覆冰试验气候箱制造技术

本发明专利技术实施例提供了一种覆冰试验气候箱，包括：试验箱以及与试验箱连接的复迭式制冷系统、水制冷系统、喷淋系统以及风速调节系统；其中，复迭式制冷系统用于为试验箱制冷；水制冷系统中的蒸发器利用复迭式制冷系统中的冷凝器和压缩机，生成冷却水送至第一管道和第三管道，第一管道和第三管道中的冷却水与冷水箱中的冷水进行冷量交换，浮阀实现自动补水以稳定喷淋时的过冷水的温度；喷淋系统包括储水箱、冷水箱、回水箱、空气压缩机、增压泵、抽水泵以及安装在试验箱顶部的双流体喷头和单流体喷头；风速调节系统包括变频式离心风机和风速测量仪，设置在低温试验箱内，变频式离心风机用于在低温试验箱中提供风力，风速测量仪用于对风速进行测量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例提供了一种覆冰试验气候箱，包括：试验箱以及与试验箱连接的复迭式制冷系统、水制冷系统、喷淋系统以及风速调节系统；其中，复迭式制冷系统用于为试验箱制冷；水制冷系统中的蒸发器利用复迭式制冷系统中的冷凝器和压缩机，生成冷却水送至第一管道和第三管道，第一管道和第三管道中的冷却水与冷水箱中的冷水进行冷量交换，浮阀实现自动补水以稳定喷淋时的过冷水的温度；喷淋系统包括储水箱、冷水箱、回水箱、空气压缩机、增压泵、抽水泵以及安装在试验箱顶部的双流体喷头和单流体喷头；风速调节系统包括变频式离心风机和风速测量仪，设置在低温试验箱内，变频式离心风机用于在低温试验箱中提供风力，风速测量仪用于对风速进行测量。【专利说明】覆冰试验气候箱
本专利技术涉及电力试验领域，尤其涉及覆冰试验领域，具体的讲是一种用于覆冰试验的覆冰试验气候箱。
技术介绍
风力发电机设立在野外，特别是一些海岛、高山地区，这些地区冬季气温比较寒冷，并且湿度大。风机叶片处于低温高湿环境中容易结冰，结冰以后，其表面曲线发生变化，降低了风能的转化率，结冰严重时，会导致风机无法工作，从而对生产造成影响。防覆冰涂料是解决风机叶片覆冰问题比较有效的方法，但目前市场上防冰涂料产品较多，各个厂家测量涂层防冰性能参数的试验方法没有统一的标准，用户无法根据各厂家提供的参数对涂料进行对比分析和评价。用户只有在同一覆冰试验条件下，对涂覆不同涂料的风机叶片玻璃钢试样进行覆冰试验，才能筛选出防冰性能优异的涂料。现有的覆冰试验设备均为大型的气候室，此类气候室是专门为输电线路绝缘子和导线覆冰试验设计的，但是，这种气候室的尺寸一般都大约为3mX3mX2m，占地面积大，投资昂贵。并且，现有的这种气候室设有两套制冷系统，即喷雾系统的水制冷系统和气候室内的空气制冷系统。喷淋系统所用的冷水一般都是通过气候室外的冰柜冷却，或者加入冰块冷却后再使用，这种方法造成的缺点是水温不稳定且不可控。而且，这类气候室往往只安装了双流体喷头，液滴粒径在50?300um之间，液滴释放潜热慢。目前还没有为较小试样覆冰试验而设计的覆冰试验设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是为在实验室内实现为多个小型风机叶片试样的覆冰实验设计的小型的覆冰试验气候箱。为了达到上述目的，本专利技术实施例提供一种覆冰试验气候箱，包括:试验箱以及与所述试验箱连接的复迭式制冷系统、水制冷系统、喷淋系统以及风速调节系统；其中，所述复迭式制冷系统用于为所述试验箱制冷；所述水制冷系统位于所述喷淋系统的冷水箱中，包括蒸发器、浮阀以及第一管道、第二管道、第三管道，所述蒸发器利用所述复迭式制冷系统中的冷凝器和压缩机，对所述冷水箱中的冷水制冷，生成冷却水送至所述第一管道和第三管道，所述第一管道和第三管道中的冷却水与所述冷水箱中的冷水进行冷量交换，所述浮阀实现自动补水以稳定喷淋时的过冷水的温度；所述喷淋系统包括储水箱、冷水箱、回水箱、空气压缩机、连接于所述冷水箱的增压泵、连接于所述回水箱的抽水泵以及安装在所述试验箱顶部的双流体喷头和单流体喷头；其中，所述储水箱设有自动进水系统，用于储存试验用水以及循环利用所述回水箱中储存的水并将所述试验用水送至所述冷水箱；所述回水箱连接所述试验箱，通过所述抽水泵回收所述试验箱中融化的水，所述回水箱中的水通过第一超滤膜过滤器后回收至所述储水箱中继续循环利用或者通过排水口直接排走；所述第一管道、第三管道分别连接至所述双流体喷头和单流体喷头，分别向所述双流体喷头和单流体喷头提供冷却水，所述第二管道通过调节阀连接至所述空气压缩机，用于向所述双流体喷头提供高压气源；所述风速调节系统包括变频式离心风机和风速测量仪，设置在所述低温试验箱内，所述变频式离心风机用于在所述低温试验箱中提供风力，所述风速测量仪用于对风速进行测量。进一步地，在一实施例中，所述喷淋系统中的空气压缩机还通过生成的高压气源，对冻雨实验后的第三管道的后端管路中的残余冷却水进行吹扫，防止所述单流体喷头中的残水在低温下结冻堵塞喷头。进一步地，在一实施例中，在所述双流体喷头的进气管道口和进水管道口处设置一电加热套，防止所述试验箱内的温度过低时，所述双流体喷头和连接处管道内的水结冰。进一步地,在一实施例中，冻雨流量计和冻霜流量计，所述冻雨流量计连接在所述第三管道的进水口的前端，用于计量所述单流体喷头的进水量，所述冻霜流量计连接在所述第一管道的进水口的前端，用于计量所述双流体喷头的进水量。进一步地，在一实施例中，在所述冷水箱与所述第一管道和第三管道之间，还安装有第二超滤膜过滤器，用于对进入所述第一管道和第三管道中的冷却水进行净化。进一步地，在一实施例中，所述增压泵与所述冷水箱的回路上还连接有水压表和回水调节阀，用于测量进入所述单流体喷头和双流体喷头的水压大小，所述回水调节阀用于根据水压表调节进入所述单流体喷头和双流体喷头的水压的大小。进一步地，在一实施例中，所述空气压缩机的调节阀上连接有空气压力表，用于测量所述空气压缩机的气压。进一步地，在一实施例中，所述冷水箱内还安装有温度传感器，用于对所述喷淋系统的冷却水精确控温。进一步地，在一实施例中，所述第一管道、第二管道与第三管道为蛇形管，以增加换热面积。进一步地，在一实施例中，所述试验箱的顶部配有鼓风风机，后部装有鼓风风道，内部夹层安装有加热器、制冷蒸发器，并采用超细玻璃棉对所述试验箱进行保温。本专利技术实施例的覆冰试验气候箱占地面积小，投资低；可以模拟冻雨和冻霜两种气候条件，且温度、风速、雨滴和雾滴直径均可控制。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的覆冰试验气候箱的结构示意图。图2为图1所示的覆冰试验气候箱的具体实施例的结构示意图。图3为在所述双流体喷头的进气管道口和进水管道口处设置一电加热套的结构示意图；图4为本专利技术实施例的覆冰试验气候箱的喷淋系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例的覆冰试验气候箱的操作面板的示意图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的覆冰试验气候箱的外形尺寸大概为920X940X1680mm(长X宽X高)，其箱体的低温试验箱的尺寸仅为400X450X550mm(长X宽X高)，占地面积小，价格便宜。本专利技术的试验箱的箱体内壁采用镜面式拉丝不锈钢，以便于观察试样。覆冰试验气候箱主要由低温气候箱、制冷系统、喷淋系统以及风速调节系统组成，尽可能的模拟了风机叶片覆冰所需的自然环境条件。箱体内还设有试样固定装置，一次可以放置10个试样。图1为本专利技术实施例的覆冰试验气候箱的结构示意图。如图所示，本实施例的覆冰试验气候箱包括:试验箱I以及与所述试验箱连接的复迭式制冷系统2、水制冷系统3、喷淋系统4以及风速调节系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张秀丽，黄治娟，王应高，贺惠民，王娜，闫保全，张懿，李永立，马茜，
申请(专利权)人：国家电网公司，华北电力科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：