CN103926098A - 冷水机变负荷***调节方法及冷水机变负荷*** - Google Patents

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余桢
陈明远
陈华泽
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Abstract

本发明提供了一种冷水机变负荷***，用于对冷水机***承载负荷的模拟，包括水箱和与水箱导通的变负荷管路，变负荷管路与冷水机***的换热器换热连通。变负荷管路的输入管路和输出管路之间连接有管支路，输入管路和管支路通过三通调节阀连接。冷却液体一部分经管支路进行分流，流入到输入管路对水箱内流出的液体进行降温，通过设置三通调节阀调节变负荷管路内冷却后液体的流向和流量，使得变负荷管路可模拟不同的温度环境，实现了利用冷水机***自身产生冷量进行变负荷管路内热量勾兑，无需投入其他设备制备负载温度环境，降低了测试成本。本发明还提供了一种冷水机变负荷***调节方法。

Description

冷水机变负荷***调节方法及冷水机变负荷***
技术领域
本发明涉及冷却设备技术领域，更具体地说，涉及一种冷水机变负荷***调节方法及冷水机变负荷***。
背景技术
冷水机是一种水冷却设备，能提供恒温、恒流、恒压的冷却水。冷水机工作原理是先向机内水箱注入一定量的水，通过冷水机制冷***将水冷却，再由水泵将低温冷却水送入需冷却的设备，冷冻水将热量带走后温度升高再回流到水箱，通过该过程达到冷却设备的作用。
冷水机在客户实际使用中，因为客户的开停机以及需求温度的变化，使用侧的负荷是不断变化的，冷水机内的压缩机以及其***部件也根据的使用侧负荷的变化作出相应的变化。为了在试验室验证冷水机***对变化负荷的相应响应速度，需要通过合适的装置模拟客户的使用情况。
现有的试验方法普遍采用增加冷水机或者蒸汽加热（或电加热），用于模拟冷负荷或热负荷，此种方法投入成本高，且试验难度较大。
因此，如何降低冷水机进行变化负荷试验的成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种冷水机变负荷***，以实现降低冷水机进行变化负荷试验的成本；本发明还提供了一种冷水机变负荷***调节方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种冷水机变负荷***，用于对冷水机***承载负荷的模拟，包括水箱和与所述水箱导通的变负荷管路，所述变负荷管路与所述冷水机***的换热器换热连通；
所述变负荷管路的输入管路和输出管路之间连接有管支路，所述输入管路和所述管支路通过三通调节阀连接。
优选地，在上述冷水机变负荷***中，所述输入管路上设置有对其内总流量进行测量的流量计。
优选地，在上述冷水机变负荷***中，所述输入管路沿其流动方向远离所述管支路的一侧设置有动力水泵。
优选地，在上述冷水机变负荷***中，所述水箱为恒温水箱，所述恒温水箱水温为18-25℃。
优选地，在上述冷水机变负荷***中，所述恒温水箱水温为20℃。
优选地，在上述冷水机变负荷***中，所述变负荷管路连接所述换热器的输入端和输出端分别设置有对所述变负荷管路内的水温测量的第一测温装置和第二测温装置。
优选地，在上述冷水机变负荷***中，所述冷水机***包括管路联通的压缩机组、冷凝器和换热器，所述压缩机组包括四台且每台压缩机组包括2台压缩机。
一种冷水机变负荷***调节方法，开启调节水泵，并设定所述第一测温装置位置的水温为第一设定温度；开启预定台数的压缩机，调节三通调节阀开度以保证第一设定温度恒定，并记录此时三通调节阀的加载开度；设定三通调节阀的开度为加载开度，并开启对应加载开度情况下压缩机数量，记录在预定时长下所有压缩机的启停变化。
优选地，在上述冷水机变负荷***调节方法中，所述第一设定温度为12℃。
优选地，在上述冷水机变负荷***调节方法中，所述预定台数的压缩机数量分别为2台、4台或6台。
本发明提供的冷水机变负荷***，用于对冷水机***承载负荷的模拟，包括水箱和与水箱导通的变负荷管路，变负荷管路与冷水机***的换热器换热连通。水箱内液体经变负荷管路流通，流动过程经冷水机***的换热器进行换热后，被冷却后的液体流回至水箱内。变负荷管路的输入管路和输出管路之间连接有管支路，输入管路和管支路通过三通调节阀连接。冷却后的液体流回至水箱前，一部分液体经变负荷管路的输入管路和输出管路之间的管支路进行分流，使得冷却后的液体一部分流向水箱，一部分直接流入到输入管路对水箱内流出的液体进行降温，通过三通调节阀调节管支路内液体流量，即可实现对输入管路内水温进行控制。通过设置三通调节阀调节变负荷管路内冷却后液体的流向和流量，使得变负荷管路可实现不同的温度环境设定，从而使得冷水机***的负载端可模拟不同的温度环境，实现了利用冷水机***自身产生冷量进行变负荷管路内热量勾兑，无需投入其他设备制备负载温度环境，降低了测试成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明提供的冷水机变负荷***的连接结构示意图；
图2为2台压缩机对应负荷动态加减速曲线图；
图3为4台压缩机对应负荷动态加减速曲线图；
图4为6台压缩机对应负荷动态加减速曲线图。
具体实施方式
本发明公开了一种冷水机变负荷***，降低了冷水机进行变化负荷试验的成本；本发明还提供了一种冷水机变负荷***调节方法。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，图1为本发明提供的冷水机变负荷***的连接结构示意图。
本发明提供了一种冷水机变负荷***，用于对冷水机***1承载负荷的模拟，包括水箱21和与水箱21导通的变负荷管路23，变负荷管路23与冷水机***1的换热器14换热连通。水箱21内液体经变负荷管路23流通，流动过程经冷水机***1的换热器14进行换热后，被冷却后的液体流回至水箱21内。变负荷管路23的输入管路232和输出管路233之间连接有管支路231，输出管路233和管支路231通过三通调节阀22连接。冷却后的液体流回至水箱21前，一部分液体经变负荷管路23的输入管路232和输出管路233之间的管支路231进行分流，使得冷却后的液体一部分流向水箱21，一部分直接流入到输入管路232对水箱内流出的液体进行降温，通过三通调节阀22调节管支路231内液体流量，即可实现对输入管路232内水温进行控制。通过设置三通调节阀22调节变负荷管路23内冷却后液体的流向和流量，使得变负荷管路23可实现不同的温度环境设定，从而使得冷水机***1的负载端可模拟不同的温度环境，实现了利用冷水机***1自身产生冷量进行变负荷管路23内热量勾兑，无需投入其他设备制备负载温度环境，降低了试验成本。
水箱21经输入管路232的路径C-B-A流入换热器14，然后经输出管路233的路径F-E-D流回至水箱内，其中一部分冷却水经管支路231的路径E-B流入输入管路232，实现对变负荷路径23内水利用冷却后水的冷量进行降温。
在本发明一具体实施例中，输入管路23上设置有对其内总流量进行测量的流量计24。流量计24设置在水箱21的输出端和管支路231后的输入管路232上，用以对输入管路232上的总流量进行计量。
在本发明一具体实施例中，输入管路232沿其流动方向远离管支路231的一侧设置有动力水泵25。输入管路232上同时设置动力水泵25，动力水泵25提供水箱21流出至输入管路232上，和管支路231流入到输入管路232上总的输出动力，实现水箱21内液体在变负荷管路23内的循环。水箱21内为冷却水。
在本发明一具体实施例中，水箱21为恒温水箱，恒温水箱水温为18-25℃。水箱21设置为恒温水箱，可避免水箱21对变负荷管路23内的水温产生影响，尽量排除了水箱21内水温变化对冷水机变负荷***2测试结果的影响。恒温水箱设置为18-25℃，使得变负荷***的工作环境尽量模拟用户的实际应用环境。
优选地，恒温水箱水温为20℃。
在本发明一具体实施例中，变负荷管路23连接换热器14的输入端和输出端分别设置有对变负荷管路内的水温测量的第一测温装置26和第二测温装置27。变负荷管路23与换热器14的换热侧的输入端和输出端分别设置第一测温装置26和第二测温装置27，以实时对变负荷管路23内液体经换热后水温的变化，便于冷水机变负荷***2的实时调节和准确检测。
在本发明一具体实施例中，冷水机***1包括管路联通的压缩机组11、冷凝器12和换热器14，压缩机组11包括四台且每台压缩机组包括2台压缩机。冷水机***1中压缩机工作提供冷却动力，冷凝器12工作结合换热器14将变负荷管路23内水温进行换热，实现对变负荷管路23中液体的降温。冷水机***1的管路上同时设置节流机构13，对冷媒进行调节。换热器14为板式换热器，变负荷管路23上设置与板式换热器连接的换热结构。
基于上述实施例中提供的冷水机变负荷***，本发明还提供了一种冷水机变负荷***调节方法，应用于冷水机***与冷水机变负荷***模拟变负荷，以对冷水机***实现变负荷测试。
具体地，在测试时，开启调节水泵25，并设定第一测温装置26位置的水温为第一设定温度。测试时，将冷水机***1与冷水机变负荷***2连通后，开启调节水泵25，使得水箱21内液体在变负荷管路23内循环，设定第一测温装置26位置水温为第一设定温度，然后开启冷水机***1进行对变负荷管路23内水温的降温工作。
开启预定台数的压缩机，调节三通调节阀22开度以保证第一设定温度恒定，并记录此时三通调节阀22的加载开度。冷水机***1内设置多个压缩机，通过开启不同数量的压缩机，冷水机***1通过换热器14对变负荷管路23进行降温，三通调节阀22将一部分流回水箱21内的冷却水分流到输入管路232上，通过调节三通调节阀22的开度冷却水流入输入管路232，使得输入管路232内的水温降低，开启不同数量的压缩机，换热后冷却水即可获得不同的降温温度，因此不同的压缩机工作台数的变化可获得不同的三通调节阀22开度，即可通过三通调节阀22的开度设置，获得针对不同的压缩机数量的冷水机变负荷***2的载荷。
设定三通调节阀22的开度为加载开度，并开启对应加载开度情况下压缩机数量，记录在预定时长下所有压缩机的启停变化。在获得不同的三通调节阀22对应不同的压缩机工作负荷，在调节不同的三通调节阀22开度时，即可实现对冷水机***1模拟不同的加载负荷，从而实现对冷水机***在不同负荷状态下的工作状态的验证。
本案通过提供冷水机变负荷***2，并设定冷水机变负荷***2对应不同的冷水机***1的负荷状态下三通调节阀22开度，即可利用冷水机变负荷***2实现对冷水机***1在变负荷工况下工作情况试验。
在本发明一具体实施例中，第一设定温度为12℃。冷水机变负荷***2模拟客户的实际使用情况，通过设置第一设定温度为12℃，使得冷水机***的试验条件接近客户的实际应用环境。
在本发明一具体实施例中，预定台数的压缩机数量分别为2台、4台或6台。冷水机***1内压缩机可分别设定2台、4台或6台，并获得在对应压缩机台数下三通调节阀的开度。获得三通调节阀22的开度后，通过在冷水机***1测试时，设置预定的三通调节阀22开度，在相应的三通调节阀22开度下，该三通调节阀22下变负荷***1对应的负荷，即为开启对应压缩机数量下的冷水机***的载荷。
以开启两台压缩机为例，获得开启两台压缩机情况下对应的三通调节阀的开度为开度A；然后在对冷水机***进行变负荷试验时，将三通调节阀的开度设置为开度A时，冷水机***的工作状态即为在针对两台压缩机对应负荷下的工作状态。如图2所示，图2为2台压缩机对应负荷动态加减速曲线图。
曲线4为压缩机开启台数随时间的变化曲线，在试验开始时，压缩机启动，此时需要提供足够的冷量对变负荷管路内的水进行降温，为尽快实现降温，随时间的进行压缩机的开启数量增至4台后，变负荷管路内水温趋于恒定，压缩机无需提供过多制冷动力，关闭多余压缩机，长时间后，水温上升，继续进行多个压缩机的开启重复降温过程。
如图3所示，图3为4台压缩机对应负荷动态加减速曲线图。
曲线5为压缩机开启台数随时间的变化曲线，试验开始时，需要4台压缩机提供动力，且为实现变负荷管路内快速降温，压缩机开启数量增加至5台，在达到变负荷管路内水温恒定后，压缩机开启数量减少，长时间后，重复压缩机的开启和关闭，以保证对变负荷管路内水温的恒定。
如图4所示，图4为6台压缩机对应负荷动态加减速曲线图。
曲线6为压缩机开启台数随时间的变化曲线，试验开始时，6台压缩机逐步开启对变负荷管路内水温进行降温，且逐步开启7台压缩机实现降温工作，一段时间后水温恒定，开启压缩机数量减少，一段时间后水温升高，持续上述降温工作，压缩机重复启停，保持变负荷管路内水温恒定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种冷水机变负荷***，用于对冷水机***承载负荷的模拟，其特征在于，包括水箱和与所述水箱导通的变负荷管路，所述变负荷管路与所述冷水机***的换热器换热连通；
所述变负荷管路的输入管路和输出管路之间连接有管支路，所述输入管路和所述管支路通过三通调节阀连接。
2.根据权利要求1所述的冷水机变负荷***，其特征在于，所述输入管路上设置有对其内总流量进行测量的流量计。
3.根据权利要求2所述的冷水机变负荷***，其特征在于，所述输入管路沿其流动方向远离所述管支路的一侧设置有动力水泵。
4.根据权利要求1所述的冷水机变负荷***，其特征在于，所述水箱为恒温水箱，所述恒温水箱水温为18-25℃。
5.根据权利要求4所述的冷水机变负荷***，其特征在于，所述恒温水箱水温为20℃。
6.根据权利要求1所述的冷水机变负荷***，其特征在于，所述变负荷管路连接所述换热器的输入端和输出端分别设置有对所述变负荷管路内的水温测量的第一测温装置和第二测温装置。
7.根据权利要求1所述的冷水机变负荷***，其特征在于，所述冷水机***包括管路联通的压缩机组、冷凝器和换热器，所述压缩机组包括四台且每台压缩机组包括2台压缩机。
8.一种冷水机变负荷***调节方法，其特征在于，开启调节水泵，并设定所述第一测温装置位置的水温为第一设定温度；开启预定台数的压缩机，调节三通调节阀开度以保证第一设定温度恒定，并记录此时三通调节阀的加载开度；设定三通调节阀的开度为加载开度，并开启对应加载开度情况下压缩机数量，记录在预定时长下所有压缩机的启停变化。
9.根据权利要求8所述的冷水机变负荷***调节方法，其特征在于，所述第一设定温度为12℃。
10.根据权利要求8所述的冷水机变负荷***调节方法，其特征在于，所述预定台数的压缩机数量分别为2台、4台或6台。
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