一种混水系统和混水方法

本申请属于工业液冷，具体涉及一种混水系统和混水方法。

背景技术：

1、在工业冷却领域，大型冷却水控温系统是十分重要的。现有传统的冷却水控温技术是通过冷水机调节冷却水的流量和温度，来实现冷却水的控温；然而这种控制方式无法应对来自管路、环境、混水器等多方面因素的温度影响，存在控水精度低、误差和温度波动较大的问题。当面对更高精度、高稳定性的控温需求时，传统的混水系统和混水方法，都已经无法满足实际需求。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本申请提出了一种混水系统，包括：混水器、供水水管、回水水管和混水水管；混水器包括进水口、回水口和混水口，混水器用于混合液体；供水水管与进水口相连通，供水水管用于向混水器中加入冷却液；回水水管与回水口相连通，回水水管用于向混水器中加入冷却回液；混水水管用于冷却待冷却设备，混水水管的第一端与混水口相连通，混水水管的第二端与回水水管相连通，以使混合液体回流至混水器中。

3、另外，本申请提供的上述技术方案中的一种混水系统还可以具有如下附加技术特征：

4、在一种可行的实施方式中，混水系统还包括：水箱、第一回流水管和流量调节装置；水箱用于储存混合液体，水箱包括回流进口和第一回流出口，回流进口与混水水管的第二端相连通；第一回流水管的第一端与第一回流出口相连通，第一回流水管的第二端与回水水管相连通；流量调节装置设置在第一回流水管上，流量调节装置用于调节第一回流水管的流量。

5、在一种可行的实施方式中，混水系统还包括：第一压力传感器和第一温度传感器；第一压力传感器设置在回水水管上，第一压力传感器用于监测回水水管内的压力；第一温度传感器设置在第一回流水管上，第一温度传感器用于监测第一回流水管内的温度。

6、在一种可行的实施方式中，混水系统还包括：控制单元和调节阀；控制单元与第一温度传感器、第一压力传感器和流量调节装置电连接，控制单元用于接收监测信号和发出控制信号，以调节进入混水器中的冷却回液流量；调节阀设置在供水水管上，调节阀与控制单元电连接。

7、在一种可行的实施方式中，混水水管还包括：进水总管、第二温度传感器、出水总管和流量计；进水总管的第一端与混水口相连接，进水总管的第二端与待冷却设备的冷却水进口相连接；第二温度传感器设置在进水总管上，第二温度传感器与控制单元电连接，第二温度传感器用于监测进水总管内的温度；出水总管的第一端与待冷却设备的冷却水出口相连接，出水总管的第二端与第一回流水管相连接；流量计设置在出水总管上，流量计与控制电源电连接，流量计用于监测出水总管内的流量。

8、在一种可行的实施方式中，水箱还包括第二回流出口和排出口；分压水管的第一端与第二回流出口相连通，分压水管的第二端与回水水管相连通，以使分压水管与第一回流水管并联在水箱和回水水管之间。

9、在一种可行的实施方式中，混水器还包括：第一主体和第二主体；第一主体为两端具有开口的柱形中空腔体，且进水口和回水口设置在第一主体的两侧；第二主体设置在第一主体的下方，第二主体与第一主体相接，第二主体呈锥形，第二主体的内径由靠近第一主体的一端向远离第一主体的一端逐渐增大，且混水口设置在第二主体远离第一主体的一端。

10、在一种可行的实施方式中，进水口与第一主体的外侧壁呈角度设置，进水口与第一主体的外侧壁在水平方向上存在夹角θ1，进水口与第一主体的外侧壁在竖直方向上存在夹角θ2；回水口与第一主体的外侧壁呈角度设置，回水口与第一主体的外侧壁在水平方向上存在夹角θ3，回水口与第一主体的外侧壁在竖直方向上存在夹角θ4。

11、在一种可行的实施方式中，进水口与回水口呈角度设置，进水口中心线在第一主体外侧壁上的切点与回水口中心线在第一主体外侧壁上的切点之间所对应的圆心角为θ5。

12、本申请的另一方面，提供了一种混水方法，采用如上述技术方案中任一项的混水系统，包括：接收第一温度传感器发送的第一温度信息，第一温度信息是关于回水水管中液体的温度信息；接收第一压力传感器发送的第一压力信息，第一压力信息是关于回水水管中液体的压力信息；接收第二温度传感器发送的第二温度信息，第二温度信息是关于混水水管中液体的温度信息；根据第一温度信息、第二温度信息和第一压力信息中的至少一个，控制混水系统中的水阀，以调整混水系统中混水水管中液体的温度。

13、本申请的一种混水系统和混水方法，与现有技术相比，有益效果为：

14、通过混水器上的进水口和回水口分别引入冷却液和冷却后的温度稍高的冷却回液，利用旋转冲击在混合器内形成的涡流实现冷热水的均匀混合，以使得流出混水水管的用于设备冷却的液体温度更均衡，有利于减少温度波动，提高混水水管出水温度均匀性，从而有利于提高混水系统控温的稳定性和控温的精度。

15、通过在混水水管和回水水管设置水箱，当流量调节装置对第一回流水管内的流量进行调节时，由于水箱具有储液功能，能够修正混水量，从而将固定流量的冷却回液加入混合器中，有利于提高混水系统控温的稳定性和控温的精度，从而减少温度波动，提高混水水管出水温度均匀性。

16、通过控制单元分别接收来自第一温度传感器、第二温度传感器和第一压力传感器的监测信息，以确定进入混水器的冷却回液温度以及确定从混水器流出的混合液体的温度，以便于能够通过控制单元对混水系统中各个阀门和/或水箱中的加热装置进行控制，以精准的控制从混水水管流入进水总管的水的温度，减少温度波动，提高混水水管出水温度均匀性，使混水温度达到需要的温度，提高控温精确度。

17、在rfq翼极的设计流量范围内，10k温差的两路进水经混合后，出口截面上的最大温差小于0.06k。在最大水流量174gpm下，进水口与混水口和回水口与混水口两组的压差均小于2500pa，该混水系统能够在保证出水温度均匀性的情况下，维持较低的压力损失，控温的精度和稳定性都较高。

技术特征：

1.一种混水系统，其特征在于，所述混水系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种混水系统，其特征在于，所述混水系统还包括：

3.根据权利要求2所述的一种混水系统，其特征在于，所述混水系统还包括：

4.根据权利要求3所述的一种混水系统，其特征在于，所述混水系统还包括：

5.根据权利要求4所述的一种混水系统，其特征在于，所述混水水管(13)还包括：

6.根据权利要求2所述的一种混水系统，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种混水系统，其特征在于，所述混水器(10)还包括：

8.根据权利要求7所述的一种混水系统，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的一种混水系统，其特征在于：

10.一种混水方法，其特征在于，采用如权利要求1～9任意一项所述的混水系统，包括：

技术总结
本申请提供了一种混水系统和混水方法，所属工业液冷技术领域，包括：混水器、供水水管、回水水管和混水水管；供水水管与进水口相连通，供水水管用于向混水器中加入冷却液；回水水管与回水口相连通，回水水管用于向混水器中加入冷却回液；混水水管用于冷却待冷却设备，混水水管的第一端与混水口相连通，混水水管的第二端与回水水管相连通，以使混合液体回流至混水器中。通过混水器上的进水口和回水口分别引入冷却液和冷却后的温度稍高的冷却回液，利用旋转冲击在混合器内形成的涡流实现冷热水的均匀混合，使流出混水水管的用于设备冷却的液体温度更均衡，有利于减少温度波动，提高出水温度均匀性，有利于提高混水系统控温的稳定性和控温的精度。

技术研发人员：朱铁明,李亚光,许俊凯,苏雅龙,赵博,王锋锋,张斌
受保护的技术使用者：中国科学院近代物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15