一种用于隔爆型svg产品的自动控制水冷系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，包括由水冷系统控制箱集中控制的主循环泵、电动三通阀、隔爆型板式换热器、电加热器、离子交换器和缓冲罐，所述主循环泵、电动三通阀和隔爆型板式换热器通过管道连通形成水冷系统主管路，电加热器和缓冲罐安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵之间，离子交换器并联在主管路上。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)散热效率较自冷或风冷系统高；2)振动和噪声较小；3)模块化设计，布局紧凑，设备空间尺寸小；4)两台主循环泵轮换工作，系统运行可靠、稳定；5)具有自动控制功能，可实现远程操控或无人值守运行；6)具有供水及回水温度压力、缓冲罐液位、内水流量等保护措施。
【专利说明】—种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及井下防爆静止无功发生器【技术领域】，尤其涉及一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统。
【背景技术】
[0002]用于煤矿井下隔爆型设备，由于处于密封的使用环境内，因此对于自身的散热能力和可靠性有很高要求。现有技术中，井下防爆产品大功率高压设备多采用热管+强制风冷的形式，IGBT等功率元件安装在型材散热器基板上，背面散热片处需加工风道，通过散热风机强制风冷，体积和噪声较大。同时由于现有单元级联型高压隔爆型SVG的结构布置形式使风冷效率受到制约，造成设备散热困难，成本高，功率密度低。
【发明内容】
[0003]本实用新型克服现有单元级联型高压隔爆型SVG装置散热困难，体积较大，成本高，功率密度低等不足，提供了一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，该系统具有导热系数大、水流量小、振动和噪声小等优点，能有效地降低功率器件温度，提高隔爆型SVG广品寿命。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0005]一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，包括由水冷系统控制箱集中控制的主循环泵、电动三通阀、隔爆型板式换热器、电加热器、离子交换器和缓冲罐，所述主循环泵、电动三通阀和隔爆型板式换热器通过管道连通形成水冷系统主管路，电加热器和缓冲罐安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵之间，离子交换器并联在主管路上，主管路上设有温度、压力、流量、电阻率检测传感器和仪表，其输出分别连接水冷系统控制箱。
[0006]所述水冷系统控制箱包括以西门子200系列PLC为主控装置的测量控制及显示单元，其输出端通过数据电缆连接显示屏。
[0007]所述显示屏支持对外modbus通讯功能，能够与隔爆型SVG产品主控制器实现数据交换。
[0008]所述主循环泵为一工一备。
[0009]所述传感器和仪表包括:
[0010]安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵之间的回水温度变送器；
[0011]安装在主循环泵进口处的主泵进口压力变送器和安装在主循环泵出口处的主泵出口压力表；
[0012]安装在隔爆型板式换热器与水冷式功率单元及电抗器进水口之间的主循环流量变送器、供水压力变送器、供水温度变送器和冷却水电阻率变送器。
[0013]所述隔爆型板式换热器外水进口处安装有外循环水温度变送器和外水压力变送器；缓冲罐上安装有缓冲罐液位开关，其输出分别连接水冷系统控制箱。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]1)散热效率较自冷或风冷系统高，适用于较大功率设备；
[0016]2)振动和噪声较小；
[0017]3)模块化设计，布局紧凑，有效缩小设备空间尺寸；
[0018]4)设置两台主循环泵定期轮换工作，保证系统的可靠、稳定运行；
[0019]5)具有自动控制功能，可实现远程操控或无人值守运行；
[0020]6)具有供水及回水温度压力保护、缓冲罐液位保护、内水流量保护等完善的保护措施。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的结构示意图。
[0022]图中:1.主循环泵2.隔爆型板式换热器3.电动三通阀4.电加热器5.水冷系统控制箱6.离子交换器7.缓冲罐8.显示屏
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0024]见图1，是本实用新型的结构示意图，本实用新型一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，包括由水冷系统控制箱5集中控制的主循环泵1、电动三通阀3、隔爆型板式换热器2、电加热器4、离子交换器6和缓冲罐7，所述主循环泵1、电动三通阀3和隔爆型板式换热器2通过管道连通形成水冷系统主管路，电加热器4和缓冲罐7安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵1之间，离子交换器6并联在主管路上，主管路上设有温度、压力、流量、电阻率检测传感器和仪表，其输出分别连接水冷系统控制箱5。
[0025]所述水冷系统控制箱5包括以西门子200系列PLC为主控装置的测量控制及显示单元，其输出端通过数据电缆连接显示屏8。
[0026]所述显示屏8支持对外modbus通讯功能，能够与隔爆型SVG产品主控制器实现数据交换。
[0027]所述主循环泵1为一工一备。
[0028]所述传感器和仪表包括:
[0029]安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵1之间的回水温度变送器；
[0030]安装在主循环泵1进口处的主泵进口压力变送器和安装在主循环泵1出口处的主泵出口压力表；
[0031]安装在隔爆型板式换热器2与水冷式功率单元及电抗器进水口之间的主循环流量变送器、供水压力变送器、供水温度变送器和冷却水电阻率变送器。
[0032]所述隔爆型板式换热器2外水进口处安装有外循环水温度变送器和外水压力变送器；缓冲罐7上安装有缓冲罐液位开关，其输出分别连接水冷系统控制箱5。
[0033]本实用新型一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，主管路与隔爆型SVG产品的水冷式功率单元及水冷式电抗器的冷却水管道两端连通过，在主循环泵1作用下，冷却水流经水冷式功率单元及水冷式电抗器带走热量，从水冷式功率单元及水冷式电抗器出水口流出的冷却水，依次经过主循环泵1和电动三通阀3后，再经过隔爆型板式换热器2进行二次散热，然后回流至水冷式功率单元和水冷式电抗器的进水口，完成一次水冷循环。
[0034]水冷控制系统设置两台主循环泵1，一工一备，定期轮换工作，保证系统运行的可靠、稳定。当检测到工作泵故障时，系统报警，同时备用泵启动。当检测到两台主循环泵1均故障时，水冷系统停止运行，防爆SVG保护性停机。
[0035]电动三通阀3的第三个接口直接与隔爆型板式换热器2后的进水管路相连，即电动三通阀3将从水冷式功率单元及水冷式电抗器出水口流出的冷却水分为两路，一路经过隔爆型板式换热器2，一路不经过隔爆型板式换热器2。水冷系统主控装置根据冷却水的温度值自动调节电动三通阀3的阀位，从而有比例地调节流经隔爆型板式换热器2的冷却水流量，实现温度的精确控制。
[0036]电加热器4安装在水冷式功率单元及水冷式电抗器出水口与主循环泵1之间，当防爆SVG温度过低时，由电加热器4对冷却水温度进行强制补偿。
[0037]缓冲罐7串联在水冷式功率单元及水冷式电抗器出水口与主循环泵1之间，进口与水冷式功率单元及水冷式电抗器出口相连，出口与主循环泵1相连，用于储存冷却水，同时使系统运行更加平稳。
[0038]离子交换器6并联在冷却系统主管路上，用于去除水中的电解质离子。
[0039]测量控制及显示单元安装在水冷系统控制箱5中，其主控装置为西门子200系列PLC，通过将各传感器采集到的信号进行处理，对冷却系统的运行进行实时监控。
[0040]显示屏8与水冷系统控制箱5通过数据电缆连接，同时，显示屏8支持对外modbus通讯功能，实现对外数据交换。通过显示屏8可以远程操控冷却循环装置的启停，同时实时显示由PLC传输的冷却系统运行参数和报警信息，并将信息经过处理后传输给防爆SVG主控制器，控制设备启停。
[0041]本实用新型一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，拥有供水及回水温度保护、供水压力保护、缓冲罐液位保护、内水流量保护等完善的保护措施。其中:
[0042]安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵1之间的回水温度变送器用于监控系统回水温度。
[0043]安装在主循环泵1进口处的主泵进口压力变送器用于监控系统回水压力；安装在王循环栗1出口处的王栗出口压力表用于显不王栗出口压力；
[0044]安装在隔爆型板式换热器2与水冷式功率单元及电抗器进水口之间的主循环流量变送器用于监控主循环回路流量；供水压力变送器用于监控系统供水压力；供水温度变送器用于监控系统供水温度；冷却水电阻率变送器用于监控系统冷却水水质。
[0045]隔爆型板式换热器2外水进口处安装有外循环水温度变送器，用于监控外循环水进水温度；外水压力变送器用于监控外循环水进水压力；缓冲罐7上安装有缓冲罐液位开关用于监视缓冲罐7液位。
[0046]在隔爆型SVG设备内还设有温湿度传感器用于监控设备温湿度。
【权利要求】
1.一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，其特征在于，包括由水冷系统控制箱集中控制的主循环泵、电动三通阀、隔爆型板式换热器、电加热器、离子交换器和缓冲罐，所述主循环泵、电动三通阀和隔爆型板式换热器通过管道连通形成水冷系统主管路，电加热器和缓冲罐安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵之间，离子交换器并联在主管路上，主管路上设有温度、压力、流量、电阻率检测传感器和仪表，其输出分别连接水冷系统控制箱。
2.根据权利要求1所述的一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，其特征在于，所述水冷系统控制箱包括以西门子200系列PLC为主控装置的测量控制及显示单元，其输出端通过数据电缆连接显示屏。
3.根据权利要求2所述的一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，其特征在于，所述显示屏支持对外modbus通讯功能，能够与隔爆型SVG产品主控制器实现数据交换。
4.根据权利要求1所述的一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，其特征在于，所述主循环泵为一工一备。
5.根据权利要求1所述的一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，其特征在于，所述传感器和仪表包括: 安装在水冷式功率单元及电抗器出水口与主循环泵之间的回水温度变送器； 安装在主循环泵进口处的主泵进口压力变送器和安装在主循环泵出口处的主泵出口压力表； 安装在隔爆型板式换热器与水冷式功率单元及电抗器进水口之间的主循环流量变送器、供水压力变送器、供水温度变送器和冷却水电阻率变送器。
6.根据权利要求1所述的一种用于隔爆型SVG产品的自动控制水冷系统，其特征在于，所述隔爆型板式换热器外水进口处安装有外循环水温度变送器和外水压力变送器；缓冲罐上安装有缓冲罐液位开关，其输出分别连接水冷系统控制箱。
【文档编号】G05B19/05GK204203710SQ201420588837
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】刘宏, 陈寄圆, 杨贵发, 阎鑫昌, 吴军, 鲁俊, 甄伟 申请人:辽宁荣信防爆电气技术有限公司