淡水冷却器环境模拟试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种淡水冷却器环境模拟试验装置，其特点是，包括：淡水循环系统、海水循环系统、以及试验数据采集控制系统；淡水循环系统包括水箱、加热器、淡水加热控制电路、以及淡水调速循环管路；海水循环系统包括海水水池、海水调速循环管路；试验数据采集控制系统包括：分别设置在淡水调速循环管路和海水调速循环管路上的调速元件、泵和传感器；与上述各调速元件、泵和传感器连接的现场信号采集调理和远程传输模块；与现场信号采集调理和远程传输模块双向连接的数据采集模块；通过数据总线与数据采集模块连接的数据控制模块。采用集散总线控制技术，将现场信号实时远程送入计算机记录和分析，满足性能试验和考核要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于动力装置大功率冷却器性能试验和检测的自动化试 验和测试装置，尤其涉及一种淡水冷却器环境模拟试验装置。
技术介绍
目前，热交换器性能试验装置普遍存在功率小、控制精度低、使用烦琐、 测量手段落后等缺点，使其既不能满足现有产品的性能试验和验收，也不能为 各类热交换器理论研究和设计提供试验验证。尤其对于动力装置的淡水冷却器 只能采用人工操作和测量的手段，给淡水热交换性能的试验带来不便。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有淡水冷却器的性能试验和检测，满足现有产品的性 能试验和考核要求，而提供的一种淡水冷却器环境模拟试验装置，本专利技术采用 海淡水流量自动设定调节，压力、流量、温度的远程自动采集，集中控制，解 决了以前人工操作和测量所带来的许多问题，实现了淡水热交换试验的高度自 动化，提高了试验能效，满足各类相关试验和考核的要求。主要用于动力装置 同时也为热交换器设计和相关技术的研发提供有力的保障。为实现以上的目的，本专利技术采取的技术方案是淡水冷却器环境模拟试验 装置，其特点是，包括淡水循环系统、海水循环系统、以及试验数据采集控 制系统；所述的淡水循环系统包括水箱、水箱加热器、控制加热温度的淡水加热控 制电路、以及淡水调速循环管路；所述的淡水调速循环管路包括淡水出水管段、 淡水回水管段、以及淡水进水管段；所述的淡水出水管段一端通过调节阀与水 箱的出水口连接，另一端与淡水冷却器的入口端连接，该淡水出水管段上设有 淡水泵；所述的淡水回水管段一端通过调节阀与水箱的回流口连接，另一端连接在淡水泵输出端；所述的淡水进水管段一端通过调节阀与水箱的回水口连 接，另一端与淡水冷却器的出口端连接；以及，设置在淡水调速循环管路的淡 水进水管段上的第一淡水调速阀、设置在淡水调速循环管路的淡水回水管段上 的第二淡水调速阀；所述的海水循环系统包括海水水池、海水调速循环管路；所述的海水调速 循环管路包括海水出水管段、海水回水管段、以及海水进水管段；所述的海水 出水管段一端与海水水池的出水口连接，另一端与淡水冷却器的入口端连接， 该海水出水管段上设有海水泵；所述的海水回水管段一端与海水水池的回流口 连接，另一端连接在海水泵输出端；所述的海水进水管段一端与海水水池的进 水口连接，另一端与淡水冷却器的出口端连接；以及，设置在海水调速循环管 路的海水进水管段上的第一海水调速阀、设置在海水调速循环管路的海水回水 管段上的第二海水调速阀；所述的试验数据采集控制系统包括分别设置在淡水调速循环管路和海水 调速循环管路上的调速元件、泵和传感器元件；与上述各调速元件、泵和传感 器元件双向连接的现场信号采集调理和远程传输模块；与现场信号采集调理和 远程传输模块双向连接的数据采集模块；通过数据总线与数据采集模块双向连接的数据控制模块。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的试验数据采集控制系统 还包括一上位机试验数据分析系统，通过数据总线与数据控制模块的输出端连 接。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的淡水加热控制电路包括加热器、控制加热器工作电源的380V过零调功器模块、与温度控制键连接的加热温度控制器、设置在淡水调速循环管路的淡水出水管段上的出水温度传感器、与出水温度传感器连接的现场信号采集调理和远程传输模块、分别与加热温度控制器和现场信号采集调理和远程传输模块双向连接的分布式集控模块；所述的温度控制键输出的温度控制值与出水温度传感器输出的出水口温度经加热温度控制器计算后通过分布式集控模块产生控制和调整命令，再通过现场 信号采集调理和远程传输模块输出到各加热组件控制加热温度。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的水箱加热器采用至少一个加热组件进行加热，每组加热组件配一个380V过零调功器模块。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的分别设置在淡水调速循环管路和海水调速循环管路上的传感器包括设置在淡水调速循环管路的淡水 出水管段上的淡水流量传感器；设置在海水调速循环管路的海水出水管段上的 海水流量传感器；以及，设置在淡水冷却器的淡水入口与淡水出口之间的淡水 压差传感器和设置在淡水冷却器的海水入口与海水出口之间的海水压差传感 器；还包括分别设置在淡水冷却器的淡水入口与淡水出口处、海水入口与海水 出口处的温度传感器和压力传感器。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的数据控制模块包括泵阀 控制单元、淡水和海水流量控制单元、水箱加热器加热温度控制器；所述的泵阀控制单元由开关电路构成；所述的淡水和海水流量控制单元包括淡水流量控制和海水流量控制，均采 用数字带偏置的积分分离行PID算法控制；所述的水箱加热器的加热温度控制器也采用数字带偏置的积分分离行PID 算法控制；在水循环运转的前提下，先设定控制目标温度，然后系统检测控制 点温度，由加热控制器通过PID算法控制加温并保持试验要求温度。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的试验数据采集控制系统 的淡海水循环调速和测量数据采集采用了 DP分布式总线控制技术，使用至少 一 ET200模块作为现场信号采集调理和远程传输模块，通过在ET200模块上安 装总线接口及各类扩展I/O模块，采集和控制现场测量信号，最后通过DP总 线与数据控制模块通讯。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的淡水循环管路和海水循环管路还包括分别设置在淡水出水管段和淡水进水管段的至少一个温度表和至少一个压力表，以及设置在海水出水管段和海水进水管段的至少一个温度表 和至少一个压力表。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的淡水循环系统还包括设 置在淡水出水管段的滤清器，设在淡水泵前。上述淡水冷却器环境模拟试验装置，其中，所述的数据采集模块与数据控 制模块可采用一 S7300模块作为分布式集控模块构成。由于本专利技术采用了以上的技术措施，采用由淡水循环系统、海水循环系统、 以及试验数据采集控制系统构成试验装置，并采用了集散总线控制技术，加热 调功技术和等电位抗干扰技术，保证了试验装置的先进性、可靠性、准确性、 可扩展性和高效性。整套装置结合了机械动力、流体力学、热力学、机电控制 和计算机软件等先进技术，可以完成各种淡水冷却器尤其大中型淡水冷却器(其中淡水流量范围在10-120 m'7h，海水流量范围在10-200 mVh，淡水最高 加热温度可达85'C)的相关试验，在试验中能得到高精度的测量数值(压力测 量范围0-10bar精度0.2%;温度测量范围0-IO(TC精度0.5%;淡水流量 测量范围0-120 m3 /h精度1%;海水流量测量范围0-200 m7h精度1%)。附图说明本专利技术的具体结构性能由以下的实施例及其附图进一步详细说明。图1是本专利技术淡水冷却器环境模拟试验装置的一种实施例的总体结构示意图。图2是本专利技术淡水冷却器环境模拟试验装置的淡水加热控制电路的一种实 施例的电原理图。图3是本专利技术淡水冷却器环境模拟试验装置另一种实施例的总体结构示意图。图4是本专利技术淡水冷却器环境模拟试验装置的试验数据采集控制系统的电 原理图。图5是本专利技术淡水冷却器环境模拟试验装置的试验和控制原理图。 具体实施例方式请参阅图1，这是本专利技术的一种实施例的总体结构示意图。本专利技术淡水冷 却器环境模拟试验装置，用于对试验件淡水冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
淡水冷却器环境模拟试验装置，其特征在于，包括：淡水循环系统、海水循环系统、以及试验数据采集控制系统；　所述的淡水循环系统包括水箱、水箱加热器、控制加热温度的淡水加热控制电路、以及淡水调速循环管路；所述的淡水调速循环管路包括淡水出水管段、淡水回水管段、以及淡水进水管段；所述的淡水出水管段一端通过调节阀与水箱的出水口连接，另一端与淡水冷却器的入口端连接，该淡水出水管段上设有淡水泵；所述的淡水回水管段一端通过调节阀与水箱的回流口连接，另一端连接在淡水泵输出端；所述的淡水进水管段一端通过调节阀与水箱的回水口连接，另一端与淡水冷却器的出口端连接；以及，设置在淡水调速循环管路的淡水进水管段上的第一淡水调速阀、设置在淡水调速循环管路的淡水回水管段上的第二淡水调速阀；　所述的海水循环系统包括海水水池、海水调速循环管路；所述的海水调速循环管路包括海水出水管段、海水回水管段、以及海水进水管段；所述的海水出水管段一端与海水水池的出水口连接，另一端与淡水冷却器的入口端连接，该海水出水管段上设有海水泵；所述的海水回水管段一端与海水水池的回流口连接，另一端连接在海水泵输出端；所述的海水进水管段一端与海水水池的进水口连接，另一端与淡水冷却器的出口端连接；以及，设置在海水调速循环管路的海水进水管段上的第一海水调速阀、设置在海水调速循环管路的海水回水管段上的第二海水调速阀；　所述的试验数据采集控制系统包括：　分别设置在淡水调速循环管路和海水调速循环管路上的调速元件、泵和传感器元件；　与上述各调速元件、泵和传感器元件双向连接的现场信号采集调理和远程传输模块；　与现场信号采集调理和远程传输模块双向连接的数据采集模块；通过数据总线与数据采集模块双向连接的数据控制模块。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宾，固丹初，蒋明涌，李森，陈晓华，周炎，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]