[实用新型]一种用于抽水蓄能电站母线洞设备散热回收研究的模型实验装置

说明书

一种用于抽水蓄能电站母线洞设备散热回收研究的模型实验装置，涉及设备散热回收的技术领域，本实用新型采用微热管阵列技术用于模拟设备散热，使用发热电阻片、微热管和翅片所组成的发热装置能高效模拟设备发热量，改善了原有装置的不足。该装置模拟地下抽水蓄能电站母线洞的设备散热回收效果，通过布置实际中不同形状设备对应的缩尺寸设备模型，真实模拟母线洞内气流的流动特征。此外，装置包含了高效的设备散热模拟系统，能够实现不同的回风设置下的热回收模拟效果，通过该实验装置可以研究分析抽水蓄能电站母线洞设备散热量的有效回收比例。

技术领域

本实用新型涉及设备散热回收技术领域，具体涉及到一种用于地下抽水蓄能电站母线洞设备散热的热回收效果研究的模型实验装置。

背景技术

地下厂房例如地下抽水蓄能电站中存在众多散热源，运行过程中需要设置通风系统带走设备散热，从而维持地下厂房空间环境参数保持在一定范围内，满足人员工作和设备运行的环境要求。在地下抽水蓄能电站中，气流经发电机层、母线层和蜗壳层然后进入母线洞，母线洞中设置有大量设备、运行散热量大。同时，母线洞内部设备工作对环境温度要求高(环境温度不能高于40℃)，加上其处于主厂房排风系统的末端，主厂房中发电机层、母线层、水轮机层和蜗壳层的排风、排热都需经过母线洞，因此，需要进行母线洞通风换热效果研究。另一方面，为了实现地下厂房的空调系统节能运行，在冬季可以采用母线洞部分排风作为回风与外界进来的低温新风进行混合，从而降低冬季新风的加热负荷。

在进行地下厂房通风系统设计阶段，往往需要采用缩比例模型进行实验来分析所设计的通风系统的运行效果。对于地下抽水蓄能电站需要对母线洞内的换热效果进行实验研究，其中如何有效模拟设备运行过程的散热效果(设备散热值根据已建电站的同类型设备测试得出)是实验研究的关键环节。在缩比例模型实验中，由于结构、安全因素不能直接进行机电设备通电发热缩比例研究。常用的做法是建立相应比例的设备外形尺寸，采用发热装置(如白炽灯、发热电缆、发热电阻)来模拟设备散热。实验中用到的白炽灯、发热电缆以及单独发热电阻都无法取得良好换热效果，主要原因为白炽灯的发热功率难以控制，发热电缆线的散热面积太小，单独的发热电阻体积太小且散热面小。因此有必要寻找其他发热体来高效模拟机电设备的发热量，其中一个有效途径是采用微热管阵列技术用于模拟设备散热。微热管阵列技术是依托微尺度传热传质、相变传热传质以及微尺度内高压条件下复杂流动等基础理论，并与材料与加工、封装工艺等结合的综合应用技术。依靠内部工质流动和相变，使其本身的传热效率比同样材质的最佳导热体高出数千倍。因此，实验装置采用该技术来模拟母线洞内设备的散热。

本实用新型设计了一种高效模拟机电设备散热量回收的模型实验装置。包含了通风系统、设备散热量的高效模拟系统以及参数测试装置。该模型实验装置能模拟地下抽水蓄能电站母线洞的设备散热回收效果，通过布置不同形状的设备模块，模拟母线洞内气流的实际流动状态。所包含的高效设备散热模拟系统，能够实现不同的回风设置工况下的热回收效果模拟。通过该实验装置可以确定设备散热量的回收比例。

实用新型内容

本实用新型的目的在于开展抽水蓄能电站机电设备的散热量回收的模型实验，提供了一种模拟地下抽水蓄能水电站母线洞设备散热的热回收效果的模型实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：包括第一风机(1)，空气预热器(2)，送风管道(3)，第一阀门(4)，第一温度计(5)，第一风速测孔(6)，母线洞缩比例箱体(7)，第一回风管道(8)，第二阀门(9)，第二风机(10)，第二温度计(11)，第二风速测孔(12)，第二回风管道(13)，排风管道(14)，第三阀门(15)，第三风速测孔(16)，第三温度计(17)，第四阀门(18)，第三风机(19)，发热电阻片(20)，设备模块(21)，微热管(22)，翅片(23)，变压器(24)，导线(25)，热线风速仪(26)；第三回风管道(27)；