CN110425028A - 一种试验用水系统 - Google Patents

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王振彪
张俊跃
张艳丽
李欣
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China North Engine Research Institute Tianjin
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China North Engine Research Institute Tianjin
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
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    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
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Abstract

本发明提供了一种试验用水系统，包括发动机回水管，发动机回水管的一端连接至发动机，另一端一分为二，分别为第一管路和第二管路，第一管路连接至变频泵的进口，变频泵的出口管路连接至三通阀的第一入口；第二管路连接至三通阀的第二入口，三通阀的出口连接至换热器进水管；换热器进水管安装在换热器进水口上，换热器的出水口安装换热器出水管，换热器出水管管路连接至发动机进水管；换热器同时连接外循环冷却进水管和外循环冷却回水管，由外循环水在换热器内对发动机回水管进入的冷却液进行冷却，变频器、三通阀分别信号连接至控制器。本发明所述的试验用水系统，采用变频泵，使水泵的输出流量可以根据发动机的需要进行调节。

Description

一种试验用水系统
技术领域
本发明属于机电技术领域，尤其是涉及一种试验用水系统。
背景技术
现有技术中，用于发动机实验室的试验用水系统的水泵一般采用转速固定的离心泵，水泵的输出流量不可调节。水系统的出口流量通过比例阀来进行调节，在水泵后不进入发动机的冷却液进入了旁通回路。某些工况下，即使发动机需要较少流量的冷却液，水泵也按照最大流量供应，这种结构方式的水系统具有功耗大的缺点；此外，当发动机自带的水泵工作时，水系统与发动机的冷却系统串联起来，有两个水泵同时工作，由于水系统的水泵和发动机的水泵在全部工况下很难良好匹配，所以水系统存在不稳定现象。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种试验用水系统，以解决水系统的水泵和发动机的水泵不匹配、流量及压力不稳定的问题。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种试验用水系统，包括换热器出水管、外循环冷却进水管、外循环冷却回水管、换热器、换热器进水管、三通阀、控制器、变频泵和发动机回水管，发动机回水管的一端连接至发动机，另一端一分为二，分别为第一管路和第二管路，第一管路连接至变频泵的进口，变频泵的出口管路连接至三通阀的第一入口；第二管路连接至三通阀的第二入口，三通阀的出口连接至换热器进水管；换热器进水管安装在换热器进水口上，换热器的出水口安装换热器出水管，换热器出水管管路连接至发动机进水管；换热器同时连接外循环冷却进水管和外循环冷却回水管，由外循环水在换热器内对发动机回水管进入的冷却液进行冷却，变频器、三通阀分别信号连接至控制器，控制器对变频泵进行控制，实现变频泵转速的变化；控制器对三通阀进行控制，实现三通阀的切换。
进一步的，控制器为单片机或PLC。
进一步的，控制器安装在变频泵的一侧。
进一步的，三通阀为直动式电磁阀。
进一步的，变频泵为CX-B系列变频水泵。
进一步的，换热器为管壳式换热器。
进一步的，换热器出水管、外循环冷却进水管、外循环冷却回水管和发动机回水管的材质均为PB管。
相对于现有技术，本发明所述的试验用水系统具有以下优势：
(1)本发明所述的试验用水系统，采用变频泵，使水泵的输出流量可以根据发动机的需要进行调节。
(2)本发明所述的试验用水系统，在管路上增加三通阀，当发动机自带的水泵工作时，可以使水系统自己的水泵停止工作，冷却液不经过变频泵，只利用其换热器，这个结构的水系统解决了水系统的水泵和发动机的水泵不匹配、流量及压力不稳定的问题。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的试验用水系统的示意图。
附图标记说明：
1-换热器出水管；2-外循环冷却进水管；3-外循环冷却回水管；4-换热器；5-换热器进水管；6-三通阀；7-控制器；8-变频泵；9-发动机回水管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种试验用水系统，如图1所示，包括换热器出水管1、外循环冷却进水管2、外循环冷却回水管3、换热器4、换热器进水管5、三通阀6、控制器7、变频泵8和发动机回水管9，发动机回水管9的一端连接至发动机，另一端一分为二，分别为第一管路和第二管路，第一管路连接至变频泵8的进口，变频泵8的出口管路连接至三通阀6的第一入口；第二管路连接至三通阀6的第二入口，三通阀6的出口连接至换热器进水管5；换热器进水管5安装在换热器4进水口上，换热器4的出水口安装换热器出水管1，换热器出水管1管路连接至发动机进水管；换热器4同时连接外循环冷却进水管2和外循环冷却回水管3，由外循环水在换热器4内对发动机回水管9进入的冷却液进行冷却，变频器8、三通阀6分别信号连接至控制器7，控制器7对变频泵8进行控制，实现变频泵8转速的变化；控制器7对三通阀6进行控制，实现三通阀6的切换。
控制器7为单片机或PLC。
控制器7安装在变频泵8的一侧，方便信号连接和操作。
三通阀6为直动式电磁阀，对安装位置没有特殊要求，通用性强。
变频泵8为CX-B系列变频水泵，该装置由变频器(内含PID调节器)、可编程时控开关、可编程控制器、水位显示控制器、远传压力表、水位传感器及相关电气控制部件构成，是一种具有变频调速和全自动闭环控制功能的机电一体化智能设备。
换热器4为管壳式换热器，最大换热效率可以达到14000w/m2.k，大大提高生产效率，节约成本。
换热器出水管1、外循环冷却进水管2、外循环冷却回水管3和发动机回水管9的材质均为PB管，聚丁烯(PB)综合了卫生性、加工性、表面光洁度、强度、柔韧性和连接性等优势，在物理特性、热力学特性和功能性等方面取得了综合的平衡。
一种试验用水系统的工作原理为：
当发动机进行无水泵试验时或接入水系统进行试验时，由控制器7控制三通阀6的切换，控制三通阀6的第一入口打开，第二入口关闭，出口打开，使变频泵8的出口与换热器进水管5连通；当发动机进行自带水泵试验时，由控制器7控制三通阀6切换，控制三通阀6的第二入口打开，第一入口关闭，出口打开，使发动机回水管9与换热器进水管5直接连通，同时由控制器7对变频泵8进行控制，实现变频泵8的停止和运转。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种试验用水系统，其特征在于：包括换热器出水管、外循环冷却进水管、外循环冷却回水管、换热器、换热器进水管、三通阀、控制器、变频泵和发动机回水管，发动机回水管的一端连接至发动机，另一端一分为二，分别为第一管路和第二管路，第一管路连接至变频泵的进口，变频泵的出口管路连接至三通阀的第一入口；第二管路连接至三通阀的第二入口，三通阀的出口连接至换热器进水管；换热器进水管安装在换热器进水口上，换热器的出水口安装换热器出水管，换热器出水管管路连接至发动机进水管；换热器同时连接外循环冷却进水管和外循环冷却回水管，由外循环水在换热器内对发动机回水管进入的冷却液进行冷却，变频器、三通阀分别信号连接至控制器，控制器对变频泵进行控制，实现变频泵转速的变化；控制器对三通阀进行控制，实现三通阀的切换。
2.根据权利要求1所述的一种试验用水系统，其特征在于：控制器为单片机或PLC。
3.根据权利要求1所述的一种试验用水系统，其特征在于：控制器安装在变频泵的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种试验用水系统，其特征在于：三通阀为直动式电磁阀。
5.根据权利要求1所述的一种试验用水系统，其特征在于：变频泵为CX-B系列变频水泵。
6.根据权利要求1所述的一种试验用水系统，其特征在于：换热器为管壳式换热器。
7.根据权利要求1所述的一种试验用水系统，其特征在于：换热器出水管、外循环冷却进水管、外循环冷却回水管和发动机回水管的材质均为PB管。
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