一种试验室通风系统的制作方法

文档序号:16079689发布日期:2018-11-27 21:40阅读:108来源:国知局

本实用新型涉及试验技术领域,尤其涉及一种试验室通风系统。



背景技术:

发动机试验,是利用专门的试验和测试设备检验发动机的性能、可靠性和耐久性的实验,是发动机设计、研发及生产过程中重要的组成环节。发动机试验室是发动机进行试验的场所。

现有技术中,在发动机实验室内设置有众多测试设备,用于在发动机试验过程中测得各方面的试验参数,且为避免试验室外环境因素对试验室内发动机的运行影响,将试验室设计为封闭空间。然而,发动机在实验过程中会发出大量的热量,同时伴随着尾气的排出,存在试验室温度过高且危害试验室内试验人员健康的问题。



技术实现要素:

本实用新型提供一种试验室通风系统,以解决发动机在实验过程中会发出大量的热量,同时伴随着尾气的排出,存在试验室温度过高且危害试验室内试验人员健康的问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种试验室通风系统,应用于发动机试验室,所述试验室通风系统包括入风组件、出风组件和控制器,所述入风组件包括相互连通的第一通口和第二通口,所述第一通口与外界环境连通,所述第二通口插入所述发动机试验室内,所述出风组件包括相互连通的第三通口和第四通口,所述第三通口插入所述发动机试验室内,所述第四通口与所述外界环境连通,其中,所述入风组件包括位于所述第一通口和所述第二通口之间的控温装置,所述控温装置与所述控制器电连接,能够调整从外界环境进入所述发动机试验室内的气流的温度。

可选的,所述控温装置包括加热器和表冷器,所述表冷器通过两根管道与冷冻水源接通,所述加热器与所述控制器电连接。

可选的,所述控温装置还包括三通阀,所述三通阀分别连接所述两根管道和所述冷冻水源,所述三通阀与所述控制器电连接。

可选的,所述入风组件还包括位于所述第一通口和所述第二通口之间的过滤器组,所述过滤器组包括初效过滤器和中效过滤器,所述初效过滤器设置于所述中效过滤器靠近所述第一通口一侧。

可选的,所述入风组件和所述出风组件内均设有静压箱。

可选的,所述第二通口和所述第三通口内均设有防火阀,所述防火阀与所述控制器电连接。

可选的,所述第一通口和所述第四通口内均设有风量阀,所述风量阀与所述控制器电连接。

可选的,所述入风组件内设有第一风机,所述第一风机的入风侧朝向所述第一通口,所述第一风机的出风侧朝向第二通口;所述出风组件内设有第二风机,所述第二风机的入风侧朝向所述第三通口,所述第二风机的出风侧朝向所述第四通口;所述第一风机和所述第二风机均与所述控制器电连接。

可选的,所述试验室通风系统还包括壳体,所述壳体设置于所述发动机试验室的顶壁上,所述入风组件和所述出风组件均部分收容于所述壳体内,所述第一通口和所述第四通口伸出于所述壳体。

可选的,所述发动机试验室内的发动机设置于所述第二通口和所述第三通口之间。

本实用新型提供的试验室通风系统,包括入风组件、出风组件和控制器,所述入风组件包括相互连通的第一通口和第二通口,所述第一通口与外界环境连通,所述第二通口插入所述发动机试验室内与发动机连通,所述出风组件包括相互连通的第三通口和第四通口,所述第三通口插入所述发动机试验室内与所述发动机连通,所述第四通口与所述外界环境连通,其中,所述入风组件包括位于所述第一通口和所述第二通口之间的控温装置,所述控温装置与所述控制器电连接,能够调整从外界环境进入所述发动机试验室内的气流的温度。这样,从入风组件进入发动机试验室内的风,能够带着发动机发出的热量和尾气从出风组件排出发动机试验室内,同时控温组件能够进一步调整发动机试验室内的温度,保证试验室内试验人员的身体健康。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的试验室通风系统与发动机试验室共同的结构示意图;

图2为本实用新型实施例提供的试验室通风系统的俯视图;

图3为本实用新型实施例提供的试验室通风系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2,本实用新型实施例提供的一种试验室通风系统,应用于发动机试验室,所述试验室通风系统包括入风组件100、出风组件200和控制器300,所述入风组件100包括相互连通的第一通口110和第二通口120,所述第一通口110与外界环境连通,所述第二通口120插入所述发动机试验室内,所述出风组件200包括相互连通的第三通口210和第四通口220,所述第三通口210插入所述发动机试验室内,所述第四通口220与所述外界环境连通,其中,所述入风组件100包括位于所述第一通口110和所述第二通口120之间的控温装置130,所述控温装置130与所述控制器300电连接,能够调整从外界环境进入所述发动机试验室内的气流的温度。

第一通口110设置于发动机试验室的外部,并与外界环境连通,外界环境中的气流从第一通口110进入入风组件100。第二通口120插入发动机试验室内,外界环境中的气流从第二通口120进入发动机试验室内,入风组件100相当于外界环境的气流进入发动机试验室的通道。

第三通口210插入发动机试验室内,发动机试验室内的气流进入出风组件200。第四通口220设置于发动机试验室的外部,并与外界环境连通,发动机试验室内的气流从第四通口220进入外界环境。

通过入风组件100和出风组件200,使得发动机试验室与外界环境能够持续换气,排出发动机在试验过程中产生的热量和部分溢流污染气体(如CO、丙烯醛等),避免损害试验室内试验人员的身体健康,防止发动机发出的热量影响发动机的试验温度。

发动机在试验过程中,试验的温度对于发动机的测试是至关重要的,因此发动机试验室需要持续提供恒定的试验温度,然而外界环境中进入试验室内的气流的温度并不一定与试验温度相同,进入外界气流进入发动机试验室内会对试验温度造成影响,另外,发动机自身排出的热量也会对发动机试验室内的试验温度造成影响。

本实施例中,入风组件100还包括控温装置130,控温装置130对位于入风组件100内的气流进行温度调整,在发动机试验室内的室内温度高于预定的测试温度时,控温装置130降低入风组件100内的气流的温度至低于预定的测试温度,从而使气流进入发动机试验室内,能够降低试验室内的温度至测试温度。在发动机试验室内的室内温度低于预定的测试温度时,控温装置130升高入风组件100内的气流的温度至高于预定的测试温度,从而使气流进入发动机试验室内,能够升高试验室内的温度至测试温度。

为确保控制器300对控温装置130的快速控制,可以采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)。

本实施例中,入风组件100包括控温装置130,能够调节外界气流进入试验室内的气流温度,起到调整发动机试验室内温度的作用,确保发动机在预设的试验温度进行测试,确保发动机的测试效果。

可选的,所述控温装置130包括加热器131和表冷器132,所述表冷器132通过两根管道与冷冻水源接通,所述加热器131与所述控制器300电连接。

加热器131为电加热器,在需要对入风组件100内的气流进行加热时,控制器300开启加热器131,从而升高进入发动机试验室内的气流的温度。

表冷器132通过两个管道与冷冻水源接通,在需要对入风组件100内的气流进行降温时,冷冻水源的冷冻水在表冷器132吸收入风组件100内的气流的温度,从而降低进入发动机试验室内的气流的温度。

进一步地,所述控温装置130还包括三通阀,所述三通阀分别连接所述两根管道和所述冷冻水源,所述三通阀与所述控制器电连接。

在对入风组件100内的气流进行降温的过程中,根据发动机试验室内温度高于预设试验温度之间的温差,以及外界气流温度,可以计算出需要对入风组件100内的气流的降温量,降温量越大控制器300控制三通阀的开度越大,降温量越小控制器300控制三通阀的开度越小。

通过控制器300对三通阀开度的控制能够控制表冷器132对入风组件100内的气流的降温量,提高了控温装置130对发动机试验室内温度的控制精度,确保发动机的测试效果。

可选的,所述入风组件100还包括位于所述第一通口110和所述第二通口120之间的过滤器组140,所述过滤器组140包括初效过滤器141和中效过滤器142,所述初效过滤器141设置于所述中效过滤器142靠近所述第一通口110一侧。

过滤器组140是用于过滤从第一通口110进入的杂质,避免杂质从第二通口120进入发动机试验室内,影响发动机测试。其中,初效过滤器141用于过滤直径大于5μm的尘埃粒子,中效过滤器142用于过滤直径处于1-5μm的尘埃粒子。

初效过滤器141和中效过滤器142可以为板式、折叠式或袋式过滤器,过滤器的外框材料为纸框、铝框或镀锌铁框进行固定,框内的过滤材料包括无纺布、尼龙网、活性碳滤材和金属孔网中的至少一项。

通过将初效过滤器141设置于中效过滤器142靠近第一通口110一侧,将初效过滤器141作为中效过滤器142的前端过滤,以减少中效过滤器142的负荷,延长中效过滤器142的使用寿命。

本实施例中,为避免外界杂质影响控温装置130的正常使用,可以将控温装置130设置于初效过滤器141靠近第二通口120的一侧。

可选的,所述入风组件100和所述出风组件200内均设有静压箱。

静压箱具有降低气流噪声、均匀分配气流的作用,通过在入风组件100和出风组件200内都设置静压箱,从而降低试验室通风系统的噪声,同时使发动机试验室内的气流流动均匀。

进一步地,在第二通口120和第三通口210采用百叶风口结构,试验室内的试验人员能够根据需求调整百叶风口的出风位置和排风位置,从而改变气流在发动机试验室内的流动范围。

可选的,所述第二通口120和所述第三通口210内均设有防火阀,所述防火阀与所述控制器300电连接。

在一些条件下,发动机在试验过程中可能会造成排气管破裂、漏油、油气挥发燃烧等风险,发动机自身在运行过程中还会发出大量的热量,发动机试验室会有火灾隐患。在发动机试验室出现火灾的情况下,控制器300控制第二通口120和第三通口210内的防火阀关闭,避免火势蔓延。

可选的,所述第一通口110和所述第四通口220内均设有风量阀,所述风量阀与所述控制器300电连接。

第一通口110内的风量阀用于调节外界气流进入发动机试验室的风量,第四通口220内的风量阀用于调节发动机试验室内的气流排出至外界的风量。控制器300分别与两个风量阀电连接,能够单独对每个风量阀的开度进行调整。

进一步地,在第一通口110和第四通口220处应设置防鼠害、虫害的不锈钢网格,防止害虫造成试验室通风系统的故障,避免维修清理所产生的费用。如图3所示,第一通口110和第四通口220均为避免进入雨水的弯折结构。

可选的,所述入风组件100内设有第一风机150,所述第一风机150的入风侧朝向所述第一通口110,所述第一风机150的出风侧朝向第二通口120;所述出风组件200内设有第二风机230,所述第二风机230的入风侧朝向所述第三通口210,所述第二风机230的出风侧朝向所述第四通口220;所述第一风机150和所述第二风机230均与所述控制器300电连接。

第一风机150用于增强外界气流进入发动机试验室内的进风量,控制器300能够通过控制第一风机150的功率,控制外界气流进入发动机试验室的风量。同样的,第二风机230用于增强发动机试验室内的气流排出至外界的排风量,控制器300能够通过控制第二风机230的功率,控制发动机试验室内的气流排出至外界的排风量。

本实用新型实施例中,入风风速常规值为8m/s,排风风速常规值为5m/s,在选择第一风机150和第二风机230时需考虑到满足上述对应的风速值,另外还需要考虑到入风组件100内过滤器组140、控温装置130对气流的阻力。

可选的,所述试验室通风系统还包括壳体400,所述壳体400设置于所述发动机试验室的顶壁上,所述入风组件100和所述出风组件200均部分收容于所述壳体400内,所述第一通口110和所述第四通口220伸出于所述壳体400。

本实施例中,为了不侵占发动机试验室内的空间,将试验室通风系统设置于试验室外的顶壁上,试验室的顶壁承载试验室通风系统的重量。入风组件100和出风组件200部分收容于壳体400内,壳体400能够避免外界环境的干扰,保证入风组件100和出风组件200能够正常工作,持续为发动机试验室进行通风换气。

本实用新型实施例中,所述发动机试验室内的发动机设置于所述第二通口120和所述第三通口210之间。从而发动机处于发动机试验室的气流循环路径内,气流能够更好地带走发动机在试验过程中发出的热量和尾气,提升试验室通风系统对试验室内通风换气的效果。

在发动机试验室内部,可以设有温度传感器、湿度传感器、可燃性气体探测器、压力传感器等等,这些检测设备可以与控制器300电连接,控制器300根据这些检测设备测得的检测数据,控制风量阀、第一风机150、第二风机230、控温装置130等,从而调整试验室通风系统对试验室内部的通风。

入风组件100可以与出风组件200完全隔绝,也可以入风组件100的部分输风段与出风组件200的部分输风段均设置于同一部件内,但是有将二者隔离的屏障。在本实施例中,出风组件200的大部分排风可以与入风组件100中新风掺混,以降低需求冷量(热量),尤其是温度需要精确控制的时候,仅需要出风组件200排出3500m3/h~4000m3/h的风量即可,剩余风量全部加入入风组件100中。故在入风组件100的部分输风段与出风组件200的部分输风段均设置于同一部件内的情况下,在入风组件100与出风组件200之间设置混风阀,通过调整混风阀的开度能够调整出风组件200内的风量进入入风组件100的比例,便于对温度的精确控制。

另外,试验室通风系统还包括与控制器300连接的显示屏500,显示屏的数量可以为多个,其中,可以设置于发动机试验室内提供给试验人员查看并调节试验室通风系统的运行。

本实用新型实施例提供的试验室通风系统能够实现试验室内15~35℃的温度控制,使试验室的气压保持在-20Pa~-50Pa。

在安装试验室通风系统时,所有设备应确认部件重量和整体重量,确认基础和吊装载荷,做好减震处理;设备安装应按照厂家的技术指导书进行;必须与土建部门确认最终布局图纸;应注意做好管道接地,每3米设置一个支吊架,每20米设置一个防晃动的固定点。同时,防火阀和电加热器前后两米需采用不燃保温材料,同时所有风管保温层采用橡塑保温材料,室内风管保温层厚度为25mm。

其次,在试验室通风系统的调试阶段,应注意测定风量、风压;调整系统的风量分配;调整好风量后,应将所有风阀固定,在调试时,应考核并测定加热器、表冷器等设备的出力,按不同工况进行试运行,调整至符合设计参数,测定与调整室内温湿度,使其符合合计规定值。

本实用新型提供的试验室通风系统在运行时分为常规运行和经济运行。其中,常规运行如下:

1、试验室通风系统开启运行时,入风组件100内的风量阀必须保持在最小风量开启位置,出风组件200内的风量阀全关,混风阀全开,当试验室通风系统停止运行时入风组件100和出风组件200内的风量阀全关。

2、通过控制器300调节三通阀使试验室内温度控制在设定值,试验室通风系统控制风量优先。

3、发动机试验室内试验人员门、物流门开启时,第一风机150和第二风机230最小新风量运行。

4、如果初效过滤器141和中效过滤器142两侧感应到压差大于用户设定值,试验室通风系统应启动报警。

5、防火阀处于常开状态,当消防火灾报警时控制器300能迅速控制防火阀关闭,并与试验室通风系统联锁,关闭时不能开启试验室通风系统。在试验室内的可燃气体探测器报警的情况下,入风组件100和出风组件200内的风量阀全开、第一风机150和第二风机230满负荷运行。

经济运行如下:

1、检测入风组件100内气流的焓值和试验室内的焓值,当入风组件100内气流的焓值连续小于试验室内焓值15分钟以上,系统不再需要冷量(热量)转为全新风经济运行模式。

2、检测入风组件100内气流的温度,当入风组件100内气流的温度低于送风温度设定值15℃,三通阀关闭,通过控制器300根据新回风温度测量值,调节入风组件100和出风组件200内的风量阀,调节入风和排风的比例,使试验室内的温度满足设定值要求。

3、如监测出入风组件100内气流的焓值高于试验室内焓值的情况下,试验室通风系统转入常规运行模式。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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