覆冰用氣候人工模擬室溫度均勻性實現(xiàn)結(jié)構(gòu)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種覆冰用氣候人工模擬室溫度均勻性實現(xiàn)結(jié)構(gòu)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]輸變電設(shè)備表面覆冰是嚴(yán)重危害電網(wǎng)及設(shè)備安全運行的自然災(zāi)害之一。近年來，為研宄輸變電設(shè)備表面覆冰的影響，建設(shè)了滿足特高壓絕緣子在內(nèi)的大型氣候人工模擬試驗室，這種試驗室內(nèi)部的空間很大，凈空高度達(dá)到或超過25米，凈空直徑達(dá)到或超過20米，通常輸變電設(shè)備覆冰的自然環(huán)境溫度為-1?_5°C，在進(jìn)行覆冰試驗時，為模擬真實的自然溫度環(huán)境，氣候人工模擬試驗室內(nèi)的溫度均勻性是其重要指標(biāo)，也是控制輸變電設(shè)備表面覆冰形態(tài)的最重要因素，而目前用于覆冰試驗的人工模擬室的溫度均勻性較差，10米長的絕緣子兩端最大溫差往往超過2K，導(dǎo)致在特高壓設(shè)備不同位置上的覆冰形態(tài)不一致，嚴(yán)重影響了設(shè)備在-1?_5°C下覆冰特性的研宄，甚至在-1?_2°C下設(shè)備表面無法結(jié)冰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對目前大型人工模擬室內(nèi)溫度均勻性差的缺陷，提供一種覆冰用氣候人工模擬室溫度均勻性實現(xiàn)結(jié)構(gòu)及方法，使用該結(jié)構(gòu)及方法，制冷效率高，溫差小。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種覆冰用氣候人工模擬室溫度均勻性實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，人工模擬室的外框架由四個側(cè)墻、一個頂板和一個底板組成，人工模擬室的六個內(nèi)壁上安裝有保溫用第一聚氨酯板3，人工模擬室的四角各與一塊第二聚氨酯板10圍成四個風(fēng)道4 ;
[0006]第二聚氨酯板10的頂端與人工模擬室的頂部之間留有向內(nèi)出風(fēng)口，第二聚氨酯板10的底端與人工模擬室的底部之間留有回風(fēng)口 8 ;
[0007]四塊第二聚氨酯板10的頂端水平方向安裝有送風(fēng)孔板5，送風(fēng)孔板5與人工模擬室的頂部的第一聚氨酯板3之間形成靜壓層6 ;
[0008]室內(nèi)熱交換機(jī)盤管I和風(fēng)機(jī)2均安裝在風(fēng)道4內(nèi)；風(fēng)機(jī)2位于室內(nèi)熱交換機(jī)盤管I的上方；
[0009]人工模擬室的中央部分為試驗區(qū)7。
[0010]進(jìn)一步地，人工模擬室的底部的第一聚氨酯板3上為防水地面7。
[0011]進(jìn)一步地，所述室內(nèi)熱交換機(jī)盤管I設(shè)有8臺，四個風(fēng)道4中各安裝2臺。
[0012]進(jìn)一步地，所述送風(fēng)孔板采用上面布滿均勻孔隙的鍍鋅鋁板。
[0013]一種覆冰用氣候人工模擬室溫度均勻性實現(xiàn)方法，采用上述的系統(tǒng)，空氣循環(huán)及熱交換過程如下:
[0014]熱交換機(jī)盤管I中的冷凍水與周圍空氣進(jìn)行熱交換帶走空氣中熱量，從而將空氣冷卻，風(fēng)機(jī)2將冷空氣送入風(fēng)道4上部的出風(fēng)口 ；
[0015]冷空氣沿風(fēng)道4上部的出風(fēng)口進(jìn)入靜壓層6中，靜壓層6使冷空氣的動壓變?yōu)殪o壓，冷空氣在靜壓層6中混合達(dá)到各點溫度和壓力均勻一致；
[0016]靜壓層6中的冷空氣由于重力作用冷空氣的密度大于熱空氣和風(fēng)機(jī)2的送風(fēng)風(fēng)壓的作用，從送風(fēng)孔板5的孔隙進(jìn)入試驗區(qū)7中；
[0017]試驗區(qū)7中的空氣下降至底部的風(fēng)道4下部的回風(fēng)口 8，并經(jīng)室內(nèi)熱交換機(jī)盤管I后，再次被風(fēng)機(jī)2送入風(fēng)道4的上部，完成氣流的循環(huán)，實現(xiàn)人工模擬室的溫度均勻。
[0018]進(jìn)一步地，通過控制風(fēng)機(jī)2的風(fēng)速來控制靜壓層6中的冷空氣下降進(jìn)入試驗區(qū)7中的速度。
[0019]本發(fā)明的工作原理是:在整套系統(tǒng)工作時，室內(nèi)熱交換機(jī)盤管I內(nèi)部循環(huán)流動冷凍水，為室內(nèi)制冷提供冷源；風(fēng)機(jī)2采用了吸風(fēng)型風(fēng)機(jī)，將室內(nèi)熱交換機(jī)盤管I中周圍完成熱交換的冷空氣吸入由聚氨酯板3圍成的風(fēng)道4上部，并使冷空氣爬升至由人工氣候的室頂部的第一聚氨酯板3和送風(fēng)孔板5構(gòu)造成的靜壓層6中；靜壓層6使冷空氣的動壓變?yōu)殪o壓，且靜壓層6下部送風(fēng)孔板各處空氣的溫度、壓力分布均勻；送風(fēng)孔板5上均勻地布滿微小的孔隙，冷空氣由于重力等作用，緩慢地從送風(fēng)孔板5的孔隙中下降至試驗區(qū)8中，冷空氣下降速度在0.5?lm/S時，整個試驗區(qū)7中的溫度均勻分布，最大溫差小于IK ;冷空氣下降至試驗區(qū)7底部的回風(fēng)口 8，并經(jīng)室內(nèi)制冷機(jī)盤管I后，再次被風(fēng)機(jī)2吸入風(fēng)道4上部中，完成氣流的循環(huán)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021]I)室內(nèi)提供冷源的熱交換機(jī)直接安裝在氣候室內(nèi)，室內(nèi)熱交換機(jī)組的制冷量利用率達(dá)到最大化，制冷效率高。
[0022]2)冷空氣由試驗區(qū)頂部的靜壓層緩慢下降，在試驗區(qū)內(nèi)形成均勻的溫度場，最大溫差不超過1K，懸掛絕緣子區(qū)間上下15米高的溫差僅0.5K，且對試驗區(qū)內(nèi)的氣流擾動??；可以實現(xiàn)包括特高壓在內(nèi)的設(shè)備不同部位覆冰形態(tài)一致，滿足-1?_5°C下設(shè)備覆冰特性的研宄。
[0023]3)熱交換機(jī)、風(fēng)機(jī)等均安裝在氣候人工模擬試驗室的四個角落，不影響室內(nèi)的電氣使用空間。
[0024]4)該發(fā)明可利用已有的建筑建設(shè)結(jié)構(gòu)緊湊、制冷效率高、內(nèi)保溫結(jié)構(gòu)的氣候人工模擬試驗室，實現(xiàn)了-l°c時在輸變電設(shè)備表面上形成雨凇、混合凇、雪凇、霧凇等各種形態(tài)的覆冰要求。
【附圖說明】
[0025]圖1為使用本發(fā)明系統(tǒng)立面布局示意圖；
[0026]圖2為其平面布局示意圖；
[0027]圖中標(biāo)示為:I一室內(nèi)熱交換機(jī)盤管，2—風(fēng)機(jī)，3—第一聚氨酯板，4一風(fēng)道，5—送風(fēng)孔板，6一靜壓層，7—試驗區(qū)，8—回風(fēng)口，9一防水地面，10一第二聚氨醋板。
【具體實施方式】
[0028]一下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步具體說明。
[0029]本發(fā)明系統(tǒng)立面布局示意圖如圖1所示，平面布局示意圖如圖2所示。圖中，I為室內(nèi)熱交換機(jī)盤管，2為風(fēng)機(jī)，3為第一聚氨酯板，4為風(fēng)道，5為送風(fēng)孔板，6為靜壓層，7為試驗區(qū)，8為回風(fēng)口，9為防水地面，10為第二聚氨酯板。在人工模擬室內(nèi)頂部增設(shè)靜壓層，制冷系統(tǒng)的制冷主機(jī)、冷水塔等安裝在試驗室外，熱交換機(jī)安裝在室內(nèi)提高交換效率。
[0030]一種覆冰用氣候人工模擬室溫度均勻性實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，人工模擬室的外框架由四個側(cè)墻、一個頂板和一個底板組成，人工模擬室的六個內(nèi)壁上安裝有保溫用第一聚氨酯板3，人工模擬室的四角各與一塊第二聚氨酯板10圍成四個風(fēng)道4 ;
[0031]第二聚氨酯板10的頂端與人工模擬室的頂部之間留有向內(nèi)出風(fēng)口，第二聚氨酯板10的底端與人工模擬室的底部之間留有回風(fēng)口 8 ;
[0032]四塊第二聚氨酯板10的頂端水平方向安裝有送風(fēng)孔板5，送風(fēng)孔板