一种火电厂DCS机柜集中冷却系统的制作方法

本实用新型涉及火电厂热控技术领域，尤其涉及一种火电厂dcs机柜集中冷却系统。

背景技术：

在电力生产过程中，随着自动化水平的不断提高，大规模地使用了dcs(distributedcontrolsystem，分散控制系统)系统，随着控制规模越来越大，所需的控制机柜越来越多，一台300mw的火电机组dcs控制机柜约有上百个，机柜内部安装有成对的dpu(distributedprocessingunit，分散处理单元)和各种控制功能卡件，这些电子产品在工作时会产生大量的热量，如不及时将热量散发出去，就会影响电子产品正常工作。一般dcs机柜都采用风扇来进行冷却，每个机柜均安装有4个以上的散热风扇，一台机组控制系统大约有400多个冷却风扇同时运行，大量的风扇同时不间断的运行，消耗了大量的电能，同时不间断运行的风扇也带来巨大的维护工作量，更为致命的是风扇冷却的同时也将大量的灰尘带入机柜中，由于机柜内部安装有dpu和各种控制功能卡件，这些卡件均为精密电子产品，灰尘聚集会使得散热变差，同时聚集静电，造成电子元件短路，卡件故障，引发不可控的故障，带来灾难性的后果。

技术实现要素：

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种火电厂dcs机柜集中冷却系统，用以解决现有技术中火电厂dcs机柜由于采用大量风扇冷却导致的耗能高、维护量大的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种火电厂dcs机柜集中冷却系统，包括冷却风单元和管路单元，冷却风单元包括第一风机和第二风机，第一风机的出风口管路上设有第一逆止阀，第二风机的出风口管路上设有第二逆止阀，第一风机和第二风机并联连接至管路单元上。

进一步，所述第一风机的进风口设有第一滤网，所述第二风机的进风口设有第二滤网。

进一步，所述管路单元包括主路管和支路管，支路管设有多个，支路管垂直于主路管。

进一步，所述主路管的一端与第一风机的出风口连通，另一端连接dcs机柜的冷却风口；

所述支路管与dcs机柜的冷却风口连通，所述支路管上设有流量调节阀。

进一步，所述主路管包括第二连接管，第二连接管设在主路管的末端。

进一步，所述第二连接管和支路管的端部均设有端盖。

进一步，所述流量调节阀包括挡板、安装凸台、锁紧螺母和连接杆，挡板设置在所述支路管内，安装凸台设在所述支路管的外周面，连接杆一端穿过安装凸台与挡板连接，另一端套设在锁紧螺母内。

进一步，所述连接杆的两端设有螺纹、中间为光轴，连接杆包括第一段、中间段和第二段，第一段和第二段均设有螺纹，中间段为光轴，第一段的直径和中间段的直径相等，第二段的直径小于中间段的直径。

进一步，所述安装凸台的上端设有外螺纹，所述锁紧螺母套设在第二段上，并能够与安装凸台的外螺纹连接。

进一步，所述中间段套设在安装凸台端部设置的轴承内；

所述第二段上设有转接套，转接套设有与第二段连接的内螺纹，转接套还设有与锁紧螺母连接的外螺纹。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

(1)第一风机和第二风机为多个dcs机柜提供冷却风，使用两台风机代替了现有技术中的上百个冷却风扇，减小了电能消耗和设备维护工作量，同时降低了设备间的噪音。

(2)第一风机和第二风机的进风口均设有滤网，滤网对冷却风进行过滤保障了冷却风洁净无尘，且滤网清理简单快捷、减轻了维护人员的工作量；同时洁净的冷却风降低了灰尘对机柜内电子元件的污染，减少了因灰尘聚集造成的dpu控制器和控制卡件故障，提高了dcs机柜无故障运行时间，为电厂机组稳定安全长周期运行提供了保障。

(3)第二连接管和支路管的端部均设有端盖，当需要对dcs机柜维护，其他dcs机柜又需要运行时，使用端盖能够密封待维护机柜所在管路，结构简单，操作方便。

(4)支路管上设有流量调节阀，既能够均衡各冷却风的风量，又能够配合支路管的端盖对支路管进行密封。

(5)连接杆的第一段与挡板连接，中间段与轴承连接，第二段的外部套设转接套，锁紧螺母通过连接转接套和安装凸台锁紧流量调节阀，当需要调节冷却风量时，只需要松动锁紧螺母脱离安装凸台即可通过改变挡板对支路管的遮挡面积进行冷却风量调节，结构简单，操作方便。

本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的整体结构示意图；

图2为具体实施例的主路管结构示意图；

图3为具体实施例的流量调节阀的结构示意图；

图4为具体实施例的流量调节阀的剖视图。

附图标记：

1-冷却风单元；11-第一风机；111-第一逆止阀；12-第二风机；121-第二逆止阀；2-管路单元；21-主路管；211-第一连接管；212-三通管；213-第二连接管；22-支路管；221-流量调节阀；2211-挡板；2212-安装凸台；2213-锁紧螺母；2214-连接杆；2215-手柄；2216-转接套。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实用新型的一个具体实施例，如图1-图4所示，公开了一种火电厂dcs机柜集中冷却系统，包括冷却风单元1和管路单元2，冷却风单元1包括第一风机11和第二风机12，第一风机11和第二风机12并联连接至管路单元2上，多个dcs机柜并联连接到管路单元2上，冷却风单元1能够同时为多个dcs机柜提供冷风。

为了避免备用风机不运行时管路单元2中的冷却风返流，第一风机11的出风口管路上设有第一逆止阀111，第二风机12的出风口管路上设有第二逆止阀121。

与现有技术相比，本实施例通过两台风机为多个机柜进行冷却，仅使用两个风机即可替代现有技术中dcs机柜上设有的上百个冷却风扇，减小了电能消耗和设备维护工作量，同时能够降低电子设备间的噪音。

考虑到dcs机柜的防尘要求，第一风机11的进风口设有第一滤网，第二风机12的进风口设有第二滤网，在风机的进风口设有滤网，滤网对冷却风进行过滤保障了冷却风洁净无尘，且滤网清理简单快捷、减轻了维护人员的工作量。洁净的冷却风降低了灰尘对机柜内电子元件的污染，减少了因灰尘聚集造成的dpu控制器和控制卡件的故障，提高了dcs机柜无故障运行时间，为电厂机组稳定安全长周期运行提供了保障。

需要说明的是，第一风机11和第二风机12并列运行，一台运行、一台备用，当其中一台风机无法运行时，另一台风机运行，或位于主路管21末端dcs机柜内温度超过设定值时连锁启动备用的风机，两台风机同时运行，最大限度的保障冷却风的供应，保障dcs机柜内控制板卡的安全。

管路单元2包括主路管21和支路管22，支路管22垂直于主路管21，主路管21的一端与第一风机11的出风口连通，另一端连接dcs机柜的冷却风口。第二风机12的出风口通过管路并联到主路管21上。为了便于多个dcs机柜并联到主路管21上，主路管21包括第一连接管211、三通管212和第二连接管213，第一连接管211与三通管212螺纹连接，第二连接管213与三通管螺纹连接。主路管21由多个第一连接管211、多个三通管212及一个第二连接管213连接而成，第二连接管213设在主路管21的末端形成。

具体地，三通管212包括第一通路、第二通路和第三通路，第一通路和第二通路共线连接，即第一通路与第二通路连通为直通管，第三通路垂直设在直通管的中间并与直通管贯通，第一通路通过螺纹与第一连接管211连通，第二通路通过螺纹连接下一个连接管(第一连接管211或第二连接管213)，第三通路通过螺纹与支路管22连接。第一通路、第二通路的外径等于第一连接管211的内径，第三通路的外径等于支路管22的内径，第二连接管213与第一连接管211的尺寸相同。

支路管22与dcs机柜的冷却风口连通，考虑到dcs机柜运行过程中个别dcs机柜发生故障需要维修，但其他dcs机柜仍需要冷却，支路管22上设有流量调节阀221，用于调节支路管22通过的冷却风量，支路管22的一端与第三通路螺纹连接，支路管22的另一端与dcs机柜的冷却口连接。当需要关闭其中一路支路管22对dcs机柜进行维护时，为了进一步密封对应支路管22的出风口，避免漏气，支路管22的端部设有第二端盖，第二端盖与支路管22可拆卸连接。

具体地，支路管22的端部设有连接环，第二端盖上也设有连接环，通过不锈钢珠链挂链将第二端盖和支路管22连接，当不需要密封支路管22的端口时，第二端盖吊在一旁，当需要密封支路管22的端口时，拿起第二端盖旋紧到支路管22的端口即可，方便快捷。

为了便于主路管21末端的dcs机柜维修时支路管22上的dcs机柜能够正常冷却，第二连接管213的端部设有第一端盖，第一端盖与第二连接管213可拆卸连接，具体地，第二连接管213的端部设有连接环，第一端盖也设有连接环，通过不锈钢珠链挂链将第一端盖和第二连接管213连接，当需要密封第二连接管213的端部时，只需将第一端盖旋紧到第二连接管213的端部即可，平时不需要密封时，第一端盖通过不锈钢珠链挂链吊在第二连接管213的一旁。

需要说明的是，第一端盖和第二端盖通过螺纹分别与第二连接管213和支路管22连接。

流量调节阀221包括挡板2211、安装凸台2212、锁紧螺母2213、连接杆2214和手柄2215，挡板2211设置在支路管22内，挡板2211的直径等于支路管22的内径，挡板2211的径向设有螺纹孔，连接杆2214的下端与挡板2211的螺纹孔连接，安装凸台2212设在支路管22的外周面，安装凸台2212的内部设有轴承，连接杆2214与轴承配合处无螺纹设置，即连接杆2214的两端设有螺纹、中间为光轴，具体地，连接杆2214包括第一段、中间段和第二段，第一段和第二段均设有螺纹，中间段为光轴，第一段的直径和中间段的直径相等，为了避免轴承安装时的干涉问题，第二段的直径小于中间段的直径。第一段的长度等于螺纹孔的深度，中间段的长度等于安装凸台2212的高度和支路管22的壁厚之和。安装凸台2212的上端设有外螺纹，锁紧螺母2213套设在第二段上，并能与安装凸台2212的外螺纹连接，第二段的端部与手柄2215连接。

需要说明的是，为了便于锁紧螺母2213的锁紧，第二段上设有转接套2216，转接套2216既设有与第二段连接的内螺纹，又设有与锁紧螺母2213连接的外螺纹，转接套2216的外圆柱面设有两个对称的平面，便于安装时使用工具夹持。转接套2216的长度大于锁紧螺母2213的厚度。

本实施例中，当需要对支路管22内的冷却风流量调节时，松动锁紧螺母2213，锁紧螺母2213脱离安装凸台2212，即可转动手柄2215改变挡板2211遮挡支路管22的面积，来调节冷却风流量，使各个dcs机柜冷却风进风量平衡。

本实施例中，流量调节阀221的安装过程为：将挡板2211放置到支路管22内，挡板2211的螺纹孔朝向安装凸台2212的中心孔，当挡板2211推动至安装凸台2212的正下方时，即安装凸台2212的中心孔与挡板2211的螺纹孔对正时，将连接杆2214的第一段旋到螺纹孔内，然后安装轴承，轴承套设在中间段并安放到安装凸台2212上端开设的轴承安装槽内，然后依次安装转接套2216和锁紧螺母2213，最后安装手柄2215。

dcs机柜集中冷却系统还包括控制单元，控制单元包括超温报警器和热电阻温度探头，超温报警器与热电阻温度探头连接。由于每个dcs机柜是同样的工况，散热量是一样的，一般来说处于最末端的dcs机柜(本实施例中，具体为第二连接管213连接的dcs机柜)冷却效果最差，只要最末端的dcs机柜不超温，其他dcs机柜就不会超温，因此将热电阻温度探头设在最末端dcs机柜中，本实施例中，热电阻温度探头设在第二连接管213连接的dcs机柜中。当dcs机柜温度超过设定值时，超温报警器能够发出声光报警，提醒运行和维护人员及时检查处理，保证了电力生产的安全进行。

为了保证dcs机柜集中冷却系统可靠运行，系统使用两路互为备用的电源，分别取自电厂ups(uninterruptedpowersupply，不间断电源)电源和保安段电源，当其中任意一路断电时，另一路能够自动投入使用。

本实施例中，dcs机柜集中冷却系统内的两台风机代替原来的上百个风扇，减少了电能消耗，降低了电子设备间噪音，两个滤网对冷却风进行过滤保障了冷却风的洁净无尘，且滤网清理简单快捷、减轻了维护人员的工作量。洁净的冷却风大大降低了灰尘对机柜内电子元件的污染，减少了因灰尘聚集造成的dpu控制器和控制卡件的故障，提高了系统的无故障运行时间，为电厂机组稳定安全长周期运行提供了保障。

值得注意的是，dcs机柜冷却分为两部分：一是机柜的整体冷却，二是机柜内dpu的单独冷却。

进一步地，冷却风口设在dcs机柜顶部，冷却风从机柜的顶部输入，从机柜的底部输出。具体地，dcs机柜的顶部设有冷却风口，第二连接管213穿过冷却风口进入dcs机柜内部，支路管22穿过冷却风口进入dcs机柜内部，为了对dpu进行冷却，第二连接管213在dcs机柜内部分为两路，一路用于整个机柜的冷却，一路对准dpu进行冷却，支路管22在dcs机柜内分为两路，一路用于整个机柜的冷却，另一路对准dpu进行冷却，对dpu冷却的管路的端口同样设有端盖，当需要对dcs机柜维护时，端盖能够密封管路的端口。

具体地，dcs机柜内，第二连接管213分出的支路为第一分支管，第一分支管与第二连接管213垂直连通，第一分支管的端部设有第三端盖，第三端盖通过不锈钢珠链挂链与第一分支管连接。dcs机柜内，支路管22分出的支路为第二分支管，第二分支管与支路管22垂直连通，第二分支管的端部设有第四端盖，第四端盖通过不锈钢珠链挂链与第二分支管连接。不需要密封分支管时，第三、四端盖吊在分支管的旁边，当需要密封分支管时，第三端盖和四端盖分别旋紧到第一分支管和第二分支管的端部。

需要说明的是，第二连接管213上也设有流量调节阀221，流量调节阀221位于dcs机柜的外部。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。