CN102166535B

CN102166535B - 一种大空间试验室蒸汽雾供给系统

Info

Publication number: CN102166535B
Application number: CN2010106034412A
Authority: CN
Inventors: 黄勇; 李莹; 王浚
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102166535A

Abstract

本发明公开了一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，包括大空间试验室、供雾系统、排雾系统；大空间试验室上部设置有顶部风道，顶部风道上开有风孔，风道A与风道B安装在大空间试验室内侧壁上，风道A、风道B与顶部风道相通；风道A与风道B的底部开有回风口，风道A与风道B内设置有风机；所述供雾系统用来产生蒸汽雾，并将蒸汽雾输送至大空间试验室内；排雾系统用来将大空间试验室内蒸汽雾迅速排出供雾系统。本发明优点在于：可使蒸汽雾快速、高效、均匀的进入试验室；试验室内空气可通过风道循环流动，空气循环与供雾系统配合，使蒸汽雾在分布均匀性上更加满足试验要求；通过自动调节阀和压力传感器控制蒸汽雾的流量，使供给过程简便、有效。

Description

一种大空间试验室蒸汽雾供给系统

技术领域

本发明涉及一种蒸汽雾系统，特别是一种用于在大空间试验室内模拟雾环境的蒸汽雾系统。

背景技术

天气和气候对经济和社会有着重要影响。在世界上很多地区，工业、农业及商业的能效指数直接与气候条件挂钩。自然界中的雾使能见度降低，对陆运、海运、空运有严重影响。受天气影响的国际机场停运营一天，飞机因此不能正常起降带来的损失可达数十万美元。为了开展人工除雾的试验，需要提供大空间试验室的人工雾环境。

此外，电网中运行的绝缘子表面染有污秽时，一般在污层受潮湿润之后其绝缘性能才降低，当降到一定程度后就会发生闪络。据统计，由于雾湿润污层而引起的闪络占污闪事故的40％以上。在这些不同的行业中，对大空间试验室的人工雾环境都有迫切的需求。

在现有技术条件下，提供蒸汽雾的方法一般有两种：一种是用电热锅炉作为雾源，提供压力略大于常压的饱和水蒸气，经管道输入试验室；另一种是用设在试验室内的水箱供雾，采用对水箱内的水通电加热的方式。虽然两种方法都可提供蒸汽雾，但当试验件的尺寸较长时，由于室内雾浓度不均匀导致试件受潮不均，将会影响试验结果的准确性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种简便、有效的适用于大空间试验室的蒸汽雾供给系统，可使蒸汽雾快速、高效地进入大空间试验室，且大空间试验室内蒸汽雾分布的均匀性更好。

本发明一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，包括大空间试验室、供雾系统与排雾系统；大空间试验室上连接有供雾系统与排雾系统。其中，大空间试验室上部设置有顶部风道，顶部风道上开有风孔，风道A与风道B对称安装在大空间试验室两相对内侧壁面上，风道A、风道B与顶部风道相通；风道A与风道B的底部开有回风口，风道A与风道B内同一水平面上设置有至少一个风机，风道A与风道B内的风机相互对称设置；

所述供雾系统用来产生蒸汽雾，并将蒸汽雾输送至大空间试验室内，包括水处理设备、电加热锅炉、流量计、自动调节阀、压力传感器及供雾管道；其中，水处理设备、电加热锅炉、流量计、自动调节阀、压力传感器均位于大空间试验室外部；供雾管路位于大空间试验室内部；所述水处理设备通过管路与至少一个电加热锅炉一端相连，电加热锅炉另一端通过管路依次连接有流量计、自动调节阀、压力传感器；至少两条供雾管道安装在大空间试验室的上部分与下部分或左部分与右部分的侧壁上。各条供雾管道均与压力传感器相连；供雾管道上设置有喷嘴；

排雾系统包括排雾风机及排雾阀门；排雾阀门通过管路与大空间试验室侧壁相连，且与大空间试验室内部相通；排雾阀门通过管路与排雾风机相连。

本发明的优点在于：

1、本发明蒸汽雾供给系统通过在大空间试验室的上部分与下部分或左部分与右部分的侧壁上均安装供雾管道，使蒸汽雾快速、高效、均匀的进入试验室；

2、本发明蒸汽雾供给系统中大空间试验室内空气可通过风道循环流动，空气循环与供雾系统配合，使蒸汽雾在分布均匀性上更加满足试验要求；

3、本发明蒸汽雾供给系统通过自动调节阀和压力传感器控制蒸汽雾的流量，使蒸汽雾供给过程简便、有效。

附图说明

图1为本发明蒸汽雾供给系统结构左视剖视图；

图2为本发明蒸汽雾供给系统中大空间试验室结构俯视剖视图；

图3为本发明蒸汽雾供给系统中供雾系统结构框图。

图中：

1-大空间试验室 2-供雾系统 3-排雾系统 4-外部控制系统 101-风孔板

102-风孔 103-风道A 104-风道B 105-回风口 106-风机

107-顶部风道 201-水处理设 202-电加热 203-流量计 204-自动调

备锅炉节阀

205-压力传感 206-供雾管道 207-喷嘴 301-排雾系统 302-排雾阀

器门

具体实施方式

下面结合附图来对本发明作出进一步说明。

如图1、图2所示，本发明的大空间试验室蒸汽雾系统包括大空间试验室1、供雾系统2与排雾系统3。大空间试验室1上连接有供雾系统2与排雾系统3。在大空间试验室1内部设置有风道A103、风道B104、顶部风道107、风孔板14。

其中，大空间试验室1为矩形结构，在大空间试验室1上部设置有顶部风道107。风道A103与风道B104对称安装在大空间试验室1两相对内侧壁面上，风道A103、风道B104垂直于水平面且与顶部风道107相通。风道A103与风道B104的底部开有回风口105，风道A103与风道B104内同一水平面上设置有至少一个风机106，风道A103与风道B104内的风机106相互对称设置。在本实施例中，在大空间试验室1的上部水平安装有风孔板101，风孔板101的形状和面积与大空间试验室1横截面相等，风孔板上开有风孔102，风孔板101与大空间试验室1顶部间形成顶部风道107。

所述供雾系统2用来产生蒸汽雾，并输送至大空间试验室1内部，包括水处理设备201、电加热锅炉202、流量计203、自动调节阀204、压力传感器205及供雾管道206；其中，水处理设备201、电加热锅炉202、流量计203、自动调节阀204、压力传感器205均位于大空间试验室1外部；供雾管道206位于大空间试验室1内部。所述水处理设备201通过管路与电加热锅炉202一端相连，电加热锅炉202可以为一个，也可以根据试验需要将多个电加热锅炉202以并联的方式与水处理设备201相连，电加热锅炉202另一端通过管路依次连接有流量计203、自动调节阀204、压力传感器205。供雾管道206至少为2n条，n为自然数，且n≥0，每n条供雾管道206分别设置在大空间试验室1的上部分与下部分或左部分与右部分的侧壁上，由此可保证大空间试验室1内部被供给的蒸汽雾的均匀性。每条供雾管道206均与压力传感器205相连。每条供雾管道206上设置有喷嘴207。上述供雾管道206也可为m条，m为正奇数，且m≥3，此种情况下，由于大空间试验室1的上部分与下部分或左部分与右部分的侧壁上无法平均分配各部分上的供雾管道206数量，因此可根据调整各部分供雾管道206上的喷嘴207数量保证大空间试验室1内部被供给的蒸汽雾的均匀性。本实施例中在大空间试验室1内部，且与风道A103、风道B 104所在内壁相邻的同一内壁的上方与下方，分别设置有一条供雾管道206，每条供雾管道206上沿水平方向均匀设置喷嘴207，且两条供雾管道206分别位于两内壁的上方与下方，由此使供雾装置2中的供雾管道206向大空间试验室1内提供的蒸汽雾更加均匀。

本发明蒸汽雾系统通过水处理设备201获得的软化水，通过电加热锅炉202使软化水受热，产生饱和水蒸气；饱和水蒸气经流量计203、自动调节阀204、压力传感器205最终进入到供雾管道206，并通过供雾管道206上的喷嘴207将饱和水蒸气喷入大空间试验室1内，从而在大空间试验室1内产生蒸汽雾。如图3所示，所述饱和水蒸气的流量通过流量计203测得，并由自动调节阀204控制饱和水蒸气的流量。饱和水蒸气在管道中的压力通过压力传感器205采集，压力传感器205将采集到得压力信号经外部控制系统4分析处理转化为电信号，由此控制自动调节阀204工作，从而控制进入到大空间试验室1内的饱和水蒸气的量。由于喷嘴207沿水平方向均匀分布在供雾管道206上，因此保证了蒸汽雾在水平方向上的均匀性，饱和水蒸气沿水平方向喷出后，即随着空气循环在大空间试验室1内沿垂直方向循环流动，可有效地提高蒸汽雾的均匀性，保证试验结果准确。

大空间试验室1内的空气与蒸汽雾通过风道A103、风道B104内的风机106，由风道下方的回风口105抽吸进入风道A103与风道B104，在风机106的带动下继续向上流动，最终进入到顶部风道中。然后经送风孔板101的风孔102均匀地进入大空间试验室1上方，使大空间试验室1内的空气与蒸汽雾循环，蒸汽雾可随着大空间试验室1内的空气在大空间试验室1内垂直方向上循环流动，从而保证蒸汽雾在垂直方向上的均匀性。由于本发明中风道A103与风道B104具有足够的长度，使风道A103与风道B104内的空气和蒸汽雾在进入到风道A103与风道B104的上部后，可以充分混合，流动平稳。

排雾系统3由排雾风机302及排雾阀门301连接构成。排雾阀门301通过管路与大空间试验室1侧壁相连，且与大空间试验室1内部相通。排雾阀门301通过管路与排雾风机302相连。在进行排雾时，首先需关闭自动调节阀204，然后打开排雾阀门302、随后启动排雾风机301，从而将大空间试验室1内的蒸汽雾抽吸到大空间试验室1外部。

实施例：根据本发明蒸汽雾供给装置对内径为22m、高为34m的大空间试验室内1供给蒸汽雾，实现大空间试验室1内的蒸汽雾模拟。

根据试验要求在大空间试验室1内分别产生压力为170Kpa与185Kpa的蒸汽雾，且将蒸汽雾压力精度控制在小于±4％。

通过在供雾系统中的水处理设备201与四台电加热锅炉202相连，在对大空间试验室1中供雾过程中四台锅炉全开，将压力传感器205压力设置为170Kpa，在对大空间试验室1进行蒸汽雾供给10分钟后，测得大空间试验室1内蒸汽雾的压力为169～172Kpa，可见蒸汽雾压力精度小于±1.2％。

随后将压力传感器205压力设置为185Kpa，在对大空间试验室1进行蒸汽雾供给10分钟后，测得大空间试验室1内热雾压力为184～-188Kpa，可见蒸汽雾压力精度小于±1.6％。

由此可见本发明蒸汽雾供给系统完全满足试验要求，且控制蒸汽雾的精度高。

Claims

1.一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，其特征在于：包括特大空间试验室、供雾系统与排雾系统；大空间试验室上连接有供雾系统与排雾系统；

其中，大空间试验室上部设置有顶部风道，顶部风道上开有风孔，风道A与风道B对称安装在大空间试验室两相对内侧壁面上，风道A、风道B与顶部风道相通；风道A与风道B的底部开有回风口，风道A与风道B内同一水平面上设置有至少一个风机，风道A与风道B内的风机相互对称设置；

所述供雾系统用来产生蒸汽雾，并将蒸汽雾输送至大空间试验室内，包括水处理设备、电加热锅炉、流量计、自动调节阀、压力传感器及供雾管道；其中，水处理设备、电加热锅炉、流量计、自动调节阀、压力传感器均位于大空间试验室外部；供雾管道位于大空间试验室内部；所述水处理设备通过管路与至少一个电加热锅炉一端相连，电加热锅炉另一端通过管路依次连接有流量计、自动调节阀、压力传感器；至少两条供雾管道安装在大空间试验室的上部分与下部分或左部分与右部分的侧壁上；各条供雾管道均与压力传感器相连；供雾管道上设置有喷嘴；

2.如权利要求1所述一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，其特征在于：所述顶部风道的构成为：在大空间试验室上部水平设置风孔板，风孔板上开有风孔，风孔板的形状和面积与大空间试验室横截面相等。

3.如权利要求1所述一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，其特征在于：所述风道A、风道B垂直于水平面。

4.如权利要求1所述一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，其特征在于：所述供雾管道至少为2n条，n为自然数，且n≥1，每n条供雾管道分别设置在大空间试验室的上部分与下部分或左部分与右部分的侧壁上。

5.如权利要求1所述一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，其特征在于：所述大空间试验室内部与风道A、风道B所在内壁相邻的同一内壁的上方与下方，分别设置有一条供雾管道，每个供雾管道上沿水平方向均匀设置喷嘴。

6.如权利要求1所述一种大空间试验室蒸汽雾供给系统，其特征在于：通过水处理设备获得的软化水，通过电加热锅炉使软化水受热，产生饱和水蒸气；饱和水蒸气经流量计、自动调节阀、压力传感器最终进入到供雾管道，并通过供雾管道上的喷嘴将饱和水蒸气喷入大空间试验室内，从而在大空间试验室内产生蒸汽雾；在进行排雾时，首先关闭自动调节阀，然后打开排雾阀门、随后启动排雾风机，从而将大空间试验室内的蒸汽雾抽吸到大空间试验室外部。