一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统的制作方法

1.本技术涉及冷却塔的领域，尤其是涉及一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统。


背景技术：

2.通常，冷却塔用于对来自空调系统末端的水进行降温处理。具体来说，冷却塔内设置有换热盘管、冷水喷淋管和集水箱，冷水喷淋管和集水箱组成内循环回路。冷水喷淋管位于集水箱的正上方，其喷出的冷水落在换热盘管上，实现与换热盘管的热交以对换热盘管内的循环水降温，换热后的水落至集水箱中。
3.为了使得集水箱内收集的水能够循环利用。一般地，集水箱内的水都会通过一个回水的管道再送回到冷水喷淋管。
4.随着使用时间变长，循环流经冷水喷淋管的水逐渐被消耗，所以，还设置有连通内循环回路的补水管，以定期补水。
5.补水管的进水端连接自来水，普遍设置于室外。在外界环境较冷的情况下，流动于补水管内的水可能会结冰，以影响为内循环回路补水，进而内循环管路处于缺水状态，甚至会影响内循环管路正常工作。


技术实现要素：

6.为了在外界环境较冷的情况下，补水管能够保持正常的补水流量，本技术提供一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统。
7.本技术提供的一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统，采用如下的技术方案：
8.一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统，包括换热器、回水支管、供水支管、循环泵和伴热循环管；
9.所述循环泵设置于所述伴热循环管中；
10.所述换热器包括一次侧和二次侧，所述一次侧包括第一进液端和第一出液端，所述第一进液端连接所述回水支管，所述第一出液端连接所述供水支管；
11.所述回水支管连接冷却塔的回水管，所述供水支管连接冷却塔的供水管；
12.所述二次侧包括第二进液端和第二出液端，所述第二进液端和第二出液端与所述伴热循环管连接形成循环管路；所述伴热循环管部分紧靠补水管，用于为补水管内的水加热。
13.通过采用上述技术方案，回水支管中温度较高的水流经换热器流入供水支管的过程中，换热器能够将一次侧吸收的热量通过热传递的方式传递至流经二次侧的水，从而实现对一部分回水管内的水的降温，以达到与通过冷却塔内降温同样的效果；同时循环管路中，流经换热器二次侧的水的水温升高，由于部分伴热循环管紧挨补水管，以实现对补水管管壁的加热，进而使得流通于补水管的水能够正常流向内循环回路，以保持正常的补水流
量。
14.可选的，所述伴热循环管的一部分管道通过卡件固定于补水管上。
15.通过采用上述技术方案，固定于补水管上的伴热循环管能够稳定地向补水管管壁传递热量，以保持稳定的保温效果。
16.可选的，所述补水管和所述伴热循环管固定于补水管的部分周围敷设有包裹补水管和伴热循环管的保温材料。
17.通过采用上述技术方案，保温材料能够减少伴热循环管内的热量向外界散热，以使补水管管壁能够获得良好的保温效果。
18.可选的，所述供水支管或所述回水支管设置有调节阀。
19.通过采用上述技术方案，调节阀能够控制换热器的工作，并且通过调节其开度能够调节流通于一次侧的水的水流速度。
20.可选的，所述调节阀位于所述回水支管上。
21.通过采用上述技术方案，调节阀位于回水支管上能够更好地控制换热器工作，以使调节阀关闭的时候，换热器不会进行热交换。
22.可选的，还包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和控制器；所述调节阀为电控调节阀，所述循环泵为电控循环泵；
23.所述第一温度传感器用于检测大气环境，并输出环境温度信号；
24.所述第二温度传感器，设置于第二进液端，用于采集所述伴热循环管靠近所述第二进液端的水温，并输出第一温度检测信号；
25.所述第三温度传感器，设置于所述第二出液端，用于采集所述伴热循环管靠近所述第二进液端的水温，并输出第二温度检测信号；
26.所述控制器，用于接收所述环境温度信号，当环境温度信号的值小于预设温度值时，所述控制器驱动所述电控调节阀和电控循环泵开启；所述控制器还接收所述第一温度检测信号和第二温度检测信号，并根据所述第一温度检测信号和第二温度检测信号的温差值输出将所述电控调节阀调节至所述温差值对应开度的温度调节信号。
27.通过采用上述技术方案，控制器能够接收到环境温度信号，并通过与预设值比较，以在环境温度信号反映的温度值小于预设值时控制电控调节阀和电控循环泵的工作状态。在电控循环泵开启后，伴热循环管内的水在循环泵提供的循环动力下循环流动。此时，控制器根据第一温度检测信号和第二温度检测信号反映的温度之间的温差值控制电控调节阀的开度，以使补水管管壁能够均匀受热，进而降低补水管内的水结冰的概率。
28.可选的，所述控制器为plc控制器。
29.通过采用上述技术方案，plc控制器的可靠性较高，具有较强的抗干扰能力，不仅体积小，而且便于维护。
30.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
31.1.通过换热器的一次侧，能够利用供水管和回水管的温差值，将一次侧获得的热量传递至二次侧，为连通二次侧的伴热循环管内的循环水加热，以使伴热循环管与补水管紧挨的部分管道对补水管管壁进行加热处理，进而降低补水管内的水在外界环境温度较低的情况会结冰的可能，以保持补水管内的补水流量；
32.2.通过设置第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和控制器，能够使
控制器根据外界环境温度控制电控调节阀和电控循环泵开启，也能够使控制器根据第二温度传感器和第三温度传感器检测的温度值的温差值控制电控调节阀调节其开度至与温差值相对的开度，以实现自动化控制。
附图说明
33.图1是本技术实施例的数据中心空调系统补水管道伴热管系统的系统示意图。
34.图2是本技术实施例的数据中心空调系统的系统示意图。
35.图3是本技术实施例的数据中心空调系统补水管道伴热管系统的控制系统示意图。
36.附图标记说明：1、冷水压缩机组；2、冷却塔；21、补水管；211、保温材料；3、空调工作端；4、电控循环泵；5、伴热循环管；6、换热器；61、第一进液端；62、第一出液端；63、第二进液端；64、第二出液端；7、回水管；71、回水支管；72、电控调节阀；8、供水管；81、供水支管；9、控制器；91、第一温度传感器；92、第二温度传感器；93、第三温度传感器。
具体实施方式
37.以下结合附图1
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3，对本技术作进一步详细说明。
38.参照图1，数据中心空调系统一般由冷水压缩机组1、冷却塔2以及设置在室内的空调工作端3组成，冷水压缩机组1工作过程中形成的冷冻水流经空调工作端3，以实现对室内的降温，冷水压缩机组1工作过程中的冷却水流经冷却塔2，以通过冷却塔2实现对冷却水的降温。
39.参照图2，本技术实施例公开一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统，包括循环泵、伴热循环管5、换热器6、回水支管71和供水支管81。
40.循环泵设置于伴热循环管5中，用于为伴热循环管5中的循环水提供循环动力，以使伴热循环管5中的循环水能够循环流动。
41.伴热循环管5搭设于补水管21上，具体来说，采用卡件将一部分伴热循环管5固定于补水管21的管道上，以使伴热循环管5能够向补水管21管壁传递热量。在补水管21和伴热循环管5固定于补水管21的部分的周围可包裹有保温材料211，以使伴热循环管5向补水管21传递热量时减少向外界的散热，进而使得补水管21管壁能够获得良好的保温效果。
42.伴热循环管5内的循环水是具有一定温度的热水，并且考虑到伴热循环管5是通过卡件固定于补水管21管壁用于为补水管21的管壁进行预加热处理的，故，伴热循环管5需要采用耐热性较好、导热性较好的材料制成。
43.伴热循环管5的两端连通于换热器6，通过换热以实现对伴热循环管5内的循环水的加热。
44.换热器6采用间壁式换热器，其包括一次侧和二次侧，用于将一次侧的热量通过热传递的方式传递至二次侧。二次侧包括第二进液端63和第二出液端64，第二进液端63连通伴热循环管5的一端，第二出液端64连通伴热循环管5的另一端，进而形成循环管路，以供循环管路中的水在循环泵提供的循环动力下循环流动。通过换热器6进行热量传递，流动于二次侧的循环水能够获得从一次侧吸收的热量，进而使得流经二次侧的循环水升温。
45.换热器6的一次侧包括第一进液端61和第一出液端62，第一进液端61连通回水支
管71，第一出液端62连通供水支管81，回水支管71连通冷却塔2的回水管7，供水支管81连通冷却塔2的供水管8。其中，供水管8连接冷水压缩机组1的进水口，回水管7连接冷水压缩机组1的出水口，从冷却塔2流出的温度较低的水通过供水管8流入冷水压缩机组1，吸收冷水压缩机组1中冷凝器的热量并升温，再通过供水管8流入冷水喷淋管。在换热器6工作过程中，回水管7内的部分热水经过回水支管71流入换热器6，换热器6的一次侧流出的水经过供水支管81流回供水管8。
46.在换热器6的一次侧还设置有调节阀。通过控制调节阀开度调节一次侧的水流量，调节阀优选设置于回水支管71上。可以了解的是，在不需要采用伴热循环管5对补水管21的管壁进行保温处理时，可以不对伴热管道内的水加热，即换热器6可以不工作。调节阀可以为手动调节阀或者为电控调节阀。本实施例中，调节阀优选为电控调节阀72。
47.参照图2和3，本补水管道伴热系统还包括第一温度传感、第二温度传感器92、第三温度传感器93和控制器9，其中循环泵为电控循环泵4。
48.第一温度传感器91设置于大气环境中，用于检测外界环境温度，并输出环境温度信号。
49.第二温度传感器92，设置于第二进液端63，用于检测伴热循环管5靠近第二进液端63处的水温，并输出第一温度检测信号。
50.第三温度传感器93，设置于第二出液端64，用于检测伴热循环管5靠近第二出液端64处的水温，并输出第二温度检测信号。
51.控制器9连接第一温度传感器91、第二温度传感器92和第三温度传感器93，用于接收环境温度信号、第二温度检测信号和第二温度检测信号。当控制器9接收到的环境温度信号反映的温度值小于预设温度值时，控制器9控制电控调节阀72和电控循环泵4开启，以使换热器6开始吸收流经一次侧的水的热量，并将一次侧的热量传递至二次侧，使得二次侧连通伴热循环管5内的水升温，进而通过伴热循环管5对补水管21管壁进行加热处理。在环境温度高于预设温度时，电控调节阀72和电控循环泵4不开启。预设温度值设为5℃。
52.当控制器9接收到第一温度检测信号和第二温度检测信号时，控制器9能够计算第一温度检测信号反映的温度值与第二温度检测信号反映的温度值的温差值，即伴热循环管5靠近第二进液端63处的水温和靠近第二出液端64处的水温的温差值，并根据该温差值输出温度调节信号。电控调节阀72接收到温度调节信号后，自动调节开度至与温差值对应的开度。温差值与电控调节阀72的开度呈正比关系，即温差值越大，电控调节阀72的开度越大，以使伴热循环管5内靠近第二进液端63处的水温和靠近第二出液端64处的水温形成的温差值变小，进而向补水管21管壁提供均匀的保温效果。控制器9可为plc控制器。
53.本技术实施例一种数据中心空调系统补水管道伴热管系统的实施原理为：通过换热器6一侧次连通回水管7和供水管8，二次侧连通伴热循环管5，同时利用一次侧向二次侧传递余热，以为伴热循环管5内的循环水加热，使得伴热循环管5中一部分紧挨补水管21的管道能够对补水管21管道进行一定的加热，进而使得在外界环境较冷的情况下，保证流经补水管21的水能够以正常的水流量向内循环回路定期补水，供内循环回路正常工作。
54.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。