[发明专利]密封机柜散热用热交换器性能测试系统

说明书

一技术领域

本发明涉及热交换器性能的测试技术，特别是一种密封机柜散热用热交换器性能测试系统。

二背景技术

随着电子器件的频率及集成电路集成度的提高，单位容积发热量迅速增大。当超出电子器件的工作温度范围时，其性能显著下降，影响系统的可靠性。而且在许多环境条件恶劣的场合，电子器件必须放在一个密封的机柜中，在恶劣的大环境中为柜内仪表和器件创造优良的小环境从而使整个系统具有防尘、防潮、防腐蚀性气体等优良性能，但这同时也会影响电子器件的散热。因此，必须采取一些必要的措施加强其散热。对于封闭式机柜，通常装有热交换器，其内安装风机，提供流通的空气，机柜内温度通过有效与周围空气进行热量交换得以降低。

目前，对于热交换器热工性能的测试，为了满足流量的测试要求，常在进出口的位置搭设管道，这样会由于管道阻力的存在使得热交换器内的流量下降，无法满足工程实际应用中所需测试的某一工况点的流量要求。

刘研等(刘研.换热器传热和阻力特性的实验研究.实验技术与管理，2005，22(5)：90-92)针对实验室换热器实验台的建立，设计出一套换热器综合性能实验系统，系统由水箱、换热器、空气冷却器以及一系列测试仪表构成了闭合循环测试系统。李化等(李化，施光明.紧凑式工业换热器传热试验平台设计与应用.化工生产与技术，2005，12(4)：35-39)为研究管翅式和板翅式紧凑式换热器的传热和阻力特性，设计了一套基于GCMS组态软件的传热性能试验平台。但是，上述建立的实验台都未解决管道阻力损失所带来的流量下降问题，这使得测试结果应用到实际工程当中，并不能反映所需工况点的相关情况，测试结果没有实际参考价值。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种测试结果可以完全满足实际应用工况要求的密封机柜散热用热交换器性能测试系统。

实现本发明目的的技术方案是：一种密封机柜散热用热交换器性能测试系统，包括冷环境室、热环境室、被测热交换器，其中被测热交换器内安装风扇，用以提供流通的空气，热交换器的冷、热介质循环的出口分别设置出风管道；出风管道的各组成部件，从出口开始，依次是收缩段、调速蝶阀、前后有直管段的流量测量装置、扩散段以及风道端部的变频引风机；在两个收缩段靠近出口的位置各设置一个测压接口，与差压测试仪器的一端相连，另一端与大气相通，每改变热介质侧或冷介质侧的一个工况点，均调节相应的变频引风机，使得差压为零，然后再记录各参数的值；热交换器的热介质循环的进出口，以及冷介质循环的进出口分别设置热电偶用于温度的测量，热电偶测得的数据转化为电信号，与数据采集器相连，通过计算机读取。

本发明的测试方法是：进行传热性能测试时，调速蝶阀全开，稳定一侧介质的进口温度和流量，以及另一侧介质的进口温度，多次改变另一侧介质的流量，每改变一次流量，都要调节引风机，使得差压测试仪器的压差为零。然后测得各参数的值，可得出传热系数随流体流量的变化规律。在测试阻力性能时，为了得到热介质或冷介质侧的阻力性能曲线，调节其相应的蝶阀的位置，若蝶阀全开后压差仍未为零，用相应的变频引风机加风量，直到得到压差为零时的最大流量。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明可以通过调节引风机，使得热交换器的热介质循环的进口和出口的压差，以及冷介质循环的进口和出口的压差为零。这样，说明了此时热交换器的进出口的压力都为大气压，从而弥补了因为管道阻力减小的风量，完全符合热交换器本身的风量要求，准确地测定了每种工况下各参数的值。

四附图说明

附图是本发明的密封机柜散热用热交换器性能测试系统构成示意图。

五具体实施方式

下面结合附图详细说明本测试系统的具体细节及实施情况。

该测试系统中冷环境室14、热环境室15由高低温环境试验系统实现，可自动控制调节环境室的温度，并实现热交换器冷、热介质循环的进口温度恒定。被测热交换器11为HX05-22DH，专门设计安装在通讯及柜门内。

热交换器11进口A9和B9分别用6对镍镉-镍硅热电偶并联测量温度，出口A8和B8分别用9对镍镉-镍硅热电偶并联测量温度。并联后与数据采集器12相连，再通过计算机[13]读取数据。