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一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却 水供给系统

阅读：696发布：2023-02-21

专利汇可以提供一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，包括自来水净化设备、蓄水池、水泵、多个用于冷却高超声速试验装备的冷却单元、具有PLC主机的控制室以及用于连接所述自来水净化设备、蓄水池、水泵、冷却单元的管网；所述蓄水池带有注水口、出水口和回水口，所述注水口连接所述自来水净化设备，所述回水口连接所述冷却单元的出口，所述水泵位于所述冷却单元的入口与所述出水口之间。本发明避免了设备重复建设、布置分散、设备闲置严重、利用率低，高效节能，并且实现了流量、压力、温度在线实时监测，可根据要求调节流量或压力。，下面是一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于，包括自来水净化设备、蓄水池、水泵、多个用于冷却高超声速试验装备的冷却单元、具有PLC主机的控制室以及用于连接所述自来水净化设备、蓄水池、水泵、冷却单元的管网；所述蓄水池带有注水口、出水口和回水口，所述注水口连接所述自来水净化设备，所述回水口连接所述冷却单元的出口，所述水泵位于所述冷却单元的入口与所述出水口之间。
2.如权利要求1所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述自来水净化设备采用离子交换树脂的方法进行净化水制取，并通过出水口压力值判断自动启动或停止制水过程。
3.如权利要求2所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述系统还设有水位自动检测补给装置，所述水位自动检测补给装置的传感器设置在所述蓄水池内，电信号输出端与注水控制电磁阀相连。
4.如权利要求3所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述水泵为自动调压高低压泵组，高压泵组三台高压泵并联，低压泵组两台低压泵并联，每一台水泵都带有变频器，所有泵组由远程PLC主机控制，PLC主机根据管网出口压力变送器及下游流量，自动控制每个泵组起泵台数和启动的每台水泵的频率。
5.如权利要求4所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述蓄水池为地下水池，外层经过保温处理，水池内部采用PVC材料进行密封净化处理。
6.如权利要求5所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述蓄水池带有清洁用排污坑，所述蓄水池的出水口带有过滤器及截止用球阀。
7.如权利要求6所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述蓄水池还设有带有喷淋泵的闭式冷却塔，冷却塔只与蓄水池连接，不与管网相连，必要时才启动。
8.如权利要求7所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述管网均采用不锈钢管件，高低压水路出水母管通往每个试验台分路上都配有电磁阀，可根据实验需求，在控制室远程打开或关闭电磁阀，高低压水路流经冷却单元后，分别汇流高低压回水母管后，连接至蓄水池回水口；所述管网高低压出水端都带有温度变送器，变送器信号连接至控制室的PLC主机。
9.如权利要求8所述的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，其特征在于：
所述冷却单元的每一条分路都包括流量变送器、压力变送器、用于调节流量的调节阀以及冷却单元下游温度变送器，温度、压力、流量信号均连接至控制室，由PLC主机监视存储其信息。

说明书全文

一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却 水供给系统

技术领域

[0001] 本发明属于高超声速推进试验装备的技术领域，具体地涉及一种可用于多套并行的高超声速推进试验装备的冷却水系统，主要用于对风洞系统包括加热器、喷管、试验件、超扩段等设备进行冷却。

背景技术

[0002] 飞行器地面试验装置是进行飞行器地面试验必不可少的设备。每一种新型飞行器的研制过程中都要经过大量的地面试验。而冷却水系统又是长时间风洞设备必不可少的组成部分。例如：高超声速推进风洞中，加热器提供模型试验所需的高温高压气体；气体由喷管加速到所需马赫数进入实验舱；实验舱内需维持飞行高度相应的大气条件。所属设备都工作在1000℃以上的高温高压环境中，一般材料很难承受，导致结构变形或破坏造成实验失败。特殊材料价格高昂，经济上难以承受。对装备的关键部件进行冷却，通过降低其表面温度来改善工作条件。不失为解决问题的最佳途径。

[0003] 在飞行器地面试验中，冷却水作为试验中非常常见的公共工程，其用电量往往占据实验总用电量的70％以上。有效的循环冷却水的节能方案，直接影响实验的动力成本。传统的循环冷却水系统常采用分散式的供水方式，设备数量多，布置分散，闲置严重，利用率低。通常也采用高效泵、变频技术，但效果甚微。虽说循环水系统有一定的共性，但要做到最大化的节能，就必须考虑循环冷却水的个性特点，单独的采用某种节能技术不是最优选择，因此为了实现节能最大化，有必要采用组合节能技术。即通过对循环水组成结构、工艺要求、工作环境等进行能效分析，提出最佳的节能技术组合。

发明内容

[0004] 本发明解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种用于多套并行的试验装备的节能冷却水系统，在满足试验需求的前提下最大限度的节约了电力能源。并可实现流量、压力、温度实时监测，并可根据要求调节流量或压力。

[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，包括自来水净化设备、蓄水池、水泵、多个用于冷却高超声速试验装备的冷却单元、具有PLC主机的控制室以及用于连接所述自来水净化设备、蓄水池、水泵、冷却单元的管网；所述蓄水池带有注水口、出水口和回水口，所述注水口连接所述自来水净化设备，所述回水口连接所述冷却单元的出口，所述水泵位于所述冷却单元的入口与所述出水口之间。

[0006] 进一步，所述自来水净化设备采用离子交换树脂的方法进行净化水制取，并通过出水口压力值判断自动启动或停止制水过程。

[0007] 进一步，所述系统还设有水位自动检测补给装置，所述水位自动检测补给装置的传感器设置在所述蓄水池内，电信号输出端与注水控制电磁阀相连。

[0008] 进一步，所述水泵为自动调压高低压泵组，高压泵组三台高压泵并联，低压泵组两台低压泵并联，每一台水泵都带有变频器，所有泵组由远程PLC主机控制，PLC主机根据管网出口压力变送器及下游流量，自动控制每个泵组起泵台数和启动的每台水泵的频率。

[0009] 进一步，所述蓄水池为地下水池，外层经过保温处理，水池内部采用PVC材料进行密封净化处理。

[0010] 进一步，所述蓄水池带有清洁用排污坑，所述蓄水池的出水口带有过滤器及截止用球阀。

[0011] 进一步，所述蓄水池还设有带有喷淋泵的闭式冷却塔，冷却塔只与蓄水池连接，不与管网相连，必要时才启动。

[0012] 进一步，所述管网均采用不锈钢管件，高低压水路出水母管通往每个试验台分路上都配有电磁阀，可根据实验需求，在控制室远程打开或关闭电磁阀，高低压水路流经冷却单元后，分别汇流高低压回水母管后，连接至蓄水池回水口；所述管网高低压出水端都带有温度变送器，变送器信号连接至控制室的PLC主机。

[0013] 进一步，所述冷却单元的每一条分路都包括流量变送器、压力变送器、用于调节流量的调节阀以及冷却单元下游温度变送器，温度、压力、流量信号均连接至控制室，由PLC主机监视存储其信息。

[0014] 本发明与现有技术相比有以下优势和效果：

[0015] 1)本发明提供了循环冷却水系统采用高低压分开、一拖三设计方案，避免了设备重复建设，布置分散，设备闲置严重，利用率低。

[0016] 2)本发明提供了循环冷却水系统采用节能组合方案，包括了高效泵节能，变频节能，闭式冷却塔节能等循环冷却水节能技术的成套装置。

[0017] 3)本发明提供了循环冷却水系统设置高低压泵组组合，通过冷却单元需求PLC主机按需控制启动水泵台数，极大地节约电力避免了资源浪费。

[0018] 4)本发明提供了循环冷却水系统提供了净化水设备，带有蓄水池，形成了闭合的循环体系，冷却水可重复利用，极大地节约了水资源。

[0019] 5)本发明提供了循环冷却水系统提供了净化水设备，实现了流量、压力、温度在线实时监测，可根据要求调节流量或压力。附图说明

[0020] 图1为本发明的蓄水池结构示意图。

[0021] 图2为本发明低压泵组冷却系统的结构示意图。

[0022] 图3为本发明高压泵组冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

[0023] 下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

[0024] 实施例一：

[0025] 本发明提供了如附图1-3所示的一种用于多个高超声速试验装备的循环冷却水供给系统，包括自来水净化设备1、蓄水池5、水泵9、多个用于冷却高超声速试验装备的冷却单元16、具有PLC主机的控制室以及用于连接自来水净化设备1、蓄水池5、水泵9、冷却单元16的管网；蓄水池带有注水口51、出水口52和回水口53，注水口51连接自来水净化设备1，回水口53连接冷却单元16的出口，水泵9位于冷却单元16的入口与出水口52之间。

[0026] 进一步，自来水净化设备1采用离子交换树脂的方法进行净化水制取，并通过出水口52压力值判断自动启动或停止制水过程。

[0027] 进一步，系统还设有水位自动检测补给装置3，水位自动检测补给装置3的传感器设置在蓄水池内，电信号输出端与注水控制电磁阀2相连。

[0028] 进一步，水泵9为自动调压高低压泵组，高压泵组三台高压泵并联，低压泵组两台低压泵并联，每一台水泵都带有变频器，所有泵组由远程PLC主机控制，PLC主机根据管网出口压力变送器10及下游流量，自动控制每个泵组起泵台数和启动的每台水泵的频率。

[0029] 进一步，蓄水池5为地下水池，外层经过保温处理，水池内部采用PVC材料进行密封净化处理。

[0030] 进一步，蓄水池5带有清洁用排污坑4，蓄水池的出水口52带有过滤器7及截止用球阀8。

[0031] 进一步，蓄水池5还设有带有喷淋泵的闭式冷却塔6，冷却塔6只与蓄水池5连接，不与管网相连，一般系统用蓄水池5中的水进行循环，必要时才启动。

[0032] 进一步，管网均采用不锈钢管件，高低压水路出水母管通往每个试验台分路上都配有电磁阀，可根据实验需求，在控制室远程打开或关闭电磁阀，高低压水路流经冷却单元16后，分别汇流高低压回水母管后，连接至蓄水池回水口53；管网高低压出水端都带有温度变送器，变送器信号连接至控制室的PLC主机。

[0033] 进一步，冷却单元16的每一条分路都包括流量变送器、压力变送器、用于调节流量的调节阀以及冷却单元下游温度变送器，温度、压力、流量信号均连接至控制室，由PLC主机监视存储其信息。

[0034] 本发明与现有技术相比有以下优势和效果：

[0035] 1)本发明提供了循环冷却水系统采用高低压分开、一拖三设计方案，避免了设备重复建设，布置分散，设备闲置严重，利用率低。

[0036] 2)本发明提供了循环冷却水系统采用节能组合方案，包括了高效泵节能，变频节能，闭式冷却塔节能等循环冷却水节能技术的成套装置。

[0037] 3)本发明提供了循环冷却水系统设置高低压泵组组合，通过冷却单元需求PLC主机按需控制启动水泵台数，极大地节约电力避免了资源浪费。

[0038] 4)本发明提供了循环冷却水系统提供了净化水设备，带有蓄水池，形成了闭合的循环体系，冷却水可重复利用，极大地节约了水资源。

[0039] 5)本发明提供了循环冷却水系统提供了净化水设备，实现了流量、压力、温度在线实时监测，可根据要求调节流量或压力。

[0040] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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