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1、技术方案一、项目概况1、项目名称：二区2#台架发动机冷却装置更新2、用 途： 为发动机试验提供发动机冷却水3 、项目范围：冷却装置的设计、制造、安装、调试4 、施工期限：合同签字生效后20天改造完成5 、施工地点：二区2#试验间6、设备现状 2#试验台架现在肩负着4H发动机的性能试验任务，对设备的性能和工作安全性要求有很大的提高。该设备目前主要存在的问题：6.1原发动机冷却水箱选用板式热交换冷却器，发动机水套内残留的型砂在发动机运转过程中流入到热交换器水道，在热交换器水道表面产生水垢。需要经常拆下来清洗。拆装和清洗时间周期长，影响生产任务完成；6.2温控装置放气系统存在缺陷，需要改造；6.3自
2、动补液控制不可靠，易导致发动机缺水拉缸的风险；6.4发动机冷却水试验完毕放掉了，新上的发动机加的是常温的冷却水，需要较长时间预热；6.5发动机水套内残留的型砂在发动机运转过程中流入到热交换器水道易造成水道堵塞；6.6发动机大负荷运转产生的高温冷却水在热交换器水道表面产生水垢造成冷却能力不足。二、技术要求1、发动机冷却水装置由执行机构和控制机构组成，能根据发动机冷却液的温度自动调节换热器冷却水的流量，通过冷却水对发动机冷却液恒定控制，控制机构满足台架控制系统要求，在水温高时的二级报警，分别是声音报警和声音报警并自动回油门控制；2、发动机冷却液的进水可控温度范围：70130，稳定工况下温度控制的误
3、差：2，在冷却水进水管道上安装比例调节阀控制发动机试验冷却液温度；3、冷却装置满足被测发动机功率范围：200500kw；4、冷却装置的温度传感器的测量精度：0-150 0.2，并安装方式与其它台架相同；5、冷却装置的换热器采用立式管壳式换热器，换热器铜管直径不小于14mm，发动机水套内的型砂不易堵塞换热器水套，不易结垢，避免经常清洗；5.1 采用管壳式换热器，具体参数如下表：表2： 管壳式换热器参数表式样管壳式管材铜筒体材质钢冷冻水流量350 L/min发动机试验冷却液进出水温90/70 水侧工作承压1.0 MPa3.6在新冷却液温控系统上配置自动放气、自动补液系统，温控装置的放气系统，要求排
4、气畅通；一旦缺液自动报警保护，确保安全生产；3.7在补水管道上设置热水型管道泵（建议型号：32SGR5-25），解决补水缓慢的问题；3.8在发动机试验完毕后，能够将冷却水抽回到储存水箱（150L），使冷却水循环使用，缩短下一台发动机试验的预热时间，提高试验效率；3.9要求该冷却装置的管路能够切换，在满足2#台架发动机试验使用外，通过阀门切换后还必须满足噪声试验室发动机的试验要求；3.10 在冷却装置发动机试验冷却液进、出口水管路上安装40目的管道过滤器过滤型砂，过滤器的公称直径应比管道直径大2个规格；3.11 电气控制要求为独立单元控制，不能与现发动机试验的控制系统混在一起；3.12 施工时不
5、得损坏发动机厂的任何设施，若损坏应照价赔偿。如果对有些设施不可避免时，必须经过发动机厂有关的人员现场确认，待到同意后，方可实施；3.13施工期间必须遵守发动机厂对施工单位的各项要求；3.14管道施工按照工业金属管道工程施工及验收规范（GB50235-98），现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）的相关规定执行。三、方案简介1、冷却装置系统图2、冷却水装置简介发动机冷却水装置是保障发动机性能试验运行时而设计。整个系统由壳管换热器、发动机冷却液回液泵、发动机冷却液补液泵、电动比例控制阀、温度传感器、电磁阀、浮球液位开关、水流开关、冷却液储液箱、膨胀水箱、过滤器、手动阀门及控
6、制等组成。通过对外循环水的循环水流量自动控制，利用热交换器换热，保证发动机内循环进出水温度稳定在70/90，并设置温度传感器检测发动机冷却液出水温度，当水温过高时系统自动声光报警，水温超高时系统除声光报警外同时给一路报警信号给实验台架控制系统自动回油门。发动机在测试前第一次补水和发动机测试过程中水消耗的内循环水，都通过自动补水功能完成。直至试验结束，如无其它故障，水系统不需人工干预，完成自动补水，控温，监视，报警等。3、冷却装置设备明细表序号设备名称规格型号单位数量1管壳式换热器200-2.3-1.0台12冷却液进回液泵32SGR5-20台24比例调节阀DN40个25常闭电磁阀ZQDF-32个
7、36浮球液位控制器个27流量开关HFS-25个18温度控制器AI-518P个19温度传感器PT100个110声光报警器个111Y型过滤器DN65个212Y型过滤器DN40个213Y型过滤器DN25个314手动球阀DN40个715手动球阀DN32个116储水箱V=150L个117膨胀水箱V=50L个118控制箱台14、控制装置简介4.1 冷却液温度控制系统冷却液温度控制是温度控制器通过温度传感器检测发动机冷却液进水温度调节管壳式换热器一次循环水管上电动比例控制阀的开度，调节一次循环水的流量，使发动机冷却液进水温度恒定在70-130（温度可根据需要设定）。控制系统自动监控发动机冷却液进水温度，系统
8、根据系统设置的温度上限和上上限以及下限自动报警。4.1.1温度传感器采用高品质PT100型热电阻，可工作在-200至500的范围内。测量精度达0.15。4.1.2温度控制器采用厦门宇电AI-518P型温度控制器。 具备30段程序控制功能，可实现任意斜率的升、降温控制，具有跳转（循环）、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，并允许在程序的控制运行中随时修改程序；采用具备曲线拟合功能的AI人工智能调节算法，能获得光滑平顺的曲线控制效果；利用SV变送输出功能可以作为程序发生器使用；具备测量值启动功能、准备功能及五种停电/开机事件处理模式选择。 支持各种热电偶、热电阻、线性电压、电流、电阻及辐射（红外
9、）温度计等，并具备扩充输入插座安装特殊输入规格，0.25级测量精度，温漂小于100PPm/。 模块化输出支持SSR电压、线性电流（电压）、继电器触点开关、可控硅无触点开关、单相、三相可控硅过零触发、单相可控硅移相触发输出，控制周期0.5120秒可调。 具备标准PID、AI人工智能调节APID或MPT等多种调节方式，具有自整定、自学习功能，无超调及无欠调的优良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，双组独立参数PID可支持加热/冷却双输出功能。 先进的AIBUS通讯协议：支持RS485或RS232C通讯接口，能方便组建中、小型计算机控制系统。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多种报警
10、功能，并可自由定义4个报警输出端口，支持多个报警信号从同一位置输出。具备上电免除报警等功能，避免上电报警误动作。 可将测量值（PV）或给定值（SV）变送为标准电流信号输出，能提供14位高分辩率、0.2级输出精度及优于100ppm/温度漂移性能的电流输出。 可定义参数查看及修改的权限，及允许用户自定义密码，量身定制最符合自己操作习惯的仪表。 具备30段程序控制功能，可实现任意斜率的升、降温控制，具有跳转（循环）、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，并允许在程序的控制运行中随时修改程序；采用具备曲线拟合功能的AI人工智能调节算法，能获得光滑平顺的曲线控制效果；利用SV变送输出功能可以作为程序发生
11、器使用；具备测量值启动功能、准备功能及五种停电/开机事件处理模式选择。 支持各种热电偶、热电阻、线性电压、电流、电阻及辐射（红外）温度计等，并具备扩充输入插座安装特殊输入规格，0.25级测量精度，温漂小于100PPm/。 模块化输出支持SSR电压、线性电流（电压）、继电器触点开关、可控硅无触点开关、单相、三相可控硅过零触发、单相可控硅移相触发输出，控制周期0.5120秒可调。 具备标准PID、AI人工智能调节APID或MPT等多种调节方式，具有自整定、自学习功能，无超调及无欠调的优良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，双组独立参数PID可支持加热/冷却双输出功能。 先进的AIBUS
12、通讯协议：支持RS485或RS232C通讯接口，能方便组建中、小型计算机控制系统。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多种报警功能，并可自由定义4个报警输出端口，支持多个报警信号从同一位置输出。具备上电免除报警等功能，避免上电报警误动作。 可将测量值（PV）或给定值（SV）变送为标准电流信号输出，能提供14位高分辩率、0.2级输出精度及优于100ppm/温度漂移性能的电流输出。 可定义参数查看及修改的权限，及允许用户自定义密码，量身定制最符合自己操作习惯的仪表。 具备30段程序控制功能，可实现任意斜率的升、降温控制，具有跳转（循环）、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，并允许在程序的控制运
13、行中随时修改程序；采用具备曲线拟合功能的AI人工智能调节算法，能获得光滑平顺的曲线控制效果；利用SV变送输出功能可以作为程序发生器使用；具备测量值启动功能、准备功能及五种停电/开机事件处理模式选择。 支持各种热电偶、热电阻、线性电压、电流、电阻及辐射（红外）温度计等，并具备扩充输入插座安装特殊输入规格，0.25级测量精度，温漂小于100PPm/。 模块化输出支持SSR电压、线性电流（电压）、继电器触点开关、可控硅无触点开关、单相、三相可控硅过零触发、单相可控硅移相触发输出，控制周期0.5120秒可调。 具备标准PID、AI人工智能调节APID或MPT等多种调节方式，具有自整定、自学习功能，无超
14、调及无欠调的优良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能，双组独立参数PID可支持加热/冷却双输出功能。 先进的AIBUS通讯协议：支持RS485或RS232C通讯接口，能方便组建中、小型计算机控制系统。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多种报警功能，并可自由定义4个报警输出端口，支持多个报警信号从同一位置输出。具备上电免除报警等功能，避免上电报警误动作。 可将测量值（PV）或给定值（SV）变送为标准电流信号输出，能提供14位高分辩率、0.2级输出精度及优于100ppm/温度漂移性能的电流输出。 可定义参数查看及修改的权限，及允许用户自定义密码，量身定制最符合自己操作习惯的仪表。 具
15、备30段程序控制功能，可实现任意斜率的升、降温控制，具有跳转（循环）、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，并允许在程序的控制运行中随时修改程序；采用具备曲线拟合功能的AI人工智能调节算法，能获得光滑平顺的曲线控制效果；利用SV变送输出功能可以作为程序发生器使用；具备测量值启动功能、准备功能及五种停电/开机事件处理模式选择。 支持各种热电偶、热电阻、线性电压、电流、电阻及辐射（红外）温度计等，并具备扩充输入插座安装特殊输入规格，0.25级测量精度，温漂小于100PPm/。 模块化输出支持SSR电压、线性电流（电压）、继电器触点开关、可控硅无触点开关、单相、三相可控硅过零触发、单相可控硅移相触发输出，控制周期0.5120秒可调。 具备标准PID、AI人工智能调节APID或M
