一种改进型冷热水空中冷温度控制装置，由内循环热交换单元、分离式外循环控制单元和额外外循环单元组成。其特征在于通过气体管路将涡轮增压器出气口、发动机进气口与水空热交换器相连并与交换器上的各个阀门一起构成所述内循环热交换单元；通过进、出管道和管道上安装的调节阀、第一球阀、循环泵与控制中心一起构成分离式外循环控制单元；通过进出水管道与热交换器一起组成额外外循环单元。可改善原中冷器模拟装置容易产生水垢的问题，增高了换热效率，保证了功率跨度大时温度的精确控制。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及改进型冷热水空中冷温度控制装置，具体说是能更好地模拟整车空空冷却器对涡轮增压后气体冷却的发动机中冷模拟温度控制装置，该装置用于发动机试验台架中。
技术介绍
本技术是基于专利号为ZL201420087906.7的中冷器模拟温度控制装置EME610系列的改进，原装置包括通过进、出管道与水空中冷器的水冷通道连接构成外循环水冷装置；通过气体管路将涡轮增压器出气口、涡轮增压器进气口与水空中冷器的气体入口、气体出口分别连接，并在两条管路之间以调节阀连通，构成的内循环气体控制装置。在涡轮增压器进、出气口所在管路上安装的入口温度传感器和出口温度传感器提供温度信号给调节器，并由调节器的输出端控制调节阀，用于不受外循环水温的影响而通过控制调节阀的开度进行气体温度控制。虽然EME610系列实现了不受外循环水温的影响而通过控制调节阀的开度进行气体温度控制，但在实际应用中仍然存在着诸多其它问题：现有中冷器模拟装置在实际应用过程中容易产生水垢，气体内循环管路缺少有效的安全措施，而且发动机功率跨度大时，受换热效率限制，难以实现精确控制，需要重新调试，加大了调试成本和维护成本，针对存在的这些问题，有必要研制一种新的中冷模拟温度控制装置。
技术实现思路
本技术所做的改进目的是为了解决现有中冷器模拟装置在实际应用过程中容易产生水垢，气体内循环管路缺少有效的安全措施，而且发动机功率跨度大时，受换热效率限制，难以实现精确控制的问题。本技术采用的技术方案是：一种改进型冷热水空中冷温度控制装置，包括内循环热交换单元、分离式外循环控制单元和额外外循环单元；通过气体管路将涡轮增压器进气口、发动机出气口与水空热交换器相连并与水空热交换器上的排气阀、安全阀和出气管道上的压差调节阀一起构成所述内循环热交换单元；通过进、出管道和管道上安装的第一球阀、止回阀、平衡阀、减压阀、比例三通阀、循环泵与控制中心一起构成分离式外循环控制单元；通过进水管道、出水管道和热交换器相连构成额外外循环单元；进气口和出气口上安装的温度传感器和压力传感器分别提供温度信号和压力信号给控制中心，并由其输出端分别控制比例三通阀和压差调节阀的开度，用于气体温度控制和压力控制；通电后出水管道上的循环泵开始运转，与止回阀、平衡阀和减压阀一起，实现了本装置特有的冷却水回路；所述热交换器采用的是四冲程水空冷热交换器，为了充分发挥四冲程水空热交换器的功能，在出水管道上装有循环泵，系统通电后循环泵开始运作，循环水经过出水管道和进水管道之间的第一短通，第一短通上装有止回阀和平衡阀，循环水与经过进水口管道减压阀的新进水一起再次流入水空热交换器形成冷却水回路；出水管道上的控制阀采用三通阀，其连接出水管道和进水管道的第二短通(靠近额外外循环单元)装有第四球阀，当靠近循环泵的第一短通出现问题时，关闭靠近循环泵的第一短通上的第三球阀，打开另一支路上的第四球阀。所述的分离式外循环控制单元被设计为一个可分离的独立的装置。所述的水空热交换器上安装有安全阀，当水空热交换器空气通道由于一些特殊原因导致压力升高，并升高到危险程度时安全阀开启。所述装置还包括一个由进水管道、出水管道和热交换器相连构成的额外外循环单元，如果启用该单元，可将分离式外循环控制单元的冷却水换为防冻防锈液，这样可以有效地预防水垢的产生和外循环水的压力波动。本技术的有益效果和特点是：①改善了原中冷器模拟装置容易产生水垢的问题，减缓外循环水的压力波动，同时增加了换热面积，也就提高了换热效率，保证了功率跨度大时温度的精确控制；②分离的内循环热交换单元的短通与支路可以相互替代，为试验台突发情况提供一个安全备案，保证实验能够进行下去；③一些管道上装有预留口，方便以后的功能扩展。附图说明图1是本技术系统结构示意图；图中标号分别表示：1-涡轮增压器进气口、2-发动机出气口、3-温度传感器、4-压力传感器、5-水空热交换器、6-安全阀、7-排气阀、8-第一球阀、8.1-第二球阀、8.2-第三球阀、8.3-第四球阀、9-循环泵、10-控制中心、11-比例三通阀、12-止回阀、13-平衡阀、14-第一短通、14.1-第二短通、15-减压阀、16-出水管道、17-进水管道、18-预留接口、19-分离式外循环控制单元、20-内循环热交换单元、21-额外外循环单元、22-出水管道、23-进水管道、24-热交换器、25-压差调节阀。说明：其中带有小数的编号表示不同位置的同一部件。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步说明：如图1所示本装置由内循环热交换单元20、分离式外循环控制单元19和额外外循环单元21组成。在内循环热交换单元20中，涡流增压器出来的气体由涡轮增压器进气口1进入管道里，经由管道进入水空热交换器5，再由出气管道流出。为保证气体管路压力安全，在水空热交换器5中的气体管路上安装有安全阀6。在进气管路和出气管路上均装有温度传感器3和压力传感器4，并在出气管路上装有压差调节阀25，压力传感器4收集压力信号，提供给控制中心10，经由处理后输出给压差调节阀25，控制其开度，以实现对气体压差的调节，用以模拟中冷器实际使用中的气体压力变化。在水空热交换器5的进水管道和出水管道上均装有排气阀7，用于中冷模拟装置准备阶段的进水排气。在分离式外循环控制单元19中，冷却水由进水口流入进水管道17，经过减压阀15减压后，期间虽然经过第一短通14及第二短通14.1，但并不流入，最终由第二球阀8.1中流入水空热交换器5。经过水空热交换器5热交换之后的冷却水，经由第一球阀8流入出水管道22，经过循环泵9加压后，流入比例三通阀11和第一短通14，流入第一短通14的冷却水，流过止回阀12，经由平衡阀13调压后流过第三球阀8.2，所述止回阀12同时防止经过减压阀15后的冷却水通过第一短通14及第二短通14.1，平衡阀13和减压阀15通过调节不同部分冷却水的压力，来确保冷却水按设计方向流动，以组成能充分发挥水空热交换器5功能的冷却水回路。温度传感器3提供温度信号给控制中心10，经处理后输出给出水管道22上的比例三通阀11，通过控制其开度，来实现气体温度的控制。比例三通阀11的支路(即第二短通14.1)装有第四球阀8.3，在设备正常运转时，第四球阀8.3关闭，支路不参与外循环，当第一短通14出现问题时，关闭第一短通14上球阀，打开支路第四球阀8.3，第一短通14封闭，第二短通14.1参与循环，这样便为突发情况提供一个安全备案，保证实验能够进行下去。分离式外循环控制单元21的管道上装有预留接口18，以方便以后的功能扩展。为了加大换热效率，改善水垢问题，本装置中的水空热交换器5采用的是四冲程水空冷热交换器，并在出水管道上装有循环泵9，系统通电后循环泵9开始运作，循环水经过出水管道和进水管道之间的第一短通14，第一短通14上装有止回12阀和平衡阀13，循环水与经过进水口管道减压阀15的新进水一起再次流入水空热交换器5形成冷却水回路。其有益效果是：四冲程水空热交换器5减小了在交换器里各并联管道之间的冷却水温度梯度，一定程度上减少了水垢的产生，同时增加了换热面积，也就增高了换热效率，保证了功率跨度大时温度的精确控制。由循环泵9组成的冷却水回路确保了在流量较小时，四本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改进型冷热水空中冷温度控制装置，包括内循环热交换单元(20)、分离式外循环控制单元(19)；其特征是：通过气体管路将涡轮增压器进气口(1)、发动机出气口(2)与水空热交换器(5)相连并与水空热交换器(5)上的排气阀(7)、安全阀(6)和出气管道上的压差调节阀(25)一起构成所述内循环热交换单元(20)；通过进、出管道(17、16)和管道上安装的第一球阀(8)、止回阀(12)、平衡阀(13)、减压阀(15)、比例三通阀(11)、循环泵(9)与控制中心(10)一起构成分离式外循环控制单元(19)；进气口(1)和出气口(2)上安装的温度传感器(3)和压力传感器(4)分别提供温度信号和压力信号给控制中心(10)，并由其输出端分别控制比例三通阀(11)和压差调节阀(25)的开度，用于气体温度控制和压力控制；通电后出水管道(16)上的循环泵(9)开始运转，与止回阀(12)、平衡阀(13)和减压阀(15)一起，形成了冷却水回路。
【技术特征摘要】
1.一种改进型冷热水空中冷温度控制装置，包括内循环热交换单元(20)、分离式外循环控制单元(19)；其特征是：通过气体管路将涡轮增压器进气口(1)、发动机出气口(2)与水空热交换器(5)相连并与水空热交换器(5)上的排气阀(7)、安全阀(6)和出气管道上的压差调节阀(25)一起构成所述内循环热交换单元(20)；通过进、出管道(17、16)和管道上安装的第一球阀(8)、止回阀(12)、平衡阀(13)、减压阀(15)、比例三通阀(11)、循环泵(9)与控制中心(10)一起构成分离式外循环控制单元(19)；进气口(1)和出气口(2)上安装的温度传感器(3)和压力传感器(4)分别提供温度信号和压力信号给控制中心(10)，并由其输出端分别控制比例三通阀(11)和压差调节阀(25)的开度，用于气体温度控制和压力控制；通电后出水管道(16)上的循环泵(9)开始运转，与止回阀(12)、平衡阀(13)和减压阀(15)一起，形成了冷却水回路。2.根据权利要求1所述的改进型冷热水空中冷温度控制装置，其特征是：热交换器采用的是四冲程水空冷热交换器(5)，出水管道上装有循环泵(9)，系统通电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张希，
申请(专利权)人：武汉东测科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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