本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器、多級(jí)級(jí)聯(lián)換熱單元、控制閥、末端換熱器、加熱器。壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)多元混合工質(zhì)通過冷凝后，進(jìn)入多級(jí)級(jí)聯(lián)換熱單元逐級(jí)分凝，自動(dòng)復(fù)疊制冷的同時(shí)，利用級(jí)聯(lián)換熱單元的多級(jí)回?zé)峁苈放c另一氣源管路進(jìn)行多級(jí)逆流熱交換，最后通過末端蒸發(fā)器或加熱器來獲取最終超低溫或高溫的氣流。效果為：干燥氣源被逐級(jí)制冷，換熱效率高，通過控制冷熱氣流對(duì)需要試驗(yàn)測(cè)試的物件進(jìn)行高速冷熱氣流沖擊試驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)高速溫變冷熱循環(huán)沖擊，溫區(qū)寬，升降溫速率顯著增強(qiáng)。升降溫速率顯著增強(qiáng)。升降溫速率顯著增強(qiáng)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)
[0001]本專利技術(shù)涉及環(huán)境模擬試驗(yàn)
，具體涉及一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，主要適用航天、軍工、電子、通訊、汽車、機(jī)械、材料等行業(yè)的產(chǎn)品可靠性檢測(cè)，可以考核試驗(yàn)件的結(jié)構(gòu)、材料性能、力學(xué)性能、機(jī)械性能、壽命等指標(biāo)。
技術(shù)介紹
[0002]現(xiàn)有的環(huán)境模擬試驗(yàn)系統(tǒng)都是在一個(gè)固定的箱體或容器內(nèi)進(jìn)行，多采用二元復(fù)疊技術(shù)，使用兩臺(tái)或多臺(tái)壓縮機(jī)，與提倡節(jié)能減排的環(huán)境理念相抵觸，使用溫區(qū)也有一定的局限性，且冷熱交變沖擊升降溫速度慢，使用范圍基本在
?
80℃～+120℃，最大支持15℃/min的降溫速率，且機(jī)械制冷的能耗功率較大，升降溫比較慢，成本費(fèi)用太高，蒸發(fā)器易存積制冷系統(tǒng)里面的冷凍潤(rùn)滑油形成油膜，不但影響制冷效果且不利于壓縮機(jī)及時(shí)回油提供潤(rùn)滑，使用壽命短。隨著各行業(yè)快速發(fā)展，現(xiàn)如今對(duì)產(chǎn)品及關(guān)鍵零部件的性能指標(biāo)也提出了更為苛刻的要求。對(duì)于新出臺(tái)的一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)標(biāo)、美標(biāo)、日標(biāo)等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)無法滿足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]為此，本專利技術(shù)提供一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
[0005]根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，包括壓縮機(jī)、冷凝器、多級(jí)自復(fù)疊制冷單元、末端換熱器、氣源制冷電磁閥以及加熱器；所述壓縮機(jī)的出口通過管道與所述冷凝器連接，所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元內(nèi)設(shè)置有可相互換熱的第一通道、第二通道和第三通道，所述末端換熱器內(nèi)設(shè)置有可相互換熱的第一管路和第二管路；氣源入口與所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第一通道的入口之間設(shè)置有所述氣源制冷電磁閥，所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第一通道的出口與所述末端換熱器的第一管路的入口連接，所述末端換熱器的第一管路的出口與所述加熱器的入口連接；所述冷凝器的出口依次通過所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第二通道、所述末端換熱器的第二管路以及所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第三通道與所述壓縮機(jī)的入口構(gòu)成換熱回路。
[0006]進(jìn)一步地，還包括氣源旁通電磁閥，氣源入口還通過旁側(cè)并聯(lián)管路直接與所述加熱器的入口連接，所述旁側(cè)并聯(lián)管路上設(shè)置有所述氣源旁通電磁閥。
[0007]進(jìn)一步地，所述旁側(cè)并聯(lián)管路入口設(shè)置在所述氣源制冷電磁閥的入口前端。
[0008]進(jìn)一步地，所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元包括第一級(jí)換熱器、第二級(jí)換熱器、第三級(jí)換熱器、第四級(jí)換熱器以及第五級(jí)換熱器，所述第一級(jí)換熱器、所述第二級(jí)換熱器、所述第三級(jí)換熱器、所述第四級(jí)換熱器以及所述第五級(jí)換熱器均具有可相互換熱的第一管路、第二管路和第三管路；所述氣源制冷電磁閥依次通過所述第一級(jí)換熱器的第一管路、所述第二級(jí)換熱器的第一管路、所述第三級(jí)換熱器的第一管路、所述第四級(jí)換熱器的第一管路、所述
第五級(jí)換熱器的第一管路以及所述末端換熱器的第一管路與所述加熱器連接；所述冷凝器的出口依次通過所述第一級(jí)換熱器的第二管路、所述第二級(jí)換熱器的第二管路、所述第三級(jí)換熱器的第二管路、所述第四級(jí)換熱器的第二管路、所述第五級(jí)換熱器的第二管路、所述末端換熱器的第二管路、所述第五級(jí)換熱器的第三管路、所述第四級(jí)換熱器的第三管路、所述第三級(jí)換熱器的第三管路、所述第二級(jí)換熱器的第三管路以及所述第一級(jí)換熱器的第三管路與所述壓縮機(jī)的入口構(gòu)成換熱回路。
[0009]進(jìn)一步地，所述第五級(jí)換熱器的第二管路的出口還通過管道與所述第五級(jí)換熱器的第三管路的入口連接構(gòu)成換熱回路，且所述第五級(jí)換熱器的第二管路的出口與所述第五級(jí)換熱器的第三管路的入口之間的管道上還設(shè)置有節(jié)流裝置。
[0010]進(jìn)一步地，所述第五級(jí)換熱器的第二管路的出口與所述末端換熱器的第二管路的入口之間的管道上還設(shè)置有節(jié)流裝置。
[0011]進(jìn)一步地，還包括第一氣液分離器、第二氣液分離器以及第三氣液分離器；所述第一氣液分離器的入口通過管道與所述第一級(jí)換熱器的第二管路的出口連接，所述第一氣液分離器的氣體出口通過管道與所述第二級(jí)換熱器的第二管路的入口連接，所述第一氣液分離器的液體出口通過管道與所述第二級(jí)換熱器的第三管路入口連接構(gòu)成回路；所述第二氣液分離器的入口通過管道與所述第二級(jí)換熱器的第二管路的出口連接，所述第二氣液分離器的氣體出口通過管道與所述第三級(jí)換熱器的第二管路的入口連接，所述第二氣液分離器的液體出口通過管道與所述第三級(jí)換熱器的第三管路入口連接構(gòu)成回路；所述第三氣液分離器的入口通過管道與所述第三級(jí)換熱器的第二管路的出口連接，所述第三氣液分離器的氣體出口通過管道與所述第四級(jí)換熱器的第二管路的入口連接，所述第三氣液分離器的液體出口通過管道與所述第四級(jí)換熱器的第三管路入口連接構(gòu)成回路。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一氣液分離器的液體出口與所述第二級(jí)換熱器的第三管路入口之間的管道上設(shè)置有節(jié)流裝置，所述第二氣液分離器的液體出口與所述第三級(jí)換熱器的第三管路入口之間的管道上設(shè)置有節(jié)流裝置，所述第三氣液分離器的液體出口與所述第四級(jí)換熱器的第三管路入口之間的管道上設(shè)置有節(jié)流裝置。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一級(jí)換熱器、所述第二級(jí)換熱器、所述第三級(jí)換熱器、所述第四級(jí)換熱器、所述第五級(jí)換熱器以及所述末端換熱器的結(jié)構(gòu)為套管式換熱器或板換式換熱器；所述節(jié)流裝置為毛細(xì)管或節(jié)流閥。
[0014]進(jìn)一步地，所述冷凝器采用水冷方式或風(fēng)冷方式進(jìn)行冷凝。
[0015]本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：通過本專利技術(shù)的一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，打破了傳統(tǒng)環(huán)境模擬試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑捎酶稍餁庠?壓縮空氣、純氮或純氬)作為介質(zhì)對(duì)需要測(cè)試的物件進(jìn)行超高低溫高速溫變冷熱氣流交變沖擊，采用獨(dú)特的單一壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)多元混合工質(zhì)的多級(jí)自復(fù)疊閉式循環(huán)制冷技術(shù)，逐級(jí)制冷氣源來獲得低溫氣流，功耗低、溫區(qū)寬，可替代液氮，配合加熱器氣流輸出溫度范圍可在
?
150℃～+300℃，根據(jù)氣流量的大小最低可10秒內(nèi)完成所需的周期溫度變化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的超快速、高速溫變，適用于適用航天、軍工、電子、通訊、汽車、機(jī)械、材料等行業(yè)的產(chǎn)品可靠性檢測(cè)，可以考核試驗(yàn)件的結(jié)構(gòu)、材料性能、力學(xué)性能等，或其他行業(yè)的產(chǎn)品特性分析、高低溫循環(huán)測(cè)試、冷熱沖擊測(cè)試、失效分析等可靠性試驗(yàn)；實(shí)現(xiàn)了高速溫變冷熱循環(huán)沖擊，溫區(qū)寬，降溫速率是傳統(tǒng)高低溫沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)無法比擬的。
附圖說明
[0016]為了更清楚地說明本專利技術(shù)的實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是示例性的，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖引伸獲得其它的實(shí)施附圖。
[0017]本說明書所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本專利技術(shù)可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本專利技術(shù)所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括壓縮機(jī)(1)、冷凝器(2)、多級(jí)自復(fù)疊制冷單元、末端換熱器(3)、氣源制冷電磁閥(4)以及加熱器(5)；所述壓縮機(jī)(1)的出口通過管道與所述冷凝器(2)連接，所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元內(nèi)設(shè)置有可相互換熱的第一通道、第二通道和第三通道，所述末端換熱器(3)內(nèi)設(shè)置有可相互換熱的第一管路(16)和第二管路(17)；氣源入口與所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第一通道的入口之間設(shè)置有所述氣源制冷電磁閥(4)，所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第一通道的出口與所述末端換熱器(3)的第一管路(16)的入口連接，所述末端換熱器(3)的第一管路(16)的出口與所述加熱器(5)的入口連接；所述冷凝器(2)的出口依次通過所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第二通道、所述末端換熱器(3)的第二管路(17)以及所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元的第三通道與所述壓縮機(jī)(1)的入口構(gòu)成換熱回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括氣源旁通電磁閥(6)，氣源入口還通過旁側(cè)并聯(lián)管路直接與所述加熱器(5)的入口連接，所述旁側(cè)并聯(lián)管路上設(shè)置有所述氣源旁通電磁閥(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述旁側(cè)并聯(lián)管路入口設(shè)置在所述氣源制冷電磁閥(4)的入口前端。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷熱氣流沖擊試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述多級(jí)自復(fù)疊制冷單元包括第一級(jí)換熱器(7)、第二級(jí)換熱器(8)、第三級(jí)換熱器(9)、第四級(jí)換熱器(10)以及第五級(jí)換熱器(11)，所述第一級(jí)換熱器(7)、所述第二級(jí)換熱器(8)、所述第三級(jí)換熱器(9)、所述第四級(jí)換熱器(10)以及所述第五級(jí)換熱器(11)均具有可相互換熱的第一管路(16)、第二管路(17)和第三管路(18)；所述氣源制冷電磁閥(4)依次通過所述第一級(jí)換熱器(7)的第一管路(16)、所述第二級(jí)換熱器(8)的第一管路(16)、所述第三級(jí)換熱器(9)的第一管路(16)、所述第四級(jí)換熱器(10)的第一管路(16)、所述第五級(jí)換熱器(11)的第一管路(16)以及所述末端換熱器(3)的第一管路(16)與所述加熱器(5)連接；所述冷凝器(2)的出口依次通過所述第一級(jí)換熱器(7)的第二管路(17)、所述第二級(jí)換熱器(8)的第二管路(17)、所述第三級(jí)換熱器(9)的第二管路(17)、所述第四級(jí)換熱器(10)的第二管路(17)、所述第五級(jí)換熱器(11)的第二管路(17)、所述末端換熱器(3)的第二管路(17)、所述第五級(jí)換熱器(11)的第三管路(18)、所述第四級(jí)換熱器(10)的第三管路(18)、所述第三級(jí)換熱器(9)的第三管路(18)、所述第二級(jí)換熱器(8)的第三管路(18)以及所述第一級(jí)換熱器(7)的第三管路(18)與所述壓縮機(jī)(1)的入口構(gòu)成換熱回路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多級(jí)自復(fù)疊式高低溫高速溫變冷...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王秀文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新沂凱瑞克制冷科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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