水冷冷水機組性能試驗用混合水箱制造技術

本實用新型專利技術公開了一種水冷冷水機組性能試驗用混合水箱，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、混合平衡區和恒溫控制區，在橫向隔板下側設置有臨近溢流腔的連通熱量釋放區和混合平衡區的第一缺口，在縱向隔板下側設置有臨近箱體側壁的連通恒溫控制區和熱量釋放區的第二缺口，縱向隔板下側還設置有臨近箱體側壁的連通恒溫控制區和混合平衡區的第三缺口。本實用新型專利技術的恒溫水箱不需要外加專門的攪動措施，可以為水冷冷水機組性能試驗系統的被試機組冷媒水路和冷卻水路提供恒定溫度的進水。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于建筑環境與設備工程
，涉及ー種恒溫水箱，具體涉及ー種水冷冷水機組性能試驗用混合水箱。
技術介紹
恒溫水箱的作用在于為被試水冷冷水機組提供恒定的進水エ況條件，是為了給ー定跨度的系列水冷冷水機組提供試驗，恒溫水箱設計往往比較大，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組進水條件有很大出入，往往造成錯誤判斷。比如溫度探頭采集的溫度為20°C，被試機組進水條件可能是25°C，也可能是15°C。水箱的電加熱應該增加投放，還是減少投放，就很難處理。特別對于現在通行的PID調節表控制系統。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行保溫。恒溫水箱的功能是保證水箱內的介質，通常是水、鹽水或者こニ醇溶液等的溫度恒定。介質的溫度恒定，通常需要通過熱源加熱和冷源冷卻的平衡調節方式來得以實現。其他介質的輸運和換熱特性與水相似，以下的敘述以水為研究對象。但是，由于有一定的盛水高度，水箱內的水溫必然存在分層現象，嚴重的上下層水溫溫差可達10°c，要想保證整個水箱的溫度恒定并非易事。于是，在箱體結構上，有的恒溫水箱考慮分成兩個腔體組成。中國專利CN200720061288.9公開了ー種恒溫水箱，可以為模擬降雪、降雨提供環境用水。該恒溫水箱采用隔板將箱體分隔為加熱區和冷卻區加熱區可以供應高于環境溫度的熱水，冷卻區可以供應低于環境溫度的冷水，并且在這兩個區域分別設置了攪拌系統，原理圖見圖I。但是，這種水箱還是無法實現溫度波動±0. I°C的恒定水溫，也就無法為水冷冷水機組性能試驗提供恒定的進水エ況條件。同吋，由于水冷冷水機組性能試驗系統本身需要多路水路流程，可以實現水路循環過程，再配置攪拌系統來平衡水溫顯得多余，而且耗能。
技術實現思路
技術問題本技術提供ー種具有分隔的、但并非完全獨立的三個區域的、能夠為水冷冷水機組性能試驗提供恒定的進水エ況條件的水冷冷水機組性能試驗用混合水箱。技術方案本技術的水冷冷水機組性能試驗用混合水箱，包括箱體、縱向隔板、溢流腔和橫向隔板，設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、右兩個區域，其中ー側區域為恒溫控制區，另ー側區域被橫向隔板分割為熱量釋放區和混合平衡區，溢流腔設置在縱向隔板面向熱量釋放區和混合平衡區的ー側，溢流腔的隔板高度高于縱向隔板和橫向隔板的高度，溢流腔的底板上設置有溢流孔，在橫向隔板下側設置有臨近溢流腔的連通熱量釋放區和混合平衡區的第一缺ロ，在縱向隔板下側設置有臨近箱體偵_的連通恒溫控制區和熱量釋放區的第二缺ロ，縱向隔板下側還設置有臨近箱體側壁的連通恒溫控制區和混合平衡區的第三缺ロ；在恒溫控制區內，底板上設置有恒溫控制區冷媒水出口和恒溫控制區冷卻水出ロ，箱體側壁上設置有恒溫控制區冷媒水進ロ和補水ロ，在恒溫控制區還設置有液位計、溫度探頭和電加熱裝置；在熱量釋放區內，底板上設置有熱量釋放區出水ロ，箱體側壁上設置有熱量釋放區冷媒水進口和熱量釋放區冷卻水進ロ ；在混合平衡區內，底板上設置有平衡區出水ロ，箱體側壁上設置有平衡區冷卻水進口和平衡區冷媒水進ロ。本技術中，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冷媒水進ロ、熱量釋放區冷媒水進ロ、熱量釋放區冷卻水進ロ、平衡區冷卻水進口和平衡區冷媒水進ロ的管ロ面積。本技術中，恒溫控制區冷媒水進口和平衡區冷媒水進ロ分別連接有ー個位 于箱體內側的90°彎頭；補水口、熱量釋放區出水ロ、熱量釋放區冷媒水進ロ、熱量釋放區冷卻水進口和平衡區冷卻水進ロ分別連接有一個位于箱體內側的45°彎頭；90°彎頭和45°彎頭的出水ロ朝向箱體的底部。熱量釋放區接收被試水冷冷水機組的冷媒水出水和冷卻水出水，并通過水泵將這部分水引入柜式風機盤管機組進行熱量釋放；混合平衡區接收柜式風機盤管機組出水，并通過水泵將這部分水引入熱量耗散用風冷冷水機組(以下簡稱耗散冷水機組)進行二次熱量釋放，同時耗散冷水機組的一部分出水也被帶回這個區域；恒溫控制區域接收耗散冷水機組的另一部分出水，并提供被試水冷冷水機組冷媒水和冷卻水的進水條件。以上的水路流程過程，完成恒溫水箱的外部水路循環過程。外部水路的順時針方向的水路循環過程，帶動了水箱內部的水通過缺ロ的逆時針流動，形成恒溫水箱內部水路的循環過程。當然，外部水路循環過程依靠水泵實現，內部水路循環過程依靠恒溫水箱內各個腔體的水位差實現，所以缺ロ 口徑要大于外部循環取水的管徑，通常是相應取水管徑的兩倍及以上。恒溫水箱的補水直接進入恒溫控制區域，必要的時候補水也可以用來冷卻水。當水箱需要清洗排污時，水箱中的污水經由排污管排出。當水箱的水位超過溢流腔時，多余的水經由溢流腔排出。溢流腔的高度高于隔板的高度，恒溫水箱三個分區的水在水箱上部也是連通的，所以說隔板將恒溫水箱分隔為并非完全獨立的三個區域。熱量釋放區，實現被試水冷冷水機組冷媒水出水和冷卻水出水的混合，并將這部分混合水經過柜式風機盤管機組進行熱量釋放；更為重要的是經過柜式風機盤管機組熱量釋放后的水可以在混合平衡區直接進入耗散冷水機組，不至于耗散冷水機組進水溫度過高而導致機組高溫保護。混合平衡區，通過耗散冷水機組實現水體熱量的過余釋放，經過熱量過余釋放的水一部分直接進入恒溫控制區域，另一部分返回混合平衡區。耗散冷水機組的出水之所以分為兩路，主要是保證恒溫控制區域的冷卻不至于過大，耗散冷水機組回水到混合平衡區起到一個緩沖作用。恒溫控制區域，保證被試水冷冷水機組的冷媒水進水溫度和冷卻水進水溫度恒定，至于被試水冷冷水機組冷媒水和冷卻水進水的エ況條件，可以進一歩通過冷媒水的進出水勾兌、冷卻水的進出水勾兌最終實現。這個區域的冷源是耗散冷水機組的回水。極少數情況下，補水也可以作為該區域的冷源。冷源實現這個區域的過余冷卻。這個區域的熱源是電加熱，電加熱采用可控硅功率調整器控制，通過PID調節表，可以實現0 100%的熱量連續調節過程。過余冷卻和0 100%連續可調的電加熱共同起作用，實現這個區域的水溫恒定。有益效果本技術的恒溫水箱，在箱體內設有帶有缺ロ的隔板，將恒溫水箱分為熱量釋放區、混合平衡區和恒溫控制區域的三個分隔但不完全獨立的區域，水在所述的區域循環，本技術與現有技術相比具有以下優點(I)被試水冷冷水機組的冷媒水和冷卻水進水條件都可以通過ー個恒溫水箱提供，而不用分為冷媒水水箱和冷卻水水箱兩個水箱。根據熱力學第一定律，被試水冷冷水機組的冷媒水和冷卻水在熱量釋放區混合后，需要釋放的熱量最大可能就是和壓縮機的功等值的熱量。比起冷媒水和冷卻水分別采用兩個獨立水箱的試驗系統，本技術帶矩形缺ロ隔板的分區水箱，更加有利于水冷冷水機組性能試驗系統的節能運行。(2)和單獨設置攪動裝置的恒溫水箱相比，本技術不需要外加專門的攪動措 施，完全依靠試驗系統的水路循環實現熱量耗散和混合平衡過程，在試驗系統運行的過程中，專門攪動裝置的能耗可以節省下來。外部順時針水路循環和內部隔板缺ロ逆時針水路循環共同作用，實現恒溫控制區域水溫恒定的流體動力學平衡環境，這種類似“太扱”的水路循環系統，可以有效的解決水箱內部水溫分層的現象。水體溫度分層嚴重是由于水體的傳熱主要依靠自然對流，本技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水冷冷水機組性能試驗用混合水箱，其特征在于，該水箱包括箱體（1）、縱向隔板（2）、溢流腔（7）和橫向隔板（3），設置在所述箱體（1）的前立面（11）和后立面（12）之間的縱向隔板（2）將箱體（1）分割為左、右兩個區域，其中一側區域為恒溫控制區（4），另一側區域被橫向隔板（3）分割為熱量釋放區（5）和混合平衡區（6），所述溢流腔（7）設置在縱向隔板（2）面向熱量釋放區（5）和混合平衡區（6）的一側，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）的底板上設置有溢流孔（71），在橫向隔板（3）下側設置有臨近溢流腔（7）的連通熱量釋放區（5）和混合平衡區（6）的第一缺口（31），在縱向隔板（2）下側設置有臨近箱體（1）側壁的連通恒溫控制區（4）和熱量釋放區（5）的第二缺口（21），縱向隔板（2）下側還設置有臨近箱體（1）側壁的連通恒溫控制區（4）和混合平衡區（6）的第三缺口（22）；？？？？？？在所述恒溫控制區（4）內，底板上設置有恒溫控制區冷媒水出口（41）和恒溫控制區冷卻水出口（42），箱體（1）側壁上設置有恒溫控制區冷媒水進口（43）和補水口（44），在所述恒溫控制區（4）還設置有液位計（45）、溫度探頭（46）和電加熱裝置（47）；在所述熱量釋放區（5）內，底板上設置有熱量釋放區出水口（51），箱體（1）側壁上設置有熱量釋放區冷媒水進口（52）和熱量釋放區冷卻水進口（53）；在所述混合平衡區（6）內，底板上設置有平衡區出水口（61），箱體（1）側壁上設置有平衡區冷卻水進口（62）和平衡區冷媒水進口（63）。...

【技術特征摘要】
1.ー種水冷冷水機組性能試驗用混合水箱，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、右兩個區域，其中ー側區域為恒溫控制區(4)，另ー側區域被橫向隔板(3 )分割為熱量釋放區(5 )和混合平衡區(6 )，所述溢流腔(7 )設置在縱向隔板(2 )面向熱量釋放區(5 )和混合平衡區(6 )的ー側，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)的底板上設置有溢流孔(71)，在橫向隔板(3)下側設置有臨近溢流腔(7)的連通熱量釋放區(5)和混合平衡區(6)的第一缺ロ(31)，在縱向隔板(2)下側設置有臨近箱體(I)側壁的連通恒溫控制區(4)和熱量釋放區(5)的第二缺ロ(21)，縱向隔板(2)下側還設置有臨近箱體(I)側壁的連通恒溫控制區(4)和混合平衡區(6)的第三缺ロ (22)； 在所述恒溫控制區(4)內，底板上設置有恒溫控制區冷媒水出ロ(41)和恒溫控制區冷卻水出ロ(42)，箱體(I)側壁上設置有恒溫控制區冷媒水進ロ(43)和補水口(44)，在所述恒溫控制區(4 )還設置有液位計...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張忠斌，杜塏，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：實用新型
國別省市：