一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电气工程技术领域，特别涉及一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置及方法。
【背景技术】
[0002]电力系统用气候人工模拟试验室是用于研宄电力设备覆冰规律及其危害的主要环境实验室，对特高压设备覆冰研宄，该实验室内空尺寸需满足特高压设备覆冰试验时电气距离的要求，通常直径达到18米甚至超过20米，在对超、特高压设备进行带电状况下覆冰时，超、特高压设备安置在气候模拟试验室的中心，覆冰水喷淋装置的喷头距离特高压设备的距离约需要保持在8?10米(超高压可以降低)，为此将覆冰喷淋装置的喷头置于气候模拟试验室内壁上来喷射覆冰水滴，有效最大喷射距离需要达到10米或以上，从而能在超、特高压设备表面形成覆冰层。冬季雨雪天气下自然界的雨滴直径仅数十至数百微米，为模拟真实的自然覆冰环境，覆冰水滴颗粒度和水量均极小，目前国际上能产生数十至数百微米颗粒、水流量每小时在数升内的喷头，其有效喷射距离不到5米，难以满足试验需要，许多单位在进行试验时只能通过增大水滴直径，提高喷射水量，降低气候模拟试验室内的温度等来达到覆冰的目的。
[0003]目前特高压设备覆冰喷淋方式存在的主要问题有:1)喷射的水滴直径大、水流量大，影响气候模拟试验室室内温度的均匀性；2)覆冰效率低，通常只有1%的覆冰水落在设备上形成覆冰层，造成气候模拟试验室的制冷功耗大，经济性差；3)覆冰时气候模拟试验室室内温度通常设置在_5°C以下，设备表面形成的覆冰层均为雨凇；4)难以在0°C _5°C下形成雨凇、雾凇、混合凇等多种覆冰形态，环境温度通常比南方真实地雨雪冰冻气候环境温度低数度。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置及方法，其目的在于克服现有技术中覆冰距离短、操作复杂的问题。
[0005]一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，包括安装支架1、变频式诱导风机
2、静压箱3及渐缩式喷淋吹风箱4 ;
[0006]所述变频式诱导风机2、静压箱3及渐缩式喷淋吹风箱4依次相连，均安装在所述安装支架I上，所述渐缩式喷淋吹风箱上设有多个出风口 5，每个出风口前安装有覆冰喷头
6ο
[0007]所述出风口为球形。
[0008]所述渐缩式送风风箱4包括多级管形风箱，每级管形风箱之间固定连接，且管形风箱的截面大小由下至上逐级收缩。
[0009]所述渐缩式送风风箱4包括四级风箱，第一级风箱的尺寸为800mm (长)X 600mm (宽)X 2400mm (高)，第二级立方体风箱的尺寸为800mm(长)X500mm(宽)X2400mm(高)，第三级立方体风箱的尺寸为800mm (长)X 400mm (宽)X 2400mm (高)，第四级立方体风箱的尺寸为800mm (长)X 300mm (宽)X 2400mm (高)。
[0010]每一级风箱安装有三个出风口。
[0011]所述变频式诱导风机2采用B4-72的防爆离心风机。
[0012]一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋方法，采用上述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，当进行人工覆冰时，根据覆冰喷淋距离的要求，设定变频式诱导风机2电源输出频率，调节风速风压大小，在静压箱3内形成较高的风压，经静压箱3减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动处理后，送入渐缩式送风风箱4，再经球形出风口 5吹出，将覆冰喷头6喷射出的水滴送至试验区内。
[0013]由此构成的本发明的特高压人工覆冰气候试验室渐缩式喷淋送风风箱使用时置于特高压人工气候试验室的墙壁上，球形出风口 5的出风方向和覆冰喷头6的喷淋方向均对准气候试验室的中心轴，并可上下进行方向调节。
[0014]特高压人工覆冰气候试验室渐缩式喷淋送风风箱的安装支架I的作用是安装固定变频式诱导风机2、静压箱3和渐缩式送风风箱4，并减小设备运行时的振动。当气候人工模拟试验室内对超、特高压设备进行人工覆冰时，变频式诱导风机2根据覆冰喷淋距离的要求，改变其电源输出频率，调节风速风压大小，在静压箱3内形成较高的风压，经静压箱3减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动处理后，送入渐缩式送风风箱4，再经球形出风口 5吹出，将覆冰喷头6喷射出的水滴送至试验区内。由于渐缩式送风风箱4内的风经过每个球形出风口 5吹出后，风压会逐渐衰减，因此，渐缩式送风风箱4的管形风箱截面大小采用由下至上逐级收缩的方式，保证每级方形风箱内的风压大小一致，从而实现从每个球形出风口 5吹出的风速大小一致。
[0015]有益效果
[0016]本发明提供了一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置及方法，该装置包括安装支架1、变频式诱导风机2、静压箱3及渐缩式喷淋吹风箱4 ;所述变频式诱导风机2、静压箱3及渐缩式喷淋吹风箱4依次相连，均安装在所述安装支架I上，所述渐缩式喷淋吹风箱上设有多个出风口 5，每个出风口前安装有覆冰喷头6。该装置在每一个喷头处设置一个小出风口，产生均匀且压力较高的诱导风，通过风诱导风将非常微小的雨滴在喷头处推送数米远，延长了喷头的喷淋距离，由于风口直径极小，对气候模拟试验室内部环境影响极微，同时可提高覆冰水滴有效喷射距离达到10?12米，调节风压可调节有效喷射距离，满足超、特高压设备覆冰试验要求。其优点具体体现在以下几点:
[0017]I)可通过调节变频式诱导风机的频率，灵活调节覆冰水的喷淋距离；
[0018]2)由于仅采用了一台变频式诱导风机，大幅地减少了诱导风机的数量，因此，经济性好，运行可靠性也较高；
[0019]3)变频式诱导风机安装在地面，运行维护方便；
[0020]4)该套装置显著提高了覆冰水的喷淋距离，最远可达15m以上；
[0021]5)从每个球形出风口吹出的风速大小一致，覆冰水的喷淋均匀，高压设备上覆冰的形态易于控制。
【附图说明】
[0022]图1为本发明所述装置的结构示意图；
[0023]标号说明:1 一安装支架，2—变频式诱导风机，3—静压箱，4一渐缩式送风风箱，5—球形出风口，6—覆冰喷头。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0025]实施例1:
[0026]本发明实施例的气候人工模拟室内特高压设备人工覆冰用渐缩式喷淋送风风箱，如图1所示，其安装支架1，采用普通不锈钢方管加工而成；变频式诱导风机2采用浙江上虞三禾风机有限公司生产的型号为B4-72 (79)的防爆离心风机，其风量为4420-48800m3/h，风压为317-2118Pa ;静压箱3采用厚度为1.5mm的普通热镀锌钢板制作成方形管道，其尺寸为800mm(长)X 700mm(宽)X 2400mm(高)；渐缩式送风风箱4采用厚度为1.5mm的普通热镀锌钢板制作成方形管道，共四级，每一级上均匀安装三个球形出风口 5和三个覆冰喷头6，第一级立方体风箱的尺寸为800mm(长)X600mm(宽)X2400mm(高)，第二级立方体风箱的尺寸为800mm(长)X500mm(宽)X2400mm(高)，第三级立方体风箱的尺寸为800mm(长)X400mm(宽)X2400mm(高)，第四级立方体风箱的尺寸为800mm(长)X 300mm(宽)X 2400mm(高)；球形出风口为上海福克纳斯空调设备有限公司生产，型号为FKQP-100，出风口直径为10mm ;覆冰喷头6采用美国斯普瑞喷淋设备有限公司生产的型号为SU12型的空气雾化喷头，水滴中位数直径为Φ 50?150 μ m，最大有效喷淋距离为7m。
[0027]当进行人工覆冰时，根据覆冰喷淋距离的要求，设定变频式诱导风机2电源输出频率，调节风速风压大小，在静压箱3内形成较高的风压，经静压箱3减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动处理后，送入渐缩式送风风箱4，再经球形出风口 5吹出，将覆冰喷头6喷射出的水滴送至试验区内。
[0028]由以上构成的用于特高压人工覆冰试验的渐缩式喷淋送风风箱经试制试用，Φ50?150 μπι的水滴喷射的有效距离最大可达到15米以上，控制喷头水滴的出水温度在2°C?5°C，气候模拟室内温度在-0.5°C?-5°C时在超、特高压设备上形成了雨凇、雾凇、混合凇等，证明其效果良好，完全达到设计要求。
【主权项】
1.一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，其特征在于，包括安装支架(I)、变频式诱导风机(2)、静压箱(3)及渐缩式喷淋吹风箱(4); 所述变频式诱导风机(2)、静压箱(3)及渐缩式喷淋吹风箱(4)依次相连，均安装在所述安装支架(I)上，所述渐缩式喷淋吹风箱上设有多个出风口(5)，每个出风口前安装有覆冰喂'头(6) ο
2.根据权利要求1所述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，其特征在于，所述出风口为球形。
3.根据权利要求2所述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，其特征在于，所述渐缩式送风风箱(4)包括多级管形风箱，每级管形风箱之间固定连接，且管形风箱的截面大小由下至上逐级收缩。
4.根据权利要求3所述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，其特征在于，所述渐缩式送风风箱⑷包括四级风箱，第一级风箱的尺寸为800mm (长)X 600mm (宽)X 2400mm (高)，第二级立方体风箱的尺寸为800mm(长)X500mm(宽)X2400mm(高)，第三级立方体风箱的尺寸为800mm (长)X 400mm (宽)X 2400mm (高)，第四级立方体风箱的尺寸为800mm (长)X 300mm (宽)X 2400mm (高)。
5.根据权利要求4所述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，其特征在于，每一级风箱安装有三个出风口。
6.根据权利要求1所述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，其特征在于，所述变频式诱导风机(2)采用B4-72的防爆离心风机。
7.一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置，当进行人工覆冰时，根据覆冰喷淋距离的要求，设定变频式诱导风机(2)电源输出频率，调节风速风压大小，在静压箱(3)内形成较高的风压，经静压箱(3)减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动处理后，送入渐缩式送风风箱(4)，再经球形出风口(5)吹出，将覆冰喷头(6)喷射出的水滴送至试验区内。
【专利摘要】本发明公开了一种用于超、特高压设备人工覆冰的喷淋装置及方法，该装置包括安装支架1、变频式诱导风机2、静压箱3及渐缩式喷淋吹风箱4；所述变频式诱导风机2、静压箱3及渐缩式喷淋吹风箱4依次相连，均安装在所述安装支架1上，所述渐缩式喷淋吹风箱上设有多个出风口5，每个出风口前安装有覆冰喷头6。该装置在每一个喷头处设置一个小出风口，产生均匀且压力较高的诱导风，通过风诱导风将非常微小的雨滴在喷头处推送数米远，延长了喷头的喷淋距离，由于风口直径极小，对气候模拟试验室内部环境影响极微，同时可提高覆冰水滴有效喷射距离达到10～12米，调节风压可调节有效喷射距离，满足超、特高压设备覆冰试验要求。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN104569681
【申请号】CN201510009342
【发明人】蒋正龙, 陆佳政, 赵纯, 李波, 胡建平, 张红先, 吴伟, 方针
【申请人】国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司防灾减灾中心
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月8日