CN210741871U - 一种冷却器模拟测试平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种气体冷却器模拟测试平台，包括：换热风道、风箱、待测气体冷却器、离心风机、换热水管，换热风道中设置有加热段和流量计，换热风道的进口端和出口端分别设置有第一温度测量装置和第二温度测量装置；风箱与换热风道的出风端相连通，待测气体冷却器的两侧分别设置有压差变送器，待测气体冷却器的一侧与风箱的换热连接口相连接，离心风机的入口与待测冷却器的另一侧相连接，出口与换热风道的进风端相连接；换热水管的进水端与待测气体冷却器的出水口相连接，出水端与待测气体冷气器的进水口相连接，换热水管上连接有水箱、水温调节装置、第三温度测量装置、变频水泵和体积流量计。

Description

一种冷却器模拟测试平台

技术领域

本实用新型属于冷却测试领域，具体涉及一种冷却器模拟测试平台。

背景技术

为满足包括风力发电机在内的各类空水冷却器的测试要求，需要对此类冷却器进行换热量性能的测试。目前常用的冷却器性能测试设备，包括分别与待测试设备串联的液体循环设备和空气循环设备，液体循环设备将加热后的液体输入待测试设备冷却器，空气循环设备将空气输入冷却器，对加热后的液体与空气在冷却器内进行热交换。但现有的冷却测试平台的风速场的均匀性不够，稳定性差，风速脉动量较大，不利于对空水冷却器进行精确测试。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的是提供一种冷却器模拟测试平台，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本实用新型提出一种气体冷却器模拟测试平台，包括：

换热风道，所述换热风道中设置有加热段和流量计，所述换热风道具有进风端和出风端，所述换热风道的进口端和出口端分别设置有第一温度测量装置和第二温度测量装置；

风箱，所述风箱与所述换热风道的出风端相连通，所述风箱上还设置有换热连接口；

待测气体冷却器，所述待测气体冷却器的一侧与所述风箱的换热连接口相连接，所述待测气体冷却器的两侧分别设置有压差变送器，所述待测气体冷却器上分别设置有进水口和出水口；

离心风机，其入口与所述待测冷却器的另一侧相连接，所述离心风机的出口与所述换热风道的进风端相连接；

换热水管，所述换热水管具有进水端和出水端，进水端与待测气体冷却器的出水口相连接，出水端与待测气体冷气器的进水口相连接，所述换热水管上连接有水箱、水温调节装置、第三温度测量装置、变频水泵和体积流量计。

本实用新型还具有以下可选特征。

可选地，所述换热风道的拐弯处设置有导流叶片。

可选地，所述水温调节装置包括风冷器和加热器，所述加热器设置在所述水箱内。

可选地，所述换热风道的进口端和出口端分别设置有压差变送器。

可选地，所述换热水管的进水端和出水端分别设置有压差变送器。

可选地，所述第一温度测量装置和所述第二温度测量装置均为测温网。

可选地，所述换热风道具有两个进口端，所述风箱具有两个换热连接口，每个所述换热连接口均与一个所述离心风机相连接，每个所述离心风机均与一个所述待测气体冷却器相连接，两个所述离心风机的出口分别与所述换热风道的两个进口端相连接。

本实用新型的冷却器模拟测试平台通过在冷却器性能测试装置上对各种冷却器模型进行试验，可以实现对各种冷却器散热性能和风阻性能的研究，可以为风力发电机设计选择最佳的冷却器结构形式和确定冷却器的结构尺寸提供准确的试验数据，为风力发电机安全可靠运行提供保证。

附图说明

图1是本实用新型的冷却器模拟测试平台的换热风道结构示意图；

图2是本实用新型的冷却器模拟测试平台的换热水管结构示意图。

在以上图中：1换热风道；2加热段；3流量计；4第一温度测量装置；5 第二温度测量装置；6风箱；7压差变送器；8待测气体冷却器；9离心风机；10换热水管；11水箱；12第三温度测量装置；13变频水泵；14体积流量计。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1

参考图1和图2，本实用新型的实施例提出一种气体冷却器模拟测试平台，包括：换热风道1、风箱6、待测气体冷却器8、离心风机9和换热水管10，换热风道1中设置有加热段2和流量计3，换热风道1具有进风端和出风端，换热风道1的进口端和出口端分别设置有第一温度测量装置4和第二温度测量装置5；风箱7与换热风道1的出风端相连通，风箱6上还设置有换热连接口；待测气体冷却器8的一侧与风箱6的换热连接口相连接，待测气体冷却器8的两侧分别设置有压差变送器7，待测气体冷却器8上分别设置有进水口和出水口；离心风机9的入口与待测气体冷却器8的另一侧相连接，离心风机9的出口与换热风道1的进风端相连接；换热水管10具有进水端和出水端，进水端与待测气体冷却器8的出水口相连接，出水端与待测气体冷气器8的进水口相连接，换热水管10上连接有水箱11、水温调节装置、第三温度测量装置12、变频水泵13 和体积流量计14。

换热风道1内的加热段2设置有多个空气加热器，可对换热风道1内的空气进行加热，使其模拟风力发电机组的工作温度；流量计3可以测量风速的大小，使工作人员可以调整离心风机9的功率，得到所需要的风速或空气流量，通过分别设置在换热风道1的进口端和出口端的第一流量测量装置4和第二流量测量装置5即可检测到待测气体冷却器8对换热风道1内的空气的换热效果。换热水管10主要为待测气体冷却器8提供换热的液体介质，一般为特定温度的水流，通过水温调节装置和第三温度测量装置12即可将通入水流控制到特定温度，体积流量计14可以测量待测气体冷气器8进行特定的冷却要求时所需的换热水流流量。

在工作时，还需要配备控制器，控制器的信号接收端与第一温度测量装置4、第二温度测量装置5、体积流量计14和第三温度测量装置12相连接，控制器的信号输出端分别与加热段2和水温调节装置相连接，通过控制器的操作面板和显示面板可对待测气体冷气器8进行检测，同时还可以调整不同的加热功率、不同的风速和水流速度，观察气体温度随时间的变化。当20分钟内被测物理量变化小于±1％时，记录实验工况及各被测物理量的数值，该工况测试完毕后，重新调整运行工况进行实验。通过处理不同风速和水速状态下各被测物理量的数值，就可以确定待测气体冷却器8的不同性能系数，实现对待测气体，就可以确定待测气体冷却器8的散热系数、风阻系数与风速之间的关系曲线，实现对气体冷却器的性能和风阻性能的关系以及与气体冷却器的尺寸关系的研究。

实施例2

参考图1，在实施例1的基础上，换热风道1的拐弯处设置有导流叶片。

导流叶片的数量有多个，并列设置在换热风道1的每个拐弯处并保持平滑过渡，可以使通过换热风道1的拐弯处气体不会因出现紊流而导致流速和压力发生太大变化，进而降低换热风道1的拐弯处对待测气体冷气器8的换热测试产生的影响。

实施例3

参考图2，在实施例2的基础上，水温调节装置包括风冷器15和加热器16，加热器16设置在水箱11内。

换热水管10在冷却部位往复折叠，风冷器15包括风机，风机正对往复折叠的管段，对通过此处管段的水流进行风力换热冷却，加热器16设置在水箱11 内，可对水箱11内的水进行直接加热，当换热水管10内的水温过高时，通过风冷器15对换热水管10内的水流进行降温，当换热水管10内的水温过低时，通过加热器16直接对水箱11内的水进行加热，即可将换热水管10内的水调整到需要的温度。

实施例4

参考图1，在实施例1的基础上，换热风道1的进口端和出口端分别设置有压差变送器7。

通过待测气体冷却器8两侧的压差变送器7测量待测气体冷却器8的压力后，因为待测气体冷却器8的一侧与风箱6连接，再通过换热风道1的进口端和出口端的压差变送器7进行调整，进而提高对待测气体冷却器8的风阻的检测的精确性。

实施例5

参考图2，在实施例1的基础上，换热水管1的进水端和出水端分别设置有压差变送器7。

通过换热水管1的进水端和出水端的压差变送器7可以检测到待测气体冷却器8的进水口和出水口之间的压差，进而得到待测气体冷却器8内部的换热水路的阻力特征。

实施例6

参考图1，在实施例1的基础上，第一温度测量装置4和第二温度测量装置 4均为测温网。

为更加全面的测量气体温度，在换热风道1的进口端和出口端分别安装了两个测温网，测温网可根据电阻值的变化来计算冷热气体温度值，这样可以确定面气体温度而不是点气体温度，两个温度传感器的测量值作为温度计算的参考值。为了保证测试装置运行的安全性，在加热段2附近还安装了一个温度传感器用来检测气体温度，防止回流式风洞因气体温度过高而造成安全隐患。

实施例7

参考图1，在以上任一实施例的基础上，换热风道1具有两个进口端，风箱 6具有两个换热连接口，每个换热连接口均与一个离心风机9相连接，每个离心风机9均与一个待测气体冷却器8相连接，两个离心风机9的出口分别与换热风道1的两个进口端相连接。

这样就可以同时对两个待测气体冷却器8进行测试，再将得出的两组测量数据取平均值，以此提高测量结果的可靠性和精确性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (7)

1.一种冷却器模拟测试平台，其特征在于，包括：

换热风道(1)，所述换热风道(1)中设置有加热段(2)和流量计(3)，所述换热风道(1)具有进风端和出风端，所述换热风道(1)的进口端和出口端分别设置有第一温度测量装置(4)和第二温度测量装置(5)；

风箱(6)，所述风箱(6)与所述换热风道(1)的出风端相连通，所述风箱(6)上还设置有换热连接口；

待测气体冷却器(8)，所述待测气体冷却器(8)的一侧与所述风箱(6)的换热连接口相连接，所述待测气体冷却器(8)的两侧分别设置有压差变送器(7)，所述待测气体冷却器(8)上分别设置有进水口和出水口；

离心风机(9)，其入口与所述待测气体冷却器(8)的另一侧相连接，所述离心风机(9)的出口与所述换热风道(1)的进风端相连接；

换热水管(10)，所述换热水管(10)具有进水端和出水端，进水端与待测气体冷却器(8)的出水口相连接，出水端与待测气体冷却器(8)的进水口相连接，所述换热水管(10)上连接有水箱(11)、水温调节装置、第三温度测量装置(12)、变频水泵(13)和体积流量计(14)。

2.根据权利要求1所述的冷却器模拟测试平台，其特征在于，所述换热风道(1)的拐弯处设置有导流叶片。

3.根据权利要求1所述的冷却器模拟测试平台，其特征在于，所述水温调节装置包括风冷器(15)和加热器(16)，所述加热器(16)设置在所述水箱(11)内。

4.根据权利要求1所述的冷却器模拟测试平台，其特征在于，所述换热风道(1)的进口端和出口端分别设置有压差变送器(7)。

5.根据权利要求1所述的冷却器模拟测试平台，其特征在于，所述换热水管(10)的进水端和出水端分别设置有压差变送器(7)。

6.根据权利要求1所述的冷却器模拟测试平台，其特征在于，所述第一温度测量装置(4)和所述第二温度测量装置(5)均为测温网。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却器模拟测试平台，其特征在于，所述换热风道(1)具有两个进口端，所述风箱(6)具有两个换热连接口，每个所述换热连接口均与一个所述离心风机(9)相连接，每个所述离心风机(9)均与一个所述待测气体冷却器(8)相连接，两个所述离心风机(9)的出口分别与所述换热风道(1)的两个进口端相连接。

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