水路调节装置及换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台的制作方法

本实用新型涉及换流阀水路冷却系统技术领域，特别是涉及一种水路调节装置及换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台。

背景技术：

换流阀是直流输电工程的核心设备，通过依次将三相交流电压连接到直流端得到期望的直流电压和实现对功率的控制。换流阀在正常工作中会产生大量的热，因此需要通过冷却水进行冷却，而换流阀在工作时会产生较大的电位差，造成水路系统内金属的腐蚀，换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台可以研究换流阀水路冷却系统的腐蚀机理。

而现有的研究换流阀水路腐蚀机理的实验平台中，设置有净化装置，可对实验后的水进行净化，去除实验过程中产生的离子以及氧气，使实验平台内的水达到实验所需的初始状态。如图1所示，净化装置包括串联连接的树脂床和氮气缓冲罐，树脂床会将水路中的离子过滤，同时氮气罐会将系统中的溶解在水里的氧气排出并保持系统内的压强，但是由于树脂床和氮气缓冲罐设置在同一条支路上且串联连接，只能同时开启或同时关闭，而实验过程中产生的离子与液体中的氧气之间存在相互影响关系，现有的实验平台不能分别对实验中的离子或氧气含量的进行单独控制，导致无法进行符合真实情况的模拟操作，无法真正检验出水路冷却部分的实际腐蚀情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种水路调节装置及换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，实现对树脂床与氮气缓冲罐的独立控制，准确测量溶液中的相关参数，确定水路系统的腐蚀情况。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种水路调节装置，所述水路调节装置设置在第一支路上，所述第一支路两端并联有第二支路，所述第一支路和所述第二支路并联之后通过管路连接在换流阀水路冷却系统模拟装置的两端；沿水流流向方向，所述第一支路在所述水路调节装置前方外接有补水支路，所述第一支路上在所述补水支路和所述水路调节装置之间设置有第一阀门；所述水路调节装置包括树脂床、氮气缓冲罐、第一旁路和第二旁路，所述树脂床的进水口和出水口分别连接第一进水管和第一出水管，所述氮气缓冲罐的进水口和出水口分别连接第二进水管和第二出水管，所述第一旁路两端分别连接在第一进水管的进水端和第一出水管的出水端，所述第二旁路两端分别连接在第二进水管的进水端和第二出水管的出水端，所述第一出水管和所述第二进水管通过连接管路连通，所述第一进水管、第二进水管、第一旁路和第二旁路上分别设有第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门。

优选的，第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门均为单向阀。

本实用新型还提供一种换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，包括第一支路、第二支路和换流阀水路冷却系统模拟装置，所述第一支路和所述第二支路并联设置并通过管路连接在换流阀水路冷却系统模拟装置的两端，所述第一支路上设置上述水路调节装置，沿水流流向方向，所述第一支路在所述水路调节装置前方外接有补水支路，所述第一支路上在所述补水支路和所述水路调节装置之间设置有第一阀门。

优选的，沿水流流向方向，所述第一支路在所述水路调节装置前方设有三通阀门，所述三通阀门的一个进水口外接有补水支路，出水口和另一个进水口连通所述第一支路。

优选的，沿水流流向方向，所述第二支路上依次设置有第六阀门和主泵。

优选的，所述第六阀门为单向阀。

优选的，所述第六阀门为常开阀门。

优选的，所述补水支路上设置有补水泵。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的水路调节装置和换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，分别在树脂床和氮气缓冲罐的进水管上设置有第二阀门和第三阀门，树脂床和氮气缓冲罐的进水管和出水管两端分别并联有第一旁路和第二旁路，第一旁路和第二旁路上分别设有第四阀门和第五阀门，从而可以实现树脂床和氮气缓冲罐的单独控制和使用，实现实验中离子或氧气的单独保留，根据不同的实验目的，可以准确测量溶液中的相关参数，确定水路系统的腐蚀情况，进行符合真实情况的模拟操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台的结构示意图；

图2为本实用新型提供的水路调节装置及换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台的结构示意图；

图中：1-第一支路、11-第一阀门、2-第二支路、21-第六阀门、22-主泵、3-换流阀水路冷却系统模拟装置、4-补水支路、5-树脂床、51-第一进水管、52-第一出水管、53-第二阀门、6-氮气缓冲罐、61-第二进水管、62-第二出水管、63-第三阀门、7-第一旁路、71-第四阀门、8-第二旁路、81-第五阀门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种水路调节装置及换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，实现对树脂床与氮气缓冲罐的独立控制，准确测量溶液中的相关参数，确定水路系统的腐蚀情况。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

本实施例提供一种水路调节装置，如图2所示，水路调节装置设置在第一支路1上，第一支路1两端并联有第二支路2，第一支路1和第二支路2并联之后通过管路连接在换流阀水路冷却系统模拟装置3的两端；沿水流流向方向，第一支路1在水路调节装置前方外接有补水支路4，第一支路1上在补水支路4和水路调节装置之间设置有第一阀门11。本实施例提供的水路调节装置包括树脂床5、氮气缓冲罐6、第一旁路7和第二旁路8，树脂床5的进水口和出水口分别连接第一进水管51和第一出水管52，氮气缓冲罐6的进水口和出水口分别连接第二进水管61和第二出水管62，第一旁路7两端分别连接在第一进水管51的进水端和第一出水管52的出水端，第二旁路8两端分别连接在第二进水管61的进水端和第二出水管62的出水端，第一出水管52和第二进水管61通过连接管路连通，第一进水管51、第二进水管52、第一旁路7和第二旁路8上分别设有第二阀门53、第三阀门63、第四阀门71和第五阀门81。

第一阀门11、第二阀门53、第三阀门63、第四阀门71和第五阀门81均为单向阀。

本实施例中的树脂床能够吸附的离子包括：Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Pb²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和K⁺。

氮气缓冲罐6为外接有氮气罐的缓冲罐体，缓冲罐体上设置有氧气排放口，从离子床流出来的液体流入缓冲罐内，由氮气罐向缓冲罐内通入氮气，即可将液体中的氧气排出。

本实施例提供的水路调节装置，树脂床5的第一进水管51上设置有第二阀门53，氮气缓冲罐6的第二进水管61上设有第三阀门63，第一进水管51和第一出水管52两端并联有第一旁路7，第二进水管61和第二出水管62两端并联有第二旁路8，第一旁路7和第二旁路8上分别设有第四阀门71和第五阀门81，第二阀门53、第三阀门63、第四阀门71和第五阀门81均可实现单独开启和关闭，通过控制上述各阀门的开启和关闭可以实现树脂床5和氮气缓冲罐6的单独控制和使用，实现实验中离子或氧气的单独保留，根据不同的实验目的，可以准确测量溶液中的相关参数，确定水路系统的腐蚀情况，进行符合真实情况的模拟操作。

实施例二

本实施例提供一种换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，如图2所示，包括第一支路1、第二支路2和换流阀水路冷却系统模拟装置3，第一支路1和第二支路2并联设置并通过管路连接在换流阀水路冷却系统模拟装置3的两端，第一支路1上设置有实施例一中的水路调节装置，沿水流流向方向，第一支路1在水路调节装置前方设有三通阀门，三通阀门的一个进水口外接有补水支路4，三通阀门的出水口和另一个进水口连通第一支路1，补水支路4上设置有补水泵，第一支路1上在补水支路4和水路调节装置之间设置有第一阀门11。

沿水流流向方向，第二支路2上依次设置有第六阀门21和主泵22。

第六阀门21为单向阀，且第六阀门21为常开阀门。

本实施例提供的换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，第二阀门53、第三阀门63、第四阀门71和第五阀门81均可实现单独开启和关闭，通过控制上述各阀门的开启和关闭可以实现树脂床5和氮气缓冲罐6的单独控制和使用，实现换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验中氧气或各种离子的单独保留，根据不同的实验目的，可以准确测量溶液中的相关参数，确定水路系统的腐蚀情况，进行符合真实情况的模拟操作。本实施例提供的换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台，可以进行多种实验，具体可以为：

实验一：

开启第一阀门11、第四阀门71和第三阀门63，关闭第二阀门53和第五阀门81，从而关闭树脂床5，开启氮气缓冲罐6，可以排除氧气对实验过程中产生的离子的影响，准确测得实验中金属离子的含量，研究不同电压对换流阀水路冷却系统腐蚀的影响。例如，研究不同电压下换流阀水路冷却系统腐蚀中Fe的腐蚀机理，由于Fe腐蚀成为Fe²⁺，但在氧气的影响下Fe²⁺易被氧化为Fe³⁺，因此，为避免Fe²⁺变成Fe³⁺，需要排除系统内的溶解氧，对于这种情况，则需要关闭树脂床5，同时开启氮气罐6，从而才可以准确测得实验中金属离子或其他相关参数的数值。

实验二：

开启第一阀门11、第二阀门53和第五阀门81，关闭第三阀门63和第四阀门71，从而开启树脂床5，关闭氮气缓冲罐6，可以研究溶解氧自身对于系统腐蚀的影响。这是由于溶解氧对系统腐蚀时，会使系统中产生OHˉ，而OHˉ会产生其他连锁反应，进一步增大水的电导率，影响最终的检测结果，如果不考虑这些连锁反应所带来的影响，则应关闭氮气缓冲罐6，单独使用树脂床5，去除系统中产生OHˉ所带来的附加的影响，得到溶解氧自身对系统腐蚀的影响。

实验三：

关闭第一阀门11，或者是同时关闭第二阀门53、第三阀门63、第四阀门71和第五阀门81，从而同时关闭树脂床5和氮气缓冲罐6，可以研究溶解氧对于系统腐蚀的影响，包括由于氧气腐蚀产生的OHˉ等离子对系统腐蚀的进一步影响。

每次实验结束后，在进行下一组实验前，需要对系统内的水进行处理，以达到实验所需的初始状态，即需要过滤掉实验过程中产生的离子和排出实验操作过程中产生溶解的氧气，此时，需要同时开启树脂床5与氮气缓冲罐6，即开启第一阀门11、第二阀门53和第三阀门63，关闭第四阀门71和第五阀门81。

由于每次实验都需要进行取水分析，当实验进行一段时间后，需要通过补水支路2对换流阀水路冷却系统腐蚀机理实验平台进行补水。进行补水操作时，开启第一支路1上三通阀门连接补水支路4的进水口，使补水支路4与第一支路1连通，并开启第一阀门11、第二阀门53和第三阀门63，关闭第四阀门71和第五阀门81，使补充进来的水进入树脂床5和氮气缓冲罐6，进行净化，去除补充水中的离子和氧气，以达到实验所需的初始状态。补水完毕后，关闭第一支路1上三通阀门连接补水支路4的进水口，断开补水支路4，系统内的水一部分在第一支路1中流动，一部分在第二支路2上流动，经过一定时间的运行，系统内的水便可达到一定的纯净水平。

如果需要进行溶解氧腐蚀机理研究，则也可开启第一阀门11、第二阀门53和第五阀门81，关闭第三阀门63和第四阀门71，开启树脂床5，关闭氮气缓冲罐6，保留补充水中的氧气，以进行溶解氧腐蚀机理研究。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。