CN208780463U - 天然气发动机开发试验用冷却水循环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，与发动机连接，包括热交换器和冷却水源，热交换器和冷却水源之间连接有换热器进水量调节装置，换热器进水量调节装置信号连接有进水量控制装置，热交换器与发动机之间连接有冷却补偿装置，冷却补偿装置设于发动机的上方；该装置中管路长度和直角管弯头数量大量减少，极大地降低了冷却水的流动阻力，冷却补偿装置安装位置较高，进一步增加了水流速率，本装置中不再设置循环泵，更加降低了水流阻力；换热器进水量调节装置安装在热交换器的进水侧，可以控制热交换器冷却水的进水量，能够实现水温的精确闭环控制，满足了发动机试验产品的开发需求，确保了试验开发工作的正常进行。

Description

天然气发动机开发试验用冷却水循环装置

技术领域

本实用新型涉及天然气发动机试验设备技术领域，尤其涉及一种天然气发动机开发试验用冷却水循环装置。

背景技术

进行天然气发动机台架试验时，必须利用冷却水循环***在试验过程中进行实时降温，现有技术中的冷却水循环***，冷却水循环用铺设管路长，长度可达7.8米，另外直角管弯头利用数量多，多达16个，大量水管路和直角管弯头的使用都大大增加了冷却水的流动阻力，降低了流动速率。造成上述现象的原因在于冷却水循环部件的选择与布置方式不合理，例如补偿水箱安装在发动机冷却水出水端，且安装位置较低，高度仅为2米，对增加水流速率极为有限，发动机冷却水出水流经循环泵，循环泵工作时能增大水流速率，但循环泵非工作状态时极大增加了水流阻力，另外一些控制水阀的安装位置也欠佳，水温难以实现精确控制。由此，使用目前使用的发动机冷却水温度控制***进水流量不足，无法满足天然气发动机的功能性试验开发需求，最终导致试验开发不能正常进行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水流阻力小、有助于提高水温控制精确度的天然气发动机开发试验用冷却水循环装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，与发动机连接，包括热交换器和冷却水源，所述热交换器上设有成对设置的冷水入口和热水出口、冷水出口和热水入口，所述热交换器内所述冷水入口和所述热水出口连通设置、所述冷水出口和所述热水入口连通设置，所述冷水入口通过冷水进水管连接至所述冷却水源，所述热水出口通过热水出水管连接至所述冷却水源，所述冷水进水管与所述热水出水管之间连接有换热器进水量调节装置，所述换热器进水量调节装置信号连接有进水量控制装置，所述冷水出口通过冷水出水管连接至所述发动机的冷却水进水口，所述热水入口通过热水进水管连接至所述发动机的冷却水出水口，所述冷水出水管上还连通有冷却补偿装置，所述冷却补偿装置设于所述发动机的上方，所述冷却补偿装置连接至所述进水量控制装置。

作为优选的技术方案，所述换热器进水量调节装置包括连接在所述冷水进水管上的三通比例阀，所述三通比例阀还通过进水量调节管连通至述热水出水管。

作为优选的技术方案，所述进水量控制装置包括安装在所述发动机的冷却水出水口上的温度传感器，所述温度传感器信号连接有温度控制器，所述温度控制器信号连接至所述三通比例阀。

作为对上述技术方案的改进，所述冷却补偿装置包括冷却补偿水箱，所述冷却补偿水箱通过冷却补偿水管连通在所述冷水出水管上，所述冷却补偿水管上安装有冷却补偿水泵，所述冷却补偿水泵与所述温度控制器信号连接。

作为对上述技术方案的改进，所述冷却补偿装置至少高于所述发动机三米设置。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过上述结构布置的冷却水循环装置，冷却水管路长度可缩减至四米，直角管弯头减少至四个，管路长度和直角管弯头数量的减少都极大地降低了冷却水的流动阻力，另外补偿水箱安装在发动机的进水侧且安装位置较高，进一步增加了水流速率，本装置中不再设置传统结构中使用的循环泵，更加降低了水流阻力；换热器进水量调节装置安装在热交换器的进水侧，直接控制进入热交换器的水流量，可以控制热交换器冷却水的进水量，能够实现水温的精确闭环控制，满足了发动机试验产品的开发需求，确保了试验开发工作的正常进行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构框图；

图中：1-热交换器；2-冷却水源；3-冷水入口；4-热水出口；5-冷水出口；6-热水入口；7-冷水进水管；8-热水出水管；9-三通比例阀；10-进水量调节管；11-温度传感器；12-温度控制器；13-冷水出水管；14-热水进水管；15-冷却补偿水箱；16-冷却补偿水管；17-冷却补偿水泵；18-发动机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，与发动机18连接，包括热交换器1和冷却水源2，所述冷却水源2可以设置为自来水源，用于为冷却水循环提供冷媒。所述热交换器1上设有成对设置的冷水入口3和热水出口4、冷水出口5和热水入口6，所述热交换器1内所述水入口和所述热水出口4连通设置、所述冷水出口5和所述热水入口6连通设置，所述冷水入口3通过冷水进水管7连接至所述冷却水源2，所述热水出口4通过热水出水管8连接至所述冷却水源2，所述冷水进水管7与所述热水出水管8之间连接有换热器进水量调节装置，具体地的，所述换热器进水量调节装置包括连接在所述冷水进水管7上的三通比例阀9，所述三通比例阀9还通过进水量调节管10连通至述热水出水管8。

所述三通比例阀9安装在所述热交换器1连接所述冷却水源2的一侧，通过所述三通比例阀9可以控制进入所述热交换器1的冷却水的流量，进而控制所述热交换器1的冷却能力，从而控制所述发动机18冷却水的进水温度，通过上述三通比例阀9安装位置的优化，能够实现水温的精确闭环控制，使所述发动机18冷却水的进水温度控制更精确，从而保证发动机开发性试验的顺利进行。

所述换热器进水量调节装置信号连接有进水量控制装置，所述进水量控制装置包括安装在所述发动机18的冷却水出水口上的温度传感器11，所述温度传感器11信号连接有温度控制器12，所述温度控制器12信号连接至所述三通比例阀9，所述温度控制器12包括微处理器、硬盘、内存、显示屏和***总线等相关结构，为本技术领域普通技术人员所熟知的内容，在此不再详细描述。通过所述温度传感器11可以实时检测所述发动机18的冷却水出水口排出水的温度，在所述温度传感器11中预设有设定值，当检测值小于设定值时，说明进水量较大，所述温度控制器12控制所述三通比例阀9流向所述热交换器1的水量减小；当检测值大于设定值时，说明进水量较小，所述温度控制器12控制所述三通比例阀9流向所述热交换器1的水量增大，以达到保证所述发动机18的冷却水出水口排出水的温度接近恒定的目的，通过上述控制，使所述发动机18冷却液的温度控制更加精确。

所述冷水出口5通过冷水出水管13连接至所述发动机18的冷却水进水口，所述热水入口6通过热水进水管14连接至所述发动机18的冷却水出水口，所述冷水出水管13上还连通有冷却补偿装置，所述冷却补偿装置设于所述发动机18的上方，所述冷却补偿装置连接至所述进水量控制装置。所述冷却补偿装置至少高于所述发动机18三米设置，即所述冷却补偿水箱15至少高于所述发动机18三米设置，且所述冷却补偿水箱15安装在所述发动机18的进水侧，极大增加了水流速率。

具体地，所述冷却补偿装置包括冷却补偿水箱15，所述冷却补偿水箱15通过冷却补偿水管16连通在所述冷水出水管13上，所述冷却补偿水管16上安装有冷却补偿水泵17，所述冷却补偿水泵17与所述温度控制器12信号连接，通过所述温度控制器12可以控制所述冷却补偿水泵17启动，根据实际需要利用所述冷却补偿水箱15对所述发动机18进行补偿冷却，以保证所述发动机18内冷却液的冷却效果。

本实用新型通过上述结构布置的冷却水循环装置，冷却水管路长度可缩减至四米，直角管弯头减少至四个，管路长度和直角管弯头数量的减少都极大地降低了冷却水的流动阻力，另外补偿水箱安装在发动机18的进水侧且安装位置较高，进一步增加了水流速率，本装置中不再设置传统结构中使用的循环泵，更加降低了水流阻力；换热器进水量调节装置安装在热交换器1的进水侧，直接控制进入热交换器1的水流量，可以控制热交换器1冷却水的进水量，能够实现水温的精确闭环控制，满足了发动机试验产品的开发需求，确保了试验开发工作的正常进行。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，与发动机连接，其特征在于：包括热交换器和冷却水源，所述热交换器上设有成对设置的冷水入口和热水出口、冷水出口和热水入口，所述热交换器内所述冷水入口和所述热水出口连通设置、所述冷水出口和所述热水入口连通设置，所述冷水入口通过冷水进水管连接至所述冷却水源，所述热水出口通过热水出水管连接至所述冷却水源，所述冷水进水管与所述热水出水管之间连接有换热器进水量调节装置，所述换热器进水量调节装置信号连接有进水量控制装置，所述冷水出口通过冷水出水管连接至所述发动机的冷却水进水口，所述热水入口通过热水进水管连接至所述发动机的冷却水出水口，所述冷水出水管上还连通有冷却补偿装置，所述冷却补偿装置设于所述发动机的上方，所述冷却补偿装置连接至所述进水量控制装置。

2.如权利要求1所述的天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，其特征在于：所述换热器进水量调节装置包括连接在所述冷水进水管上的三通比例阀，所述三通比例阀还通过进水量调节管连通至述热水出水管。

3.如权利要求2所述的天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，其特征在于：所述进水量控制装置包括安装在所述发动机的冷却水出水口上的温度传感器，所述温度传感器信号连接有温度控制器，所述温度控制器信号连接至所述三通比例阀。

4.如权利要求3所述的天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，其特征在于：所述冷却补偿装置包括冷却补偿水箱，所述冷却补偿水箱通过冷却补偿水管连通在所述冷水出水管上，所述冷却补偿水管上安装有冷却补偿水泵，所述冷却补偿水泵与所述温度控制器信号连接。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的天然气发动机开发试验用冷却水循环装置，其特征在于：所述冷却补偿装置至少高于所述发动机三米设置。