礦用防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于礦用防爆柴油機性能試驗的【技術領域】，具體是一種礦用防爆柴油機性能試驗用的冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有礦用防爆柴油機性能試驗時存在開鍋現(xiàn)象的問題。本發(fā)明防爆柴油機冷卻液出口分為兩個支路，一路與膨脹水箱的出口連接，一路與板式熱交換器冷卻液進口連接，板式熱交換器冷卻液出口與防爆柴油機冷卻液進口連接，防爆柴油機的缸蓋設缸蓋水道，缸蓋水道與膨脹水箱進口連接，防爆柴油機的排氣歧管水道與膨脹水箱進口連接。本發(fā)明可以有效解決試驗過程中滿負荷長時間運行條件下系統(tǒng)存在的氣阻和開鍋現(xiàn)象，還可以對冷卻液溫度進行控制，能在線檢測冷卻液的進出口溫度、冷卻液流量。
【專利說明】礦用防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于礦用防爆柴油機性能試驗的【技術領域】，具體是一種礦用防爆柴油機性能試驗用的冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]礦用防爆柴油機在我國目前還處于發(fā)展階段，為了滿足《MT990-2006礦用防爆柴油機通用技術條件》煤炭行業(yè)標準要求的機體表面溫度不超過150°C，排氣溫度不超過70°C，為了對防爆柴油機進行研究，在試驗臺架上進行性能試驗是必不可少的手段。目前性能試驗時礦用防爆柴油機的冷卻液系統(tǒng)冷卻方式常采用以下兩種形式:一種是采用原機自帶散熱器水箱風扇進行冷卻；一種是使用簡易的外部冷卻水熱交換器進行冷卻。由于礦用防爆柴油機冷卻系統(tǒng)除了包含本機體的冷卻，還包括排氣系統(tǒng)的冷卻。試驗過程中采用以上兩種冷卻方式時發(fā)現(xiàn)在滿負荷長時間運作時礦用柴油機缸蓋和排氣系統(tǒng)水道中的冷卻水汽化現(xiàn)象較明顯，嚴重時會出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象，導致礦用柴油機出現(xiàn)開鍋現(xiàn)象和水路膠管崩開的現(xiàn)象。同時，為了對礦用柴油機在不同冷卻液溫度下的性能進行研究及對冷卻系統(tǒng)進行設計，需要對礦用柴油機的冷卻液溫度進行控制，并對冷卻液進出口溫度和冷卻液流量進行控制，現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)方式不能滿足以上要求，本發(fā)明冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)可以滿足以上要求，同時有效解決冷卻系統(tǒng)存在的氣阻和開鍋現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有礦用防爆柴油機性能試驗時存在開鍋現(xiàn)象的問題，提供一種礦用防爆柴油機性能試驗用的冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明采用如下的技術方案完成:
礦用防爆柴油機性能試驗用的冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:包括膨脹水箱、板式熱交換器、低位水箱外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、自動補液系統(tǒng)以及自動放氣系統(tǒng)，防爆柴油機冷卻液出口分為兩個支路，一路與膨脹水箱的出口連接，一路與板式熱交換器冷卻液進口連接，板式熱交換器冷卻液出口與防爆柴油機冷卻液進口通過循環(huán)泵連接，防爆柴油機的缸蓋設缸蓋水道，缸蓋水道通過排氣管I與膨脹水箱進口連接，防爆柴油機的排氣歧管水道通過排氣管II與膨脹水箱進口連接，膨脹箱的補液口與低位水箱出水口連接，板式熱交換器連接外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
[0005]外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括電動比例調(diào)節(jié)閥以及PID溫控器，板式熱交換器的外部冷卻水進口與外界冷卻水進口連接，板式熱交換器外部冷卻水出口與電動比例調(diào)節(jié)閥進口連接，電動比例調(diào)節(jié)閥出口與外部冷卻水出水口連接，防爆柴油機的冷卻液進口管道上安裝溫度傳感器I，冷卻液出口管道上安裝溫度傳感器II，溫度傳感器I的信號輸出端連接PID溫控器的信號輸入端，PID溫控器的信號輸出端連接電動調(diào)節(jié)閥的信號輸入端，外部冷卻水進口處設置過濾器I，板式熱交換器冷卻液進口處設有過濾器II。
[0006]自動補液系統(tǒng)包括膨脹水箱底部設置的液位傳感器，膨脹水箱與低位水箱之間設有補液泵和過濾器，液位傳感器信號輸出端連接液位計的信號輸入端，液位計的信號輸入端連接補液泵的信號輸入端，低位水箱設有進水接頭、放水接頭和液位計II，此外，膨脹水箱與低位水箱之間還設有溢流管。
[0007]自動放氣系統(tǒng)包括膨脹水箱頂部設有的自動放氣閥1、防爆柴油機缸蓋水道的排氣管I上設有的自動排氣閥II以及在排氣歧管水道排氣管上設有的自動排氣閥III。
[0008]在循環(huán)泵出口與防爆柴油機冷卻液出口之間并聯(lián)有旁通球閥，防爆柴油機冷卻液進口前還設有流量計。
[0009]本發(fā)明具有自動放氣、冷卻液溫度可控、還可以實時對冷卻液溫度和流量監(jiān)測的功能。
[0010]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術具有如下有益效果:
本發(fā)明可以有效解決試驗過程中滿負荷長時間運行條件下系統(tǒng)存在的氣阻和開鍋現(xiàn)象，還可以對冷卻液溫度進行控制，能在線檢測冷卻液的進出口溫度、冷卻液流量，為研究設計礦用柴油機的散熱器水箱以及冷卻系統(tǒng)提供了熱平衡試驗數(shù)據(jù)，避免了以前僅依靠理論計算和經(jīng)驗值而缺乏實際試驗數(shù)據(jù)的缺點，使用該裝置可以將冷卻液出口溫度設定在在70-95溫度范圍內(nèi)使用，并且系統(tǒng)具有自動加液功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明原理結(jié)構(gòu)圖
圖中:1-礦用柴油機，2-膨脹水箱，3-板式熱交換器，4-循環(huán)泵，5-電動比例調(diào)節(jié)閥，6-PID溫控器，7-過濾器II，8-溫度傳感器I，9-溫度傳感器II，10-球閥I，11-球閥II，12-自動放氣閥I，13-自動放氣閥II，14-自動排氣閥III，15-液位傳感器，16-液位計I，17-補液泵，18-過濾器III，19-低位水箱，20-進水接頭，21-放水接頭，22-溢流管，23-排氣管I，24-排氣管II，25-旁通球閥，26-球閥IV，27-過濾器I，28-球閥V，29-液位計II，30-流量計。
【具體實施方式】
[0012]礦用防爆柴油機性能試驗用的冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，包括膨脹水箱2、板式熱交換器3、管路循環(huán)泵4、低位水箱19、排氣管I 23、排氣管II 24、低位水箱19、電動比例調(diào)節(jié)閥
5、PID溫控器6、自動排氣閥補液泵17、過濾器等。
[0013]如圖1所示，包括膨脹水箱2、板式熱交換器3、低位水箱19外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、自動補液系統(tǒng)以及自動放氣系統(tǒng)，防爆柴油機冷卻液出口分為兩個支路，一路與膨脹水箱2的出口連接，一路與板式熱交換器3冷卻液進口連接，板式熱交換器3冷卻液出口與防爆柴油機I冷卻液進口通過循環(huán)泵4連接，防爆柴油機的缸蓋設缸蓋水道，缸蓋水道通過排氣管
I23與膨脹水箱2進口連接，防爆柴油機的排氣歧管水道通過排氣管II 24與膨脹水箱2進口連接，膨脹箱2的補液口與低位水箱19出水口連接，板式熱交換器3連接外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
[0014]外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括電動比例調(diào)節(jié)閥5以及PID溫控器6，板式熱交換器3的外部冷卻水進口與外界冷卻水進口連接，板式熱交換器3外部冷卻水出口與電動比例調(diào)節(jié)閥5進口連接，電動比例調(diào)節(jié)閥5出口與外部冷卻水出水口連接，防爆柴油機的冷卻液進口管道上安裝溫度傳感器I 8，冷卻液出口管道上安裝溫度傳感器II 9，溫度傳感器I 8的信號輸出端連接PID溫控器6的信號輸入端，PID溫控器6的信號輸出端連接電動調(diào)節(jié)閥5的信號輸入端，外部冷卻水進口處設置過濾器I 27，板式熱交換器3冷卻液進口處設有過濾器 II 7。
[0015]自動補液系統(tǒng)包括膨脹水箱2底部設置的液位傳感器15，膨脹水箱2與低位水箱19之間設有補液泵17和過濾器18，液位傳感器15信號輸出端連接液位計16的信號輸入端，液位計16的信號輸入端連接補液泵17的信號輸入端，低位水箱19設有進水接頭20、放水接頭21和液位計II 29，此外，膨脹水箱2與低位水箱19之間還設有溢流管22。
[0016]自動放氣系統(tǒng)包括膨脹水箱2頂部設有的自動放氣閥I12、防爆柴油機缸蓋水道的排氣管I 23上設有的自動排氣閥II 13以及在排氣歧管水道排氣管24上設有的自動排氣閥III 14。
[0017]在循環(huán)泵4出口與防爆柴油機冷卻液出口之間并聯(lián)有旁通球閥25，防爆柴油機冷卻液進口前還設有流量計30。
[0018]試驗前先打開低位水箱19的進液接頭20，加入冷卻液，加液時觀察低位水箱的液位計II 29的液位，加到指定高度時，停止加液關閉進水接頭20，低位水箱19在箱體底部設有放水接頭21。將礦用柴油機I的冷卻液出口與球閥II 11連接，礦用柴油機的冷卻液的進口與球閥I 10連接，礦用柴油機I的缸蓋水道出口通道排氣管I 23與膨脹水箱2上部入口連接，礦用柴油機I的排氣歧管水道出口通道排氣管II 24與膨脹水箱2的上部的另一入口連接，膨脹水箱頂部設有自動放氣閥I 12，由于礦用防爆柴油機氣化現(xiàn)象嚴重，為了增強排氣效果，排氣管I 23與排氣管II 24管道上部安裝有自動放氣閥II和自動排氣閥III。球閥
II11出口與膨脹箱2的出口連接，球閥II 11出口還與過濾器II 7的進口連接，過濾器II 7的出口與板式熱交換器3的冷卻液進口連接，板式熱交換器3的冷卻液出口與循環(huán)泵4的進口連接，循環(huán)泵4的出口與流量計30進口連接，循環(huán)泵4主要作用是補充系統(tǒng)管路壓力損失，壓力流量計30出口與球閥I 10連接，在礦用礦用柴油機冷卻液進口管路處設有冷卻液進口有溫度傳感器I 8與冷卻液出口有溫度傳感器9，此外，在球閥II 11的出口與循環(huán)泵4的進口之間還并聯(lián)有旁通支路和旁通球閥25，外部冷卻水進口連接過濾器I 27，再連接球閥IV 26進入板式熱交換器3的外部冷卻水進口，板式熱交換器3外部冷卻水的出口與電動調(diào)節(jié)閥5的進口連接，電動調(diào)節(jié)閥5的出口與球閥V 28連接后返回外部冷卻水池。
[0019]連接好各管路后，在設定好冷卻液進口溫度后，開啟溫控循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)泵4啟動，膨脹箱2的出口向礦用柴油機I的各冷卻水道和管路系統(tǒng)進行充液，當膨脹箱液位降低時，液位傳感器15向液位計I 16發(fā)出信號，液位計I 16控制補液泵17向膨脹水箱2進行補液，當液位到達指定液位后補液泵17停止運行，膨脹水箱還設有溢流管22，當液位超過溢流口后冷卻液流入低位水箱19，為了保護補液泵17，在補液泵17進口設有過濾器III 18。礦用柴油機I試驗中，通過溫度傳感器I 8、溫度傳感器II 9和流量計30可以實時監(jiān)測礦用柴油機冷卻進口溫度、出口溫度和冷卻液進口流量，隨著管路系統(tǒng)中的冷卻液的汽化，管路系統(tǒng)中的冷卻液逐漸減小，膨脹水箱2通過出口向管路系統(tǒng)進行補液，當發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)冷卻液流量不夠時，還可以打開旁通球閥25，調(diào)整旁通球閥25開度增加流量。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:包括膨脹水箱(2)、板式熱交換器(3)、低位水箱(19)外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、自動補液系統(tǒng)以及自動放氣系統(tǒng)，防爆柴油機冷卻液出口分為兩個支路，一路與膨脹水箱(2)的出口連接，一路與板式熱交換器(3 )冷卻液進口連接，板式熱交換器(3 )冷卻液出口與防爆柴油機(I)冷卻液進口通過循環(huán)泵(4)連接，防爆柴油機的缸蓋設缸蓋水道，缸蓋水道通過排氣管I (23)與膨脹水箱(2)進口連接，防爆柴油機的排氣歧管水道通過排氣管II (24)與膨脹水箱(2)進口連接，膨脹箱(2)的補液口與低位水箱(19)出水口連接，板式熱交換器(3)連接外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:外部冷卻水循環(huán)系統(tǒng)包括電動比例調(diào)節(jié)閥(5)以及PID溫控器(6)，板式熱交換器(3)的外部冷卻水進口與外界冷卻水出口連接，板式熱交換器(3)外部冷卻水出口與電動比例調(diào)節(jié)閥(5)進口連接，電動比例調(diào)節(jié)閥(5)出口與外部冷卻水出水口連接，防爆柴油機的冷卻液進口管道上安裝溫度傳感器I (8)，冷卻液出口管道上安裝溫度傳感器II (9)，溫度傳感器I (8)的信號輸出端連接PID溫控器(6)的信號輸入端,PID溫控器(6)的信號輸出端連接電動調(diào)節(jié)閥(5)的信號輸入端，外部冷卻水進口處設置過濾器I (27)，板式熱交換器(3)冷卻液進口處設有過濾器II (7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種礦用防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:自動補液系統(tǒng)包括膨脹水箱(2)底部設置的液位傳感器(15)，膨脹水箱(2)與低位水箱(19)之間設有補液泵(17)和過濾器(18)，液位傳感器(15)信號輸出端連接液位計(16)的信號輸入端，液位計(16)的信號輸入端連接補液泵(17)的信號輸入端，低位水箱(19)設有進水接頭(20)、放水接頭(21)和液位計II (29)，此外，膨脹水箱(2)與低位水箱(19)之間還設有溢流管(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦用防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:自動放氣系統(tǒng)包括膨脹水箱(2)頂部設有的自動放氣閥I (12)、防爆柴油機缸蓋水道的排氣管1(23)上設有的自動排氣閥II (13)以及在排氣歧管水道排氣管(24)上設有的自動排氣閥111(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述防爆柴油機性能試驗用冷卻液溫控循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于在循環(huán)泵(4)出口與防爆柴油機冷卻液出口之間并聯(lián)有旁通球閥(25)，防爆柴油機冷卻液進口前還設有流量計(30 )。
【文檔編號】F01P7/16GK104234813SQ201410435125
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月30日
【發(fā)明者】楊文杰, 毛國正, 張建廣, 閻志偉, 桑盛遠, 石濤, 田原, 王海濤, 宋巖 申請人:中國煤炭科工集團太原研究院有限公司, 山西天地煤機裝備有限公司