一种纯水供水循环系统的制作方法

本实用新型涉及散热技术领域，尤其涉及一种纯水供水循环系统。

背景技术：

静止型动态无功补偿装置(staticvarcompensator，svc)、中高压变频器等设备(后文简称被冷却装置)一般由绝缘栅双极型晶体管(igbt)、注入增强栅极晶体管(injectionenhancedgatetransistor，iegt)、门极关断晶闸管(gateturn-offthyristor，gto)等功率半导体器件以及外围的一些滤波电容、电抗器组成，这些半导体功率器件在工作的时候会产生大量的热量，如果不能及时有效的将这些半导体器件产生的热量快速导走，随着热量的积累，将使得这些设备由于过热而损坏。

中高压领域设备本身的发热量比较大，常需要采用水冷方案进行散热。在采用水冷方案进行散热时，需要配套相应的供水装置，如图1所示，为现有最简单的水冷散热系统原理图，其中供水装置必须包括一台主循环泵，通过供水装置将水冷设备和热交换器(散热设备)连接起来，源源不断地给被冷却装置提供一定压力、一定温度的冷却液，将被冷却装置在工作过程中产生的热量通过管道带到热交换器进行降温，以支持被冷却装置能够长期正常稳定的工作。当然，除了主循环泵以外，该循环系统通常还可包括压力、温度等监控检测仪器仪表，膨胀罐、缓冲罐、高位水箱等压力稳定装置以及阀门等流量控制装置。

然而在水冷中高压svg和变频器领域中，由于设备本身工作电压较高，如果冷却液的电导率超出设备允许的要求，就有可能引发设备漏电流超标以致设备故障或者其他安全事故，所以通常采用的解决方案是在设备的主水路进出口并联一个去离子副循环支路系统，时刻在进行电导率的去除，保证系统时刻处于满足设备要求的电导率的状态。如图2所示，为现有采用的一种去离子循环系统原理图，去离子循环系统通常可由去离子系统和自动补液系统组成，其中去离子循环主要由去离子罐和其它一些阀门和流量检测等仪器仪表组成，自动补液系统则主要由补液泵和储液罐组成，当检测到去离子系统压力低时，自动补液系统启动补液泵自动往去离子系统补充液体。而为了防止去离子系统在自动运行过程中，冷却液会进入储液罐，通常补液支路会配置一个单向阀门或其他电动阀门，如图2中的阀门2，同时为了保证通过储液罐加进去的冷却液满足系统的电导率要求，优先需要将冷却液优先进入离子罐进行离子交换，需要设置如图2中的阀门1，此处的阀门1和阀门2通常为单向阀。

然而，当处于待机工作状态时，尤其是在静止型动态无功补偿装置和风电变频器领域设备中，设备本身工作状态受环境气候影响较大，存在长时间无风或者不需要工作的状态，但仍存有随时启动工作的需求。而当水冷系统跟随该设备的功率系统一起停机以后，由于水冷系统中去离子系统不工作，将导致该设备内的铝或其他金属就会析出离子引起电导率上升，重新启动机器的时候，需要较长的一段时间进行去离子工作，以将电导率降低到系统需要的值，后才使得负载重新投入工作。现有的，为了满足设备的运行需求，通常的解决方案是时刻让水冷系统的主循环泵处于工作状态，满足低电导率的要求。但是这个时候主要存在两个问题，1是主循环泵的寿命受影响；2、设备的用电量较高。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的循环系统存在不节能等问题，提供了一种纯水供水循环系统。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本实用新型提供了一种纯水供水循环系统，应用于包括去离子系统的电设备中，其特征在于，包括：

用于泵送冷却液的主循环泵；

主循环管路，所述主循环管路与所述主循环泵、热交换器及用于传导发热元件产生热量的导热管连通；

去离子副循环管路，所述去离子副循环管路包括设置在所述管路上的去离子罐，所述去离子副循环管路与所述所述主循环管路连通；

控制器，所述控制器用于在电设备处于预设状态下控制：所述主循环泵关闭、所述注液泵打开、所述第一阀门关闭、所述第二阀门打开。

所述主循环管路包括第一管路、第二管路及第三管路，其中，所述第一管路的一端与所述主循环泵的输出端连通，另一端用于与热交换器的输入端连通；所述第二管路的一端与所述主循环泵的输入端连通，另一端与用于传导发热元件产生热量的导热管的输出端连通；所述第三管路的一端用于与热交换器的输出端连通，另一端与用于传导发热元件产生热量的导热管的输入端连通。

所述去离子副循环管路包括第四管路及设置在所述第四管路上的去离子罐及第一阀门；所述第四管路的一端与所述第二管路连通，另一端与所述第三管路连通。

在所述去离子罐与所述第一阀门之间的所述第四管路上连通设置有注液管路，在所述注液管路上设有第二阀门、注液泵及储液罐，在所述注液泵与所述储液罐之间的所述注液管路上连通设置有第五管路，所述第五管路的另一端与所述第三管路连通，或者，所述第五管路的另一端与所述第一阀门靠近所述第三管路一侧的所述第四管路连通；

根据上述的纯水供水循环系统，在所述第五管路上还设有第三阀门。

根据上述的纯水供水循环系统，在所述注液管路上还设有第四阀门，所述第四阀门位于连接节点与所述储液罐之间的位置处；所述第五管路和所述注液管路的连接处为所述连接节点。

根据上述的纯水供水循环系统，所述第三阀门和所述第四阀门均为电动阀门。

根据上述的纯水供水循环系统，所述去离子罐为树脂罐。

根据上述的纯水供水循环系统，所述第一阀门为以下中的任一种：

球阀、止回阀、电动阀。

根据上述的纯水供水循环系统，所述预设状态包括待机状态或低散热状态。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型中，主循环管路中的部分冷却液进入去离子循环管路中，在去离子罐的作用下吸取冷却液中的阳离子或者阴离子，并将其所含相同电荷量的离子等量地交换以释放到冷却液中从而将冷却液的电导率控制在一定范围内，从而降低冷却液的电导率超出设备允许要求引发设备漏电、设备故障等安全隐患出现的几率。与此同时，利用第五管路的管道作用，可通过控制主循环泵停止工作、启动注液泵，从而仅使得整个循环系统中的第二管路、第三管路、第五管路、注液管路、第四管路构成冷却液的流动循环回路，不仅可以使得整个循环系统中的冷却液电导率始终处于满足设备启动运行的较低水平，适应电设备存有随时启动工作的需求，避免传统重新启动机器后需要额外化较长的一段时间进行去离子工作的情形，同时降低整个待机过程中的耗电量，达到较好的节能效果。此外，还有助于提升主循环系统的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有最简单的水冷散热系统原理图；

图2为现有采用的一种去离子循环系统原理图；

图3为本实用新型提供的纯水供水循环系统在一种实施方式下的原理图；

图4为本实用新型提供的纯水供水循环系统在另一种实施方式下的原理图。

图中标示说明：

1、循环系统；

11、主循环泵；12、第一管路；13、第二管路；14、第三管路；15、第四管路；151、树脂罐；152、第一阀门；16、注液管路；161、第二阀门；162、注液泵；163、储液罐；164、第四阀门；17、第五管路；171、第三阀门；

2、发热元件；

3、热交换器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图3，为本实用新型提供的纯水供水循环系统原理图，主要应用于包括去离子系统的电设备中，可适应电设备的工作模式进行热量的散发和去离子功能，且具备较佳的节能效果。

实施例一

如图3所示，纯水供水循环系统1包括用于泵送冷却液的主循环泵11和主循环管路，其中，所述主循环管路包括第一管路12、第二管路13以及第三管路14。第一管路12的一端与所述主循环泵11的输出端连通，而另一端用于与热交换器3的输入端连通。所述第二管路13的一端与所述主循环泵11的输入端连通，而另一端与用于传导发热元件2产生热量的导热管的输出端连通。所述第三管路14的一端用于与热交换器3的输出端连通，而另一端与用于传导发热元件2产生热量的导热管的输入端连通。此处，所述发热元件2可为静止型动态无功补偿装置和/或中高压变频器；所述热交换器3可为水水换热器、风水换热器或其它蒸发冷凝换热器。

在主循环管路中，冷却液输入至所述主循环泵11后，经主循环泵11加压后经其的输出端泵送，在第一管路12的管道作用下流出至热交换器3中。冷却液在所述热交换器3中进行高效热交换散热后流出至第三管路14中。在第三管路14的管道作用下流出至置于发热元件2中的导热管。冷却液在热交换器3中利用导热管进行吸热以降低热交换器3中的温度，后流出至第二管路13中，且在第二管路13的管道作用下流入至所述主循环泵11的输入端内，由此为一个冷却液的主循环流动。

在主循环管路的基础上，本实用新型还包括一个去离子副循环管路，包括第四管路15及设置在第四管路15上的树脂罐151及第一阀门152，其中，所述第四管路15的一端与所述第二管路13连通，另一端则与第三管路14连通。在树脂罐151与第一阀门152之间的第四管路15上还设有一注液管路16，而在注液管路16上则进一步设有第二阀门161和注液泵162及储液罐163。在注液泵162与储液罐163之间的注液管路16上连通设置有第五管路17，所述第五管路17的另一端与第一阀门152靠近第三管路14一侧的第四管路15连通。

此处，树脂罐151为去离子罐，在冷却液通过树脂罐151内的树脂层时，冷却液中的相应离子被树脂交换吸附，同时等物质量释放出离子。

在具体产品中，所述纯水供水循环系统1包括控制器，所述控制器可以与各个阀门和主循环泵11、注液泵162电连接，以在电设备处于预设状态下，如待机状态或低散热状态下，控制主循环泵11关闭、注液泵162打开，同时关闭第一阀门152、打开第二阀门161，使得主循环管路中的冷却液经由第五管路17流入去离子副循环管路，后经注液泵162泵送至树脂罐151中进行去离子处理。此处，第一阀门152和第二阀门161均可为单向阀。

主循环管路中的部分冷却液进入去离子循环管路中，在去离子罐的作用下吸取冷却液中的阳离子或者阴离子，并将其所含相同电荷量的离子等量地交换以释放到冷却液中从而将冷却液的电导率控制在一定范围内，从而降低冷却液的电导率超出设备允许要求引发设备漏电、设备故障等安全隐患出现的几率。与此同时，利用第五管路17的管道作用，可通过控制主循环泵11停止工作、启动注液泵162，从而仅使得整个循环系统中的第二管路13、第三管路14、第五管路17、注液管路16、第四管路15构成冷却液的流动循环回路，不仅可以使得整个循环系统中的冷却液电导率始终处于满足设备启动运行的较低水平，适应电设备存有随时启动工作的需求，避免传统重新启动机器后需要额外化较长的一段时间进行去离子工作的情形，同时降低整个待机过程中的耗电量，达到较好的节能效果。此外，还有助于提升主循环泵的使用寿命。

实施例二

本实施例中，在所述第五管路17上可设置第三阀门171，以对第五管路17中的冷却液的流通进行控制。可以理解的是，所述第三阀门171可以为电动阀门，可与所述控制器电连接，以接收控制器的控制信号执行相应的控制动作。

本实施例中，在注液管路16上还设有第四阀门164，第四阀门164位于连接节点与所述储液罐163之间的位置处，其中，所述第五管路17和所述注液管路16的连接处为所述连接节点。设置的第四阀门164可对自储液罐163中的冷却液流通至所述注液泵162的输入端进行控制。可以理解的是，所述第四阀门164可与所述控制器电连接，以接收控制器的控制信号执行相应的控制动作。

所述第一阀门152还可为以下中的任一种：球阀、止回阀、电动阀。

图3中的纯水供水循环系统1在运行时，若发热元件2处于待机状态或低散热状态下，则控制：主循环泵11关闭，注液泵162打开，第一阀门152关闭、第二阀门161打开、第三阀门171打开、第四阀门164打开，从而使得第三管路14中的冷却液经第五管路17进入注液管路16中，并依次经过注液泵162、第二阀门161进入第四管路15中以输送至树脂罐151中进行去离子处理后再流出至第二管路13中，最后再经发热元件2中的导热管流至第三管路14中，由此完成循环，实现将整个循环系统中的冷却液电导率始终处于满足设备启动运行的较低水平，且节能。

实施例三

参见图4，为本实用新型提供的纯水供水循环系统在另一种实施方式下的原理图。本实施方式与前一实施方式的不同之处在于，第五管路17的另一端与所述第三管路14直接连通。

主循环管路中的部分冷却液进入去离子循环管路中，在去离子罐的作用下吸取冷却液中的阳离子或者阴离子，并将其所含相同电荷量的离子等量地交换以释放到冷却液中从而将冷却液的电导率控制在一定范围内，从而降低冷却液的电导率超出设备允许要求引发设备漏电、设备故障等安全隐患出现的几率。与此同时，利用第五管路17的管道作用使得第三管路14内冷却液可直接经第五管路17进入注液管路16中，可通过控制主循环泵11停止工作、启动注液泵162，从而仅使得整个循环系统中的第二管路13、第三管路14、第五管路17、注液管路16、第四管路15构成冷却液的流动循环回路，同样地：不仅可以使得整个循环系统1中的冷却液电导率始终处于满足设备启动运行的较低水平，适应电设备存有随时启动工作的需求，避免传统重新启动机器后需要额外化较长的一段时间进行去离子工作的情形，同时降低整个待机状态或低散热状态过程中的耗电量，达到较好的节能效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。