一种空冷器性能检测系统技术方案

一种空冷器性能检测系统，包括风冷系统、水冷系统、检测模型和控制系统；风冷系统包括与检测模型的空气入口、出口相对接的进、出气管道，在进气管道上依次设有离心风机、控制阀A、喷嘴流量计和空气加热器；水冷系统包括通过进水管、出水管分别与检测模型的冷却水入口、出口及冷却器的进、出口对接构成的水循环系统，在进、出水管上均装有控制阀B，进水管上设有水泵和涡街流量计；控制系统包括对检测模型的各项参数进行采集的传感器、数据采集与处理模块、A/D转换模块、处理器和触摸屏处理器以及监控平台；本实用新型专利技术成本低、操作简单方便、检测效率高，对不同规格的空冷器实现快速检测，找到最佳的传热系数，有效提高了空冷器的换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种空冷器性能检测系统
本技术涉及自动检测
，尤其是一种空冷器性能检测系统。
技术介绍
空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融合为一体的高效热交换设备，广泛应用于冶金、石化、电力、化工、建材等行业。在空冷器上设有空气入口、空气出口、冷却水入口和冷却水出口，冷却水入口和冷却水出口对接空冷器内部的热交换管，热交换管内流通冷却水；所述热交换管置于空冷器内的风道中，风道的两端对接空气入口和空气出口，风道中流通用于热交换的空气。对于空冷器而言，传热系数（K值）是衡量其性能指标的重要参数。根据热交换原理，热交换管内冷却水的吸热量等于管外热空气的放热量，对于热交换面积已定的空冷器而言，热交换管内冷却水的吸热量分别与冷却水的流量及冷却水出、入口温度的变化有关，管外热空气的放热量分别与热空气的流量及空气出、入口温度的变化有关。然而，传热系数（K值）的大小跟空冷器的热交换面积、热交换管内冷却水的吸热量和管外热空气的放热量以及空冷器内流体的阻力均有较大的相关性。为此，通过对空冷器内部结构进行改进，尽可能地提高传热系数，对提升空冷器的换热效率显得尤为重要。当前各个厂家没有找到合适的用以提升空冷器的换热效率的方法。通常采取的方法是，先把设计好的空冷器制作出来，然后再对其各项性能指标进行测试。这种测试方式操作复杂、通用性差，只能对已经做好的空冷器进行针对性检测；由于影响空冷器传热系数（K值）的各种参数比较多，对数据进行采集与分析均费时费力，并且在对空冷器结构进行优化的过程中，需要对空冷器进行反复地整改，消耗大量的财力和物力。为此，设计一种适用于不同规格的空冷器的检测系统，对于节约检测成本、提高检测效率，实现对空冷器的各种参数指标进行优化配置，并找到合适传热系数（K值）显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的就是要解决当前采用传统的对空冷器各项性能指标进行测试时检测成本高、费时费力、检测效率低下，难以迅速实现对空冷器的各种参数指标进行优化配置，并找到合适传热系数的问题，为此提供一种空冷器性能检测系统。本技术的具体方案是：一种空冷器性能检测系统，其特征是：包括风冷系统、水冷系统和对空冷器进行等比例缩放的检测模型以及相应的控制系统；所述风冷系统包括分别与检测模型的空气入口、出口相对接的进气管道和出气管道，在进气管道上依次设有离心风机、控制阀A、喷嘴流量计和空气加热器；所述水冷系统包括通过进水管、出水管分别与检测模型的冷却水入口、出口及冷却器的进、出口对接构成的水循环系统，在进水管和出水管上均装有控制阀B，在进水管上还设有水泵和涡街流量计；所述控制系统包括若干个传感器、数据采集与处理模块、A/D转换模块、处理器和触摸屏处理器以及监控平台，各个传感器包括安装在检测模型的空气入口端的温度传感器t1、压力传感器p1，安装在检测模型的空气出口端的温度传感器t2、压力传感器p2和安装在检测模型的冷却水入口端的温度传感器T1、压力传感器P1，安装在检测模型的空气出口端的温度传感器T2、压力传感器P2；各个传感器和喷嘴流量计以及涡街流量计分别将采集到的数据传输至数据采集与处理模块，由数据采集与处理模块完成电信号的采集，并将电信号放大至A/D转换模块能够采样的范围；A/D转换模块对接收到的电信号进行模数转换后传输给处理器；处理器对数据进行处理得到检测模型的空气入口、出口侧及冷却水入口、出口侧的实时的各项参数，并将这些参数传输至触摸屏处理器与监控平台；触摸屏处理器通过组态界面将检测模型的当前状态以图表和文字的形式显示出来，并通过界面上的组态输入域进行相关定量和变量的设定及相应参数的设定，以形成良好的人机交互；处理器根据触摸屏处理器设定的参数，实时控制离心风机、空气加热器和冷却器、水泵以及控制阀A、B的工作动态。本技术中所述控制阀A选用对夹式电控蝶阀，在离心风机与喷嘴流量计之间的进气管道上装有三通管，对夹式电控蝶阀安装于所述三通管的主管路上，在三通管的旁路管路上对接有排空管，排空管上装有电动蝶阀A，电动蝶阀A的开关状态由处理器进行实时控制。本技术中所述进水管由进水管a和进水管b组成；进水管a和进水管b之间设有水箱，进水管a安装于冷却器的出口端，并将冷却器产生的冷却水输入至水箱中；进水管b对接水箱与检测模型的冷却水入口端，在水泵与涡街流量计之间的进水管b上设有旁路支管，在旁路支管上装有电动蝶阀B，电动蝶阀B的开关状态由处理器进行实时控制，旁路支管用于在进水管中的水压过高时进行分压处理，将一部分冷却水回流至水箱中。本技术中所述离心风机设有四档流量配置,在流量增比率为0%时，提供的流量为2300kg/h,匹配的管道压差为3100Pa,在流量增比率为33%时，提供的流量为3100kg/h,匹配的管道压差为5000Pa,在流量增比率为67%时，提供的流量为3850kg/h,匹配的管道压差为7500Pa,在流量增比率为100%时，提供的流量为4600kg/h,匹配的管道压差为10500Pa；所述喷嘴流量计上通过的空气流量在4600kg/h时，压降小于3200Pa；所述空气加热器的额定功率为150KW，并分别用于实现25KW、50KW、100KW和150KW这四档的功率调节，空气加热器上通过的空气流量在4600kg/h时，压降小于1000Pa。本技术成本低廉、操作简单方便、检测效率高，通过设计风冷系统和水冷系统对空冷器的工作环境进行现场模拟，并采用对空冷器进行等比例缩放的检测模型对空冷器的空气入口、出口侧及冷却水入口、出口侧的各项参数进行实时监控，同时对检测到的参数进行分析和处理，实现了对不同规格的空冷器的各种参数指标进行快速地优化配置，并找到合适传热系数（K值），从而大大提高了提升空冷器的换热效率。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的控制结构框图。图中：1—检测模型，2—进气管道，3—出气管道，4—离心风机，5—控制阀A，6—喷嘴流量计，7—空气加热器，8—进水管，9—出水管，10—冷却器，11—控制阀B，12—水泵，13—涡街流量计，14—温度传感器t1，15—压力传感器p1，16—温度传感器t2，17—压力传感器p2，18—温度传感器T1，19—压力传感器P1，20—温度传感器T2，21—压力传感器P2，22—数据采集与处理模块，23—A/D转换模块，24—处理器，25—触摸屏处理器，26—监控平台，27—三通管，28—排空管，29—电动蝶阀A，30—进水管a，31—进水管b，32—水箱，33—旁路支管，34—电动蝶阀B。具体实施方式参见图1-2，一种空冷器性能检测系统，包括风冷系统、水冷系统和对空冷器进行等比例缩放的检测模型1以及相应的控制系统。该检测系统的原理是：通过设计风冷系统和水冷系统对空冷器的工作环境进行现场模拟，并在模拟的工作环境中，实现对检测模型1的传热系数（K值）及相应参数的测试，进而达到对空冷器性能的检测，并以此来对空冷器内部结构进行针对性的优化，以得到较高的热传导系数；所述风冷系统包括分别与检测模型1的空气入口、出口相对接的进气管道2和出气管道3，在进气管道2上依次设有离心风机4、控制阀A5、喷嘴流量计6和空气加热器7，控制阀A5选用对夹式电控蝶阀；所述水冷系统包括通过进水管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空冷器性能检测系统，其特征是：包括风冷系统、水冷系统和对空冷器进行等比例缩放的检测模型以及相应的控制系统；所述风冷系统包括分别与检测模型的空气入口、出口相对接的进气管道和出气管道，在进气管道上依次设有离心风机、控制阀A、喷嘴流量计和空气加热器；所述水冷系统包括通过进水管、出水管分别与检测模型的冷却水入口、出口及冷却器的进、出口对接构成的水循环系统，在进水管和出水管上均装有控制阀B，在进水管上还设有水泵和涡街流量计；所述控制系统包括若干个传感器、数据采集与处理模块、A/D转换模块、处理器和触摸屏处理器以及监控平台，各个传感器包括安装在检测模型的空气入口端的温度传感器t1、压力传感器p1，安装在检测模型的空气出口端的温度传感器t2、压力传感器p2和安装在检测模型的冷却水入口端的温度传感器T1、压力传感器P1，安装在检测模型的空气出口端的温度传感器T2、压力传感器P2；各个传感器和喷嘴流量计以及涡街流量计分别将采集到的数据传输至数据采集与处理模块，由数据采集与处理模块完成电信号的采集，并将电信号放大至A/D转换模块能够采样的范围；A/D转换模块对接收到的电信号进行模数转换后传输给处理器；处理器对数据进行处理得到检测模型的空气入口、出口侧及冷却水入口、出口侧的实时的各项参数，并将这些参数传输至触摸屏处理器与监控平台；触摸屏处理器通过组态界面将检测模型的当前状态以图表和文字的形式显示出来，并通过界面上的组态输入域进行相关定量和变量的设定及相应参数的设定，以形成良好的人机交互；处理器根据触摸屏处理器设定的参数，实时控制离心风机、空气加热器和冷却器、水泵以及控制阀A、B的工作动态。...

【技术特征摘要】
1.一种空冷器性能检测系统，其特征是：包括风冷系统、水冷系统和对空冷器进行等比例缩放的检测模型以及相应的控制系统；所述风冷系统包括分别与检测模型的空气入口、出口相对接的进气管道和出气管道，在进气管道上依次设有离心风机、控制阀A、喷嘴流量计和空气加热器；所述水冷系统包括通过进水管、出水管分别与检测模型的冷却水入口、出口及冷却器的进、出口对接构成的水循环系统，在进水管和出水管上均装有控制阀B，在进水管上还设有水泵和涡街流量计；所述控制系统包括若干个传感器、数据采集与处理模块、A/D转换模块、处理器和触摸屏处理器以及监控平台，各个传感器包括安装在检测模型的空气入口端的温度传感器t1、压力传感器p1，安装在检测模型的空气出口端的温度传感器t2、压力传感器p2和安装在检测模型的冷却水入口端的温度传感器T1、压力传感器P1，安装在检测模型的空气出口端的温度传感器T2、压力传感器P2；各个传感器和喷嘴流量计以及涡街流量计分别将采集到的数据传输至数据采集与处理模块，由数据采集与处理模块完成电信号的采集，并将电信号放大至A/D转换模块能够采样的范围；A/D转换模块对接收到的电信号进行模数转换后传输给处理器；处理器对数据进行处理得到检测模型的空气入口、出口侧及冷却水入口、出口侧的实时的各项参数，并将这些参数传输至触摸屏处理器与监控平台；触摸屏处理器通过组态界面将检测模型的当前状态以图表和文字的形式显示出来，并通过界面上的组态输入域进行相关定量和变量的设定及相应参数的设定，以形成良好的人机交互；处理器根据触摸屏处理器设定的参数，实时控制离心风机、空气加热器和冷却器、水泵以及控制阀A、B的工作动态。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴远忠，
申请(专利权)人：湖北大冶中海换热器有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42