本发明专利技术提供一种大型土工离心机散热装置，属于土工离心机领域，土工离心机用于测定土工结构的物理性质从而对土工结构进行分析。大型土工离心机由于规模大、转速快、工作时间长，在运转过程中，会产生大量的热。本发明专利技术的散热装置包括固定结构、积液结构和多个换热单元，多个换热单元圆周阵列在固定结构上并将土工离心机围在中间，积液结构环形设在固定结构下部，积液结构设有积液槽和挡板，积液槽承接冷凝水，挡板可以阻止冷凝水受热蒸发，换热单元和挡板表面均光滑，结合大型土工离心机产热机理，可以降低风阻产热的同时，对冷凝水进行收集，防止水汽对土工离心机运行造成不利影响，从而提升大型土工离心机性能，提高测定精度和可靠性。可靠性。可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种大型土工离心机散热装置
[0001]本专利技术属于土工离心机领域，特别是涉及一种大型土工离心机散热装置。
技术介绍
[0002]土工离心机是土动力学研究的主流手段，大型土工离心机通过转臂的高速旋转可以形成超重力环境。通过土工离心机模拟重力，按相似准则，将原型的几何形状按比例缩小，用相同物理性状的土体制成模型，使其在离心力场中的应力状态与原型在重力场中一致，以研究分析工程材料和结构性状。土工离心机对于地质研究有重大作用，是研究岩土地震工程和土动力学最有效、最先进的平台。将岩土结构物的等比例模型置于转臂的吊篮之中，可以还原岩土结构物自重的应力条件，从而复现岩土工程中的破坏特征以及变形机理。
[0003]大型土工离心机由于其规模大、转速快、工作时间长，在其运转过程中，会产生大量的热量，如果不妥善处理会使得机室温度迅速上升，对设备的正常工作和使用寿命造成极大的损害。例如，当大型土工离心机以1500g加速度运行时，机室温度最高处可达80℃以上。
[0004]相关技术中，常见的冷却方式主要有空气冷却和液体冷却两种。空气冷却方式因为其成本低廉、装备安置简便、易于维护和更换冷却组件，被广泛应用于中小型离心机的散热设计中，但是在大型土工离心机散热场景中难以达到散热要求。因此，大型土工离心机散热通常使用液体冷却方式，或者简称为水冷。
[0005]但是，现有技术中，水冷的装备较为复杂，还涉及到管路布局、换热板的安装和设计等，由于土工离心机的产热机理不同于常规设备的电热原理，设计和布局不当的水冷系统反而会增加系统产热，而相关技术中，往往又采用“大力出奇迹”的方式，不断加大冷却回路的冷却流量，从而提升换热效率，这就导致了两个问题：一个是产热和散热同时增加，系统散热边际效益递减；另一个是，换热效率越高，在换热板表面的温差越大，往往会在换热板表面凝结大量水珠，相比于家用数千瓦的制冷机而言，大型土工离心机散热装置的制冷机组可达数百千瓦，其换热产生的冷凝水流量极大，而现有技术中，既没有采取措施降低冷凝水产生量，也没有对冷凝水采取有效的收集措施。
[0006]在散热装置工作过程中，冷凝水不断产生，直接滴落到地面，会对土工离心机及其散热装置的运行造成不利影响，例如使测量传感器的灵敏度降低，影响数据测量的灵敏度；使控制元件的传输效率降低，增大操作的延时等。
技术实现思路
[0007]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种大型土工离心机散热装置，用于解决现有技术中大型土工离心机散热装置因为换热功率大，表面会产生大量冷凝水，而现有技术又没有采取有效措施对这些冷凝水进行处理，导致这些冷凝水对土工离心机及其散热装置的运行造成不利影响的问题。
[0008]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种大型土工离心机散热装置，所
述土工离心机包括基座、转臂和吊篮，所述基座固定安装于地面，所述转臂转动安装于所述基座顶部，两个所述吊篮分别安装在所述转臂两端，所述散热装置呈圆环形并将所述土工离心机围在中间，所述散热装置的中心轴线与所述转臂的转动轴线重合，所述散热装置包括固定结构、积液结构和多个换热单元；所述固定结构包括多个横梁和竖梁，所述横梁为环形，多个所述横梁围绕所述土工离心机在高度上分层设置，多个所述竖梁间隔设置于所述横梁上；所述换热单元为弧形板状结构，多个所述换热单元圆周阵列固定在所述固定结构上，所述换热单元包括胀板、冷却进口和冷却出口，所述胀板为双层结构且内部设有冷却流道，所述冷却流道由所述冷却进口进并由所述冷却出口出；所述积液结构环形设于所述固定结构下部，所述积液结构包括积液槽和挡板，所述换热单元的换热面下沿正对所述积液槽，所述挡板一端固定于所述积液槽外侧，所述挡板另一端固定于所述换热单元的换热面且与所述换热面留有间隙，所述挡板中部遮盖住所述积液槽，所述挡板朝向所述土工离心机的面为光滑的回转面。
[0009]可选的，所述换热单元还包括骨架，所述骨架由纵横交错的钢结构件拼接而成，所述胀板通过螺栓可拆卸式的固定连接在所述骨架上。
[0010]可选的，最上层的所述横梁上固定设置有环形导轨，所述骨架背面的顶部设有挂钩，所述挂钩挂于所述环形导轨并可沿着所述环形导轨滑动。
[0011]可选的，所述胀板包括厚板和薄板，所述厚板位于所述离心机一侧且所述厚板朝向所述离心机的面为光滑的圆弧面，所述薄板位于所述固定结构一侧，所述厚板和薄板四周贴合并在内部形成所述冷却流道。
[0012]可选的，所述冷却流道由所述薄板局部向所述厚板变形并与所述厚板接触形成的密封接触线分割而成。
[0013]可选的，所述薄板上设置有多个接触区，在所述接触区处，所述薄板向所述厚板变形并与所述厚板接触。
[0014]可选的，所述冷却进口位于所述胀板上端或下端的一侧，所述冷却出口位于所述胀板竖直中心线和所述冷却进口之间的区域，所述冷却流道从所述冷却进口开始环绕所述胀板外侧区域并再次回到冷却进口所在一端的另一侧后，再从所述胀板内侧区域反方向绕回到达所述冷却出口。
[0015]可选的，还包括冷却进汇总管和冷却出汇总管，所述冷却进汇总管和冷却出汇总管环形布置于所述换热单元的顶部，所述换热单元的所述冷却进口和冷却出口相应连接于所述冷却进汇总管和冷却出汇总管。
[0016]可选的，还包括冷却进汇总管和冷却出汇总管，所述冷却进汇总管和冷却出汇总管位于所述积液槽中，所述换热单元的所述冷却进口和冷却出口均位于所述换热单元的底部且位于所述挡板内侧，所述换热单元的所述冷却进口和冷却出口相应连接于所述冷却进汇总管和冷却出汇总管。
[0017]可选的，还包括多个封板，所述封板朝向所述土工离心机一侧为光滑的圆弧面，所述封板设置在所述换热单元两侧的连接处和所述换热单元与顶部墙面的间隙处。
[0018]如上所述，本专利技术的一种大型土工离心机散热装置，至少具有以下有益效果：散热装置既能降低整个大型土工离心机系统的产热量，又能加快热量的消散，同
时还能对散热过程中产生的冷凝水进行收集，从而提升大型土工离心机性能，提高精度和使用寿命。具体来说，散热装置包括固定结构、积液结构和多个换热单元和封板，多个换热单元圆周阵列固定在固定结构上，呈圆环形并将所述土工离心机围在中间，积液结构环形设在固定结构下部，积液结构设有积液槽和挡板，积液槽承接冷凝水，挡板可以阻止冷凝水受热蒸发，封板将换热单元、挡板等的间隙处封堵，使换热单元、挡板、地板和顶部墙面等形成表面光滑的封闭空间，结合大型土工离心机产热机理，降低风阻产热的同时，对冷凝水进行收集，实现自干燥，防止水汽对土工离心机造成不利影响。
附图说明
[0019]图1显示为本专利技术散热装置相对于土工离心机的安装位置示意图。
[0020]图2显示为本专利技术固定结构示意图。
[0021]图3显示为本专利技术换热单元安装示意图。
[0022]图4显示为本专利技术胀板示意图。
[0023]图5显示为本专利技术积液结构位置示意图。
[0024]图6显示为本专利技术图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大型土工离心机散热装置，所述土工离心机包括基座（10）、转臂（11）和吊篮（12），所述基座（10）固定安装于地面，所述转臂（11）转动安装于所述基座（10）顶部，两个所述吊篮（12）分别安装在所述转臂（11）两端，所述散热装置呈圆环形并将所述土工离心机围在中间，所述散热装置的中心轴线与所述转臂（11）的转动轴线重合，所述散热装置包括固定结构（20）、积液结构（30）和多个换热单元（40），其特征在于：所述固定结构（20）包括多个横梁（21）和竖梁（22），所述横梁（21）为环形，多个所述横梁（21）围绕所述土工离心机在高度上分层设置，多个所述竖梁（22）间隔设置于所述横梁（21）上；所述换热单元（40）为弧形板状结构，多个所述换热单元（40）圆周阵列固定在所述固定结构（20）上，所述换热单元（40）包括胀板（41）、冷却进口（42）和冷却出口（43），所述胀板（41）为双层结构且内部设有冷却流道，所述冷却流道由所述冷却进口（42）进并由所述冷却出口（43）出；所述积液结构（30）环形设于所述固定结构（20）下部，所述积液结构（30）包括积液槽（31）和挡板（32），所述换热单元（40）的换热面下沿正对所述积液槽（31），所述挡板（32）一端固定于所述积液槽（31）外侧，所述挡板（32）另一端固定于所述换热单元（40）的换热面且与所述换热面留有间隙，所述挡板（32）中部遮盖住所述积液槽（31），所述挡板（32）朝向所述土工离心机的面为光滑的回转面。2.如权利要求1所述的一种大型土工离心机散热装置，其特征在于，所述换热单元（40）还包括骨架（44），所述骨架（44）由纵横交错的钢结构件拼接而成，所述胀板（41）通过螺栓可拆卸式的固定连接在所述骨架（44）上。3.如权利要求2所述的一种大型土工离心机散热装置，其特征在于，最上层的所述横梁（21）上固定设置有环形导轨（23），所述骨架（44）背面的顶部设有挂钩（45），所述挂钩（45）挂于所述环形导轨（23）并可沿着所述环形导轨（23）滑动。4.如权利要求1所述的一种大型土工离心机散热装置，其特征在于，所述胀板（41）包括厚板（412）和薄板（413），所述厚板（412）位于所述离心机一侧且所述厚板（412）朝向所述离心机的面为光滑的圆弧面，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海泉，闻翔宇，王立忠，洪义，国振，李玲玲，
申请(专利权)人：浙江大学海南研究院，
类型：发明
国别省市：
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