一种辅助内冷系统的外冷装置的制作方法

文档序号:15466124发布日期:2018-09-18 19:21阅读:442来源:国知局

本发明涉及制冷和水冷却领域,具体涉及一种辅助内冷系统的外冷装置。



背景技术:

现有技术中的闭式冷却塔采用蛇形盘管+喷淋式设计,在内热水散热盘管的上方布置喷淋管,在喷淋管的上方再布置旋转叶片,采用先对水管表面喷淋再吹风进行蒸发的模式实现冷却。

上述方案首先需要大量的冷却水供喷淋使用,对水资源缺乏地区的投入使用是种根本性的消耗和浪费;其次由于内热水散热管呈管状设计,不能充分利用空气实现热交换,与理想散热间存在一定差距。

申请号为“201220421436.4”,名称为一种阀冷系统外冷水系统控制系统的实用新型申请,公开了一种换流站阀冷系统外冷系统控系统,包括依次连接的设置模块、控制模块和空气开关;设置模块用于设置控制逻辑,设置空气开关在喷淋泵、冷却塔停运时,通过空气开关自动/手动启动喷淋泵、冷却塔;控制模块用于读取设置模块的控制逻辑,在喷淋泵、冷却塔停运时,控制空气开关自动/手动启动喷淋泵、冷却塔。其实现的是通过在外冷水系统控制线路中增加空气开关,并通过设置模块对空气开关进行设置,使空气开关在控制模块的控制下,在喷淋泵、冷却塔停运时,可以自动/手动启动喷淋泵、冷却塔,以及时使喷淋泵、冷却塔恢复工作,及时对内冷水进行冷却,从而不会再引起内冷水系统的异常,避免直流系统闭锁的发生。



技术实现要素:

为解决以上问题,一方面降低冷却对水的过度依赖,节约水资源,另一方面改进热交换的方式和效果,本发明提供了一种辅助内冷系统的外冷装置,其技术方案具体如下:

一种辅助内冷系统的外冷装置,包括有热水管道及风机,其特征在于:

所述的热水管道呈矩阵式设置于风机的上方,包括有进水管路(1)及出水管路(2),

所述热水管道的中心与风机中心的连线垂直于水平面;

在所述的进水管路与出水管路之间并联多路水流支路(3),每一水流支路由至少三个水流子支路(4)串联而成,每一水流子支路由至少三个中空板式单路水路(5)串联而成,串联后的水流支路呈S型纵向排布。

进一步地,

所述的风机由管路并联的空气增倍机(6)及离心式风机(7)构成,

所述的空气增倍机设置于热水管道的下方,

所述的离心式风机通过管路设置于偏离热水管道所在空间纵向延伸及横向延伸的位置。

进一步地,

所述的热水管道下端面所在的水平面距离风机上端面所在的水平面500mm—600mm。

进一步地,

所述并联的水流支路数目为9—15。

进一步地,

所述的中空板式单路水路呈三个弯道连接三个直道的蛇形水路布置。

进一步地,

在所述风机的下方设置喷雾管路(8),在所述喷雾管路上均匀设置多个喷雾头。

进一步地,

所述的热水管道及风机设置于一个机箱内,所述的机箱与外界进行空气交换处通过卡槽设置为可关闭密封式。

进一步地,

所述空气增倍机的进风口与出风口的直径之比为1:1.2—1:1.5。

根据本发明的一种辅助内冷系统的外冷装置的控制方法,所述方法通过采样单元、控制单元及动作执行单元间的相互协作进行控制作业,

所述的采样单元包括有:设置于内冷水出水口的第一水温传感器、设置于内冷水入水口的第二水温传感器及设置于外界的温度传感器,

所述的控制单元为PLC,

所述的动作执行单元包括有空气增倍机、离心式风机及喷雾管路,

所述的控制方法通过以上器件按照如下步骤完成:

S1:第一水温传感器、第二水温传感器及温度传感器通过各自与PLC之间的信道将各温度信号实时传送至PLC相应信号接收端;

S2:当PLC信号接收端接收第一水温传感器的温度值T1≥36℃时,下发启动指令至空气增倍机动作信号接收端;空气增倍机下部的负压区将外部冷却空气吸入冷却塔,在空气增倍机上部形成放大的涡旋冷却空气,所述冷却空气由进水管道向出水管道方向流动,与外部循环流道进行热交换。

S3:当PLC信号接收端接收第二水温传感器的温度值T2∈[36℃,49℃]时,或设置于外界的温度传感器的温度值大于35℃,根据当前温度值下发相适应频率的启动指令至离心式风机动作信号接收端;离心式风机根据启动指令转动,将空气由空气增倍机送入,所述冷却空气由进水管道向出水管道方向流动,与外部循环流道进行热交换。

S4:当PLC信号接收端接收第二水温传感器的温度值T3≥50℃时,下发启动指令至喷雾管路动作信号接收端。

本发明的一种辅助内冷系统的外冷装置,替代之前的喷淋式设计,从具体结构设计排布上满足热交换需求,节约之前喷淋式消耗的大量水资源,优化外冷结构,优化热交换的具体器件成本,节约水资源成本,可满足水资源缺乏地区的外冷需求。

附图说明

图1为本发明申请的结构示意图;

图2为本发明申请中的热水管道结构示意图;

图3为本发明申请中的一个水流子支路结构示意图。

图中,1为进水管路;2为出水管路;3为水流支路;4为水流子支路;5为中空板式单路水路;6为空气增倍机;7为离心式风机;8为喷雾管路。

具体实施方式

下面,根据说明书附图和具体实施方式对本发明的一种辅助内冷系统的外冷装置作进一步具体说明。

如图1所示(图1中的箭头表示空气流通方向)的一种辅助内冷系统的外冷装置,包括有热水管道及风机,所述的热水管道(如图2所示,图2中的箭头表示水流方向)呈矩阵式设置于风机的上方,包括有进水管路1及出水管路2,所述热水管道的中心与风机中心的连线垂直于水平面;在所述的进水管路与出水管路之间并联多路水流支路3,每一水流支路由至少三个水流子支路4串联而成,每一水流子支路由至少三个中空板式单路水路5串联而成,串联后的水流支路呈S型纵向排布。

其中,

所述的风机由管路并联的空气增倍机6及离心式风机7构成,

所述的空气增倍机设置于热水管道的下方,

所述的离心式风机通过管路设置于偏离热水管道所在空间纵向延伸及横向延伸的位置。

其中,

所述的热水管道下端面所在的水平面距离风机上端面所在的水平面500mm—600mm。

其中,

所述并联的水流支路数目为9—15,可满足不同流量和容量的循环冷却水。

其中,

所述的中空板式单路水路(如图3所示,图3中的箭头表示水流方向)呈三个弯道连接三个直道的蛇形水路布置,可延长水流通过时间,为冷却提供足够的交换时间。

其中,

在所述风机的下方设置喷雾管路8,在所述喷雾管路上均匀设置多个喷雾头,通过此设置可满足环境温度高于35℃或循环水温度高于50℃的情形,以减少水源消耗和风机电力消耗。

其中,

所述的热水管道及风机设置于一个机箱内,所述的机箱与外界进行空气交换处通过卡槽设置为可关闭密封式,此设置可满足高寒地区的使用,使得整个装置不受外界环境温度的影响,不易造成冷凝现象。

其中,

所述空气增倍机的进风口与出风口的直径之比为1:1.2—1:1.5。

首先,从内热水散热管的排布及结构上作改进,将之前的蛇形管布置改进成矩阵式布置(见图1),在节约空间布局的基础上为后续热交换提供合理的场合;

其次,将之前形成蛇形管的管状构件改进成单独的中空板件串联而成的水流支路,所述的中空板件相较于之前的管状构件,更利于水热交换,其中,所述的水流支路设置成S型,延长风道的行程,增加热交换过程时间,利于充分的热交换;

再次,通过空气增倍机及离心式风机并联形成风源,实现冷却容量的逐渐按序递进,在一般冷却时,关闭离心式风机,只启用空气增倍机,在冷却容量滞后于现实水温或现实室外环境温度,在启用空气增倍机的基础上再启用离心式风机,以增加驱动力,满足冷却容量的需求;

然后,本发明中通过设置可更换的水流支路(即水流支路数目可根据实际情况分别适配),可灵活适配不同容量的冷却循坏水,从结构上实现容量上的最佳配合;

最后,本发明中通过将中空板式单路水路设置成三个弯道连接三个直道的蛇形水路,用以延长水流通过时间,为冷却提供足够的交换时间。

本实施例中的水流支路设置为十路并联式,每个水流支路包括四个串联的水流水流子支路,每个水流水流子支路包括四个串联的中空板式单路水路(如图2、3所示),将进水管路连接进内循环的出水口,将进水管路连接进内循环的入水口,将中空板式单路水路四个一组串联成一个水流水流子支路,再将四个水流水流子支路串联成一个水流支路,依次并联九个水流支路,然后当进水管路温度≥36℃时,启动空气增倍机;

当出水管路温度∈[36℃,49℃]时,由离心式风机协作空气增倍机工作,且离心式风机可由温度梯度由低速至高速调节转速;

当环境温度高于35℃或循环水温度高于50℃时启动喷雾管路,以满足高温高负荷下的冷却功率以减小水源消耗和风机电力消耗;为冷却设置三级梯度,为外冷提供性价比较高的冷却梯度,实现符合节约理念的分级启动适配模式,同时,将本发明中所述的热水管道及风机设置于一个机箱内,所述的机箱与外界进行空气交换处通过卡槽设置为可关闭密封式,此设置可满足高寒地区的使用,使得整个装置不受外界环境温度的影响,不易造成冷凝现象。

本发明的一种辅助内冷系统的外冷装置,首先通过结构改进,设计出一种大幅度降低对水依赖度的冷却结构;其次在热交换中,通过结构设计,将水道和风道直接实现热交换,其中,在热交换的过程中又通过相应的器件、设备组件成一个三级梯度式递进模式,以渐进的方式满足不同水温和环境温度的热交换需求;再次,将其中的水道设置成可满足不同冷却容量的水道结构,同时将水道的独立路程设置成S型,以增加水流时间,从而为热交换提供更充分的水流时间;然后,将其中的风道设置成从水道两边直接通过的模式,且S型的风道可延长气流通过的时间,从而为热交换提供更充分的气流时间。

本发明的一种辅助内冷系统的外冷装置,替代之前的喷淋式设计,从具体结构设计排布上满足热交换需求,节约之前喷淋式消耗的大量水资源,优化外冷结构,优化热交换的具体器件成本,节约水资源成本,可满足水资源缺乏地区的外冷需求。

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