Controlar la presión y ventilación de la cabina controlando el flujo de aire.
Control de temperatura de cabina y puesto de pilotaje
Recirculación de aire en cabina
Presentamos brevemente las funciones y composición de cada parte:
1. Control de flujo de componentes:
El control de flujo de componentes se utiliza para controlar el flujo de aire fresco que ingresa a la aeronave. El flujo de aire requerido está determinado por el número de tripulantes y pasajeros y el flujo de aire de fuga, y es mayor que el flujo de aire requerido para presurizar la aeronave. Normalmente, los sistemas de control de flujo dividido izquierdo y derecho proporcionan el mismo flujo de aire a la aeronave y el caudal cambia con el cambio del estado de vuelo de la aeronave.
2. Sistema de refrigeración de componentes
El sistema de refrigeración del módulo se compone principalmente de partes izquierda y derecha. Su función principal es regular la temperatura del aire fresco y eliminar la humedad del aire. El módulo izquierdo generalmente proporciona aire de refrigeración solo a la cabina para garantizar la temperatura de la cabina, mientras que el módulo derecho sirve principalmente a la cabina de pasajeros.
3. Control de temperatura de zona
El control de temperatura de zona divide la temperatura del interior de la aeronave en dos zonas: la cabina y la cabina de pasajeros. Cuando es necesario cambiar la temperatura de la cabina, el termostato envía una señal a la válvula mezcladora para cambiar la proporción de aire mezclado, cambiando así la temperatura del aire que ingresa a la cabina.
4. Sistema de recirculación
Para reducir la carga en el sistema de suministro de aire, reducir el consumo de combustible y mejorar la economía de la aeronave, el sistema de recirculación filtra el 50% del aire en la cabina para su reutilización. El sistema consta principalmente de dos partes: ventilador de recirculación y filtro de aire.
21.4.2 Introducción a los subsistemas del sistema de aire acondicionado
A continuación, dividimos el sistema de aire acondicionado en varios subsistemas: tuberías de distribución, control de presión, refrigeración de equipos, calefacción, refrigeración y control de temperatura. , presentado por separado.
21.4.2.1 Tubería de distribución
La función principal de la tubería de distribución es entregar el aire acondicionado a las dos áreas de la cabina de la aeronave, reciclar el aire en la cabina y suministrar a la cocina y al baño Ventilar y enfriar el equipo. La tubería de distribución consta de tubería de distribución principal, tubería de distribución de cabina, tubería de distribución de cabina, sistema de recirculación, sistema de ventilación y sistema de enfriamiento de equipos.
1) Tubería principal de distribución de agua
La tubería principal de distribución de agua está ubicada en el panel de la pared trasera del compartimento delantero. Suministra aire acondicionado desde dos unidades de aire acondicionado a la cabina a través de conductos de elevación en el mamparo y conductos de distribución superiores. Los conductos de distribución aéreos están ubicados en el techo de la cabina.
El conector de aire acondicionado en tierra se utiliza para suministrar aire al sistema de aire acondicionado de la aeronave desde una fuente de aire acondicionado externa cuando la aeronave está estacionada en tierra.
También hay una cámara de mezcla en el compartimento principal de la tubería de distribución de agua. La función principal de la cámara de mezcla es mezclar el aire caliente con el aire frío del módulo de aire acondicionado y luego enviarlo a la tubería de distribución. Cabe señalar que la cámara de mezcla está equipada con una abrazadera en forma de V y las dos cámaras de mezcla no son intercambiables.
2) Conducto de distribución de cabina
El aire acondicionado para el conducto de distribución de cabina proviene del componente izquierdo, mediante conductos instalados a lo largo del fuselaje, diferentes a los conductos de la cabina de pasajeros. . Gracias a los conductos de distribución separados, el conductor puede controlar de forma independiente la temperatura del habitáculo. Cuando la cabina izquierda no está funcionando, la tubería de distribución de la cabina también puede recibir alimentación desde la cabina derecha.
3) Conducto de distribución de cabina
La función principal del conducto de distribución de cabina es distribuir uniformemente el aire acondicionado desde el conducto de distribución principal hasta la cabina de pasajeros. Primero, el aire acondicionado del conducto de distribución principal ingresa a los conductos de elevación instalados en los paneles de las paredes laterales a ambos lados del cuerpo de la máquina y se envía desde los conductos de elevación a los conductos de distribución elevados en el techo. Los tubos de distribución aéreos están distribuidos a intervalos en el centro del techo de la cabina. Luego, el aire acondicionado suministra aire a los difusores y boquillas ubicados en el techo y las paredes laterales. Al mismo tiempo, el aire que circula en las cocinas y baños delanteros y traseros también se transporta a través de conductos de distribución elevados. Finalmente, después de que el aire acondicionado circula en la cabina, ingresa al sistema de recirculación o máquina de escape a través de la rejilla en el piso.
4) Sistema de recirculación de aire En ausencia de una fuente de aire acondicionado terrestre, el aire para el sistema de aire acondicionado proviene del sistema de fuente de aire (presentaremos el sistema de fuente de aire en detalle en el Capítulo 36). Para reducir el volumen de aire de admisión y la carga del motor, el sistema de recirculación de aire filtra aproximadamente el 50% del aire en la cabina de pasajeros y lo devuelve a la tubería de distribución principal. El sistema de recirculación de aire está ubicado en el compartimiento del conducto de distribución principal en el panel de la pared trasera del compartimiento delantero.
El sistema de recirculación consta principalmente de tuberías colectoras, filtros de aire, ventiladores de recirculación y válvulas unidireccionales. El aire de la cabina se extrae mediante un ventilador de recirculación y el polvo y otras impurezas del aire se filtran mediante un filtro de partículas de aire de alta eficiencia. Las válvulas de retención se utilizan para evitar que el aire de la línea de distribución principal regrese al sistema de recirculación.
5) Sistema de refrigeración del equipo
El sistema de refrigeración del equipo utiliza el aire de la cabina para enfriar los equipos electrónicos de la cabina y de la cabina electrónica. Consta de dos sistemas de suministro y escape de aire, cada sistema tiene dos ventiladores, un ventilador principal y un ventilador de respaldo. Un sensor de flujo bajo detecta el flujo de aire en el sistema de enfriamiento del equipo. Cuando el flujo de aire en el sistema de suministro o escape de aire es bajo o se detiene por completo, los sensores envían una señal de advertencia a la cabina para alertar a la tripulación.
La válvula de escape externa tiene dos funciones: en circunstancias normales, controla el volumen de escape del aire de enfriamiento en el equipo. La función en el modo de escape de humo se presentará en los siguientes capítulos.
6) Control de presión
El sistema de control de presión se utiliza para mantener la altitud de la cabina dentro de la aeronave para que la tripulación y los pasajeros se encuentren en un ambiente de presión de aire seguro y cómodo. Incluye principalmente tres subsistemas: control de presión, liberación de presión y alarma de indicación de presión. El subsistema del sistema de control de presión controla el volumen de escape ajustando la apertura de la válvula de salida, controlando así la presión de la cabina. Cuanto mayor es la apertura de la válvula de salida, mayor es la cantidad de aire que sale, mayor es la altitud de la cabina y menor es la presión de aire interna de la aeronave cuando la apertura de la válvula de salida disminuye, la situación es exactamente; lo contrario. Los componentes principales de este subsistema son el módulo de control de presión de cabina, dos controladores digitales de presión de cabina (CPC) y la válvula de salida.
La tripulación puede hacer funcionar el sistema de control de presión de cabina en modo automático, automático de espera y manual a través del panel de control. En los modos automático y en espera, ambos CPC están funcionando, pero solo un CPC controla la válvula de salida y el otro está en espera. Cuando falla el CPC en funcionamiento, el sistema cambia automáticamente a otro CPC. En el modo manual, la apertura de la válvula de salida la controla manualmente la tripulación, que monitorea y controla la altitud de la cabina a través del panel de control de presión de la cabina.
Se instalan dos válvulas de alivio de presión positiva a ambos lados de la válvula de salida en la parte inferior trasera de la aeronave. Cuando la válvula de salida no se cierra y la presión residual de la cabina alcanza 8,95+/-0,15 psi, la válvula de alivio de presión positiva se abre para descargar el aire de la cabina hacia el exterior de la aeronave, reduciendo la presión residual de la cabina y protegiendo la seguridad estructural. de la aeronave. Cuando la presión de la cabina vuelve a la normalidad, la válvula de alivio de presión positiva se cierra. Toda la válvula de alivio de presión es un dispositivo mecánico que funciona automáticamente sin ningún tipo de reticulación con el sistema de presurización y no requiere operación de la unidad.
Mencionamos antes que la aeronave puede experimentar presión residual negativa en circunstancias especiales, lo que causará daños a la estructura de la aeronave, por lo que se instala una válvula de alivio de presión negativa en la parte inferior del fuselaje. Cuando la presión restante en la cabina es inferior a -1,0 psi, la válvula se abre para ajustar la presión interna y externa. Al igual que la válvula de alivio de presión positiva, la válvula de alivio de presión negativa también es un dispositivo mecánico que funciona automáticamente sin ningún tipo de reticulación con el sistema de presurización y no requiere operación de la unidad.
Tanto el compartimento delantero como el trasero están equipados con paneles de seguridad de presión de aire del compartimento. Cuando hay una explosión y descompresión en la cabina, la diferencia de presión en ambos lados del panel de seguridad empujará el panel de seguridad fuera del marco, y la diferencia de presión en las partes superior e inferior del fuselaje se equilibrará rápidamente para evitar dañando la estructura del fuselaje.
Las válvulas de equilibrio de presión también están instaladas en los compartimentos delantero y trasero. Esta parte consta de dos válvulas. Cuando la cabina está presurizada, el aire fluye desde una de las válvulas hacia la cabina. Cuando la cabina está despresurizada, el aire sale por la otra válvula, de modo que la presión en la cabina puede ser consistente con la cabina.
Por último, presentamos el dispositivo de aviso de presión en cabina. Cuando la altitud de la cabina excede los 10,000 pies, se activa una alarma y suena una bocina de advertencia en la cabina. La advertencia se puede desactivar presionando el botón "ALT HORN CUTOUT". Cuando la distancia alcance la siguiente altura de advertencia, la bocina volverá a sonar.
7) Sistema de calefacción
El sistema de calefacción proporciona aire caliente a la zona de trampilla y almacén para evitar la formación de hielo y mejorar el confort. Se divide en tres partes: calefacción del compartimento delantero, calefacción del compartimento trasero y calefacción del área de las puertas.
El aire caliente para calentar la cámara frontal proviene del aire expulsado del sistema de refrigeración del equipo. El aire calentado primero fluye a lo largo del piso y las paredes laterales del compartimiento delantero y luego ingresa al cabezal de distribución para mezclarse con el aire que circula en la cabina. Luego, el aire caliente del almacén proviene de la cabina. El aire que circula en la cabina ingresa al piso y las paredes laterales del almacén a través de las rejillas debajo de los paneles de las paredes laterales y luego se descarga fuera de la máquina a través de la válvula de salida de aire. El aire calentado también puede actuar como aislante térmico en las paredes de la cámara, evitando que el calor de la cámara se conduzca hacia el exterior de la máquina a través de la piel.
El propósito de calentar el área de la puerta en el sistema de calefacción es aumentar la temperatura del área de la puerta y evitar que la temperatura en esta área sea demasiado baja. Las dos puertas de entrada de la cabina se calientan con aire caliente del aire acondicionado y los tubos de calefacción están conectados a los tubos de suministro de aire del sistema de aire acondicionado a través de mangueras. Entre ellos, el aire caliente en la puerta de embarque delantera izquierda proviene del conducto de distribución del aire acondicionado en la cabina. Las puertas de evacuación de emergencia debajo de las alas se calientan mediante calefacción eléctrica, es decir, se instalan mantas eléctricas en los paneles de revestimiento, paneles decorativos, etc. de cada puerta de evacuación.
8) Sistema de refrigeración
Como parte importante de todo el sistema de aire acondicionado, las funciones principales del sistema de refrigeración incluyen: controlar la entrada de aire de los componentes del aire acondicionado (en adelante, componentes ); reducir la temperatura del aire; controlar la temperatura y la humedad del aire a la salida del componente. El sistema de refrigeración consta del panel de control de aire acondicionado/purga de aire, válvula de cierre de control de flujo, intercambiador de dos etapas, máquina de circulación de aire, sistema de aire ram, sistema de limitación de baja temperatura y sistema de separación de agua. A continuación presentaremos cada componente uno por uno.
El panel de control de aire acondicionado/purga de aire se utiliza para indicar y controlar el sistema de refrigeración.
El aire de purga del sistema de fuente de aire primero cierra la válvula a través del control de flujo, y la válvula controla el flujo de aire de purga a los componentes. La válvula es una válvula electroneumática que se mantiene en la posición cerrada mediante la fuerza del resorte cuando el interruptor selector de piezas está en la posición cerrada. Cuando el interruptor se coloca en la posición automática o alta, el aire comprimido ingresa al actuador, vence la fuerza del resorte, abre la válvula y los gases de escape llegan al intercambiador de calor principal después del control de flujo.
El sistema de aire ram se utiliza para controlar el flujo de aire ram a través de los intercambiadores de calor primarios y secundarios. El sistema de aire ram tiene tres modos de trabajo: tierra, vuelo (flaps no retraídos) y vuelo (flaps retraídos). Cuando se vuela en modo terrestre, la puerta de entrada de aire del ariete está completamente abierta para maximizar la entrada de aire del ariete, y la puerta deflectora de entrada está completamente abierta para evitar que materias extrañas como hielo y nieve entren en los conductos internos. Cuando la aeronave está estacionada en tierra, no hay un flujo de aire frontal para formar aire ram, por lo que el flujo de aire en este momento está formado completamente por el ventilador impulsado por turbina en la máquina de ciclo de aire. Cuando la compuerta no está cerrada, tanto la puerta de entrada como la puerta de la compuerta están abiertas. Cuando las aletas están completamente retraídas, la apertura de las puertas de entrada es controlada por el controlador de aire ram. El controlador de aire ram recopila la temperatura en la salida del compresor ACM. Cuando la temperatura es demasiado alta, aumenta la apertura de la válvula de entrada para aumentar la entrada de aire ram. Cuando la temperatura es demasiado baja, cierra la puerta de entrada. Si el módulo de aire acondicionado correspondiente se apaga durante el vuelo, la puerta de entrada de aire del ariete también se cerrará para reducir la resistencia.
El intercambiador de calor principal primero intercambia aire del sistema de purga con aire del exterior de la máquina y lo envía a la máquina de circulación de aire (ACM).
Los aviones de la serie 737NG utilizan máquinas de circulación de aire con cojinetes de aire de tres ruedas. Tres de ellos se refieren al compresor, turbina y ventilador impulsor. La función del ACM es reducir la temperatura del aire. Presentaremos su principio de funcionamiento con referencia a la ilustración más adelante. Dado que el diseño interno de tres ruedas del ACM es un componente giratorio de alta velocidad, se utilizan cojinetes de aire para reducir la fricción. Cabe señalar que el eje dentro del ACM no puede girar en la dirección opuesta, ya que esto dañará el cojinete de aire.
La función del intercambiador de calor secundario es similar a la del intercambiador de calor primario. Realiza el intercambio de calor entre el aire presurizado en la salida del compresor ACM y el aire ram. Calienta y reduce la temperatura del aire presurizado.
El sistema de límite de temperatura baja se utiliza para controlar que la temperatura del aire que ingresa al separador de agua no sea inferior a 35 ℉ para evitar que el agua que ingresa al separador de agua se congele. Incluye principalmente tres partes: detector de temperatura, controlador y válvula. El detector detecta la temperatura interna del separador de agua y aceite. Cuando la temperatura cae por debajo de 34 ℉, envía una señal al controlador, que abre la válvula. Cuando la temperatura es superior a 36 ℉, cierra la válvula. Cuando la temperatura está entre 34 ℉ y 36 ℉, el controlador no envía una señal a la válvula.
Espero que te ayude.