一种应用于换流阀及联接变压器的抛管式海水冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及冷却领域，具体为一种应用于换流阀及联接变压器的抛管式海水冷却系统。


背景技术：

2.换流阀和联接变压器作为海上换流站的关键电气设备，其安全和稳定运行对海上换流站起着至关重要的作用。由于它们在运行过程中产生大量的热量，需要配置合适的冷却系统带走热量，防止元器件因超温损毁，并保证运行的稳定性和使用寿命。
3.目前利用海水对发热设备进行冷却，目前国内外普遍采用二级循环和三级循环这两种方案。
4.对于二级循环冷却，如图1所示，发热设备内冷却介质吸收热量后温度上升，升温后的热介质被循环水泵或油泵驱动至换热器，在换热器内通过非接触的方式与海水进行热交换，降温后的内冷却介质再回流至发热设备继续吸热，而吸热升温后的海水则直接排入大海，冷却系统如此周而复始地循环。
5.对于三级循环冷却，如图2所示，发热设备内冷却介质吸收热量后温度上升，升温后的热介质被循环水泵或油泵驱动至二级换热器，在二级换热器内与淡水循环系统中的淡水通过非接触的方式进行热交换，降温后的冷却介质再回流至发热设备继续吸热，淡水循环系统中的淡水升温后在一级换热器内也通过非接触的方式与海水进行热交换，吸热升温后的海水直接排入大海，冷却系统如此周而复始地循环。
6.二级循环冷却系统简单、冷却效率高、设备占地面积小，但是如果换热器漏水，海水将进入被冷却设备和内冷却管道，由于海水具有腐蚀性，因此对设备有较大的危害。三级循环冷却，安全性高，即使海水侧漏水，对被冷却设备也无影响，但是系统增加一个循环，系统复杂、换热效率低。
7.为了能同时满足冷却循环冷却系统简单、冷却效率高，且保证换热系统安全性，满足换流阀和联接变压器安全高效的需求，需要提出一种新的方案来解决上述问题。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种应用于换流阀及联接变压器的抛管式海水冷却系统，解决了冷却循环冷却系统简单、冷却效率高，同时保证换热系统安全性，满足换流阀和联接变压器安全高效的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供一种应用于换流阀及联接变压器的抛管式海水冷却系统，包括内冷却系统，外冷却系统和连接两个系统的换热器；
10.所述内冷却系统包括设置在发热设备入口处的内冷却侧循环泵，所述内冷却系统内含有第一冷却介质；
11.所述外冷却系统包括与换热器连通的分水器、集水器、外冷却侧循环泵以及位于所述分水器与集水器之间且与海水直接接触的换热管，所述集水器与外冷却侧循环泵之间
连接有补水定压装置，所述外冷却系统采用淡水作为第二冷却介质。
12.进一步地，所述换热器包括板式换热器或管式换热器。
13.进一步地，所述发热设备为换流阀或联接变压器，当所述发热设备为换流阀时，所述第一冷却介质为水；当所述发热设备为联接变压器时，所述第一冷却介质为油。
14.进一步地，所述补水定压装置包括补给水箱和位于所述补给水箱出口处的补给水泵。
15.进一步地，所述补给水泵的出口处设置有定压膨胀罐。
16.进一步地，所述换热管的材质为聚乙烯。
17.与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
18.1、本实用新型结合内外两个冷却系统，将换热管和外冷却系统结合起来，大大提高了冷却效率；
19.2、本实用新型的内冷却系统和外冷却系统为两个相对独立的循环系统，两者通过换热器进行连接，由于外冷却系统的闭环性质，保证了换热器损坏后，内冷却系统仍可以安全可靠运行；
20.3、本实用新型的外冷却系统与海水通过换热管直接进行换热，避免海水直接与换热器接触从而造成腐蚀及影响换流阀和联接变压器的安全运行，同时也不需要另外设置海水循环系统，简化了整个冷却系统。
附图说明
21.图1为现有二级循环冷却系统图；
22.图2为现有三级循环冷却系统图；
23.图3为本实用新型冷却系统结构示意图。
24.图中：1、发热设备；2、换热器；3、分水器；4、换热管；5、集水器；6、外冷却侧循环泵；7、内冷却侧循环泵；8、定压膨胀罐；9、补给水泵；10、补给水箱。
具体实施方式
25.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。
26.图3为本实施例中的一种应用于换流阀及联接变压器的抛管式海水冷却系统，包括内冷却系统，外冷却系统和连接两个系统的换热器2。
27.内冷却系统包括设置在发热设备1入口处的内冷却侧循环泵7，所述内冷却系统内含有第一冷却介质。发热设备1为换流阀或联接变压器。当发热设备1为换流阀时，第一冷却介质为水，内冷却侧循环泵7为水泵；当发热设备1为联接变压器时，第一冷却介质为油，内冷却侧循环泵7为油泵。
28.外冷却系统包括与换热器2的出口依次相连的分水器3、换热管4、集水器5、外冷却侧循环泵6，换热管4位于分水器3和集水器5之间，换热管4与海水直接接触，所述集水器5与外冷却侧循环泵6之间连接有补水定压装置，外冷却系统采用淡水作为第二冷却介质。本实
施例采用淡水作为第二冷却介质，避免了海水直接与换热器接触从而造成腐蚀及影响换流阀和联接变压器的安全运行，同时也不需要另外设置海水循环系统，简化了整个冷却系统。
29.本实施例结合内外两个冷却系统，将换热管4和外冷却系统结合起来，大大提高了冷却效率；同时由于外冷却系统的闭环性质，保证了换热器2损坏后，内冷却系统仍可以安全可靠运行。
30.本实施例中，换热器2为板式换热器，当然也可以根据情况采用管式换热器。
31.本实施例中，补水定压装置包括补给水箱10和位于所述补给水箱10出口处的补给水泵9，由于平台设备的连接处可能会漏水，补水定压装置用于为外冷却系统补充淡水。
32.本实施例中，淡水里可含有用于防冻的乙二醇，防止淡水冻住。
33.本实施例中，补给水泵9的出口处设置有定压膨胀罐8，通过设置定压膨胀罐8，保证外冷却系统的压力处于正常范围，保证整体的安全运行。
34.本实施例中，换热管4的材质为聚乙烯。其化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。
35.本实用新型的工作过程为：当内冷却系统内的第一冷却介质水或油吸收对应的换流阀或联接变压器的热量后温度上升，升温后的热水或热油由内冷却侧循环泵7驱动下进入换热器2，在换热器2内，热水或热油与淡水通过非接触的方式进行热量交换，降温后的水或油回流至对应的换流阀或联接变压器，如此周而复始地循环。当外冷却系统内温度低的淡水经过换热器2，吸收换流阀或联接变压器排放的热量后温度上升，升温后的淡水由外冷却侧循环泵6驱动进入分水器3，通过分水器3再进入换热管4，通过换热管4与海水进行热量交换，降温后的淡水通过集水器5汇合后继续进入换热器2内吸收热量，如此周而复始地循环。通过设置补给水箱10、补给水泵9，为外冷却系统补充淡水，另外通过设置定压膨胀罐8，保证外冷却系统的压力处于正常范围，进一步保障了整个冷却系统的正常运行。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。