一种煤安型X光机散热系统的制作方法

一种煤安型x光机散热系统
技术领域
1.本实用新型涉及一种x光机散热系统，尤其是一种煤安型的x光机散热系统。


背景技术：

2.目前，利用x光机透射原理检测矿块的成分并对其进行智能分选的技术被广泛应用，x光机透射进行智能分选的技术因其透射检测的准确性高、以及不受限于矿块表面特性的影响的原因，而在各种矿石分选场景中得以推广应用。
3.在此类智能分选设备中，矿块持续被输送至x光机辐射区域，x光机持续工作对经过其辐射区域的矿块照射x光并由探测器检测，而x光机是大功率元件，并且其在工作过程中，x光管中产生x射线所使用的能量接近100％的都转换为热量，这些热量若不及时排出将会导致x光管过热，从而无法正常工作。
4.在用于煤矿时，煤矿对电气设备有特殊要求，井下必须使用防爆型或本安型矿用设备。为了方便识别，在矿用合格设备上的明显位置都标注煤矿安全标志“ma”(意味着设备符合《煤矿安全规定》的有关规定，并获得煤安认证)。井下使用安全标志的设备是安全的，否则，设备产生的电火花就可能引爆瓦斯，导致重大安全事故。防爆电器设备的防爆安全性能对于工业安全生产至关重要。
5.因此如何设计出符合煤安要求的x光机散热系统，使得智能分选设备能够用于井下煤矿，是此类智能分选设备能够安全推广用在煤矿环境的重要问题。


技术实现要素：

6.本实用新型系针对现有技术中上述问题而提出的解决方案。
7.本实用新型提供了一种煤安型x光机散热系统，包括：防爆壳、流体泵、第一散热管、第二散热管、第三散热管和外部散热腔，其中，x光机、所述流体泵、第一散热管置于所述防爆壳内，所述外部散热腔位于所述防爆壳外，并通过所述第二散热管、第三散热管与所述流体泵及x光机液冷管路连通。
8.作为优选，所述防爆壳为q235钢材，厚度为13-17mm。
9.作为优选，所述流体泵通过所述第一散热管与所述x光机的液冷系统连通，并通过所述第三散热管与所述外部散热腔连通，所述外部散热腔与所述x光机的液冷系统通过所述第二散热管连通。
10.作为优选，所述流体泵的泵速是可调的。
11.作为优选，所述x光机还附接有温度传感器，所述流体泵根据所述温度传感器检测的温度调整泵速。
12.作为优选，所述外部散热腔为紧贴所述防爆壳的侧壁外侧的中空腔室，该腔室的总的横截面面积大致与侧壁的面积相当、或者略小于侧壁的面积。
13.作为优选，所述外部散热腔的外侧，还附接有外部散热器。
14.作为优选，所述外部散热器是风冷散热器、水冷散热器和/或散热鳍片。
15.作为优选，在所述外部散热腔内设置第一温度传感器，或者在所述x光机处附接第二温度传感器；当所述第一温度传感器检测到所述散热腔内的冷却剂的温度高于第一阈值时，和/或当所述第二温度传感器检测到所述x光机的温度持续高于第二阈值时，启动所述外部散热器。
16.本专利所提供的所述散热系统用于智能分选设备。
17.本专利所提供的x光机散热系统，能够适用于煤矿井下的智能分选设备，符合煤安标准，具有安全性、可靠性。本专利不仅能在有爆炸性混合气体的环境中使用，其使用时，因其密闭特性良好，降低了作业环境的安全隐患；而且本专利也以更小的空间、更节能的设计、更高效的散热方式，解决了在此类环境下的x光机的散热问题。本专利所提供的煤安型x光机散热系统的方案，一方面巧妙利用了x光机的液冷管路，另一方面，在有限的煤矿井下空间内，本专利通过防爆壳及流体泵、散热泵、以及外部散热腔室的散热系统的设计，能够以较小的防爆壳，提供更好的散热效果，且通过设置附接外部散热器能够辅助提供更佳的散热效率。通过设置传感器检测及反馈控制，实现对流体泵泵速的动态调整，能够节省能源、提高效率。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
19.图1是根据本专利实施例提供的一种煤安型x光机散热系统的结构示意图。
20.附图标记说明：100-外部散热腔；200-防爆壳；300-x光机；400-流体泵；501-第一散热管；502-第二散热管；503-第三散热管；600-外部散热器。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.在煤矿井下最常用的是隔爆型和本质安全型电气设备。本专利针对x光机及其散热系统采用的是隔爆型设计。隔爆型电气设备是将正常工作状态下可能产生火花的部分，分别放在一个或几个外壳中，这种外壳除了将其内部的火花、电弧与周围环境中的爆炸性气体混合物隔开外，当进入壳内的爆炸性气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时，外壳不至于被炸坏，也不致使爆炸物通过连接缝隙引爆周围环境中的爆炸性气体混合物。这种特殊的外壳也叫隔爆壳或防爆壳。
23.参见图1，为符合煤安标准，适用于煤矿井下环境使用，本专利中，x光机300置于防爆壳200内，防爆壳200采用厚度为13-17mm的钢材制备，作为优选，厚度为15mm左右；以及，作为优选，防爆壳200采用q235碳素钢材制备，具有更好的强度和塑性，从而能够提供更好
的耐爆性和隔爆性。
24.x光机300整机置于该防爆壳200内，其在运行或故障状态下产生的火花、电弧，将通过防爆壳200与其在使用环境中的爆炸性气体隔开，当壳内出现较强的爆炸时不会使外壳损坏和变形。防爆壳200既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。
25.防爆壳200提供了与周围环境隔绝的空间，但是x光机300的散热问题更加面临挑战。现有的x光机冷却系统多采用风冷，即通过通过风冷换热器散热来降低温度，但是在防爆壳200内该方案将难以适用，这是因为：如果采用此种散热方案，为了满足煤安标准，不仅要将x光机置于防爆壳200内，还需要将作为大型风扇的散热器一起放在防爆壳200内，并做大型的导风管将空气引入和排出防爆壳200，这将使得防爆壳200必须做得足够大，以不仅容纳x光机、还能容纳大型风扇及大型导风管。然而，在矿井下，操作空间通常是有限的，大型的用于x光机及其散热系统的防爆壳无法适用。
26.为此，本专利针对防爆壳200内的x光机设计的散热系统包括：外部散热腔100、流体泵400、第一散热管501、第二散热管502、第三散热管503，由以上部件构成散热系统的管路，且整个散热系统的管路是连通的。第一散热管501、第二散热管502、第三散热管503均为空腔长管，包括管体和位于管体内的管腔，管腔中提供冷却液流通的通道。流体泵400通过第一散热管501与x光机的液冷系统连通，并通过第三散热管503与外部散热腔100连通，外部散热腔100与x光机的液冷系统通过第二散热管502连通。上述散热流通管路中流通液态冷却剂，例如水、或其他冷却剂等，x光机的液冷系统为预设在x光机中的液冷管路，通常设置在x光管和x光管支撑壳之间，用于吸收x光机排出的热量。x光机中的液冷管路中的冷却剂在吸收完来自x光机的热量之后，温度升高，温度升高的冷却剂通过第一散热管501或第二散热管502从x光机中的液冷管路流通出去，温度较低的冷却剂继续通过第二散热管502或第一散热管501流通进入x光机中的液冷管路，并继续吸收来自x光机工作所产生的热量，以保持对x光机散发热量的持续良好的吸收。
27.第二散热管502、以及第三散热管503与外部散热腔100连通，外部散热腔100设置在防爆壳200的外部。其中，第二散热管502穿过防爆壳200的侧壁201，与外部散热腔100相连通；第三散热管503也穿过防爆壳200的侧壁201，与外部散热腔100相连通。外部散热腔100可以是紧贴在防爆壳200的侧壁201的外侧的液冷通道，为了提供持续的、更佳的散热效果，外部散热腔100为扁平状的中空腔室，从图1中视图的左侧看该外部散热腔100，该扁平状腔室既可以是与侧壁201相似的整体矩形，也可以是弯曲折叠的流通管路，或者其他形状的排布。外部散热腔100的扁平状腔室覆盖于防爆壳200的侧壁201的外壁上，且该腔室的总的横截面面积大致与侧壁201的面积相当、或者略小于侧壁201的面积，以与防爆壳200的尺寸匹配。该腔室内充填所述液态冷却剂，并提供所述液态冷却剂的流通。以此方式，外部散热腔100的腔室内保有足够的冷却剂，通过第二散热管502持续补充流入x光机中的液冷管路，能够提供持续的、更佳的散热效果。
28.流体泵400为整个散热流通管路中的散热介质的流通提供循环动力，在流体泵400的泵送下，整个散热系统组成了冷却剂封闭流道，有利于冷却剂的循环，提高了冷却剂使用效率。并且作为优选，流体泵400的泵速是可调的，在x光机300中附接温度传感器(未图示)，当温度传感器检测到温度高于阈值，则意味着需要提高散热效果，或者在x光机的散热需求
比较高的情况下，提高流体泵400的泵速，以加快整个散热管路中冷却剂的流通速度。相反，x光机300为关机未运行状态，或者当x光机300中附接的的温度传感器检测到温度低于阈值，则降低或者关闭流体泵400的泵速，以避免散热系统的过度运转，造成对资源的浪费。
29.作为优选方案，在外部散热腔100的外侧，还可附接外部散热器600，外部散热器600可以是附接在外部散热腔100一侧的任何散热部件，既可以是风冷散热元件或者散热鳍片，也可以是液冷散热元件，或者以上任意散热元件的组合。通过外部散热器600对外部散热腔100提供进一步的散热。例如，当流体泵400的泵速较高时，仍然存在难以满足散热需求的情形，此时，整个散热管路包括外部散热腔100中的液体冷却剂可能都具有较高的温度。作为优选方案，可以在外部散热腔100内设置第一温度传感器、或者在x光机处附接第二温度传感器。当第一温度传感器检测到散热腔100内的冷却剂的温度高于第一阈值时，和/或当第二温度传感器检测到x光机的温度持续高于第二阈值时，启动外部散热器600，以保障整个散热系统维持较好的散热效果。
30.通过以上方案，本专利所提供的x光机散热系统，能够适用于煤矿井下的智能分选设备，符合煤安标准，具有安全性、可靠性。本专利不仅能在有爆炸性混合气体的环境中使用，其使用时，因其密闭特性良好，降低了作业环境的安全隐患；而且本专利也以更小的空间、更节能的设计、更高效的散热方式，解决了在此类环境下的x光机的散热问题。本专利所提供的煤安型x光机散热系统的方案，一方面巧妙利用了x光机的液冷管路，另一方面，在有限的煤矿井下空间内，本专利通过防爆壳及流体泵、散热泵、以及外部散热腔室的散热系统的设计，能够以较小的防爆壳，提供更好的散热效果，且通过设置附接外部散热器能够辅助提供更佳的散热效率。通过设置传感器检测及反馈控制，实现对流体泵泵速的动态调整，能够节省能源、提高效率。
31.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。