CN101963626B

CN101963626B - 极端低温环境试验方舱

Info

Publication number: CN101963626B
Application number: CN2010105100807A
Authority: CN
Inventors: 张清正; 蔡行荣; 庄衍平; 郭国良
Original assignee: Shanghai Cooltech Power Co Ltd
Current assignee: Shanghai Cooltech Power Co Ltd
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2030-10-15
Also published as: CN101963626A

Abstract

本发明公开了一种极端低温环境试验方舱，包括一集装式箱体、电控柜、内室风道、制冷机组、冷风循环系统及控制系统。箱体自左至右依次通过左、右隔板分割成操作室、中隔室及测试室。操作室中安装电控柜；中隔室作为气体混合及热量传递中心；测试室中安装待测机组，该测试室的前、后侧面的上部分别开设一测试室进风口，该测试室进风口内安装有配备变频器的风机；测试室的前侧面上还开设一测试室百叶窗；内室风道位于测试室的上部，该内室风道的一端与内室风道进风口相接，另一端位于测试室内；制冷机组的外机安装在试验方舱的左端面外，制冷机组的蒸发器安装在中隔室的中部，该蒸发器的上部与内室风道相通，下部与中隔层进风口相接。

Description

极端低温环境试验方舱

技术领域

本发明涉及一种环境试验设备，具体涉及一种极端低温环境试验方舱，用于对小型柴油发电机组、静音型发电机组的极端低温环境试验。

背景技术

发电机组广泛用于电信、财政金融部门、医院、学校、商业等部门、工矿企业等特殊用途的独立电源。发电机组制造完毕后要进行一系列试验，其中最重要的就是要在极端低温的环境下进行全面的性能试验。目前，在发电机组制造行业，尚未见有标准的环境试验室能在模拟极端低温环境条件(-40℃)下，对整套发电机组和静音型机组进行全面的性能试验。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种极端低温环境试验方舱，它能够模拟环境温度-40℃及以上各档温度，对小型柴油发电机组、静音型发电机组进行极端低温环境条件下各种电气性能的试验。

实现上述目的的一种技术方案是：一种极端低温环境试验方舱包括一集装式箱体、电控柜、内室风道、制冷机组、冷风循环系统及控制系统。其中：

所述箱体自左至右依次通过左、右隔板分割成操作室、中隔室及测试室；

所述操作室中安装所述电控柜；

所述中隔室作为气体混合及热量传递中心；

所述左隔板的上端两头分别开设一吸风口，所述右隔板上的上端开设一内室风道进风口，中部开设一中隔层进风口；

所述测试室中安装待测机组，该测试室的前、后侧面的上部分别开设一测试室进风口，该测试室进风口内安装有配备变频器的风机；所述测试室的前侧面上还开设一测试室百叶窗；

所述内室风道位于所述测试室的上部，该内室风道的一端与所述内室风道进风口相接，另一端位于所述测试室内，使所述中隔室和测试室的气流相通；

所述制冷机组的外机安装在所述试验方舱的左端面外，所述制冷机组的蒸发器安装在所述中隔室的中部，该蒸发器的上部与所述内室风道相通，下部与所述中隔层进风口相接；

所述冷风循环系统包括：

冷却气流的循环，所述蒸发器自动吸入所述中隔室内的空气，该空气在所述蒸发器中进行热交换形成冷却气流，该冷却气流通过所述内室风道进入所述测试室，对所述测试室和所述待测机组进行冷却，再通过所述中隔层进风口到达所述中隔室；

待测机组的热流循环，所述待测机组内部的散热风机吸入所述测试室内的空气，经过所述待测机组在运行过程中自身产生的热量加热形成机组热流，该机组热流从所述待测机组的排风口排出，通过所述中隔层进风口到达所述中隔室，再进入所述内室风道到达所述测试室；

新鲜空气的提供和自动热平衡，来自于所述测试室进风口的新鲜空气进入所述测试室，该新鲜空气在所述测试室内与所述冷却气流及所述机组热流依据所述电控柜提供的条件自动混合；

所述控制系统包括传感器、信号采集器、中央处理单元、控制设备、输入输出接口及操作设备，所述中央处理单元包括CPU、数据转存模块、数据处理模块及功能转换模块；所述操作设备包括人机界面或远程通讯；所述传感器通过数据总线与所述信号采集器连接，所述信号采集器与所述CPU连接，所述CPU分别与所述数据转存模块、数据处理模块及功能转换模块连接，所述功能转换模块通过数据总线与所述控制设备连接，所述输入输出接口分别通过数据总线与所述CPU和所述操作设备连接；

通过所述人机界面或远程通讯输入设定的相关条件信号，这些相关条件信号通过所述输入输出接口送至所述CPU，所述CPU发出数据采样信号至所述信号采集器，所述信号采集器收集所述传感器发出的实时信号并回传至所述CPU，所述CPU将这些实时信号通过所述数据处理模块进行数据运算并通过所述数据转存模块进行转存，再通过所述功能转换模块转换成若干控制信号并传给所述控制设备，最后再通过所述输入输出接口传送指令给操作设备。

上述的极端低温环境试验方舱，其中，所述人机界面或远程通讯输入的相关条件信号包括温度信号、湿度信号及气压信号；所述传感器发出的实时信号包括标准电压信号、标准电流信号、频率信号、热电偶信号及热电阻信号；所述控制设备包括变频控制器、流量控制器、温度补偿器、仪表兼容器、数字校正器、位式调节器及平衡调温调湿器；所述操作设备还包括自动风量调整装置、自动百叶窗角度调整装置、报警输出装置、数据传送装置及打印装置。

上述的极端低温环境试验方舱，其中，所述制冷机组包括压缩机、空气冷却器、膨胀阀、汽液分离器和风冷冷凝器。

上述的极端低温环境试验方舱，其中，所述操作室的后侧面上设有一进风口和一百叶窗，所述操作室的前侧面上设有一扇操作室门。

上述的极端低温环境试验方舱，其中，所述蒸发器通过一固定架安装在所述中隔室中。

上述的极端低温环境试验方舱，其中，所述测试室的右端面上开设一扇测试室门，该测试室门和所述测试室的前侧面上分别设有一观察窗。

本发明的极端低温环境试验方舱的技术方案，采用标准集装箱的形式，内置制冷、控温、保温等装置，能够模拟环境温度-40℃及以上各档温度，对小型柴油发电机组、静音型发电机组进行极端低温环境条件下各种电气性能的试验。同时，该试验方舱的标准集装箱的外型结构，能实现快速移动和露天停放使用，极大地方便了用户的使用。

附图说明

图1为本发明的极端低温环境试验方舱的结构示意图；

图2为图1中的A-A向剖视图；

图3为图1中的B-B向剖视图；

图4为图1中的C-C向剖视图；

图5为图2中的D-D向剖视图；

图6为本发明的极端低温环境试验方舱在冷却时的气体循环示意图；

图7为本发明的极端低温环境试验方舱的控制系统结构框图。

具体实施方式

下面通过具体地实施例并结合附图对本发明的技术方案进行说明：

请参阅图1至图5，本发明的一种极端低温环境试验方舱，包括一箱体100、电控柜6、内室风道2、制冷机组、冷风循环系统及控制系统。

箱体100为集装箱式，省去了建造试验室的昂贵费用和土地占用，能实现快速移动和露天停放使用，极大地方便了用户的使用；箱体1自左至右依次通过左、右隔板21、22分割成操作室8、中隔室11及测试室9。箱体100的内壁上还覆设有保温层，保温层为硬质聚氨脂发泡加上少量的超细玻璃棉和岩棉，具有强度高，保温性有好等特点。

操作室8中安装电控柜6；操作室8的后侧面上设有一进风口1和一百叶窗7，操作室8的前侧面上设有一扇操作室门10。

测试室9中安装待测机组4，该测试室9的前、后侧面的上部分别开设一测试室进风口3，该测试室进风口3内安装有配备变频器的风机，能根据电控柜6设定的参数，依据测试室9内的具体温度情况，调节风机的转速；测试室9的前侧面上还开设一测试室百叶窗12和一观察窗13；测试室9的右端面上开设一扇测试室门17，该测试室门17上也设有一观察窗16。观察窗13和观察窗16的外框采用铝塑材料、双层防爆玻璃，方便观察测试室9内机组设备的试验状况，外型整体美观大方。

中隔室11作为气体混合及热量传递中心。左隔板21的上端两头分别开设一吸风口，右隔板22上的上端开设一内室风道进风口，中部开设一可调节大小的中隔层进风口5。

内室风道2位于测试室9的上部，该内室风道2的一端与右隔板22上的内室风道进风口相接，另一端位于测试室9内，使中隔室11和测试室9的气流相通。

本方舱采用采用成套制冷压缩机组冷却测试室内的空气，利用内部的蒸发器15循环风机使室内空气自动循环。以保持测试室9内温度的均匀和稳定。

制冷机组的外机18安装在试验方舱的左端面外，制冷机组的蒸发器15通过一固定架14安装在中隔室11的中部，该蒸发器15的上部与内室风道2相通，下部与中隔层进风口5相接。

制冷机组包括压缩机、空气冷却器、膨胀阀、汽液分离器和风冷冷凝器，用管道将室内外机连接成一个闭式的用制冷剂R22的循环系统，其工作过程如下：液态的高压制冷剂从冷凝器出来，经过膨胀阀节流降压后进入蒸发器，借助管外空气的热量而蒸发成低压蒸汽，然后被压缩机吸入并压缩至冷凝器，放热后冷凝成高压液体，从而完成了一个制冷循环。

测试室9内空气通过蒸发器15被冷却后被风机送回测试室9；由于压缩机、风机的不断工作，测试室9内的温度不断下降，最终达到要求的低温设定值。

再请参阅图6，冷风循环系统包括冷却气流的循环、待测机组的热流循环及新鲜空气的提供和自动热平衡。

冷却气流的循环为：蒸发器15自动吸入中隔室11内的空气，该空气在蒸发器15中进行热交换形成冷却气流200，该冷却气流200通过内室风道2进入测试室9，对测试室9和待测机组4进行冷却，再通过中隔层进风口5到达中隔室11。

待测机组的热流循环为：待测机组4内部的散热风机吸入测试室9内的空气，经过待测机组4在运行过程中自身产生的热量加热形成机组热流300，该机组热流300从待测机组4的排风口排出，通过中隔层进风口5到达中隔室11，再进入内室风道2到达测试室9。

新鲜空气的提供和自动热平衡为：来自于测试室进风口3的新鲜空气400进入测试室9，该新鲜空气400在测试室9内与冷却气流200及机组热流300依据电控柜提供的条件自动混合。

再请参阅图7，控制系统包括传感器51、信号采集器52、中央处理单元50、控制设备53、输入输出接口54及操作设备55。中央处理单元50包括CPU500、数据转存模块501、数据处理模块502及功能转换模块503；操作设备53包括人机界面531、远程通讯532、自动风量调整装置533、自动百叶窗角度调整装置534、报警输出装置535、数据传送装置536及打印装置537；控制设备55包括变频控制器551、流量控制器552、温度补偿器553、仪表兼容器554、数字校正器555、位式调节器556及平衡调温调湿器557。

传感器51通过数据总线61与信号采集器52连接，信号采集器52通过与CPU500连接，CPU500通过分别与数据转存模块501、数据处理模块502及功能转换模块503连接，功能转换模块503通过数据总线62与控制设备53连接，输入输出接口54分别通过数据总线63与CPU500和操作设备55连接。

通过人机界面531或远程通讯532输入设定的相关条件信号，这些相关条件信号通过输入输出接口54送至CPU500，这些相关条件信号包括温度信号、湿度信号及气压信号；CPU500发出数据采样信号至信号采集器52，信号采集器52收集传感器51发出的实时信号并回传至CPU500，传感器51发出的实时信号包括标准电压信号、标准电流信号、频率信号、热电偶信号及热电阻信号；CPU500将这些实时信号通过数据处理模块502进行数据运算并通过数据转存模块501进行转存，再通过功能转换模块403转换成若干控制信号并传给控制设备53，最后再通过输入输出接口54传送指令给操作设备55。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims

1.一种极端低温环境试验方舱，其特征在于，所述试验方舱包括一集装式箱体、电控柜、内室风道、制冷机组、冷风循环系统及控制系统，

所述操作室中安装所述电控柜；

所述中隔室作为气体混合及热量传递中心；

所述冷风循环系统包括：

2.根据权利要求1所述的极端低温环境试验方舱，其特征在于，

所述人机界面或远程通讯输入设定的相关条件信号包括温度信号、湿度信号及气压信号；

所述传感器发出的实时信号包括标准电压信号、标准电流信号、频率信号、热电偶信号及热电阻信号；

所述控制设备包括变频控制器、流量控制器、温度补偿器、仪表兼容器、数字校正器、位式调节器及平衡调温调湿器；

所述操作设备还包括自动风量调整装置、自动百叶窗角度调整装置、报警输出装置、数据传送装置及打印装置。

3.根据权利要求1所述的极端低温环境试验方舱，其特征在于，所述制冷机组包括压缩机、空气冷却器、膨胀阀、汽液分离器和风冷冷凝器。

4.根据权利要求1所述的极端低温环境试验方舱，其特征在于，所述操作室的后侧面上设有一进风口和一百叶窗，所述操作室的前侧面上设有一扇操作室门。

5.根据权利要求1所述的极端低温环境试验方舱，其特征在于，所述蒸发器通过一固定架安装在所述中隔室中。

6.根据权利要求1所述的极端低温环境试验方舱，其特征在于，所述测试室的右端面上开设一扇测试室门，该测试室门和所述测试室的前侧面上分别设有一观察窗。