冷水機變負荷系統調節方法及冷水機變負荷系統的製作方法
2023-07-17 20:38:36
冷水機變負荷系統調節方法及冷水機變負荷系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種冷水機變負荷系統，用於對冷水機系統承載負荷的模擬，包括水箱和與水箱導通的變負荷管路，變負荷管路與冷水機系統的換熱器換熱連通。變負荷管路的輸入管路和輸出管路之間連接有管支路，輸入管路和管支路通過三通調節閥連接。冷卻液體一部分經管支路進行分流，流入到輸入管路對水箱內流出的液體進行降溫，通過設置三通調節閥調節變負荷管路內冷卻後液體的流向和流量，使得變負荷管路可模擬不同的溫度環境，實現了利用冷水機系統自身產生冷量進行變負荷管路內熱量勾兌，無需投入其他設備製備負載溫度環境，降低了測試成本。本發明還提供了一種冷水機變負荷系統調節方法。
【專利說明】冷水機變負荷系統調節方法及冷水機變負荷系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及冷卻設備【技術領域】，更具體地說，涉及一種冷水機變負荷系統調節方法及冷水機變負荷系統。
【背景技術】
[0002]冷水機是一種水冷卻設備，能提供恆溫、恆流、恆壓的冷卻水。冷水機工作原理是先向機內水箱注入一定量的水，通過冷水機製冷系統將水冷卻，再由水泵將低溫冷卻水送入需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走後溫度升高再回流到水箱，通過該過程達到冷卻設備的作用。
[0003]冷水機在客戶實際使用中，因為客戶的開停機以及需求溫度的變化，使用側的負荷是不斷變化的，冷水機內的壓縮機以及其系統部件也根據的使用側負荷的變化作出相應的變化。為了在試驗室驗證冷水機系統對變化負荷的相應響應速度，需要通過合適的裝置模擬客戶的使用情況。
[0004]現有的試驗方法普遍採用增加冷水機或者蒸汽加熱(或電加熱)，用於模擬冷負荷或熱負荷，此種方法投入成本高，且試驗難度較大。
[0005]因此，如何降低冷水機進行變化負荷試驗的成本，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明提供了一種冷水機變負荷系統，以實現降低冷水機進行變化負荷試驗的成本；本發明還提供了一種冷水機變負荷系統調節方法。
[0007]為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0008]—種冷水機變負荷系統，用於對冷水機系統承載負荷的模擬，包括水箱和與所述水箱導通的變負荷管路，所述變負荷管路與所述冷水機系統的換熱器換熱連通；
[0009]所述變負荷管路的輸入管路和輸出管路之間連接有管支路，所述輸入管路和所述管支路通過三通調節閥連接。
[0010]優選地，在上述冷水機變負荷系統中，所述輸入管路上設置有對其內總流量進行測量的流量計。
[0011]優選地，在上述冷水機變負荷系統中，所述輸入管路沿其流動方向遠離所述管支路的一側設置有動力水泵。
[0012]優選地，在上述冷水機變負荷系統中，所述水箱為恆溫水箱，所述恆溫水箱水溫為18-25。。。
[0013]優選地，在上述冷水機變負荷系統中，所述恆溫水箱水溫為20°C。
[0014]優選地，在上述冷水機變負荷系統中，所述變負荷管路連接所述換熱器的輸入端和輸出端分別設置有對所述變負荷管路內的水溫測量的第一測溫裝置和第二測溫裝置。
[0015]優選地，在上述冷水機變負荷系統中，所述冷水機系統包括管路聯通的壓縮機組、冷凝器和換熱器，所述壓縮機組包括四臺且每臺壓縮機組包括2臺壓縮機。
[0016]一種冷水機變負荷系統調節方法，開啟調節水泵，並設定所述第一測溫裝置位置的水溫為第一設定溫度；開啟預定臺數的壓縮機，調節三通調節閥開度以保證第一設定溫度恆定，並記錄此時三通調節閥的加載開度；設定三通調節閥的開度為加載開度，並開啟對應加載開度情況下壓縮機數量，記錄在預定時長下所有壓縮機的啟停變化。
[0017]優選地，在上述冷水機變負荷系統調節方法中，所述第一設定溫度為12°c。
[0018]優選地，在上述冷水機變負荷系統調節方法中，所述預定臺數的壓縮機數量分別為2臺、4臺或6臺。
[0019]本發明提供的冷水機變負荷系統，用於對冷水機系統承載負荷的模擬，包括水箱和與水箱導通的變負荷管路，變負荷管路與冷水機系統的換熱器換熱連通。水箱內液體經變負荷管路流通，流動過程經冷水機系統的換熱器進行換熱後，被冷卻後的液體流回至水箱內。變負荷管路的輸入管路和輸出管路之間連接有管支路，輸入管路和管支路通過三通調節閥連接。冷卻後的液體流回至水箱前，一部分液體經變負荷管路的輸入管路和輸出管路之間的管支路進行分流，使得冷卻後的液體一部分流向水箱，一部分直接流入到輸入管路對水箱內流出的液體進行降溫，通過三通調節閥調節管支路內液體流量，即可實現對輸入管路內水溫進行控制。通過設置三通調節閥調節變負荷管路內冷卻後液體的流向和流量，使得變負荷管路可實現不同的溫度環境設定，從而使得冷水機系統的負載端可模擬不同的溫度環境，實現了利用冷水機系統自身產生冷量進行變負荷管路內熱量勾兌，無需投入其他設備製備負載溫度環境，降低了測試成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發明提供的冷水機變負荷系統的連接結構示意圖；
[0022]圖2為2臺壓縮機對應負荷動態加減速曲線圖；
[0023]圖3為4臺壓縮機對應負荷動態加減速曲線圖；
[0024]圖4為6臺壓縮機對應負荷動態加減速曲線圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明公開了一種冷水機變負荷系統，降低了冷水機進行變化負荷試驗的成本；本發明還提供了一種冷水機變負荷系統調節方法。
[0026]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0027]如圖1所示，圖1為本發明提供的冷水機變負荷系統的連接結構示意圖。
[0028]本發明提供了一種冷水機變負荷系統，用於對冷水機系統I承載負荷的模擬，包括水箱21和與水箱21導通的變負荷管路23，變負荷管路23與冷水機系統I的換熱器14換熱連通。水箱21內液體經變負荷管路23流通，流動過程經冷水機系統I的換熱器14進行換熱後，被冷卻後的液體流回至水箱21內。變負荷管路23的輸入管路232和輸出管路233之間連接有管支路231，輸出管路233和管支路231通過三通調節閥22連接。冷卻後的液體流回至水箱21前，一部分液體經變負荷管路23的輸入管路232和輸出管路233之間的管支路231進行分流，使得冷卻後的液體一部分流向水箱21，一部分直接流入到輸入管路232對水箱內流出的液體進行降溫，通過三通調節閥22調節管支路231內液體流量，即可實現對輸入管路232內水溫進行控制。通過設置三通調節閥22調節變負荷管路23內冷卻後液體的流向和流量，使得變負荷管路23可實現不同的溫度環境設定，從而使得冷水機系統I的負載端可模擬不同的溫度環境，實現了利用冷水機系統I自身產生冷量進行變負荷管路23內熱量勾兌，無需投入其他設備製備負載溫度環境，降低了試驗成本。
[0029]水箱21經輸入管路232的路徑C_B_A流入換熱器14，然後經輸出管路233的路徑F-E-D流回至水箱內，其中一部分冷卻水經管支路231的路徑E-B流入輸入管路232，實現對變負荷路徑23內水利用冷卻後水的冷量進行降溫。
[0030]在本發明一具體實施例中，輸入管路23上設置有對其內總流量進行測量的流量計24。流量計24設置在水箱21的輸出端和管支路231後的輸入管路232上，用以對輸入管路232上的總流量進行計量。
[0031]在本發明一具體實施例中，輸入管路232沿其流動方向遠離管支路231的一側設置有動力水泵25。輸入管路232上同時設置動力水泵25，動力水泵25提供水箱21流出至輸入管路232上，和管支路231流入到輸入管路232上總的輸出動力，實現水箱21內液體在變負荷管路23內的循環。水箱21內為冷卻水。
[0032]在本發明一具體實施例中，水箱21為恆溫水箱，恆溫水箱水溫為18_25°C。水箱21設置為恆溫水箱，可避免水箱21對變負荷管路23內的水溫產生影響，儘量排除了水箱21內水溫變化對冷水機變負荷系統2測試結果的影響。恆溫水箱設置為18-25°C，使得變負荷系統的工作環境儘量模擬用戶的實際應用環境。
[0033]優選地，恆溫水箱水溫為20 V。
[0034]在本發明一具體實施例中，變負荷管路23連接換熱器14的輸入端和輸出端分別設置有對變負荷管路內的水溫測量的第一測溫裝置26和第二測溫裝置27。變負荷管路23與換熱器14的換熱側的輸入端和輸出端分別設置第一測溫裝置26和第二測溫裝置27，以實時對變負荷管路23內液體經換熱後水溫的變化，便於冷水機變負荷系統2的實時調節和準確檢測。
[0035]在本發明一具體實施例中，冷水機系統I包括管路聯通的壓縮機組11、冷凝器12和換熱器14，壓縮機組11包括四臺且每臺壓縮機組包括2臺壓縮機。冷水機系統I中壓縮機工作提供冷卻動力，冷凝器12工作結合換熱器14將變負荷管路23內水溫進行換熱，實現對變負荷管路23中液體的降溫。冷水機系統I的管路上同時設置節流機構13，對冷媒進行調節。換熱器14為板式換熱器，變負荷管路23上設置與板式換熱器連接的換熱結構。
[0036]基於上述實施例中提供的冷水機變負荷系統，本發明還提供了一種冷水機變負荷系統調節方法，應用於冷水機系統與冷水機變負荷系統模擬變負荷，以對冷水機系統實現變負荷測試。[0037]具體地，在測試時，開啟調節水泵25，並設定第一測溫裝置26位置的水溫為第一設定溫度。測試時，將冷水機系統I與冷水機變負荷系統2連通後，開啟調節水泵25，使得水箱21內液體在變負荷管路23內循環，設定第一測溫裝置26位置水溫為第一設定溫度，然後開啟冷水機系統I進行對變負荷管路23內水溫的降溫工作。
[0038]開啟預定臺數的壓縮機，調節三通調節閥22開度以保證第一設定溫度恆定，並記錄此時三通調節閥22的加載開度。冷水機系統I內設置多個壓縮機，通過開啟不同數量的壓縮機，冷水機系統I通過換熱器14對變負荷管路23進行降溫，三通調節閥22將一部分流回水箱21內的冷卻水分流到輸入管路232上，通過調節三通調節閥22的開度冷卻水流入輸入管路232，使得輸入管路232內的水溫降低，開啟不同數量的壓縮機，換熱後冷卻水即可獲得不同的降溫溫度，因此不同的壓縮機工作檯數的變化可獲得不同的三通調節閥22開度，即可通過三通調節閥22的開度設置，獲得針對不同的壓縮機數量的冷水機變負荷系統2的載荷。
[0039]設定三通調節閥22的開度為加載開度，並開啟對應加載開度情況下壓縮機數量，記錄在預定時長下所有壓縮機的啟停變化。在獲得不同的三通調節閥22對應不同的壓縮機工作負荷，在調節不同的三通調節閥22開度時，即可實現對冷水機系統I模擬不同的加載負荷，從而實現對冷水機系統在不同負荷狀態下的工作狀態的驗證。
[0040]本案通過提供冷水機變負荷系統2，並設定冷水機變負荷系統2對應不同的冷水機系統I的負荷狀態下三通調節閥22開度，即可利用冷水機變負荷系統2實現對冷水機系統I在變負荷工況下工作情況試驗。
[0041]在本發明一具體實施例中，第一設定溫度為12°C。冷水機變負荷系統2模擬客戶的實際使用情況，通過設置第一設定溫度為12°C，使得冷水機系統的試驗條件接近客戶的實際應用環境。
[0042]在本發明一具體實施例中，預定臺數的壓縮機數量分別為2臺、4臺或6臺。冷水機系統I內壓縮機可分別設定2臺、4臺或6臺，並獲得在對應壓縮機臺數下三通調節閥的開度。獲得三通調節閥22的開度後，通過在冷水機系統I測試時，設置預定的三通調節閥22開度，在相應的三通調節閥22開度下，該三通調節閥22下變負荷系統I對應的負荷，即為開啟對應壓縮機數量下的冷水機系統的載荷。
[0043]以開啟兩臺壓縮機為例，獲得開啟兩臺壓縮機情況下對應的三通調節閥的開度為開度A ;然後在對冷水機系統進行變負荷試驗時，將三通調節閥的開度設置為開度A時，冷水機系統的工作狀態即為在針對兩臺壓縮機對應負荷下的工作狀態。如圖2所示，圖2為2臺壓縮機對應負荷動態加減速曲線圖。
[0044]曲線4為壓縮機開啟臺數隨時間的變化曲線，在試驗開始時，壓縮機啟動，此時需要提供足夠的冷量對變負荷管路內的水進行降溫，為儘快實現降溫，隨時間的進行壓縮機的開啟數量增至4臺後，變負荷管路內水溫趨於恆定，壓縮機無需提供過多製冷動力，關閉多餘壓縮機，長時間後，水溫上升，繼續進行多個壓縮機的開啟重複降溫過程。
[0045]如圖3所示，圖3為4臺壓縮機對應負荷動態加減速曲線圖。
[0046]曲線5為壓縮機開啟臺數隨時間的變化曲線，試驗開始時，需要4臺壓縮機提供動力，且為實現變負荷管路內快速降溫，壓縮機開啟數量增加至5臺，在達到變負荷管路內水溫恆定後，壓縮機開啟數量減少，長時間後，重複壓縮機的開啟和關閉，以保證對變負荷管路內水溫的恆定。
[0047]如圖4所示，圖4為6臺壓縮機對應負荷動態加減速曲線圖。
[0048]曲線6為壓縮機開啟臺數隨時間的變化曲線，試驗開始時，6臺壓縮機逐步開啟對變負荷管路內水溫進行降溫，且逐步開啟7臺壓縮機實現降溫工作，一段時間後水溫恆定，開啟壓縮機數量減少，一段時間後水溫升高，持續上述降溫工作，壓縮機重複啟停，保持變負荷管路內水溫恆定。
[0049]本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0050]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.一種冷水機變負荷系統，用於對冷水機系統承載負荷的模擬，其特徵在於，包括水箱和與所述水箱導通的變負荷管路，所述變負荷管路與所述冷水機系統的換熱器換熱連通； 所述變負荷管路的輸入管路和輸出管路之間連接有管支路，所述輸入管路和所述管支路通過三通調節閥連接。
2.根據權利要求1所述的冷水機變負荷系統，其特徵在於，所述輸入管路上設置有對其內總流量進行測量的流量計。
3.根據權利要求2所述的冷水機變負荷系統，其特徵在於，所述輸入管路沿其流動方向遠離所述管支路的一側設置有動力水泵。
4.根據權利要求1所述的冷水機變負荷系統，其特徵在於，所述水箱為恆溫水箱，所述恆溫水箱水溫為18-25 °C。
5.根據權利要求4所述的冷水機變負荷系統，其特徵在於，所述恆溫水箱水溫為20°C。
6.根據權利要求1所述的冷水機變負荷系統，其特徵在於，所述變負荷管路連接所述換熱器的輸入端和輸出端分別設置有對所述變負荷管路內的水溫測量的第一測溫裝置和第二測溫裝置。
7.根據權利要求1所述的冷水機變負荷系統，其特徵在於，所述冷水機系統包括管路聯通的壓縮機組、冷凝器和換熱器，所述壓縮機組包括四臺且每臺壓縮機組包括2臺壓縮機。
8.一種冷水機變負荷系統調節方法，其特徵在於，開啟調節水泵，並設定所述第一測溫裝置位置的水溫為第一設定溫度；開啟預定臺數的壓縮機，調節三通調節閥開度以保證第一設定溫度恆定，並記錄此時三通調節閥的加載開度；設定三通調節閥的開度為加載開度，並開啟對應加載開度情況下壓縮機數量，記錄在預定時長下所有壓縮機的啟停變化。
9.根據權利要求8所述的冷水機變負荷系統調節方法，其特徵在於，所述第一設定溫度為12°C。
10.根據權利要求8所述的冷水機變負荷系統調節方法，其特徵在於，所述預定臺數的壓縮機數量分別為2臺、4臺或6臺。
【文檔編號】G01M99/00GK103926098SQ201410138445
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月8日 優先權日:2014年4月8日
【發明者】餘楨, 陳明遠, 陳華澤, 秦正凡 申請人:深圳麥克維爾空調有限公司