專利名稱：水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于建筑環(huán)境與設(shè)備工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種恒溫水箱，具體涉及ー種水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱。
背景技術(shù)：
恒溫水箱的作用在于為被試水冷冷水機(jī)組提供恒定的進(jìn)水エ況條件，是為了給ー定跨度的系列水冷冷水機(jī)組提供試驗(yàn)，恒溫水箱設(shè)計(jì)往往比較大，這樣大的水箱水溫分層也較大。溫度探頭采集的溫度和被試機(jī)組進(jìn)水條件有很大出入，往往造成錯(cuò)誤判斷。比如溫度探頭采集的溫度為20°C，被試機(jī)組進(jìn)水條件可能是25°C，也可能是15°C。水箱的電加熱應(yīng)該增加投放，還是減少投放，就很難處理。特別對(duì)于現(xiàn)在通行的PID調(diào)節(jié)表控制系統(tǒng)。恒溫水箱通常是由不銹鋼箱體、管路接ロ、溫度取樣接口和液位計(jì)等組成，為了防止箱體熱量散失，外表面通常采用橡塑保溫材料進(jìn)行保溫。恒溫水箱的功能是保證水箱內(nèi)的介質(zhì)，通常是水、鹽水或者こニ醇溶液等的溫度恒定。介質(zhì)的溫度恒定，通常需要通過(guò)熱源加熱和冷源冷卻的平衡調(diào)節(jié)方式來(lái)得以實(shí)現(xiàn)。其他介質(zhì)的輸運(yùn)和換熱特性與水相似，以下的敘述以水為研究對(duì)象。但是，由于有一定的盛水高度，水箱內(nèi)的水溫必然存在分層現(xiàn)象，嚴(yán)重的上下層水溫溫差可達(dá)10°c，要想保證整個(gè)水箱的溫度恒定并非易事。于是，在箱體結(jié)構(gòu)上，有的恒溫水箱考慮分成兩個(gè)腔體組成。中國(guó)專利CN200720061288.9公開了ー種恒溫水箱，可以為模擬降雪、降雨提供環(huán)境用水。該恒溫水箱采用隔板將箱體分隔為加熱區(qū)和冷卻區(qū)加熱區(qū)可以供應(yīng)高于環(huán)境溫度的熱水，冷卻區(qū)可以供應(yīng)低于環(huán)境溫度的冷水，并且在這兩個(gè)區(qū)域分別設(shè)置了攪拌系統(tǒng)，原理圖見圖I。但是，這種水箱還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)溫度波動(dòng)±0. I°C的恒定水溫，也就無(wú)法為水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)提供恒定的進(jìn)水エ況條件。同吋，由于水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)本身需要多路水路流程，可以實(shí)現(xiàn)水路循環(huán)過(guò)程，再配置攪拌系統(tǒng)來(lái)平衡水溫顯得多余，而且耗能。

實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型提供ー種具有分隔的、但并非完全獨(dú)立的三個(gè)區(qū)域的、能夠?yàn)樗淅渌畽C(jī)組性能試驗(yàn)提供恒定的進(jìn)水エ況條件的水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱。技術(shù)方案本實(shí)用新型的水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱，包括箱體、縱向隔板、溢流腔和橫向隔板，設(shè)置在箱體的前立面和后立面之間的縱向隔板將箱體分割為左、右兩個(gè)區(qū)域，其中ー側(cè)區(qū)域?yàn)楹銣乜刂茀^(qū)，另ー側(cè)區(qū)域被橫向隔板分割為熱量釋放區(qū)和混合平衡區(qū)，溢流腔設(shè)置在縱向隔板面向熱量釋放區(qū)和混合平衡區(qū)的ー側(cè)，溢流腔的隔板高度高于縱向隔板和橫向隔板的高度，溢流腔的底板上設(shè)置有溢流孔，在橫向隔板下側(cè)設(shè)置有臨近溢流腔的連通熱量釋放區(qū)和混合平衡區(qū)的第一缺ロ，在縱向隔板下側(cè)設(shè)置有臨近箱體偵_的連通恒溫控制區(qū)和熱量釋放區(qū)的第二缺ロ，縱向隔板下側(cè)還設(shè)置有臨近箱體側(cè)壁的連通恒溫控制區(qū)和混合平衡區(qū)的第三缺ロ；在恒溫控制區(qū)內(nèi)，底板上設(shè)置有恒溫控制區(qū)冷媒水出口和恒溫控制區(qū)冷卻水出ロ，箱體側(cè)壁上設(shè)置有恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ和補(bǔ)水ロ，在恒溫控制區(qū)還設(shè)置有液位計(jì)、溫度探頭和電加熱裝置；在熱量釋放區(qū)內(nèi)，底板上設(shè)置有熱量釋放區(qū)出水ロ，箱體側(cè)壁上設(shè)置有熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)口和熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ ；在混合平衡區(qū)內(nèi)，底板上設(shè)置有平衡區(qū)出水ロ，箱體側(cè)壁上設(shè)置有平衡區(qū)冷卻水進(jìn)口和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ。本實(shí)用新型中，第一缺ロ、第二缺口和第三缺ロ的缺ロ面積大于恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ、平衡區(qū)冷卻水進(jìn)口和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ的管ロ面積。本實(shí)用新型中，恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)口和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ分別連接有ー個(gè)位 于箱體內(nèi)側(cè)的90°彎頭；補(bǔ)水口、熱量釋放區(qū)出水ロ、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)口和平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ分別連接有一個(gè)位于箱體內(nèi)側(cè)的45°彎頭；90°彎頭和45°彎頭的出水ロ朝向箱體的底部。熱量釋放區(qū)接收被試水冷冷水機(jī)組的冷媒水出水和冷卻水出水，并通過(guò)水泵將這部分水引入柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組進(jìn)行熱量釋放；混合平衡區(qū)接收柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組出水，并通過(guò)水泵將這部分水引入熱量耗散用風(fēng)冷冷水機(jī)組(以下簡(jiǎn)稱耗散冷水機(jī)組)進(jìn)行二次熱量釋放，同時(shí)耗散冷水機(jī)組的一部分出水也被帶回這個(gè)區(qū)域；恒溫控制區(qū)域接收耗散冷水機(jī)組的另一部分出水，并提供被試水冷冷水機(jī)組冷媒水和冷卻水的進(jìn)水條件。以上的水路流程過(guò)程，完成恒溫水箱的外部水路循環(huán)過(guò)程。外部水路的順時(shí)針?lè)较虻乃费h(huán)過(guò)程，帶動(dòng)了水箱內(nèi)部的水通過(guò)缺ロ的逆時(shí)針流動(dòng)，形成恒溫水箱內(nèi)部水路的循環(huán)過(guò)程。當(dāng)然，外部水路循環(huán)過(guò)程依靠水泵實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部水路循環(huán)過(guò)程依靠恒溫水箱內(nèi)各個(gè)腔體的水位差實(shí)現(xiàn)，所以缺ロ 口徑要大于外部循環(huán)取水的管徑，通常是相應(yīng)取水管徑的兩倍及以上。恒溫水箱的補(bǔ)水直接進(jìn)入恒溫控制區(qū)域，必要的時(shí)候補(bǔ)水也可以用來(lái)冷卻水。當(dāng)水箱需要清洗排污時(shí)，水箱中的污水經(jīng)由排污管排出。當(dāng)水箱的水位超過(guò)溢流腔時(shí)，多余的水經(jīng)由溢流腔排出。溢流腔的高度高于隔板的高度，恒溫水箱三個(gè)分區(qū)的水在水箱上部也是連通的，所以說(shuō)隔板將恒溫水箱分隔為并非完全獨(dú)立的三個(gè)區(qū)域。熱量釋放區(qū)，實(shí)現(xiàn)被試水冷冷水機(jī)組冷媒水出水和冷卻水出水的混合，并將這部分混合水經(jīng)過(guò)柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組進(jìn)行熱量釋放；更為重要的是經(jīng)過(guò)柜式風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組熱量釋放后的水可以在混合平衡區(qū)直接進(jìn)入耗散冷水機(jī)組，不至于耗散冷水機(jī)組進(jìn)水溫度過(guò)高而導(dǎo)致機(jī)組高溫保護(hù)?；旌掀胶鈪^(qū)，通過(guò)耗散冷水機(jī)組實(shí)現(xiàn)水體熱量的過(guò)余釋放，經(jīng)過(guò)熱量過(guò)余釋放的水一部分直接進(jìn)入恒溫控制區(qū)域，另一部分返回混合平衡區(qū)。耗散冷水機(jī)組的出水之所以分為兩路，主要是保證恒溫控制區(qū)域的冷卻不至于過(guò)大，耗散冷水機(jī)組回水到混合平衡區(qū)起到一個(gè)緩沖作用。恒溫控制區(qū)域，保證被試水冷冷水機(jī)組的冷媒水進(jìn)水溫度和冷卻水進(jìn)水溫度恒定，至于被試水冷冷水機(jī)組冷媒水和冷卻水進(jìn)水的エ況條件，可以進(jìn)一歩通過(guò)冷媒水的進(jìn)出水勾兌、冷卻水的進(jìn)出水勾兌最終實(shí)現(xiàn)。這個(gè)區(qū)域的冷源是耗散冷水機(jī)組的回水。極少數(shù)情況下，補(bǔ)水也可以作為該區(qū)域的冷源。冷源實(shí)現(xiàn)這個(gè)區(qū)域的過(guò)余冷卻。這個(gè)區(qū)域的熱源是電加熱，電加熱采用可控硅功率調(diào)整器控制，通過(guò)PID調(diào)節(jié)表，可以實(shí)現(xiàn)0 100%的熱量連續(xù)調(diào)節(jié)過(guò)程。過(guò)余冷卻和0 100%連續(xù)可調(diào)的電加熱共同起作用，實(shí)現(xiàn)這個(gè)區(qū)域的水溫恒定。有益效果本實(shí)用新型的恒溫水箱，在箱體內(nèi)設(shè)有帶有缺ロ的隔板，將恒溫水箱分為熱量釋放區(qū)、混合平衡區(qū)和恒溫控制區(qū)域的三個(gè)分隔但不完全獨(dú)立的區(qū)域，水在所述的區(qū)域循環(huán)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)被試水冷冷水機(jī)組的冷媒水和冷卻水進(jìn)水條件都可以通過(guò)ー個(gè)恒溫水箱提供，而不用分為冷媒水水箱和冷卻水水箱兩個(gè)水箱。根據(jù)熱力學(xué)第一定律，被試水冷冷水機(jī)組的冷媒水和冷卻水在熱量釋放區(qū)混合后，需要釋放的熱量最大可能就是和壓縮機(jī)的功等值的熱量。比起冷媒水和冷卻水分別采用兩個(gè)獨(dú)立水箱的試驗(yàn)系統(tǒng)，本實(shí)用新型帶矩形缺ロ隔板的分區(qū)水箱，更加有利于水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行。(2)和單獨(dú)設(shè)置攪動(dòng)裝置的恒溫水箱相比，本實(shí)用新型不需要外加專門的攪動(dòng)措 施，完全依靠試驗(yàn)系統(tǒng)的水路循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量耗散和混合平衡過(guò)程，在試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，專門攪動(dòng)裝置的能耗可以節(jié)省下來(lái)。外部順時(shí)針?biāo)费h(huán)和內(nèi)部隔板缺ロ逆時(shí)針?biāo)费h(huán)共同作用，實(shí)現(xiàn)恒溫控制區(qū)域水溫恒定的流體動(dòng)力學(xué)平衡環(huán)境，這種類似“太扱”的水路循環(huán)系統(tǒng)，可以有效的解決水箱內(nèi)部水溫分層的現(xiàn)象。水體溫度分層嚴(yán)重是由于水體的傳熱主要依靠自然對(duì)流，本實(shí)用新型引入的類似“太扱”的水路循環(huán)系統(tǒng)，將試驗(yàn)系統(tǒng)外部水路循環(huán)和水箱內(nèi)部流動(dòng)有效組織，形成強(qiáng)制對(duì)流。(3)經(jīng)由熱量釋放區(qū)熱量釋放，混合平衡區(qū)混合平衡，從而分階段解決水箱水溫分層被試機(jī)組進(jìn)水溫度波動(dòng)大的問(wèn)題，恒溫控制區(qū)域最終實(shí)現(xiàn)水溫恒定，控制溫度精度在
±0. I0Co(4)水箱內(nèi)部缺ロ面積大于冷媒水進(jìn)ロ和冷卻水進(jìn)ロ管ロ面積，保證外部水路循環(huán)和內(nèi)部水路循環(huán)流動(dòng)速度同步，流動(dòng)速度場(chǎng)同步保證水箱恒溫區(qū)溫度場(chǎng)同步，進(jìn)而保證水箱恒溫區(qū)不出現(xiàn)溫度分層現(xiàn)象。 (5)恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ分別連接有一個(gè)位于箱體內(nèi)側(cè)的90°彎頭，90°彎頭的出水ロ朝向箱體的底部，這樣可以防止低溫進(jìn)水對(duì)水箱內(nèi)水溫的沖擊，保證冷媒水的對(duì)恒溫區(qū)的溫度波動(dòng)干擾作用降到最低；補(bǔ)水ロ、熱量釋放區(qū)出水ロ、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)口和平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ分別連接有一個(gè)位于箱體內(nèi)側(cè)的45°彎頭，45°彎頭的出水ロ朝向箱體的底部，這樣可以方便進(jìn)水在水箱問(wèn)內(nèi)的迅速擴(kuò)散，迅速完成進(jìn)水在指定區(qū)域的溫度分布。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I是現(xiàn)有技術(shù)中公開的恒溫水箱的原理圖。圖2是本實(shí)用新型恒溫水箱的結(jié)構(gòu)主視圖。圖3是圖2中沿A-A剖線的結(jié)構(gòu)視圖。圖4是圖2中沿B向的結(jié)構(gòu)視圖。圖5是圖3中沿C-C剖線的結(jié)構(gòu)視圖。圖6是圖3中沿D-D剖線的結(jié)構(gòu)視圖。圖7是本實(shí)用新型恒溫水箱的水路外部循環(huán)圖。圖中箱體1，前立面11，后立面12，縱向隔板2，第二缺ロ 21，第三缺ロ 22橫向隔板3，第一缺ロ 31，恒溫控制區(qū)4，恒溫控制區(qū)冷媒水出口 41，恒溫控制區(qū)冷卻水出口 42，恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 43，補(bǔ)水口 44，液位計(jì)45，溫度探頭46，電加熱裝置47 ;熱量釋放區(qū)5，熱量釋放區(qū)出水ロ 51，熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 52，熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 53混合平衡區(qū)6，平衡區(qū)出水ロ 61，平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 62，平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 63，溢流腔7，溢流孔71，柜式風(fēng)機(jī)盤管8，耗散冷水機(jī)組9，被試風(fēng)冷冷水機(jī)組10。
具體實(shí)施方式
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以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型最進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)用新型的水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱，包括箱體I、縱向隔板2、溢流腔7和橫向隔板3，設(shè)置在所述箱體I的前立面11和后立面12之間的縱向隔板2將箱體I分割為左、右兩個(gè)區(qū)域，所述的右側(cè)區(qū)域?yàn)楹銣乜刂茀^(qū)4，所述溢流腔7設(shè)置在所述左側(cè)區(qū)域內(nèi)并與縱向隔板2相連，溢流腔7的隔板高度高于縱向隔板2和橫向隔板3的高度，溢流腔7的底板上設(shè)置有溢流孔71，所述橫向隔板3設(shè)置在左側(cè)區(qū)域內(nèi)，橫向隔板3的兩端分別連接左立面13和所述溢流腔7，將左側(cè)區(qū)域分割為熱量釋放區(qū)5和混合平衡區(qū)6，在橫向隔板3下側(cè)設(shè)置有臨近溢流腔7的連通熱量釋放區(qū)5和混合平衡區(qū)6的第一缺ロ 31，在縱向隔板2下側(cè)設(shè)置有臨近前立面11的連通恒溫控制區(qū)4和熱量釋放區(qū)5的第二缺ロ 21，縱向隔板2下側(cè)還設(shè)置有臨近后立面12的連通恒溫控制區(qū)4和混合平衡區(qū)6的第三缺ロ 22。在恒溫控制區(qū)4內(nèi)，底板上設(shè)置有恒溫控制區(qū)冷媒水出ロ 41和恒溫控制區(qū)冷卻水出ロ 42，箱體I側(cè)壁上設(shè)置有恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 43和補(bǔ)水口 44，在恒溫控制區(qū)4還設(shè)置有液位計(jì)45、溫度探頭46和電加熱裝置47 ；在熱量釋放區(qū)5內(nèi)，底板上設(shè)置有熱量釋放區(qū)出水ロ 51,箱體I側(cè)壁上設(shè)置有熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 52和熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 53 ；在混合平衡區(qū)6內(nèi)，底板上設(shè)置有平衡區(qū)出水ロ 61，箱體I側(cè)壁上設(shè)置有平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 62和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 63。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，熱量釋放區(qū)5和混合平衡區(qū)6的前后位置可以對(duì)調(diào)，同理，熱量釋放區(qū)5和混合平衡區(qū)6所在的區(qū)域，可以與恒溫控制區(qū)4的區(qū)域?qū)φ{(diào)，這些都不影響本實(shí)用新型目的和效果，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，第一缺ロ 31、第二缺ロ 21和第三缺ロ 22的缺ロ面積大于所述恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 43、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 52、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ53、平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 62和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 63的管ロ面積。優(yōu)選缺ロ面積為管ロ面積的兩倍及以上。耗散冷水機(jī)組的出水只有冷媒水，冷媒水被分為兩路一路進(jìn)入平衡區(qū)，即進(jìn)入平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 63，這一路是耗散冷水機(jī)組的冷媒水旁通水路；另一路進(jìn)入恒溫控制區(qū)，即進(jìn)入恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 43，這一路是耗散冷水機(jī)組的冷媒水主路水路。本實(shí)用新型的ー個(gè)具體實(shí)施例中，溢流腔7是用兩塊L型不銹鋼板滿焊焊接，然后滿焊焊接在箱體的底板上。溢流腔7內(nèi)，箱體底板上開孔，在底板上水箱外側(cè)，采用不銹鋼管焊接在孔上，制作溢流管。恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 43和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 63分別連接有一個(gè)位于箱體I內(nèi)側(cè)的90°彎頭；補(bǔ)水口 44、熱量釋放區(qū)出水ロ 51、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 52、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 53和平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 62分別連接有一個(gè)位于箱體I內(nèi)側(cè)的45°彎頭；90°彎頭和45°彎頭的出水ロ朝向箱體I的底部。除排污管外，水箱底部底板上的其他各連接管均應(yīng)在水箱內(nèi)部留有50mm高度；所有接管伸出100mm。箱體和水箱蓋的外側(cè)可以采用玻璃棉或橡塑材料保溫，保溫層厚度為30_。本實(shí)用新型的另ー個(gè)具體實(shí)施例中，溢流腔是用ー塊U型不銹鋼板滿焊焊接在縱向隔板2上，然后滿焊焊接在箱體的底板上。滿焊的目的是保證溢流腔和水箱各個(gè)分區(qū)嚴(yán)格分開，沒有水來(lái)回流動(dòng)。溢流腔內(nèi)，箱體底板上開孔。然后，在底板上水箱外側(cè)，采用不銹鋼管焊接在孔上，制作溢流管?？v向隔板2和水箱前立面11、后立面12以及底面之間為間斷焊接，即恒溫控制區(qū)4分別和熱量釋放區(qū)5、混合平衡區(qū)6通過(guò)焊縫之間有少量水的交換，對(duì)水箱性能沒有任何影響。橫向隔板3和水箱左立面13、溢流腔U型不銹鋼縱向外壁板之間也是間斷焊接，即熱量釋放區(qū)5和混合平衡區(qū)6通過(guò)焊縫之間有少量水的交換，對(duì)水箱性能沒有任何影響。其他螺紋接ロ或者法蘭接ロ，都是滿焊焊接在水箱箱體的外壁上，保證接ロ不能漏水。除排污管外，水箱底部底板上的其他各連接管均應(yīng)在水箱內(nèi)部留有50mm高度；所有接管伸出100mm。補(bǔ)水口 44設(shè)置在在側(cè)壁最上部，中心距離箱體I頂部150mm左右。液位計(jì)45設(shè)置在在電加熱裝置上部，其中心高度在最上ー排電加熱裝置中心的150mm 左右。溫度探頭46距離水箱底部200mm左右。恒溫水箱的其他進(jìn)水口設(shè)置在距離箱體I頂部300mm左右.的位置。本實(shí)用新型可以為水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的被試機(jī)組冷媒水路和冷卻水路提供恒定溫度的進(jìn)水，當(dāng)被試水冷冷水機(jī)組開始性能試驗(yàn)的時(shí)候，被試水冷冷水機(jī)組的冷媒水通過(guò)冷媒水泵，從恒溫控制區(qū)域4的恒溫控制區(qū)冷媒水出ロ 41取水，進(jìn)入被試機(jī)組冷媒水側(cè)換熱器；被試水冷冷水機(jī)組的冷卻水側(cè)通過(guò)冷卻水泵，從恒溫控制區(qū)域4的恒溫控制區(qū)冷卻水出口 42取水，進(jìn)入被試機(jī)組冷卻水側(cè)換熱器。被試機(jī)組冷媒水側(cè)和冷卻水側(cè)出水，分別通過(guò)熱量釋放區(qū)5的熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 52和熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 53，回到恒溫水箱，并在熱量釋放區(qū)5完成冷媒水回水和冷卻水回水的混合。由于冷媒水回水和冷卻水回水都回到同一個(gè)水箱中，冷量和熱量自我平衡，需要耗散的是相當(dāng)于壓縮機(jī)的功當(dāng)量的熱量。為了防止溫度過(guò)高，耗散熱量的冷水機(jī)組進(jìn)水高溫保護(hù)，在熱量釋放區(qū)5的熱量釋放區(qū)出水ロ 51取水，經(jīng)過(guò)柜式風(fēng)機(jī)盤管水泵輸運(yùn)，進(jìn)入柜式風(fēng)機(jī)盤管完成熱量的初步耗散。經(jīng)過(guò)熱量耗散的水，經(jīng)由混合平衡區(qū)6的平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ 62回到水箱。在混合平衡區(qū)6的平衡區(qū)出水ロ 61取水，進(jìn)入耗散冷水機(jī)組，這樣就不會(huì)發(fā)生耗散冷水機(jī)組溫度過(guò)高保護(hù)報(bào)警的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)冷水機(jī)組過(guò)余耗散熱量之后，回水分為兩路，一路經(jīng)由混合平衡區(qū)6的平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 63回到恒溫水箱，一路經(jīng)由恒溫控制區(qū)域的恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ43回到恒溫水箱。這樣，水箱外部的順時(shí)針循環(huán)過(guò)程完成。水箱外部循環(huán)過(guò)程，必然帶來(lái)水箱各個(gè)區(qū)域水位的高度差，這個(gè)高度差推動(dòng)了水箱內(nèi)部三個(gè)區(qū)域之間的逆時(shí)針?lè)较蜓h(huán)流動(dòng)恒溫控制區(qū)域4的水經(jīng)由第二缺ロ 26進(jìn)入混合平衡區(qū)6，混合平衡區(qū)6的水經(jīng)由第一缺ロ 31進(jìn)入熱量釋放區(qū)5，熱量釋放區(qū)5內(nèi)的水經(jīng)由第三缺ロ 25進(jìn)入恒溫控制區(qū)域4。這樣，水箱內(nèi)部的逆時(shí)針循環(huán)過(guò)程完成。恒溫控制區(qū)域4的溫度恒定，是靠該區(qū)域的冷熱源共同起作用實(shí)現(xiàn)的。該區(qū)域的冷源是耗散冷水機(jī)組經(jīng)由恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ 43帶來(lái)的回水；必要的時(shí)候經(jīng)由補(bǔ)水口44，采用內(nèi)設(shè)的浮球閥控制補(bǔ)水水位，從外界帶來(lái)的補(bǔ)水也會(huì)起到給恒溫控制區(qū)域4降溫的作用。該區(qū)域的熱源是設(shè)置在電加熱裝置47上的電加熱，這部分電加熱采用溫度探頭46設(shè)置的鉬電阻溫度傳感器采集溫度，經(jīng)由PID數(shù)字調(diào)節(jié)表，控制可控硅功率調(diào)整器實(shí)現(xiàn)O 100%的電加熱 量連續(xù)調(diào)節(jié)。也就是說(shuō)，耗散冷水機(jī)組帶來(lái)的冷量將恒溫控制區(qū)域4過(guò)余冷卻，通過(guò)可以連續(xù)調(diào)節(jié)熱量的電加熱平衡冷量，實(shí)現(xiàn)這個(gè)區(qū)域的溫度恒定。為了防止電加熱管干燒，恒溫水箱專門設(shè)置了液位計(jì)45，水箱內(nèi)的水位一旦過(guò)低，液位計(jì)45就會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)到控制柜，進(jìn)行蜂鳴報(bào)警。
權(quán)利要求1.ー種水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱，其特征在干，該水箱包括箱體(I)、縱向隔板(2)、溢流腔(7)和橫向隔板(3)，設(shè)置在所述箱體(I)的前立面(11)和后立面(12)之間的縱向隔板(2)將箱體(I)分割為左、右兩個(gè)區(qū)域，其中ー側(cè)區(qū)域?yàn)楹銣乜刂茀^(qū)(4)，另ー側(cè)區(qū)域被橫向隔板(3 )分割為熱量釋放區(qū)(5 )和混合平衡區(qū)(6 )，所述溢流腔(7 )設(shè)置在縱向隔板(2 )面向熱量釋放區(qū)(5 )和混合平衡區(qū)(6 )的ー側(cè)，溢流腔(7 )的隔板高度高于縱向隔板(2)和橫向隔板(3)的高度，溢流腔(7)的底板上設(shè)置有溢流孔(71)，在橫向隔板(3)下側(cè)設(shè)置有臨近溢流腔(7)的連通熱量釋放區(qū)(5)和混合平衡區(qū)(6)的第一缺ロ(31)，在縱向隔板(2)下側(cè)設(shè)置有臨近箱體(I)側(cè)壁的連通恒溫控制區(qū)(4)和熱量釋放區(qū)(5)的第二缺ロ(21)，縱向隔板(2)下側(cè)還設(shè)置有臨近箱體(I)側(cè)壁的連通恒溫控制區(qū)(4)和混合平衡區(qū)(6)的第三缺ロ (22)； 在所述恒溫控制區(qū)(4)內(nèi)，底板上設(shè)置有恒溫控制區(qū)冷媒水出ロ(41)和恒溫控制區(qū)冷卻水出ロ(42)，箱體(I)側(cè)壁上設(shè)置有恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(43)和補(bǔ)水口(44)，在所述恒溫控制區(qū)(4 )還設(shè)置有液位計(jì)(45 )、溫度探頭(46 )和電加熱裝置(47 ); 在所述熱量釋放區(qū)(5)內(nèi)，底板上設(shè)置有熱量釋放區(qū)出水口(51)，箱體(I)側(cè)壁上設(shè)置有熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(52)和熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ(53); 在所述混合平衡區(qū)(6)內(nèi)，底板上設(shè)置有平衡區(qū)出水ロ(61 )，箱體(I)側(cè)壁上設(shè)置有平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ(62)和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(63)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱，其特征在于，所述第一缺ロ(31)、第二缺ロ(21)和第三缺ロ(22)的缺ロ面積大于所述恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(43)、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(52)、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ(53)、平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ(62)和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(63)的管ロ面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱，其特征在于，所述 恒溫控制區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(43)和平衡區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(63)分別連接有一個(gè)位于箱體(I)內(nèi)側(cè)的90°彎頭；所述補(bǔ)水口(44)、熱量釋放區(qū)出水ロ(51)、熱量釋放區(qū)冷媒水進(jìn)ロ(52)、熱量釋放區(qū)冷卻水進(jìn)ロ(53)和平衡區(qū)冷卻水進(jìn)ロ(62)分別連接有一個(gè)位于箱體(I)內(nèi)側(cè)的45°彎頭；所述90°彎頭和45°彎頭的出水ロ朝向箱體(I)的底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)用混合水箱，包括箱體、溢流腔、縱向隔板和橫向隔板，縱向隔板和橫向隔板將箱體分隔為熱量釋放區(qū)、混合平衡區(qū)和恒溫控制區(qū)，在橫向隔板下側(cè)設(shè)置有臨近溢流腔的連通熱量釋放區(qū)和混合平衡區(qū)的第一缺口，在縱向隔板下側(cè)設(shè)置有臨近箱體側(cè)壁的連通恒溫控制區(qū)和熱量釋放區(qū)的第二缺口，縱向隔板下側(cè)還設(shè)置有臨近箱體側(cè)壁的連通恒溫控制區(qū)和混合平衡區(qū)的第三缺口。本實(shí)用新型的恒溫水箱不需要外加專門的攪動(dòng)措施，可以為水冷冷水機(jī)組性能試驗(yàn)系統(tǒng)的被試機(jī)組冷媒水路和冷卻水路提供恒定溫度的進(jìn)水。
文檔編號(hào)G01M99/00GK202614545SQ20122025284
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者張忠斌, 杜塏 申請(qǐng)人:東南大學(xué)