浅谈某机械实验室设计建设方案
四川华锐净化 2019-03-16 10:44:33 阅读
摘要： 安全评价是实现安全生产的重要手段和基本程序，理想的安全评价包括危险性的确认和危险性的评价。分析、讨论广泛使用的安全评价方法，并提出安全评价工作中应注意的问题。
0 前言
发动机试验室：发动机试验室主要进行发动机整机性能试验、耐久可靠性试验、噪声、高原模拟和冷起动试验，排放检测分析及其它专项性能试验研究，为新产品开发、老产品改进、产品的定型和鉴定、质量的提高、配套的合理提供试验依据。
试验室布局：应注意两方面：层高、楼板荷载、实验室大小。
试验室常用布置方式大致分三种：
1）中央控制室方式：试验间两排布置，控制室布置在两排试验间中间，其它办公室及附件试验室与控制室垂直布置。此种方式优点：试验间集中，土地利用率高；利于公用管线布置集中；测试设备集中，便于一人管理多个试验台，提高效率；缺点：控制间噪声较大，试验间噪声容易对周围环境造成影响。
2）控制室分开布置方式：试验间两排相对面布置，两排控制室布置在两排试验间的外侧，其它办公室及附件试验室与控制室垂直布置。此种方式优点：试验间集中，土地利用率高；控制间噪声较小，试验间噪声对周围环境影响较小。缺点：控制室分散，不利于管理。
3）L型布置方式：试验间单排布置，控制间紧贴试验间布置，办公室等与控制间垂直布置；优点：试验区与办公区分离，公用设施可以靠近实施布置。缺点：占地面积大，利用率低。
1 试验室主要设备
1.1 测功机
1）水力测功机：低转速时能吸收的扭矩或功率很小，对试验汽车发动机来说，这是它最大的弱点；其次它不便于自动化，响应慢，精度较低；但价格便宜，体积小，结构简单，维修方便等；需循环冷却水约为50L/kw.h（此数值与进出水温有关）；主要用于发动机耐久试验及出厂试验。
2）电涡流测功机：它在较低转速时便可达到最大扭矩，能实现自动化，且精度较高；结构简单，价格较低；需循环冷却水约为50L/kw.h（此数值与进出水温有关）；可用于发动机耐久试验、性能试验等。
3）电力测功机：分为直流电力测功机和交流电力测功机。
直流电力测功机灵敏度和精度较高。它的最大优点是可以拖动试验发动机或其它需要拖动的试验设备；发动机试验时，可向电网反馈电力；并适应于电气化和自动化；但价格较高；一般采用风冷方式。常用于性能试验和单缸机试验。
交流电力测功机出具有直流电力测功机的优点外，还可以用于发动机的瞬态试验和排放试验；近年来得到越来越广泛的应用。
1.2 进气调节系统
作排放试验时，对发动机进气温度、湿度、压力有要求，而进气调节系统就是用于产生特定条件气体的设备。进气调节系统需要7度冷冻水，并且需要的电的容量也较大。它主要有以下部分组成：冷凝单元，压缩机单元，转换单元，控制单元。
1.3 高海拔仓
该设备是一套可用于发动机台架试验的高海拔和高低温（-60度到80度）环境的模拟仓，仓内模拟的大气环境包括各种不同的大气压力、温度和湿度。环境仓内放置被测试的发动机和必要的测试设备，在环境仓内要进行模拟各种不同大气环境条件下的发动机台架试验，主要有以下部分组成：环境仓温度、湿度控制系统、风速模拟风机系统、新风系统、发动机排气系统、有害气体监控和报警系统、计算机控制和数采系统、制冷机组装置、墙壁、屋顶隔热板、地面隔热板、压力系统、冷却风扇盘管、附件、加热装置、仓门环境仓对电量需求比较大，约为800kw，循环冷却水量约80m3/h。
1.4 噪声试验室
该系统为发动机噪声试验提供必要的声学环境控制。配合测功机与声强、振动动态信号分析仪器，根据相关标准为各种发动机进行整机声强声功率测试，噪声源、振动源识别，使用模态与频谱分析等手段，为改善噪声采取措施进行各种研发试验。
发动机噪声试验室主要配置：房间吸声材料面、半消声室、房中房结构（固有频率低于10Hz）、发动机安装基础平台一套、测功机一套、环境控制系统一套、消声装置系统一套。
1.5 排放测试系统
本设备主要应用于发动机的开发、研制、匹配试验及定型试验所需的发动机排放试验；燃油和润滑油对发动机性能影响试验；催化转化器产品选用的比较试验。
一般有以下部分组成：排放分析仪，采样系统（分为全流采样和部分流采样），颗粒称重设备，标准气体系统等组成。
对电需求大约为200kw，循环冷却水约70m3/h（此数值与进出水温有关）。
2 试验间系统
发动机试验间是一个复杂的系统，一般有以下部分组成：
2.1 测试设备系统
测功机，控制系统，油耗仪等一系列设备，这套设备一般由测功机供应商成套供货。
2.2 台架系统
主要由铸铁地板和混凝土基础组成，发动机试验对减震和隔振要求很高，试验台在所有试验工况内要避免发动机与台架系统发生共振。一般由3种做法：① 刚性基础：采用重量较大的大块钢筋混凝土基础，在基底层设防振层或直接座落在地基上。此种主要用在发动机出厂试验台架上，有被淘汰的趋势。② 弹性基础：铸铁底板和混凝土基础连接后放置在一定数量的减震弹簧上，或者不设置混凝土基础而将铸铁底板直接放置在减震弹簧上。此种方式主要用在发动机产品开发试验台架上。
2.3 冷却水系统
发动机试验时，许多系统都需要循环水，大多为软水。一般由下列几种： ① 测功机循环冷却水：用于测功机冷却，循环水流量约50L/kw.h（此数值与进出水温有关），进水温度约32度，排水温度可调，但一般不超过55度。需要软化水。
② 发动机冷却水：分为两种方式：直接冷却，采用混合水箱和发动机连成一套系统，通过往混合水箱补充冷水来控制冷却水的温度，此种方式冷却效率很高，循环水流量约15L/kw.h。间接冷却，循环冷却水通过热交换器控制发动机内冷却水的温度，效率较低，循环水流量约50L/kw.h（此数值与进出水温有关）。
③ 机油冷却水：间接冷却，循环冷却水通过热交换器控制发动机机油温度，效率较低，循环水流量约25L/kw.h（此数值与进出水温有关）。
④ 燃油温度控制冷却水和进气调节系统：需要6度冷冻水。
⑤ 带涡轮增压发动机进气中冷也需要循环冷却水。
2.4 供油系统
供油系统可采用高位油箱或气动泵直接供油2种方式。① 高位油箱方式，供油压力稳定，但油路系统复杂，管路繁多且对消防要求较高；② 气动隔膜泵直接供油方式，油路系统简单，对消防要求较低，但供油压力有些许波动。
2.5 通风系统
发动机试验时，机体本身发出大量的热量，导致试验间温度升高，通风系统就是对试验间进行换气，以降低房间温度同时给发动机提供新鲜空气。一般由三种方式：上送下排、上送上排和下送上排。上送下排方式用的较多，即在房间二楼布置送风机，另需设地下室布置排风机。
2.6 排烟系统
用于发动机试验时尾气的排出，可每个试验间单独排烟，也可几个试验间共用排烟系统。发动机尾气应通过消声器或消声坑降噪降温后由风机引流进入烟囱，有条件的还应进行排烟净化处理。
2.7 起吊系统
每个试验间应该设置用于发动机上、下台架用的起吊系统如单轨葫芦或悬挂吊车等，起重量应视试验发动机的重量而定。
2.8 降噪系统
发动机试验时，产生噪声，为防止噪声外泄影响周围环境，应对时间进行降噪处理。要采用符合要求的隔声门窗，墙壁上贴吸音板，同时要做好试验间的密封处理。
2.9 供电系统
发动机试验室设备用电量较大，特别是电力测功机，由于功率较大，起动时会对电路产生影响，因此对变压器的选择有一定的要求。一般动力电和信号控制电要分开，避免大功率用电设备起动时对控制线路造成影响。发动机启动时还需供应24V起动电源。
2.10 土建系统
试验间由于结构复杂，并且设备基础和留洞较多，所以对土建要求较高。发动机试验间一般有二种布置方式：① 试验间布置在一层，设置地下室（不设地下室也可）和二层，用于放置试验设备和公用设施。② 试验间布置在二层，一层作为基础间，三层放置公用设施。
2.11 标准气体系统
尾气标定试验测试法应运而生，尾气标定试验测试法是将整车或发动机置于于某一设定的工况下运转，收集其排放出的尾气输入特定的分析仪器。同时将与某一标准相符合的标准气体同时输入此仪器，进行分析，比对及标定，从而得出结论。
由于标准气体种类繁多，气体浓度精密度要求较高，其中一些气体还具有毒性或可燃性，所以需要一套具有高度密闭性及洁净性的管路系统输送标准气体，这正是标准气体管道输送系统的功能所在。
3 集装箱式发动机试验室
现在也有采用集装箱式发动机试验室的，只要把公用管路接到位即可。
0 前言
发动机试验室：发动机试验室主要进行发动机整机性能试验、耐久可靠性试验、噪声、高原模拟和冷起动试验，排放检测分析及其它专项性能试验研究，为新产品开发、老产品改进、产品的定型和鉴定、质量的提高、配套的合理提供试验依据。
试验室布局：应注意两方面：层高、楼板荷载、实验室大小。
试验室常用布置方式大致分三种：
1）中央控制室方式：试验间两排布置，控制室布置在两排试验间中间，其它办公室及附件试验室与控制室垂直布置。此种方式优点：试验间集中，土地利用率高；利于公用管线布置集中；测试设备集中，便于一人管理多个试验台，提高效率；缺点：控制间噪声较大，试验间噪声容易对周围环境造成影响。
2）控制室分开布置方式：试验间两排相对面布置，两排控制室布置在两排试验间的外侧，其它办公室及附件试验室与控制室垂直布置。此种方式优点：试验间集中，土地利用率高；控制间噪声较小，试验间噪声对周围环境影响较小。缺点：控制室分散，不利于管理。
3）L型布置方式：试验间单排布置，控制间紧贴试验间布置，办公室等与控制间垂直布置；优点：试验区与办公区分离，公用设施可以靠近实施布置。缺点：占地面积大，利用率低。
1 试验室主要设备
1.1 测功机
1）水力测功机：低转速时能吸收的扭矩或功率很小，对试验汽车发动机来说，这是它最大的弱点；其次它不便于自动化，响应慢，精度较低；但价格便宜，体积小，结构简单，维修方便等；需循环冷却水约为50L/kw.h（此数值与进出水温有关）；主要用于发动机耐久试验及出厂试验。
2）电涡流测功机：它在较低转速时便可达到最大扭矩，能实现自动化，且精度较高；结构简单，价格较低；需循环冷却水约为50L/kw.h（此数值与进出水温有关）；可用于发动机耐久试验、性能试验等。
3）电力测功机：分为直流电力测功机和交流电力测功机。
直流电力测功机灵敏度和精度较高。它的最大优点是可以拖动试验发动机或其它需要拖动的试验设备；发动机试验时，可向电网反馈电力；并适应于电气化和自动化；但价格较高；一般采用风冷方式。常用于性能试验和单缸机试验。
交流电力测功机出具有直流电力测功机的优点外，还可以用于发动机的瞬态试验和排放试验；近年来得到越来越广泛的应用。
1.2 进气调节系统
作排放试验时，对发动机进气温度、湿度、压力有要求，而进气调节系统就是用于产生特定条件气体的设备。进气调节系统需要7度冷冻水，并且需要的电的容量也较大。它主要有以下部分组成：冷凝单元，压缩机单元，转换单元，控制单元。
1.3 高海拔仓
该设备是一套可用于发动机台架试验的高海拔和高低温（-60度到80度）环境的模拟仓，仓内模拟的大气环境包括各种不同的大气压力、温度和湿度。环境仓内放置被测试的发动机和必要的测试设备，在环境仓内要进行模拟各种不同大气环境条件下的发动机台架试验，主要有以下部分组成：环境仓温度、湿度控制系统、风速模拟风机系统、新风系统、发动机排气系统、有害气体监控和报警系统、计算机控制和数采系统、制冷机组装置、墙壁、屋顶隔热板、地面隔热板、压力系统、冷却风扇盘管、附件、加热装置、仓门环境仓对电量需求比较大，约为800kw，循环冷却水量约80m3/h。
1.4 噪声试验室
该系统为发动机噪声试验提供必要的声学环境控制。配合测功机与声强、振动动态信号分析仪器，根据相关标准为各种发动机进行整机声强声功率测试，噪声源、振动源识别，使用模态与频谱分析等手段，为改善噪声采取措施进行各种研发试验。
发动机噪声试验室主要配置：房间吸声材料面、半消声室、房中房结构（固有频率低于10Hz）、发动机安装基础平台一套、测功机一套、环境控制系统一套、消声装置系统一套。
1.5 排放测试系统
本设备主要应用于发动机的开发、研制、匹配试验及定型试验所需的发动机排放试验；燃油和润滑油对发动机性能影响试验；催化转化器产品选用的比较试验。
一般有以下部分组成：排放分析仪，采样系统（分为全流采样和部分流采样），颗粒称重设备，标准气体系统等组成。
对电需求大约为200kw，循环冷却水约70m3/h（此数值与进出水温有关）。
2 试验间系统
发动机试验间是一个复杂的系统，一般有以下部分组成：
2.1 测试设备系统
测功机，控制系统，油耗仪等一系列设备，这套设备一般由测功机供应商成套供货。
2.2 台架系统
主要由铸铁地板和混凝土基础组成，发动机试验对减震和隔振要求很高，试验台在所有试验工况内要避免发动机与台架系统发生共振。一般由3种做法：① 刚性基础：采用重量较大的大块钢筋混凝土基础，在基底层设防振层或直接座落在地基上。此种主要用在发动机出厂试验台架上，有被淘汰的趋势。② 弹性基础：铸铁底板和混凝土基础连接后放置在一定数量的减震弹簧上，或者不设置混凝土基础而将铸铁底板直接放置在减震弹簧上。此种方式主要用在发动机产品开发试验台架上。
2.3 冷却水系统
发动机试验时，许多系统都需要循环水，大多为软水。一般由下列几种： ① 测功机循环冷却水：用于测功机冷却，循环水流量约50L/kw.h（此数值与进出水温有关），进水温度约32度，排水温度可调，但一般不超过55度。需要软化水。
② 发动机冷却水：分为两种方式：直接冷却，采用混合水箱和发动机连成一套系统，通过往混合水箱补充冷水来控制冷却水的温度，此种方式冷却效率很高，循环水流量约15L/kw.h。间接冷却，循环冷却水通过热交换器控制发动机内冷却水的温度，效率较低，循环水流量约50L/kw.h（此数值与进出水温有关）。
③ 机油冷却水：间接冷却，循环冷却水通过热交换器控制发动机机油温度，效率较低，循环水流量约25L/kw.h（此数值与进出水温有关）。
④ 燃油温度控制冷却水和进气调节系统：需要6度冷冻水。
⑤ 带涡轮增压发动机进气中冷也需要循环冷却水。
2.4 供油系统
供油系统可采用高位油箱或气动泵直接供油2种方式。① 高位油箱方式，供油压力稳定，但油路系统复杂，管路繁多且对消防要求较高；② 气动隔膜泵直接供油方式，油路系统简单，对消防要求较低，但供油压力有些许波动。
2.5 通风系统
发动机试验时，机体本身发出大量的热量，导致试验间温度升高，通风系统就是对试验间进行换气，以降低房间温度同时给发动机提供新鲜空气。一般由三种方式：上送下排、上送上排和下送上排。上送下排方式用的较多，即在房间二楼布置送风机，另需设地下室布置排风机。
2.6 排烟系统
用于发动机试验时尾气的排出，可每个试验间单独排烟，也可几个试验间共用排烟系统。发动机尾气应通过消声器或消声坑降噪降温后由风机引流进入烟囱，有条件的还应进行排烟净化处理。
2.7 起吊系统
每个试验间应该设置用于发动机上、下台架用的起吊系统如单轨葫芦或悬挂吊车等，起重量应视试验发动机的重量而定。
2.8 降噪系统
发动机试验时，产生噪声，为防止噪声外泄影响周围环境，应对时间进行降噪处理。要采用符合要求的隔声门窗，墙壁上贴吸音板，同时要做好试验间的密封处理。
2.9 供电系统
发动机试验室设备用电量较大，特别是电力测功机，由于功率较大，起动时会对电路产生影响，因此对变压器的选择有一定的要求。一般动力电和信号控制电要分开，避免大功率用电设备起动时对控制线路造成影响。发动机启动时还需供应24V起动电源。
2.10 土建系统
试验间由于结构复杂，并且设备基础和留洞较多，所以对土建要求较高。发动机试验间一般有二种布置方式：① 试验间布置在一层，设置地下室（不设地下室也可）和二层，用于放置试验设备和公用设施。② 试验间布置在二层，一层作为基础间，三层放置公用设施。
2.11 标准气体系统
尾气标定试验测试法应运而生，尾气标定试验测试法是将整车或发动机置于于某一设定的工况下运转，收集其排放出的尾气输入特定的分析仪器。同时将与某一标准相符合的标准气体同时输入此仪器，进行分析，比对及标定，从而得出结论。
由于标准气体种类繁多，气体浓度精密度要求较高，其中一些气体还具有毒性或可燃性，所以需要一套具有高度密闭性及洁净性的管路系统输送标准气体，这正是标准气体管道输送系统的功能所在。
3 集装箱式发动机试验室
现在也有采用集装箱式发动机试验室的，只要把公用管路接到位即可。
净化工程要想长期保持洁净室的洁净度请看下文!
无尘车间洁净度等级标准及布局、温湿度相关要求