石油钻机平台高低压箱式变电站制冷系统的制作方法

本实用新型涉及箱式变电站技术领域，特别是涉及一种石油钻机平台高低压箱式变电站制冷系统。

背景技术：

钻井平台都在山区偏远地区，因此，采用箱式变电站进行供电。箱式变电站的滤波补偿装置采用可控硅实现自动投切，可控硅的稳定工作其温度需要维持在5-15℃范围内，而箱式变电站内部的变压器等很多器件在工作期间都会散发出热量，影响可控硅正常工作，无法实现可靠的正常切换。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种石油钻机平台高低压箱式变电站制冷系统，该制冷系统主要用于控制箱式变电站内部环境温度，保证可控硅的自动投切。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种石油钻机平台高低压箱式变电站制冷系统，包括压缩机、蒸发器、冷凝器、储气罐、风机和水泵，所述压缩机用于将制冷剂加压升温，压缩机的出口通过高压制冷剂流出管与冷凝器进口连接，冷凝器的出口通过低温制冷剂回流管与储气罐进口连接，所述储气罐的出口通过低温制冷剂流出管连接至蒸发器的制冷剂进口，所述蒸发器的制冷剂出口通过高温制冷剂回流管连接至压缩机的进口，且所述蒸发器的进水端口与出水端口通过制冷水管连接，所述制冷水管上还设有水泵和风机。

具体的，所述高压制冷剂流出管包括从压缩机出口依次连接到冷凝器进口的第一U型管段、弹性缓冲管段、第二U型管段以及延长管段，所述第一U管型段倾斜设置，且位于下方的一端与与压缩机出口连接，位于上方的一端向下弯折与弹性缓冲管段连接，弹性缓冲管段向下延伸与第二U型管段的一端连接，且第二U型管段的另一端向上延伸与延长管段连接，延长管段连接至冷凝器进口；所述第一U型管段所在平面与水平面具有一定夹角，所述第二U型管段所在平面沿竖直方向延伸，且第二U型管段所在平面与第一U型管段所在平面相交。

高压制冷剂流出管的起始端与压缩机出口连接，然后沿水平方向向远离压缩机的方向延伸一端距离，再向斜上方回弯，回弯后的管路与起始端的管路平行，从而形成第一U型管段，然后管路向下弯折，沿竖直方向延伸与竖直方向的弹性缓冲管段连接，弹性缓冲管段在竖直方向上具有一定弹性，能够在一定范围内伸缩，弹性缓冲管段的管路向下延伸一段距离后转为水平方，但是其方向与起始端的管路方向相交，延伸一段距离后向上弯折形成第二U型管段，端部继续向上延伸连接至冷凝器进口形成延长管段。

由于制冷剂经过压缩机的加压升温后其出口处的气流压力和温度均比较高，如果直接进入冷凝器，由于气流速度过快散热效果不好，因此，将高压制冷剂流出管设计为蜿蜒曲折的结构，气流每经过一段弯路需要改变气流方向，可以降低气流速度，起到缓冲的作用。另一方面由于外界环境气温以及管内高温制冷剂的影响，高压制冷剂流出管形成热胀冷缩，会在垂直方向上产生一定的伸缩量，如果全部采用刚性管路会造成管路破裂，因此，将高压制冷剂流出管的下行段采用弹性缓冲软管，在竖直方向上产生一定的伸缩量，可以避免由于热胀冷缩导致的管路破裂，提高可靠性和安全性。

优选的，所述第一U型管段与水平面夹角为20°-60°。

优选的，所述第一U型管段与水平面夹角为30°、45°或60°。

具体的，所述蒸发器包括壳体以及设置在壳体内部的热交换水管和热交换制冷剂管，所述热交换制冷剂管平行设置在壳体内，且一端与低温制冷剂流出管连接，另一端与高温制冷剂回流管连接；所述热交换水管为S形盘管，且热交换水管与热交换制冷剂管交叉设置，所述热交换水管两端分别通过壳体上的进水端口和出水端口与制冷水管连接形成水循环回路。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种石油钻机平台高低压箱式变电站制冷系统，采用水循环回路和制冷剂循环回路的热交换保证了可控硅的环境温度，从而保证了滤波补偿装置的自动投切，提高了变电站的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2是高压制冷剂流出管的结构示意图；

图3是蒸发器的结构示意图；

图中：1、低温制冷剂回流管，2、储气罐，4、压缩机，5、高压制冷剂流出管，51、第一U型管段，52、弹性缓冲管段，53、第二U型管段，54、延长管段，6、蒸发器，61、壳体，62、热交换水管，63、热交换制冷剂管，7、底座，8、高温制冷剂回流管，9、水泵，10、制冷水管，11、风机，12、冷凝器，13、低温制冷剂流出管。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型的一种石油钻机平台高低压箱式变电站制冷系统，包括设置在底座7上的压缩机4、蒸发器6、冷凝器12、储气罐2、风机11和水泵9，所述压缩机4用于将制冷剂加压升温，压缩机4的出口通过高压制冷剂流出管5与冷凝器12进口连接，冷凝器12的出口通过低温制冷剂回流管1与储气罐2进口连接，所述储气罐2的出口通过低温制冷剂流出管13连接至蒸发器6的制冷剂进口，所述蒸发器6的制冷剂出口通过高温制冷剂回流管8连接至压缩机4的进口，且所述蒸发器6的进水端口与出水端口通过制冷水管10连接，所述制冷水管10上还设有水泵9和风机11。

如图2所示，所述高压制冷剂流出管5包括从压缩机4出口依次连接到冷凝器12进口的第一U型管段51、弹性缓冲管段52、第二U型管段53以及延长管段54，所述第一U管型段倾斜设置，且位于下方的一端与与压缩机4出口连接，位于上方的一端向下弯折与弹性缓冲管段52连接，弹性缓冲管段52向下延伸与第二U型管段53的一端连接，且第二U型管段53的另一端向上延伸与延长管段54连接，延长管段54连接至冷凝器12进口；所述第一U型管段51所在平面与水平面具有一定夹角，所述第二U型管段53所在平面沿竖直方向延伸，且第二U型管段53所在平面与第一U型管段51所在平面相交。

高压制冷剂流出管5的起始端与压缩机4出口连接，然后沿水平方向向远离压缩机4的方向延伸一端距离，再向斜上方回弯，回弯后的管路与起始端的管路平行，从而形成第一U型管段51，然后管路向下弯折，沿竖直方向延伸与竖直方向的弹性缓冲管段52连接，弹性缓冲管段52在竖直方向上具有一定弹性，能够在一定范围内伸缩，弹性缓冲管段52的管路向下延伸一段距离后转为水平方，但是其方向与起始端的管路方向相交，延伸一段距离后向上弯折形成第二U型管段53，端部继续向上延伸连接至冷凝器12进口形成延长管段54。

由于制冷剂经过压缩机4的加压升温后其出口处的气流压力和温度均比较高，如果直接进入冷凝器12，由于气流速度过快散热效果不好，因此，将高压制冷剂流出管5设计为蜿蜒曲折的结构，气流每经过一段弯路需要改变气流方向，可以降低气流速度，起到缓冲的作用。另一方面由于外界环境气温以及管内高温制冷剂的影响，高压制冷剂流出管5形成热胀冷缩，会在垂直方向上产生一定的伸缩量，如果全部采用刚性管路会造成管路破裂，因此，将高压制冷剂流出管5的下行段采用弹性缓冲软管，在竖直方向上产生一定的伸缩量，可以避免由于热胀冷缩导致的管路破裂，提高可靠性和安全性。

优选的，所述第一U型管段51与水平面夹角为20°-60°。

优选的，所述第一U型管段51与水平面夹角为30°、45°或60°。

如图3所示，所述蒸发器6包括壳体61以及设置在壳体61内部的热交换水管62和热交换制冷剂管63，所述热交换制冷剂管63平行设置在壳体61内，且一端与低温制冷剂流出管13连接，另一端与高温制冷剂回流管8连接；所述热交换水管62为S形盘管，且热交换水管62与热交换制冷剂管63交叉设置，所述热交换水管62两端分别通过壳体61上的进水端口和出水端口与制冷水管10连接形成水循环回路。

制冷系统的工作流程：

该系统中制冷剂在压缩机4、冷凝器12、储气罐2和蒸发器6之间的循环形成了制冷剂循环回路，水在蒸发器6、风机11和水泵9之间的循环形成了水循环回路。制冷剂一般选用氟利昂或溴化锂，储气罐2内的低温制冷剂进入蒸发器6与蒸发器6内的高温水进行热交换，经过放热的高温水，转化为低温水，经过风机11将冷风吹出，形成冷风制冷，冷水吸收热量后温度升高，经由水泵9又流回蒸发器6内，进行下一次的循环；经过换热后的低温制冷剂转变成的高温制冷剂流回压缩机4内，高温制冷剂在压缩机4内经过加压后形成高温高压气体，然后经由高压制冷剂流出管5缓冲后进入冷凝器12，释放热量进行降温，经过散热后形成低温制冷剂回流至储气罐2内，进行下一次的循环。制冷剂循环回路和水循环回路通过热交换实现可控硅工作环境温度的控制。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。