的水滴。低压
水分离器利用凝聚套将涡轮出口空气中悬浮的细小水漓凝结成大水滴，并通过凝聚套支架开
口对气流的旋转作用将水与空气分离。
图6.3 -15所示为某型飞机所采用的低压水分离器构造。它包括进口和出口壳体组件，
进口壳体组件又包括一个安装在圆锥体金属凝聚套支架上的纤维织物凝聚套、旁通活门组件
和一个凝聚套状态指示器。出口壳体组件由集水腔、导流板和排水口组成。
凝聚套状态指示器由一个指示器活塞、一个置于密闭壳体内的指示器盘和一个观察窗组
成。当凝聚套脏了或堵塞时，通过凝聚套的气流受阻并引起凝聚套上游压力上升和凝聚套状
态指示器活塞的压力上升，从而迫使活塞轴上的圆盘向指示器盖的红色窗口运动。当圆盘处
于红色区域内时，表明需要更换凝聚套。当压力超过旁通活门弹簧的预紧力时，活门打开，
空气流过旁通活门而不流过凝聚套，旁通了水分离器。
在维护中，当混合活门处于全冷位置时，观察凝聚套状态指示器，如果凝聚套状态指示
286涡轮发动机飞机结构与系统
凝聚套状态指示器
图6.3 -15低压水分离器构造
／集水腔
喷水嘴
器圆盘进入红色范围，凝聚套则需更换。
水分离器工作时，若涡轮出口温度低于零度时，凝聚套会因结冰而堵塞。凝聚套堵塞
图6.3 -16低压水分离器的防冰措
施——压差型除冰原理
后，旁通活门打开，未经除水的空气会直接进入
下游管道，因此低压水分离器必须设置防冰措施。
目前，常用的防冰措施有两种：压差型除冰法和
温度控制型防冰法。
1)压差型除冰法
图6.3 -14所示的低压除水系统采用了压差
型除冰法防止水分离器结冰，其原理如图6.3 -
16所示。水分离器除冰活门安装在跨接压气机进
口和涡轮出口的管路上，活门内的控制弹簧感受
水分离器的进口和出口的压力差。
当水分离器的凝聚套结冰时，其上下游压差达到预定值，克服弹簧预紧力打开除冰活
门，旁通涡轮冷却器，将压气机进口的高温空气引到水分离器，将冰融化。冰融化后，水分
离器压差减小，弹簧使除冰活门自动关闭。
2)温度控制型防冰法
温度控制型防冰法原理如图6.3 - 17所
示，包括温度传感器、防冰控制器和防冰活
门。温度传感器安装在水分离器内，防冰控制
器接受传感器的温度信号，控制器的非工作温
度一般为34~36T。防冰活门安装在连接压
气机进口和涡轮出口的防冰管路上，接受防冰
控制器的控制信号。
当水分离器的温度处于控制器的非工作温
度范围内时，控制器不向防冰活门发送控制信
图6.3 -17低压水分离器的防冰措
施——温度控制型防冰原理
号；当水分离器温度低于此温度范围时，控制器向防冰活门发出打开信号，将压气机进口的
上篇飞机结构与机械系统287
热空气引到涡轮出口，使水分离器温度上升；当水分离器的温度高于此温度范围时，防冰控
制器向防冰活门发送关闭信号，将热空气切断。温度控制型防冰法可始终保持水分离器的温
度高于冰点，防止其结冰。
(2)高压除水系统
图6.3 -18所示的除水系统的水分离器安装在涡轮的进口管路上，由于此处空气压力
高，因此被称为高压除水系统。系统中除了高压除水器以外，还有回热器和冷凝器。
冲压
图6.3 -18高压除水系统
冷空气
◆
从发动机压气机供出的热空气，首先经过供气调节装置，而后经过一级热交换器、升压
式压气机和二级热交换器，进入高压除水部分的回热器（在回热器内往往有少量的水分凝
结出来），而后进入冷凝器。冷凝器的冷却空气来自膨胀涡轮出口，其壁面温度低于空气的
露点温度，空气流过冷凝器在壁面上凝结成水膜或大水滴，接着通过高压水分离器把绝大部
分的水分分离掉，部分没有分离的水分通过回热器时再蒸发，较干燥的空气进入涡轮膨胀冷
却而获得很低的温度，再通过冷凝器，它一方面作为冷源，另一方面同时也可把涡轮出口凝
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)上册(150)
