淺談某機械實驗室設計建設方案
四川華銳凈化 2019-03-16 10:44:33 閱讀
摘要： 安全評價是實現安全生產的重要手段和基本程序，理想的安全評價包括危險性的確認和危險性的評價。分析、討論廣泛使用的安全評價方法，并提出安全評價工作中應注意的問題。
0 前言
發動機試驗室：發動機試驗室主要進行發動機整機性能試驗、耐久可靠性試驗、噪聲、高原模擬和冷起動試驗，排放檢測分析及其它專項性能試驗研究，為新產品開發、老產品改進、產品的定型和鑒定、質量的提高、配套的合理提供試驗依據。
試驗室布局：應注意兩方面：層高、樓板荷載、實驗室大小。
試驗室常用布置方式大致分三種：
1）中央控制室方式：試驗間兩排布置，控制室布置在兩排試驗間中間，其它辦公室及附件試驗室與控制室垂直布置。此種方式優點：試驗間集中，土地利用率高；利于公用管線布置集中；測試設備集中，便于一人管理多個試驗臺，提高效率；缺點：控制間噪聲較大，試驗間噪聲容易對周圍環境造成影響。
2）控制室分開布置方式：試驗間兩排相對面布置，兩排控制室布置在兩排試驗間的外側，其它辦公室及附件試驗室與控制室垂直布置。此種方式優點：試驗間集中，土地利用率高；控制間噪聲較小，試驗間噪聲對周圍環境影響較小。缺點：控制室分散，不利于管理。
3）L型布置方式：試驗間單排布置，控制間緊貼試驗間布置，辦公室等與控制間垂直布置；優點：試驗區與辦公區分離，公用設施可以靠近實施布置。缺點：占地面積大，利用率低。
1 試驗室主要設備
1.1 測功機
1）水力測功機：低轉速時能吸收的扭矩或功率很小，對試驗汽車發動機來說，這是它最大的弱點；其次它不便于自動化，響應慢，精度較低；但價格便宜，體積小，結構簡單，維修方便等；需循環冷卻水約為50L/kw.h（此數值與進出水溫有關）；主要用于發動機耐久試驗及出廠試驗。
2）電渦流測功機：它在較低轉速時便可達到最大扭矩，能實現自動化，且精度較高；結構簡單，價格較低；需循環冷卻水約為50L/kw.h（此數值與進出水溫有關）；可用于發動機耐久試驗、性能試驗等。
3）電力測功機：分為直流電力測功機和交流電力測功機。
直流電力測功機靈敏度和精度較高。它的最大優點是可以拖動試驗發動機或其它需要拖動的試驗設備；發動機試驗時，可向電網反饋電力；并適應于電氣化和自動化；但價格較高；一般采用風冷方式。常用于性能試驗和單缸機試驗。
交流電力測功機出具有直流電力測功機的優點外，還可以用于發動機的瞬態試驗和排放試驗；近年來得到越來越廣泛的應用。
1.2 進氣調節系統
作排放試驗時，對發動機進氣溫度、濕度、壓力有要求，而進氣調節系統就是用于產生特定條件氣體的設備。進氣調節系統需要7度冷凍水，并且需要的電的容量也較大。它主要有以下部分組成：冷凝單元，壓縮機單元，轉換單元，控制單元。
1.3 高海拔倉
該設備是一套可用于發動機臺架試驗的高海拔和高低溫（-60度到80度）環境的模擬倉，倉內模擬的大氣環境包括各種不同的大氣壓力、溫度和濕度。環境倉內放置被測試的發動機和必要的測試設備，在環境倉內要進行模擬各種不同大氣環境條件下的發動機臺架試驗，主要有以下部分組成：環境倉溫度、濕度控制系統、風速模擬風機系統、新風系統、發動機排氣系統、有害氣體監控和報警系統、計算機控制和數采系統、制冷機組裝置、墻壁、屋頂隔熱板、地面隔熱板、壓力系統、冷卻風扇盤管、附件、加熱裝置、倉門環境倉對電量需求比較大，約為800kw，循環冷卻水量約80m3/h。
1.4 噪聲試驗室
該系統為發動機噪聲試驗提供必要的聲學環境控制。配合測功機與聲強、振動動態信號分析儀器，根據相關標準為各種發動機進行整機聲強聲功率測試，噪聲源、振動源識別，使用模態與頻譜分析等手段，為改善噪聲采取措施進行各種研發試驗。
發動機噪聲試驗室主要配置：房間吸聲材料面、半消聲室、房中房結構（固有頻率低于10Hz）、發動機安裝基礎平臺一套、測功機一套、環境控制系統一套、消聲裝置系統一套。
1.5 排放測試系統
本設備主要應用于發動機的開發、研制、匹配試驗及定型試驗所需的發動機排放試驗；燃油和潤滑油對發動機性能影響試驗；催化轉化器產品選用的比較試驗。
一般有以下部分組成：排放分析儀，采樣系統（分為全流采樣和部分流采樣），顆粒稱重設備，標準氣體系統等組成。
對電需求大約為200kw，循環冷卻水約70m3/h（此數值與進出水溫有關）。
2 試驗間系統
發動機試驗間是一個復雜的系統，一般有以下部分組成：
2.1 測試設備系統
測功機，控制系統，油耗儀等一系列設備，這套設備一般由測功機供應商成套供貨。
2.2 臺架系統
主要由鑄鐵地板和混凝土基礎組成，發動機試驗對減震和隔振要求很高，試驗臺在所有試驗工況內要避免發動機與臺架系統發生共振。一般由3種做法：① 剛性基礎：采用重量較大的大塊鋼筋混凝土基礎，在基底層設防振層或直接座落在地基上。此種主要用在發動機出廠試驗臺架上，有被淘汰的趨勢。② 彈性基礎：鑄鐵底板和混凝土基礎連接后放置在一定數量的減震彈簧上，或者不設置混凝土基礎而將鑄鐵底板直接放置在減震彈簧上。此種方式主要用在發動機產品開發試驗臺架上。
2.3 冷卻水系統
發動機試驗時，許多系統都需要循環水，大多為軟水。一般由下列幾種： ① 測功機循環冷卻水：用于測功機冷卻，循環水流量約50L/kw.h（此數值與進出水溫有關），進水溫度約32度，排水溫度可調，但一般不超過55度。需要軟化水。
② 發動機冷卻水：分為兩種方式：直接冷卻，采用混合水箱和發動機連成一套系統，通過往混合水箱補充冷水來控制冷卻水的溫度，此種方式冷卻效率很高，循環水流量約15L/kw.h。間接冷卻，循環冷卻水通過熱交換器控制發動機內冷卻水的溫度，效率較低，循環水流量約50L/kw.h（此數值與進出水溫有關）。
③ 機油冷卻水：間接冷卻，循環冷卻水通過熱交換器控制發動機機油溫度，效率較低，循環水流量約25L/kw.h（此數值與進出水溫有關）。
④ 燃油溫度控制冷卻水和進氣調節系統：需要6度冷凍水。
⑤ 帶渦輪增壓發動機進氣中冷也需要循環冷卻水。
2.4 供油系統
供油系統可采用高位油箱或氣動泵直接供油2種方式。① 高位油箱方式，供油壓力穩定，但油路系統復雜，管路繁多且對消防要求較高；② 氣動隔膜泵直接供油方式，油路系統簡單，對消防要求較低，但供油壓力有些許波動。
2.5 通風系統
發動機試驗時，機體本身發出大量的熱量，導致試驗間溫度升高，通風系統就是對試驗間進行換氣，以降低房間溫度同時給發動機提供新鮮空氣。一般由三種方式：上送下排、上送上排和下送上排。上送下排方式用的較多，即在房間二樓布置送風機，另需設地下室布置排風機。
2.6 排煙系統
用于發動機試驗時尾氣的排出，可每個試驗間單獨排煙，也可幾個試驗間共用排煙系統。發動機尾氣應通過消聲器或消聲坑降噪降溫后由風機引流進入煙囪，有條件的還應進行排煙凈化處理。
2.7 起吊系統
每個試驗間應該設置用于發動機上、下臺架用的起吊系統如單軌葫蘆或懸掛吊車等，起重量應視試驗發動機的重量而定。
2.8 降噪系統
發動機試驗時，產生噪聲，為防止噪聲外泄影響周圍環境，應對時間進行降噪處理。要采用符合要求的隔聲門窗，墻壁上貼吸音板，同時要做好試驗間的密封處理。
2.9 供電系統
發動機試驗室設備用電量較大，特別是電力測功機，由于功率較大，起動時會對電路產生影響，因此對變壓器的選擇有一定的要求。一般動力電和信號控制電要分開，避免大功率用電設備起動時對控制線路造成影響。發動機啟動時還需供應24V起動電源。
2.10 土建系統
試驗間由于結構復雜，并且設備基礎和留洞較多，所以對土建要求較高。發動機試驗間一般有二種布置方式：① 試驗間布置在一層，設置地下室（不設地下室也可）和二層，用于放置試驗設備和公用設施。② 試驗間布置在二層，一層作為基礎間，三層放置公用設施。
2.11 標準氣體系統
尾氣標定試驗測試法應運而生，尾氣標定試驗測試法是將整車或發動機置于于某一設定的工況下運轉，收集其排放出的尾氣輸入特定的分析儀器。同時將與某一標準相符合的標準氣體同時輸入此儀器，進行分析，比對及標定，從而得出結論。
由于標準氣體種類繁多，氣體濃度精密度要求較高，其中一些氣體還具有毒性或可燃性，所以需要一套具有高度密閉性及潔凈性的管路系統輸送標準氣體，這正是標準氣體管道輸送系統的功能所在。
3 集裝箱式發動機試驗室
現在也有采用集裝箱式發動機試驗室的，只要把公用管路接到位即可。
0 前言
發動機試驗室：發動機試驗室主要進行發動機整機性能試驗、耐久可靠性試驗、噪聲、高原模擬和冷起動試驗，排放檢測分析及其它專項性能試驗研究，為新產品開發、老產品改進、產品的定型和鑒定、質量的提高、配套的合理提供試驗依據。
試驗室布局：應注意兩方面：層高、樓板荷載、實驗室大小。
試驗室常用布置方式大致分三種：
1）中央控制室方式：試驗間兩排布置，控制室布置在兩排試驗間中間，其它辦公室及附件試驗室與控制室垂直布置。此種方式優點：試驗間集中，土地利用率高；利于公用管線布置集中；測試設備集中，便于一人管理多個試驗臺，提高效率；缺點：控制間噪聲較大，試驗間噪聲容易對周圍環境造成影響。
2）控制室分開布置方式：試驗間兩排相對面布置，兩排控制室布置在兩排試驗間的外側，其它辦公室及附件試驗室與控制室垂直布置。此種方式優點：試驗間集中，土地利用率高；控制間噪聲較小，試驗間噪聲對周圍環境影響較小。缺點：控制室分散，不利于管理。
3）L型布置方式：試驗間單排布置，控制間緊貼試驗間布置，辦公室等與控制間垂直布置；優點：試驗區與辦公區分離，公用設施可以靠近實施布置。缺點：占地面積大，利用率低。
1 試驗室主要設備
1.1 測功機
1）水力測功機：低轉速時能吸收的扭矩或功率很小，對試驗汽車發動機來說，這是它最大的弱點；其次它不便于自動化，響應慢，精度較低；但價格便宜，體積小，結構簡單，維修方便等；需循環冷卻水約為50L/kw.h（此數值與進出水溫有關）；主要用于發動機耐久試驗及出廠試驗。
2）電渦流測功機：它在較低轉速時便可達到最大扭矩，能實現自動化，且精度較高；結構簡單，價格較低；需循環冷卻水約為50L/kw.h（此數值與進出水溫有關）；可用于發動機耐久試驗、性能試驗等。
3）電力測功機：分為直流電力測功機和交流電力測功機。
直流電力測功機靈敏度和精度較高。它的最大優點是可以拖動試驗發動機或其它需要拖動的試驗設備；發動機試驗時，可向電網反饋電力；并適應于電氣化和自動化；但價格較高；一般采用風冷方式。常用于性能試驗和單缸機試驗。
交流電力測功機出具有直流電力測功機的優點外，還可以用于發動機的瞬態試驗和排放試驗；近年來得到越來越廣泛的應用。
1.2 進氣調節系統
作排放試驗時，對發動機進氣溫度、濕度、壓力有要求，而進氣調節系統就是用于產生特定條件氣體的設備。進氣調節系統需要7度冷凍水，并且需要的電的容量也較大。它主要有以下部分組成：冷凝單元，壓縮機單元，轉換單元，控制單元。
1.3 高海拔倉
該設備是一套可用于發動機臺架試驗的高海拔和高低溫（-60度到80度）環境的模擬倉，倉內模擬的大氣環境包括各種不同的大氣壓力、溫度和濕度。環境倉內放置被測試的發動機和必要的測試設備，在環境倉內要進行模擬各種不同大氣環境條件下的發動機臺架試驗，主要有以下部分組成：環境倉溫度、濕度控制系統、風速模擬風機系統、新風系統、發動機排氣系統、有害氣體監控和報警系統、計算機控制和數采系統、制冷機組裝置、墻壁、屋頂隔熱板、地面隔熱板、壓力系統、冷卻風扇盤管、附件、加熱裝置、倉門環境倉對電量需求比較大，約為800kw，循環冷卻水量約80m3/h。
1.4 噪聲試驗室
該系統為發動機噪聲試驗提供必要的聲學環境控制。配合測功機與聲強、振動動態信號分析儀器，根據相關標準為各種發動機進行整機聲強聲功率測試，噪聲源、振動源識別，使用模態與頻譜分析等手段，為改善噪聲采取措施進行各種研發試驗。
發動機噪聲試驗室主要配置：房間吸聲材料面、半消聲室、房中房結構（固有頻率低于10Hz）、發動機安裝基礎平臺一套、測功機一套、環境控制系統一套、消聲裝置系統一套。
1.5 排放測試系統
本設備主要應用于發動機的開發、研制、匹配試驗及定型試驗所需的發動機排放試驗；燃油和潤滑油對發動機性能影響試驗；催化轉化器產品選用的比較試驗。
一般有以下部分組成：排放分析儀，采樣系統（分為全流采樣和部分流采樣），顆粒稱重設備，標準氣體系統等組成。
對電需求大約為200kw，循環冷卻水約70m3/h（此數值與進出水溫有關）。
2 試驗間系統
發動機試驗間是一個復雜的系統，一般有以下部分組成：
2.1 測試設備系統
測功機，控制系統，油耗儀等一系列設備，這套設備一般由測功機供應商成套供貨。
2.2 臺架系統
主要由鑄鐵地板和混凝土基礎組成，發動機試驗對減震和隔振要求很高，試驗臺在所有試驗工況內要避免發動機與臺架系統發生共振。一般由3種做法：① 剛性基礎：采用重量較大的大塊鋼筋混凝土基礎，在基底層設防振層或直接座落在地基上。此種主要用在發動機出廠試驗臺架上，有被淘汰的趨勢。② 彈性基礎：鑄鐵底板和混凝土基礎連接后放置在一定數量的減震彈簧上，或者不設置混凝土基礎而將鑄鐵底板直接放置在減震彈簧上。此種方式主要用在發動機產品開發試驗臺架上。
2.3 冷卻水系統
發動機試驗時，許多系統都需要循環水，大多為軟水。一般由下列幾種： ① 測功機循環冷卻水：用于測功機冷卻，循環水流量約50L/kw.h（此數值與進出水溫有關），進水溫度約32度，排水溫度可調，但一般不超過55度。需要軟化水。
② 發動機冷卻水：分為兩種方式：直接冷卻，采用混合水箱和發動機連成一套系統，通過往混合水箱補充冷水來控制冷卻水的溫度，此種方式冷卻效率很高，循環水流量約15L/kw.h。間接冷卻，循環冷卻水通過熱交換器控制發動機內冷卻水的溫度，效率較低，循環水流量約50L/kw.h（此數值與進出水溫有關）。
③ 機油冷卻水：間接冷卻，循環冷卻水通過熱交換器控制發動機機油溫度，效率較低，循環水流量約25L/kw.h（此數值與進出水溫有關）。
④ 燃油溫度控制冷卻水和進氣調節系統：需要6度冷凍水。
⑤ 帶渦輪增壓發動機進氣中冷也需要循環冷卻水。
2.4 供油系統
供油系統可采用高位油箱或氣動泵直接供油2種方式。① 高位油箱方式，供油壓力穩定，但油路系統復雜，管路繁多且對消防要求較高；② 氣動隔膜泵直接供油方式，油路系統簡單，對消防要求較低，但供油壓力有些許波動。
2.5 通風系統
發動機試驗時，機體本身發出大量的熱量，導致試驗間溫度升高，通風系統就是對試驗間進行換氣，以降低房間溫度同時給發動機提供新鮮空氣。一般由三種方式：上送下排、上送上排和下送上排。上送下排方式用的較多，即在房間二樓布置送風機，另需設地下室布置排風機。
2.6 排煙系統
用于發動機試驗時尾氣的排出，可每個試驗間單獨排煙，也可幾個試驗間共用排煙系統。發動機尾氣應通過消聲器或消聲坑降噪降溫后由風機引流進入煙囪，有條件的還應進行排煙凈化處理。
2.7 起吊系統
每個試驗間應該設置用于發動機上、下臺架用的起吊系統如單軌葫蘆或懸掛吊車等，起重量應視試驗發動機的重量而定。
2.8 降噪系統
發動機試驗時，產生噪聲，為防止噪聲外泄影響周圍環境，應對時間進行降噪處理。要采用符合要求的隔聲門窗，墻壁上貼吸音板，同時要做好試驗間的密封處理。
2.9 供電系統
發動機試驗室設備用電量較大，特別是電力測功機，由于功率較大，起動時會對電路產生影響，因此對變壓器的選擇有一定的要求。一般動力電和信號控制電要分開，避免大功率用電設備起動時對控制線路造成影響。發動機啟動時還需供應24V起動電源。
2.10 土建系統
試驗間由于結構復雜，并且設備基礎和留洞較多，所以對土建要求較高。發動機試驗間一般有二種布置方式：① 試驗間布置在一層，設置地下室（不設地下室也可）和二層，用于放置試驗設備和公用設施。② 試驗間布置在二層，一層作為基礎間，三層放置公用設施。
2.11 標準氣體系統
尾氣標定試驗測試法應運而生，尾氣標定試驗測試法是將整車或發動機置于于某一設定的工況下運轉，收集其排放出的尾氣輸入特定的分析儀器。同時將與某一標準相符合的標準氣體同時輸入此儀器，進行分析，比對及標定，從而得出結論。
由于標準氣體種類繁多，氣體濃度精密度要求較高，其中一些氣體還具有毒性或可燃性，所以需要一套具有高度密閉性及潔凈性的管路系統輸送標準氣體，這正是標準氣體管道輸送系統的功能所在。
3 集裝箱式發動機試驗室
現在也有采用集裝箱式發動機試驗室的，只要把公用管路接到位即可。
成都無塵室凈化公司：凈化工程要想長期保持潔凈室的潔凈度請
無塵車間潔凈度等級標準及布局、溫濕度相關要求