CN104764233B - 核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组，热交换机组具有一壳体，在该壳体内设有用以对核磁设备的电控部分进行降温的二次水循环系统，在核磁设备的安装场地内设有用以与该二次水循环系统进行换热的一次水循环系统，壳体与核磁设备并排紧贴设置且两者的彼此紧贴的一面敞开设置以使壳体与核磁设备内部连通，在壳体内于靠近核磁设备的一侧形成依次连通的回风腔、换热腔和送风腔，并回风腔和送风腔分别与核磁设备连通，在换热腔内设有构成二次水循环系统的其中一条热交换支路的换热设备，在实现换热腔与送风腔相连通的开口处配置有送风机。该热交换机组既能实现水‑水换热模式，又能实现风冷换热模式，有利于提高换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组。
背景技术
核磁设备通常配套设置有两大换热系统，其中一类为冷水机组，该冷水机组主要利用自身压缩制冷系统提供冷源，核磁设备自身具备的循环水回路与蒸发器完成换热后回到核磁设备；另一类为热交换机组，该热交换机组主要利用由核磁设备的安装场地提供的冷水与核磁设备自身的循环水回路完成换热并供给核磁设备。然而，目前这类热交换机组仅能提供核磁设备常用的水-水换热模式，无法提供风冷换热模式，限制了对核磁设备的换热效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种有利于提高换热效率的核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组。本发明中为了描述方便，将流经二次水循环系统中的水定义为二次水，将流经一次水循环系统中的水定义为一次水。
为达到上述目的，本发明提出了一种核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组，所述热交换机组具有一壳体，在该壳体内设有用以对核磁设备的电控部分进行降温的二次水循环系统，在所述核磁设备的安装场地内设有用以与该二次水循环系统进行换热的一次水循环系统，所述壳体与所述核磁设备并排紧贴设置且两者的彼此紧贴的一面敞开设置以使所述壳体与核磁设备内部连通，在所述壳体内于靠近所述核磁设备的一侧形成依次连通的回风腔、换热腔和送风腔，并所述回风腔和送风腔分别与所述核磁设备连通，在所述换热腔内设有构成所述二次水循环系统的其中一条热交换支路的换热设备，在实现所述换热腔与送风腔相连通的开口处配置有送风机。
采用上述结构，所述换热腔内的温度较低的空气在所述送风机的作用下被送入送风腔内，而后这部分温度较低的空气被送入核磁设备内并在该核磁设备内对相关部件进行降温或换热，完成换热后的温度较高的空气进入所述回风腔内，经由所述回风腔进入所述换热腔内，在所述换热腔内温度较高的空气与所述换热腔内换热设备所携带的冷量进行换热，使这部分空气变成低温气体，这部分低温气体在所述送风机的作用下进入下一个气流循环过程。
由上，本发明所述的热交换机组既能实现水-水换热模式，又能实现风冷换热模式，解决了核磁设备的风冷换热问题，有利于提高换热效率。另外，由于气流仅在所述回风腔、换热腔、送风腔和核磁设备之间依次循环流动，这些部件共同形成一密闭空间，使未引入外部气流，这样能将核磁设备内的电磁电路与外界灰尘隔开，避免外部灰尘弄脏核磁设备内的电磁电路，使核磁设备内部保持一清洁的环境，有利于提高核磁设备的使用寿命。
优选的，所述壳体整体为左侧敞口且竖立设置的长方体状部件，所述回风腔、换热腔和送风腔形成在该长方体状部件的左侧且这三者在前后方向上由后至前依次设置。
优选的，所述回风腔、换热腔和送风腔形成在所述长方体状部件的整个上下方向上，所述送风机为多个且沿前述上下方向间隔设置。
采用上述结构，能够保证气流在所述回风腔、换热腔和送风腔以及核磁设备之间更顺畅地循环流动，同时还能确保气流更均匀地被送入核磁设备内。
优选的，所述换热设备为翅片管式散热器或盘管式散热器。
优选的，所述二次水循环系统包括沿水流的循环流动方向依次设置的循环水泵、与该循环水泵的出水口连通的五条热交换支路管道、与这五条热交换支路管道的回水口连通的板式换热器，以及位于该板式换热器与所述循环水泵之间的膨胀水箱，所述换热设备构成置于所述换热腔内的热交换支路管道的一部分。
采用上述结构，温度较低的二次水由所述循环水泵的出水口流出后分别进入所述五条热交换支路管道，这五条热交换支路管道中的二次水完成换热后变成温度较高的二次水，这部分温度较高的二次水统一汇集至所述板式换热器内的二次水流通管道中。温度较高的二次水在所述板式换热器内与所述一次水循环系统进行换热，完成换热后的温度较低的二次水经过调节控制后进入所述循环水泵内，从而完成整个二次水循环，如此重复上述过程，即为本发明所述热交换机组的水-水换热模式。其中，置于所述换热腔内的所述换热设备构成前述热交换支路管道的一部分，在核磁设备内完成换热的高温空气经由所述回风腔进入换热腔内，在换热腔内温度较高的空气与所述换热设备所携带的冷量进行换热，使这部分空气变成低温气体，由此实现为核磁设备提供冷气。
由上，本发明所述的热交换机组既能实现水-水换热模式，又能实现风冷换热模式，解决了核磁设备的风冷换热问题，有利于提高换热效率。
优选的，所述二次水循环系统还包括设置在所述板式换热器与所述膨胀水箱之间的电动三通阀、水压开关、压力表，设置在所述膨胀水箱与所述循环水泵之间的自动排气阀和压力传感器，以及设置在所述循环水泵与所述五条热交换支路管道的进水口之间的压力表和温度传感器。
优选的，所述一次水循环系统在所述板式换热器内与所述二次水循环系统进行热交换，所述一次水循环系统包括在所述核磁设备的安装场地内设置的场地冷水机、连通该场地冷水机与所述板式换热器的一次水进水管和用以将流经所述板式换热器的一次水排出的一次水排水管。
优选的，在所述一次水进水管上配置有Y型过滤器，在所述一次水排水管上配置有流量开关。
优选的，在所述核磁设备的与所述热交换机组壳体紧贴设置的一侧靠近其上方设有射频放大器，靠近其下方设有梯度放大器。
附图说明
图1为热交换机组与核磁设备配置在一起的示意图，以及风冷水冷的循环路径示意图；
图2为热交换机组的工作原理示意图；
图3为热交换机组的左视斜视图；
图4为图3所示热交换机组的左视图；
图5为热交换机组的气流循环腔的结构示意图。
具体实施方式
下面参照图1～图5对本发明所述的核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组的具体实施方式进行详细的说明。在下述描述中，将在二次水循环系统2中流动的循环水定义为二次水，将流经一次水循环系统中的水定义为一次水。
如图3所示，热交换机组的主体整体呈竖立设置的长方体状，它具有一个左侧敞口且竖立设置的长方体状壳体1，该壳体1整体采用框架式结构，如图3所示，在该框架式结构上安装有上下面板、后面板和右面板，其中省略了前面板。在壳体1内靠近其左侧安装有第一隔板41，该第一隔板41设置在壳体1的整个前后方向上，即与壳体1的右面板平行设置，它的上下两侧抵接在壳体1的上下面板上，其后侧抵接在壳体1的后面板上。
如图1～5所示，利用前述第一隔板41将壳体1的整个空间分割成两部分，在位于第一隔板41右侧的壳体空间内靠近其中上部安装有二次水循环系统2，该二次水循环系统2用以对核磁设备的电控部分进行降温，它通常包括循环水泵21、板式换热器22、膨胀水箱23、电控箱、冷冻水盘管24(盘管式散热器的一种，构成本发明所述换热设备)，以及其他相关联管件和检测部件，前述这些部件主要集成在一起形成一个模块。另外，二次水循环系统2还包括穿插设置在前述壳体空间内以及核磁设备内部的五条热交换支路，这五条热交换支路的进水口分别与循环水泵21的出水口连通，它们的回水口分别与板式换热器22连通。具体地，如图2所示，循环水泵21、与该循环水泵21的出水口连通的五条热交换支路管道、与这五条热交换支路管道的回水口连通的板式换热器22沿水流的流动方向依次设置，膨胀水箱23位于板式换热器22与循环水泵21之间。此外，在板式换热器22与膨胀水箱23之间还设有电动三通阀、水压开关、压力表等，在膨胀水箱23与循环水泵21之间还设有自动排气阀和压力传感器等，在循环水泵21与五条热交换支路管道的进水口之间还设有压力表和温度传感器等。其中，前述阀体等部件在图2中对应的英文缩写为：电动三通阀-TV，水压开关-WPS，压力表-WPo，自动排气阀-AV，压力传感器-SP，压力表-WPi，温度传感器-To。
如图1所示，在位于第一隔板41右侧的壳体空间内靠近其下部安装有一氦压缩机3，该氦压缩机3位于二次水循环系统2的正下方，氦压缩机3为核磁设备的一部分，为了维修方便和保证其及时散热，该氦压缩机3通常安装在与核磁设备10配套设置的热交换机组的壳体1内。
如图3～5所示，在位于第一隔板41左侧的壳体空间内靠近其前后方向上的中部设置有多块隔板，这多块隔板几乎设置在壳体1的整个上下方向上，由这多块隔板和第一隔板41共同围成一密闭腔室，在本发明中，该密闭腔室被定义为换热腔，将位于换热腔前侧的壳体空间定义为送风腔42，将位于换热腔后侧的壳体空间定义为回风腔43，三者在前后方向上由后至前依次排列为回风腔43、换热腔和送风腔42且这三者依次连通，本发明中，由回风腔43、换热腔和送风腔42共同构成气流循环腔。在置于换热腔与送风腔42之间的第二隔板44上开设有多个开口且这多个开口在上下方向上间隔排列呈一列，在每个开口处安装一送风机5。前述冷冻水盘管24收装在换热腔内，该冷冻水盘管24连同相关管件构成二次水循环系统2的五条热交换支路中的一条支路。
另外，在核磁设备10的安装场地内还设有一次水循环系统，该一次水循环系统用以与前述二次水循环系统2进行换热。如图1～2所示，它通常包括在核磁设备10的安装场地内设置的场地冷水机6、连通该场地冷水机6与板式换热器22的一次水进水管61和用以将流经板式换热器22的一次水排出的一次水回水管62。在一次水进水管61上通常配置有对流入板式换热器22内的水进行过滤的Y型过滤器，在一次水回水管62上配置有流量开关，其中，Y型过滤器和流量开关在图2中对应的英文缩写为WF和FS。
如图1和2所示，热交换机组的壳体1的左侧呈敞开设置(即未配置左面板)，核磁设备10整体呈竖立设置的长方体状且该核磁设备10的右侧亦呈敞开设置，并且热交换机组与核磁设备10的彼此紧贴的一面(即热交换机组的壳体1的左侧与核磁设备10的右侧)这两者的规格尺寸相同。实际应用时，热交换机组与核磁设备10这两者并排紧贴设置，且前者的左端面与后者的右端面相对接使热交换机组与核磁设备10连通。在热交换机组的壳体1的左端面与核磁设备10的右端面这两者相对接处设有密封条，该密封条通过前述紧贴设置的两端面压实，通过密封条使热交换机组与核磁设备10相对接处形成密封连接，以防止气流泄出。
下面结合上述结构描述参照图1～2对本发明所述的核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组的工作模式进行简单地描述。
二次水循环系统2中的温度较低的二次水由循环水泵21的出水口流出后分别进入五条热交换支路管道，这五条热交换支路管道分别供给梯度放大器8、梯度线圈9、射频放大器7、氦压缩机3和前述收装在换热腔内的冷冻水盘管24，其中，射频放大器7设置在核磁设备10的与热交换机组壳体1紧贴设置的一侧的上方，梯度放大器8设置在同侧的下方；前述五条热交换支路管道中的二次水完成换热后变成温度较高的二次水，这部分温度较高的二次水由五条热交换支路管道的末端统一汇集至板式换热器22内的二次水流通管道中。同时，一次水循环系统中，场地冷水机6提供6～12°的冷水为冷源，场地冷水机6中的温度较低的一次水经由一次水进水管61流入板式换热器22内的一次水流通管道中。温度较高的二次水与温度较低的一次水在板式换热器22内进行换热，完成换热后的温度较低的二次水经过调节控制后进入循环水泵21内，从而完成整个二次水循环；完成换热后的温度较高的一次水通过一次水回水管62从板式换热器22排出。如此重复上述过程，依次循环，即为本发明所述热交换机组的水-水换热模式，其循环路径在图2中用虚线表示。另外，通过安装在板式换热器22的进出水口之间的电动三通调节阀可以对前述二次水循环回路中的水的温度进行无级调节，从而精确控制核磁设备内的循环水的温度。
二次水循环系统2中的其中一条热交换支路管道包括前述冷冻水盘管24，换句话说，即冷冻水盘管24构成该热交换支路管道的一部分，该冷冻水盘管24的两端分别通过管件与循环水泵21和板式换热器22连通，由冷冻水盘管24提供冷源。换热腔内的温度较低的空气在多个送风机5的作用下被送入送风腔42内，而后这部分温度较低的空气依次被送入送风腔42、核磁设备10并在核磁设备内对相关部件(核磁设备中的控制柜、梯度放大器8、射频放大器7等)进行降温或换热，完成换热后的温度较高的空气流入回风腔43内，经由回风腔43进入换热腔内并流经冷冻水盘管24，在换热腔内温度较高的空气与冷冻水盘管24所携带的冷量进行换热，使这部分空气变成低温气体，这部分低温气体在多个送风机5的作用下进入下一个气流循环过程，如此重复，即为本发明所述热交换机组的风冷换热模式，其循环路径在图2中用“一点划线”表示。
值得注意的是，风冷换热模式是核磁设备与热交换机组所组成的密闭空间内的空气的循环流动，这两个装置外部的气流不参加循环换热，这样能将核磁设备内的电磁电路与外界灰尘隔开，避免外部灰尘弄脏核磁设备内的电磁电路，使核磁设备内部保持一清洁的环境，有利于提高核磁设备的使用寿命。
由上，本发明所述的热交换机组既能实现水-水换热模式，又能实现风冷换热模式，解决了核磁设备的风冷换热问题，有利于提高换热效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种核磁设备用集风冷水冷于一体的热交换机组，所述热交换机组具有一壳体，在该壳体内设有用以对核磁设备的电控部分进行降温的二次水循环系统，在所述核磁设备的安装场地内设有用以与该二次水循环系统进行换热的一次水循环系统，其特征在于，
所述壳体与所述核磁设备并排紧贴设置且两者的彼此紧贴的一面敞开设置以使所述壳体与核磁设备内部连通，
在所述壳体内于靠近所述核磁设备的一侧形成依次连通的回风腔、换热腔和送风腔，并所述回风腔和送风腔分别与所述核磁设备连通，在所述换热腔内设有构成所述二次水循环系统的其中一条热交换支路的换热设备，在实现所述换热腔与送风腔相连通的开口处配置有送风机。
2.根据权利要求1所述的热交换机组，其特征在于，所述壳体整体为左侧敞口且竖立设置的长方体状部件，所述回风腔、换热腔和送风腔形成在该长方体状部件的左侧且这三者在前后方向上由后至前依次设置。
3.根据权利要求2所述的热交换机组，其特征在于，所述回风腔、换热腔和送风腔形成在所述长方体状部件的整个上下方向上，所述送风机为多个且沿前述上下方向间隔设置。
4.根据权利要求1所述的热交换机组，其特征在于，所述换热设备为翅片管式散热器或盘管式散热器。
5.根据权利要求1所述的热交换机组，其特征在于，所述二次水循环系统包括沿水流的循环流动方向依次设置的循环水泵、与该循环水泵的出水口连通的五条热交换支路管道、与这五条热交换支路管道的回水口连通的板式换热器，以及位于该板式换热器与所述循环水泵之间的膨胀水箱，
所述换热设备构成置于所述换热腔内的热交换支路管道的一部分。
6.根据权利要求5所述的热交换机组，其特征在于，所述二次水循环系统还包括设置在所述板式换热器与所述膨胀水箱之间的电动三通阀、水压开关、压力表，设置在所述膨胀水箱与所述循环水泵之间的自动排气阀和压力传感器，以及设置在所述循环水泵与所述五条热交换支路管道的进水口之间的压力表和温度传感器。
7.根据权利要求5所述的热交换机组，其特征在于，所述一次水循环系统在所述板式换热器内与所述二次水循环系统进行热交换，所述一次水循环系统包括在所述核磁设备的安装场地内设置的场地冷水机、连通该场地冷水机与所述板式换热器的一次水进水管和用以将流经所述板式换热器的一次水排出的一次水排水管。
8.根据权利要求7所述的热交换机组，其特征在于，在所述一次水进水管上配置有Y型过滤器，在所述一次水排水管上配置有流量开关。
9.根据权利要求1所述的热交换机组，其特征在于，在所述核磁设备的与所述热交换机组壳体紧贴设置的一侧靠近其上方设有射频放大器，靠近其下方设有梯度放大器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A heat exchange unit that integrates air and cold water cooling for nuclear magnetic equipment Effective date of registration: 20230529 Granted publication date: 20170118 Pledgee: Beijing first financing Company limited by guarantee Pledgor: AIRSYS REFRIGERATION ENGINEERING TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980042101 |