本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),具體涉及一種供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,在供暖設(shè)備中設(shè)置有供暖末端裝置,該供暖末端裝置為熱媒水盤(pán)管等形式,供暖設(shè)備為該供暖末端裝置供熱媒水,熱媒水與空氣進(jìn)行熱交換,以實(shí)現(xiàn)將空氣加熱。為了保證熱媒水與空氣的熱交換過(guò)程中供暖末端裝置散熱性能較高,故在供暖末端裝置出廠前等時(shí)候需要對(duì)供暖末端裝置進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試過(guò)程中需要對(duì)供暖末端裝置的進(jìn)出口溫度進(jìn)行測(cè)試,并測(cè)試流過(guò)供暖末端裝置內(nèi)熱媒水單位時(shí)間內(nèi)的流量,在熱傳遞過(guò)程中交換的熱負(fù)荷Q,熱負(fù)荷Q能夠用于評(píng)價(jià)供暖末端裝置的換熱能力,為了得到熱負(fù)荷Q,其計(jì)算公式為:Q=M*C*(T2-T1),式中,T2為供暖末端裝置的出水端的溫度(T2的單位為K),T1為供暖末端裝置的進(jìn)水端的溫度(T1的單位為K),C為比熱容(C的單位為),M為熱媒水單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)供暖末端裝置的質(zhì)量(M的單位為kg)。為了得到熱媒水單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)供暖末端裝置的質(zhì)量M,根據(jù)公式M=ρ*v*s(式中,ρ為水的密度;v為熱媒水的流速;s為流過(guò)的供暖末端裝置的截面面積)。綜上所述,為了對(duì)供暖末端裝置換熱能力進(jìn)行評(píng)價(jià),必須對(duì)T2、T1以及M進(jìn)行測(cè)試,但是現(xiàn)有裝置存在的缺點(diǎn)為:
1)現(xiàn)有技術(shù)中,沒(méi)有輔助測(cè)試的設(shè)備能對(duì)影響供暖末端裝置散熱性能的指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試;
2)再加上,現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有考慮熱媒水溫變化、熱媒水流量變化、散熱環(huán)境等影響,而熱媒水溫變化和熱媒水流量變化直接體現(xiàn)的是供暖末端裝置的不同工況,沒(méi)有在不同工況下進(jìn)行測(cè)量以評(píng)價(jià)不同工況下的散熱性能,而散熱環(huán)境的變化直接關(guān)系到T2和T1的變化,故導(dǎo)致對(duì)供暖末端裝置的散熱性能評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確,再加上,流量的測(cè)量一般采用流量計(jì)的測(cè)量,而一般流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果不夠精確,進(jìn)一步導(dǎo)致對(duì)供暖末端裝置的散熱性能評(píng)價(jià)不夠精確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),為評(píng)價(jià)測(cè)試供暖設(shè)備的供暖末端裝置的換熱性提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
一種供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括:
測(cè)試小室,其包括內(nèi)層墻壁,內(nèi)層墻壁內(nèi)形成測(cè)試環(huán)境艙,內(nèi)層墻壁外設(shè)置有外層墻壁,內(nèi)層墻壁與外層墻壁之間形成空氣調(diào)控腔,測(cè)試環(huán)境艙用于置入待測(cè)試的供暖末端裝置;
熱水供應(yīng)裝置,其輸出部與供暖末端裝置的進(jìn)水端相連,其輸入部與供暖末端裝置的出水端相連,以為供暖末端裝置提供熱媒水;
空氣冷卻控制系統(tǒng),其包括空氣調(diào)節(jié)機(jī)組,空氣調(diào)節(jié)機(jī)組輸入端與空氣調(diào)控腔底部連通,空氣調(diào)節(jié)機(jī)組輸出端與空氣調(diào)控腔頂部連通,以將測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)傳遞至空氣調(diào)控腔內(nèi)的熱量及時(shí)排出;以及
監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng),監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)包括艙室溫度傳感器、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、流量檢測(cè)裝置以及控制電路,艙室溫度傳感器、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、流量檢測(cè)裝置均與控制電路相連,艙室溫度傳感器設(shè)置于測(cè)試環(huán)境艙內(nèi),以檢測(cè)測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)的溫度;進(jìn)口溫度傳感器設(shè)置于供暖末端裝置的進(jìn)水端,以檢測(cè)供暖末端裝置的進(jìn)水端的溫度;出口溫度傳感器設(shè)置于供暖末端裝置的出水端,以檢測(cè)供暖末端裝置的出水端的溫度;流量檢測(cè)裝置設(shè)置于熱水供應(yīng)裝置的管路上,以檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)供暖末端裝置的熱媒水的質(zhì)量;熱水供應(yīng)裝置空氣冷卻控制系統(tǒng)與監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)相連,以控制空氣冷卻控制系統(tǒng)將測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)溫度控制在恒定溫度;
其中,內(nèi)層墻壁采用導(dǎo)熱材料制成,外層墻壁采用隔熱材料制成。
優(yōu)選的是,熱水供應(yīng)裝置還包括:
低水位箱,其頂部設(shè)置有連通自來(lái)水管的進(jìn)水管,其底部設(shè)置有泄水管,進(jìn)水管上設(shè)置開(kāi)閉進(jìn)水管的第一閥門(mén),泄水管上設(shè)置有開(kāi)閉泄水管的第二閥門(mén),低水位箱內(nèi)設(shè)置有用于一次加熱低水位箱內(nèi)水的第一加熱器;
高水位箱,其底面所在位置高于低水位箱頂面所在位置,其內(nèi)設(shè)置有用于二次加熱高水位箱內(nèi)水的第二加熱器;以及
水泵,水泵進(jìn)水端通過(guò)第三閥門(mén)與低水位箱連通,水泵出水端與高水位箱連通;
其中,高水位箱底部設(shè)置有用于連通供暖末端裝置進(jìn)水端的供液管,供液管為熱水供應(yīng)裝置的輸出部,供液管上設(shè)置用于開(kāi)閉供液管的第五閥門(mén),低水位箱的頂部設(shè)置有用于連通供暖末端裝置出水端的回液管,回液管為熱水供應(yīng)裝置的輸入部。
優(yōu)選的是,監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)還包括:
熱媒水溫度傳感器,其設(shè)置于高水位箱內(nèi),以采集高水位箱內(nèi)水溫度,第二加熱器與控制電路相連,以在控制電路的控制下將高水位箱內(nèi)的熱媒水溫度控制為指定溫度。
優(yōu)選的是,控制電路包括:
第一信號(hào)處理電路,其輸入端與艙室溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)空氣溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到腔室溫度數(shù)字信號(hào);
第二信號(hào)處理電路,其輸入端與熱媒水溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的高水位箱內(nèi)水溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到水位箱溫度數(shù)字信號(hào);
第三信號(hào)處理電路,其輸入端與進(jìn)口溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的供暖末端裝置進(jìn)口端內(nèi)水溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到進(jìn)口溫度數(shù)字信號(hào);
第四信號(hào)處理電路,其輸入端與出口溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的供暖末端裝置出口端內(nèi)水溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到出口溫度數(shù)字信號(hào);
控制器,第一信號(hào)處理電路、第二信號(hào)處理電路、第三信號(hào)處理電路以及第四信號(hào)處理電路的輸出端均連接至控制器;以及
加熱器驅(qū)動(dòng)電路,控制器通過(guò)加熱器驅(qū)動(dòng)電路連接第二加熱器,以水位箱溫度數(shù)字信號(hào)控制第二加熱器的運(yùn)作;
其中,控制器還與空氣冷卻控制系統(tǒng)電連接,以根據(jù)腔室溫度數(shù)字信號(hào)、水位箱溫度數(shù)字信號(hào)、進(jìn)口溫度數(shù)字信號(hào)、出口溫度數(shù)字信號(hào)以及溫水的流量控制空氣冷卻控制系統(tǒng)的運(yùn)作。
優(yōu)選的是,流量檢測(cè)裝置包括電子稱,電子稱頂面所在位置低于高水位箱底面所在位置,在冷卻器于低水位箱連接的通路上設(shè)置有水路切換機(jī)構(gòu),電子稱設(shè)置于水路切換機(jī)構(gòu)旁,水路切換機(jī)構(gòu)與控制器相連,以在控制器的控制下使得經(jīng)過(guò)冷卻器的回水流入至低水位箱或電子稱內(nèi);電子稱與控制器相連,以得到單位時(shí)間內(nèi)回水的質(zhì)量。
優(yōu)選的是,水路切換機(jī)構(gòu)包括:
承接器,其為杯狀結(jié)構(gòu),承接器的盛水槽內(nèi)設(shè)置有隔離板,隔離板將盛水槽分隔為相互獨(dú)立的第一水槽和第二水槽,第一水槽連通至低水位箱,電子稱包括稱體以及位于稱體上的量杯,第二水槽底面上開(kāi)設(shè)有位于量杯正上方的出水孔;
漏斗,冷卻器第一通道出口連接有管道,漏斗位于管道出口的下方,且漏斗位于隔離板上方;
導(dǎo)向桿,導(dǎo)向桿橫跨盛水槽且與承接器連接,導(dǎo)向桿位于隔離板上方,漏斗滑動(dòng)地與導(dǎo)向桿連接;
電磁鐵,其設(shè)置在承接器內(nèi)壁上且位于隔離板一側(cè),電磁鐵與控制器電連接;
永磁鐵,其設(shè)置于漏斗的底部且與電磁鐵相對(duì)設(shè)置;以及
彈簧,其一端與承接器內(nèi)壁連接,其另一端與漏斗連接;
其中,彈簧位于漏斗靠近電磁鐵的一側(cè),且在彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí),漏斗出口與第一水槽對(duì)準(zhǔn);當(dāng)電磁鐵通電后,電磁鐵與永磁鐵相吸,漏斗出口與第二水槽對(duì)準(zhǔn)。
優(yōu)選的是,熱水供應(yīng)裝置還包括冷卻器,冷卻器內(nèi)設(shè)置有第一通道和第二通道,冷卻器設(shè)置在回液管上,供暖末端裝置通過(guò)冷卻器的第一通道連通至水路切換機(jī)構(gòu),第二通道一端連接自來(lái)水管,第二通道另一端連接地漏,以對(duì)第一通道內(nèi)流入的供暖末端裝置排出的回水進(jìn)行降溫。
優(yōu)選的是,在空氣調(diào)節(jié)機(jī)組與空氣調(diào)控腔連接的管路中設(shè)有加熱補(bǔ)償器,加熱補(bǔ)償器與控制電路相連。
優(yōu)選的是,高水位箱包括:
箱體,箱體內(nèi)形成內(nèi)腔;
隔板,其立于箱體的底面上,隔板將內(nèi)腔分隔成溢流腔以及儲(chǔ)液腔,溢流腔的底面連通有溢流管,隔板的頂面與內(nèi)腔的頂面之間有距離,以使溢流腔與儲(chǔ)液腔之間從隔板上方連通;以及
液面?zhèn)鞲衅?,其設(shè)置于儲(chǔ)液腔內(nèi),以檢測(cè)儲(chǔ)液腔內(nèi)的液面,液面?zhèn)鞲衅魍ㄟ^(guò)第五信號(hào)處理電路連接至控制器。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有如下有益效果:
1)通過(guò)設(shè)置空氣調(diào)控腔,加強(qiáng)了測(cè)試環(huán)境艙與外界空氣的隔離,測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)過(guò)熱量及時(shí)傳遞至空氣調(diào)控腔內(nèi),空氣調(diào)控腔通過(guò)外層墻壁與外界空氣接觸,外界空氣僅對(duì)空氣調(diào)控腔內(nèi)溫度有所影響,進(jìn)而避免了測(cè)試環(huán)境艙與外界空氣之間熱傳遞對(duì)測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)溫度的影響;
2)通過(guò)設(shè)置空氣冷卻控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了及時(shí)將測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)熱量排出,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)溫度的精確控制;
3)通過(guò)設(shè)置內(nèi)層墻壁為導(dǎo)熱材料,為測(cè)試環(huán)境艙內(nèi)過(guò)熱量及時(shí)傳遞至空氣調(diào)控腔內(nèi)提供了條件。
4)所述供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的熱媒水供應(yīng)裝置、散熱環(huán)境測(cè)試艙室及預(yù)留的多種供暖設(shè)備的連接模塊,并包含了精確的流量計(jì)量裝置、完備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng),全面體現(xiàn)了供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試過(guò)程的熱工監(jiān)測(cè)技術(shù)及實(shí)施方案,可開(kāi)展多種供暖設(shè)備全工況性能的測(cè)試分析,也可進(jìn)行典型熱工對(duì)象的過(guò)程控制規(guī)律研究工作,具有較大的實(shí)用價(jià)值,同時(shí)該設(shè)備能廣泛用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,以使學(xué)者能夠更加了解自己設(shè)計(jì)的供暖末端裝置的性能。
附圖說(shuō)明
圖1為供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的電路框圖;
圖3為圖1中水路切換機(jī)構(gòu)剖開(kāi)后的視圖;
圖4為圖1中高水位箱沿豎直方向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)施例提出了一種供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括:
測(cè)試小室1,其包括內(nèi)層墻壁11,內(nèi)層墻壁11內(nèi)形成測(cè)試環(huán)境艙12,內(nèi)層墻壁11外設(shè)置有外層墻壁13,內(nèi)層墻壁11與外層墻壁13之間形成空氣調(diào)控腔14,測(cè)試環(huán)境艙12用于置入待測(cè)試的供暖末端裝置6;
熱水供應(yīng)裝置2,其輸出部與供暖末端裝置6的進(jìn)水端相連,其輸入部與供暖末端裝置6的出水端相連,以為供暖末端裝置6提供熱媒水;
空氣冷卻控制系統(tǒng)3,其包括空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31,空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31輸入端與空氣調(diào)控腔14底部連通,空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31輸出端與空氣調(diào)控腔14頂部連通,以將測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)傳遞至空氣調(diào)控腔14內(nèi)的熱量及時(shí)排出;以及
監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng),監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)包括艙室溫度傳感器、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、流量檢測(cè)裝置以及控制電路,艙室溫度傳感器、進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、流量檢測(cè)裝置均與控制電路相連,艙室溫度傳感器設(shè)置于測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi),以檢測(cè)測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)的溫度;進(jìn)口溫度傳感器設(shè)置于供暖末端裝置6的進(jìn)水端,以檢測(cè)供暖末端裝置6的進(jìn)水端的溫度;出口溫度傳感器設(shè)置于供暖末端裝置6的出水端,以檢測(cè)供暖末端裝置6的出水端的溫度;流量檢測(cè)裝置設(shè)置于熱水供應(yīng)裝置2的管路上,以檢測(cè)單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)供暖末端裝置6的熱媒水的質(zhì)量;熱水供應(yīng)裝置2空氣冷卻控制系統(tǒng)3與監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)相連,以控制空氣冷卻控制系統(tǒng)3將測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)溫度控制在恒定溫度;
其中,內(nèi)層墻壁11采用導(dǎo)熱材料制成,外層墻壁13采用隔熱材料制成。工作時(shí),熱水供應(yīng)裝置2實(shí)時(shí)為供暖末端裝置6提供熱媒水,由于供暖末端裝置6置于測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi),通過(guò)熱傳遞作用,供暖末端裝置6將熱媒水的熱量傳遞至測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi),實(shí)現(xiàn)為測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)供熱,供暖末端裝置6為測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)的持續(xù)供熱,溫度艙室溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)的溫度,當(dāng)將測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)溫度為20℃時(shí),由于暖末端裝置為測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)的持續(xù)供熱,這時(shí)控制電路就控制空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31工作,測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)熱量通過(guò)熱傳遞至空氣調(diào)控腔14內(nèi),空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31通過(guò)抽風(fēng)方式將熱氣轉(zhuǎn)移走,并使得空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31降低空氣調(diào)控腔14內(nèi)溫度,使得測(cè)試環(huán)境艙12提供熱舒適要求的20℃的環(huán)境,測(cè)試該環(huán)境條件下被測(cè)試供暖裝置的散熱性能,通過(guò)空調(diào)機(jī)組提供的冷風(fēng)在空氣調(diào)控腔14的循環(huán),維持測(cè)試環(huán)境艙12的溫度要求。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在維持20℃的環(huán)境下,對(duì)暖末端裝置進(jìn)水端和出水端溫度的檢測(cè),也實(shí)現(xiàn)了對(duì)單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)暖末端裝置的熱媒水的質(zhì)量的檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)了熱負(fù)荷的計(jì)算,便于評(píng)價(jià)暖末端裝置的換熱性能。
為了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的熱水供應(yīng)裝置2,熱水供應(yīng)裝置2包括:
低水位箱22,其頂部設(shè)置有連通自來(lái)水管的進(jìn)水管221,其底部設(shè)置有泄水管222,進(jìn)水管221上設(shè)置開(kāi)閉進(jìn)水管221的第一閥門(mén)223,泄水管222上設(shè)置有開(kāi)閉泄水管222的第二閥門(mén)224,低水位箱22內(nèi)設(shè)置有用于一次加熱低水位箱22內(nèi)水的第一加熱器225;
高水位箱23,其底面所在位置高于低水位箱22頂面所在位置,其內(nèi)設(shè)置有用于二次加熱高水位箱23內(nèi)水的第二加熱器231;以及
水泵24,水泵24進(jìn)水端通過(guò)第三閥門(mén)與低水位箱22連通,水泵24出水端與高水位箱23連通;
其中,高水位箱23底部設(shè)置有用于連通供暖末端裝置6進(jìn)水端的供液管233,供液管233為熱水供應(yīng)裝置2的輸出部,供液管233上設(shè)置用于開(kāi)閉供液管233的第五閥門(mén)232,低水位箱22的頂部設(shè)置有用于連通供暖末端裝置6出水端的回液管235,回液管235為熱水供應(yīng)裝置2的輸入部。工作時(shí),首先,打開(kāi)第一閥門(mén)223,自來(lái)水從進(jìn)水管221進(jìn)入至低水位箱22內(nèi);然后,第一加熱器225啟動(dòng),對(duì)低水位箱22內(nèi)的自來(lái)水進(jìn)行加熱,第一加熱器225將低水位箱22內(nèi)的溫度初步加熱至需要溫度;再后,打開(kāi)第三閥門(mén),啟動(dòng)水泵24,將低水位箱22內(nèi)的溫水泵24入至高水位箱23內(nèi);再后,高水位箱23內(nèi)第二加熱器231將其內(nèi)溫水精確加熱到指定溫度,以便于達(dá)到供暖末端裝置6的需求;最后,打開(kāi)第五閥門(mén)232,低水位箱22、高水位箱23以及供暖末端裝置6形成一個(gè)連通器,由于高水位箱23底面所在位置高于低水位箱22頂面所在位置,利用高低液面差,熱媒水會(huì)自動(dòng)從高水位箱23流至低水位箱22內(nèi),由高水位箱底部流出,流經(jīng)供暖末端裝置6至下位水箱。
為了控制為供暖末端裝置6的提供的熱媒水為不同的溫度,以實(shí)現(xiàn)在不同溫度工況下測(cè)試供暖末端裝置6,監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)還包括:
熱媒水溫度傳感器,其設(shè)置于高水位箱23內(nèi),以采集高水位箱23內(nèi)水溫度,第二加熱器231與控制電路相連,以在控制電路的控制下將高水位箱23內(nèi)的熱媒水溫度控制為指定溫度。
如圖2所示,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)傳感器信號(hào)的采集及對(duì)第二加熱器231的控制,控制電路包括:
第一信號(hào)處理電路,其輸入端與艙室溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的測(cè)試環(huán)境艙12內(nèi)空氣溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到腔室溫度數(shù)字信號(hào);
第二信號(hào)處理電路,其輸入端與熱媒水溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的高水位箱23內(nèi)水溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到水位箱溫度數(shù)字信號(hào);
第三信號(hào)處理電路,其輸入端與進(jìn)口溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的供暖末端裝置6進(jìn)口端內(nèi)水溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到進(jìn)口溫度數(shù)字信號(hào);
第四信號(hào)處理電路,其輸入端與出口溫度傳感器相連,以對(duì)采集到的供暖末端裝置6出口端內(nèi)水溫度進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、采樣及A/D轉(zhuǎn)換得到出口溫度數(shù)字信號(hào);
控制器,第一信號(hào)處理電路、第二信號(hào)處理電路、第三信號(hào)處理電路以及第四信號(hào)處理電路的輸出端均連接至控制器;以及
加熱器驅(qū)動(dòng)電路,控制器通過(guò)加熱器驅(qū)動(dòng)電路連接第二加熱器231,以水位箱溫度數(shù)字信號(hào)控制第二加熱器231的運(yùn)作;
其中,控制器還與空氣冷卻控制系統(tǒng)3電連接,以根據(jù)腔室溫度數(shù)字信號(hào)、水位箱溫度數(shù)字信號(hào)、進(jìn)口溫度數(shù)字信號(hào)、出口溫度數(shù)字信號(hào)以及溫水的流量控制空氣冷卻控制系統(tǒng)3的運(yùn)作。
為了提高對(duì)單位時(shí)間內(nèi)溫水的流量的計(jì)量精度,流量檢測(cè)裝置包括電子稱42,電子稱42頂面所在位置低于高水位箱23底面所在位置,以保證在溫水流向電子稱42內(nèi)時(shí)還是能借住液位差流動(dòng),在冷卻器于低水位箱22連接的通路上設(shè)置有水路切換機(jī)構(gòu)43,電子稱42設(shè)置于水路切換機(jī)構(gòu)43旁,水路切換機(jī)構(gòu)43與控制器相連,以在控制器的控制下使得經(jīng)過(guò)冷卻器的回水流入至低水位箱22或電子稱42內(nèi);電子稱42與控制器相連,以得到單位時(shí)間內(nèi)回水的質(zhì)量,也即是單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)供暖末端設(shè)備的質(zhì)量。由于單純的流量計(jì)是經(jīng)過(guò)管路截面大小、流體流速等于流量的關(guān)系來(lái)計(jì)算,因此與實(shí)施有一定的差異,那么通過(guò)設(shè)置電子稱42就能彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)單位時(shí)間內(nèi)流入電子稱42上的溫水進(jìn)行稱重,進(jìn)而達(dá)到對(duì)溫水計(jì)量的目的,此方式計(jì)量流量更加精確。而水路切換機(jī)構(gòu)43的設(shè)置則是為冷卻器流入低水位箱22或電子稱42提供了條件,避免在供暖末端設(shè)備內(nèi)流過(guò)的熱媒水揮發(fā)出去,影響稱重時(shí)的測(cè)量精度,當(dāng)需要計(jì)量流量時(shí),水路切換結(jié)構(gòu)將流出的溫水導(dǎo)向至電子稱42內(nèi);當(dāng)需要不計(jì)量流量時(shí),水路切換結(jié)構(gòu)將流出的溫水導(dǎo)向至低水位箱22內(nèi),水路切換機(jī)構(gòu)43實(shí)現(xiàn)的是管路流通道的切換。
如圖1以及圖3所示,為了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的水路切換機(jī)構(gòu)43,水路切換機(jī)構(gòu)43包括:
承接器431,其為杯狀結(jié)構(gòu),承接器431的盛水槽內(nèi)設(shè)置有隔離板437,隔離板437將盛水槽分隔為相互獨(dú)立的第一水槽438和第二水槽439,第一水槽438連通至低水位箱22,電子稱42包括稱體421以及位于稱體421上的量杯422,第二水槽439底面上開(kāi)設(shè)有位于量杯422正上方的出水孔;
漏斗432,冷卻器第一通道出口連接有管道,漏斗432位于管道出口的下方,且漏斗432位于隔離板437上方;
導(dǎo)向桿433,導(dǎo)向桿433橫跨盛水槽且與承接器431連接,導(dǎo)向桿433位于隔離板437上方,漏斗432滑動(dòng)地與導(dǎo)向桿433連接;
電磁鐵434,其設(shè)置在承接器431內(nèi)壁上且位于隔離板437一側(cè),電磁鐵434與控制器電連接;
永磁鐵435,其設(shè)置于漏斗432的底部且與電磁鐵434相對(duì)設(shè)置;以及
彈簧436,其一端與承接器431內(nèi)壁連接,其另一端與漏斗432連接;
其中,彈簧436位于漏斗432靠近電磁鐵434的一側(cè),且在彈簧436處于自然長(zhǎng)度時(shí),漏斗432出口與第一水槽438對(duì)準(zhǔn);當(dāng)電磁鐵434通電后,電磁鐵434與永磁鐵435相吸,漏斗432出口與第二水槽439對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)需要不計(jì)量流量時(shí),電磁鐵434處于斷電狀態(tài),彈簧436處于正常伸長(zhǎng)長(zhǎng)度,此時(shí)漏斗432位于第一水槽438上方,實(shí)現(xiàn)將流出的溫水通過(guò)第一水槽438導(dǎo)向至低水位箱22,使得該系統(tǒng)能夠正常工作;當(dāng)需要計(jì)量流量時(shí),控制器發(fā)出開(kāi)啟電磁鐵434信號(hào),電磁鐵434接收到信號(hào)后通電,電磁鐵434產(chǎn)生磁性且與永磁鐵435相互吸引,在磁性作用力下,使得原位于第一水槽438上方的漏斗432向第二水槽439所在方向移動(dòng),彈簧436被壓縮,最終漏斗432的出口流出的溫水進(jìn)入電子稱42的量杯422內(nèi),控制漏斗432向量杯422內(nèi)供溫水的時(shí)間為單位時(shí)間,電子稱42對(duì)量杯422內(nèi)溫水進(jìn)行稱量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)溫水的流量進(jìn)行計(jì)量,達(dá)到計(jì)量流量的目的;當(dāng)再次需要不計(jì)量流量時(shí),電磁鐵434斷開(kāi),電磁鐵434處于斷電狀態(tài),永磁鐵435與電磁鐵434之間失去相互吸引力,在彈簧436自動(dòng)回復(fù)力作用下,使得漏斗432向第一水槽438方向移動(dòng),最終使得漏斗432位于第一水槽438上方,實(shí)現(xiàn)將流出的溫水通過(guò)第一水槽438導(dǎo)向至低水位箱22,使得該系統(tǒng)再次能夠正常工作。
熱水供應(yīng)裝置2還包括冷卻器25,冷卻器25內(nèi)設(shè)置有第一通道和第二通道,冷卻器25設(shè)置在回液管235上,供暖末端裝置6通過(guò)冷卻器25的第一通道連通至水路切換機(jī)構(gòu)43,第二通道一端連接自來(lái)水管,第二通道另一端連接地漏,以對(duì)第一通道內(nèi)流入的供暖末端裝置6排出的回水進(jìn)行降溫。
由于可能單位時(shí)間內(nèi)空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31輸入的空氣溫度過(guò)低,因此需要將空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31輸出的溫度提高到指定溫度,在空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31與空氣調(diào)控腔14連接的管路中設(shè)有加熱補(bǔ)償器39,以對(duì)空氣調(diào)節(jié)機(jī)組31輸出的冷氣稍微加熱得到較熱的冷氣,加熱補(bǔ)償器39與控制電路相連。
為了僅通過(guò)控制第五閥門(mén)232的開(kāi)度就能控制單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)供暖末端裝置6的質(zhì)量,高水位箱包括:
箱體236,箱體236內(nèi)形成內(nèi)腔;
隔板237,其立于箱體236的底面上,隔板237將內(nèi)腔分隔成溢流腔238以及儲(chǔ)液腔239,溢流腔238的底面連通有溢流管,隔板237的頂面與內(nèi)腔的頂面之間有距離,以使溢流腔238與儲(chǔ)液腔239之間從隔板237上方連通;以及
液面?zhèn)鞲衅?30,其設(shè)置于儲(chǔ)液腔239內(nèi),以檢測(cè)儲(chǔ)液腔239內(nèi)的液面,液面?zhèn)鞲衅?30通過(guò)第五信號(hào)處理電路連接至控制器。這樣通過(guò)液面?zhèn)鞲衅?30就可以檢測(cè)儲(chǔ)液腔239內(nèi)的熱媒水高度,熱媒水的欲達(dá)到高度與隔板237的高度相等,當(dāng)熱媒水過(guò)多時(shí),熱媒水自動(dòng)通過(guò)隔板237的上方進(jìn)入到溢流腔238內(nèi),進(jìn)而從溢流管排出;當(dāng)熱媒水過(guò)少時(shí),液位傳感器檢測(cè)到熱媒水液面過(guò)低,控制器控制水泵24工作,在水泵24通過(guò)泵管伸入至儲(chǔ)液腔239內(nèi),泵管伸入儲(chǔ)液腔239內(nèi)的端部設(shè)置有噴射頭,以使得儲(chǔ)液腔239內(nèi)熱媒水混合均勻,保證各處的溫度一致。此保證了儲(chǔ)液腔239內(nèi)熱媒水高度一致性,保證了高水位箱23內(nèi)熱媒水與低水位箱22內(nèi)熱媒水的液面差一致性,因此保證了壓強(qiáng)的一致性,熱媒水在供暖末端裝置6流通的速度一直相等,由于熱媒水單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)供暖末端裝置6的質(zhì)量M,根據(jù)公式M=ρ*v*s,在ρ和v一直不變的情況下,通過(guò)調(diào)節(jié)第五閥門(mén)232的開(kāi)度,也就改變了s的大小,實(shí)現(xiàn)了不同的媒水單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)供暖末端裝置6的質(zhì)量M工況控制,且M控制后與預(yù)定值相等,以便于好控制M的大小。(當(dāng)然可以理解的是:當(dāng)在儲(chǔ)液腔239有溢流的情況下才工作時(shí),就不需設(shè)置液面?zhèn)鞲衅?,下位水箱至上位水箱的泵一直打開(kāi),多余的水從溢流腔回流至下位水箱,這樣就能保證隔板237高度的水位。)
對(duì)于熱媒水供應(yīng)裝置,采用恒定位置高度水位保證高水位箱和低水位箱的壓差一定,便于通過(guò)調(diào)節(jié)第五閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)供暖末端裝置的流量;通過(guò)控制第一加熱器和第二加熱器件工作時(shí)間,實(shí)現(xiàn)了對(duì)供水溫度的精確調(diào)整;通過(guò)營(yíng)造溫度恒定的測(cè)試環(huán)境艙,采用夾層送風(fēng)冷卻配合電加熱補(bǔ)償?shù)姆绞椒€(wěn)定環(huán)境溫度,且設(shè)置加熱補(bǔ)償器,實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償空氣調(diào)節(jié)機(jī)組供出與測(cè)試環(huán)境艙需要的冷風(fēng),避免因空氣調(diào)節(jié)機(jī)組供出較冷的冷風(fēng)而導(dǎo)致測(cè)試環(huán)境艙的溫度低于指定溫度;采用流量計(jì)監(jiān)測(cè)熱媒水供應(yīng)裝置流量掌握工況變化,同時(shí)采用稱重方法計(jì)量熱媒水流量并結(jié)合被測(cè)設(shè)備進(jìn)出口溫差確定恒定散熱環(huán)境下的散熱量,進(jìn)而便于控制供暖末端裝置工作在不同的工況下,同時(shí)提高了實(shí)時(shí)計(jì)量不同工況下的流量的精度;通過(guò)采集熱媒水溫流量及供水溫度變化改變被測(cè)供暖末端裝置的工況;采用集中式監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中反映運(yùn)行工況相關(guān)參數(shù)的集中采集及熱媒水溫、環(huán)境艙室溫度的協(xié)調(diào)控制、被測(cè)供暖裝置的全工況分析。本實(shí)用新型所述供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有穩(wěn)定的熱媒水供應(yīng)裝置、測(cè)試環(huán)境室及預(yù)留的多種供暖設(shè)備的連接模塊,并包含了精確的流量計(jì)量裝置、完備的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng),全面體現(xiàn)了供暖設(shè)備散熱性能測(cè)試過(guò)程的熱工監(jiān)測(cè)技術(shù)及實(shí)施方案??砷_(kāi)展多種供暖設(shè)備全工況性能的測(cè)試分析,也可進(jìn)行典型熱工對(duì)象的過(guò)程控制規(guī)律研究工作。
最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。