CN105651057B - 冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷却系统。该冷却系统包括：冷媒供应单元，用于冷却待冷却物的冷却单元，液封槽和冷媒回收单元。冷却单元与冷媒供应单元通过冷媒输入管相连通；冷媒回收单元包括冷媒回收管组和真空泵组。冷媒回收管组包括通过同一端口连通设置的冷媒回收支管、真空管和虹吸管，真空泵组与真空管连接，冷媒回收支管与冷却单元相连通，虹吸管与液封槽相连通，冷媒供应单元所在的水平面高于液封槽所在的水平面。由于冷媒供应单元和液封槽之间存在一定高度差，冷媒供应单元内的冷却水能够克服管道阻力后自行进入液封槽。由于整个冷却系统为负压，当冷却单元出现破裂时，冷煤不会或者很少出现外溢现象，从而有利于减轻冷媒外溢造成的生产事故。

Description

冷却系统

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体而言，涉及一种冷却系统。

背景技术

冶金过程中需要对高温冶金炉的内衬进行冷却以使炉体内衬保持较低的温度，这有利于减缓炉体侵蚀，从而达到延长炉体寿命的目的。通常情况下，采用正压冷却方式进行冷却。正压冷却就是冷却水系统从进水端到出水端管道中水压始终保持高于一个大气压，在这种环境下进行冷却水压力与流量调节达到及时带走被冷却物体表面热量的目的。

正压冷却具有操作简便、水压和水量易于调节和冷却效果明显等特点，但同时也存在不足之处。如由于走管角度过大或管路内有空气残留等原因造成冷却水的流阻变化而影响液体流动，同时使用正压冷却方式进行冷却时，如果冷却水套破损会导致大量冷却水外溢，进而造成严重的安全生产事故。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种冷却系统，以解决使用正压冷却时存在的水流阻力大和安全隐患大的问题。

为了实现上述目的，本发明一个方面提供了一种冷却系统，该冷却系统包括：冷媒供应单元；用于冷却待冷却物的冷却单元，通过冷媒输入管与冷媒供应单元相连通；液封槽；冷媒回收单元，包括冷媒回收管组和真空泵组，冷媒回收管组包括通过同一端口连通设置的冷媒回收支管、真空管和虹吸管，真空泵组与真空管连接，冷媒回收支管与冷却单元相连通，虹吸管与液封槽相连通，冷媒供应单元所在的水平面高于液封槽所在的水平面。

进一步地，冷媒供应单元包括：换热装置；冷媒储槽，与换热装置相连；以及冷媒供应槽，具有与冷媒储槽相连的端口和与冷却单元相连的端口。

进一步地，冷媒供应单元还包括冷媒缓冲箱，冷媒缓冲箱设置于冷媒供应槽与冷媒储槽之间的流路上。

进一步地，冷媒供应槽内设置有第一溢流板，第一溢流板将冷媒供应槽分隔成第一供应格、第二供应格，第一溢流板的高度低于冷媒供应槽的侧壁的高度，冷媒储槽与第一供应格相连，冷媒输入管与第二供应格相连。

进一步地，冷媒供应槽内还设置有第二溢流板，第二溢流板将第二供应格分隔成第一子供应格和第二子供应格，第二溢流板的高度低于冷媒供应槽的侧壁的高度，冷媒输入管与第一子供应格相连，液封槽与第二子供应格相连。

进一步地，冷却系统还包括冷媒回收单元，冷媒回收单元与液封槽相连。

进一步地，液封槽设置有两块第三溢流板，第三溢流板将液封槽分隔成第一液封格、第二液封格和第三液封格，第三溢流板的高度低于液封槽的侧壁的高度，第二子供应格与第一液封格相连，虹吸管与第二液封格相连，冷媒回收单元与第三液封格相连。

进一步地，真空管上设置有阀门。

进一步地，冷媒供应单元还包括第一冷媒输送泵，第一冷媒输送泵设置于冷媒储槽冷媒储槽与冷媒缓冲箱之间的流路上。

进一步地，冷媒储槽与冷媒回收单元相连通，冷却系统还包括第二冷媒输送泵，第二冷媒输送泵设置于冷媒储槽与冷媒回收单元之间的流路上。

进一步地，冷却单元包括水套，水套通过冷媒输入管与冷媒供应单元相连通。

应用本发明的技术方案，开启真空泵组将冷媒输入管、冷媒回收支管、真空管及虹吸管内空气排出，冷媒供应单元和液封槽内的冷媒在大气压力作用下分别进入冷媒输入管及虹吸管，当冷媒输入管和虹吸管内的液面上升到一定高度且二者达到一定高差时，虹吸现象便形成。由于冷媒供应单元和液封槽之间存在一定高度差，冷媒供应单元内的冷却水能够克服管道阻力后自行进入液封槽。同时由于整个冷却系统为负压，即使冷却单元有破裂现象出现时，冷煤不会或者很少出现外溢现象，从而有利于减轻冷媒外溢造成的安全生产事故。由此可知本发明提供的冷却系统不仅有利于降低冷却过程中的液流阻力，同时还有利于减少安全隐患。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的一种典型的实施方式提供的冷却系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、冷媒供应单元；11、换热装置；12、冷媒储槽；13、冷媒供应槽；131、第一溢流板；132、第二溢流板；20、冷却单元；21、冷媒输入管；30、液封槽；31、第三溢流板；40、冷媒回收单元；41、冷媒回收管组；411、冷媒回收支管；412、真空管；413、虹吸管；42、真空泵组；50、冷媒缓冲箱；60、第一冷媒输送泵；70、第二冷媒输送泵。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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发明。

正如背景技术所描述的，现有的正压冷却时存在的水流阻力大和安全隐患大的问题。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种冷却系统，如图1所示，该冷却系统包括：冷媒供应单元10，用于冷却待冷却物的冷却单元20，液封槽30和冷媒回收单元40。冷却单元20与冷媒供应单元10通过冷媒输入管21相连通；冷媒回收单元40包括冷媒回收管组41和真空泵组42。冷媒回收管组41包括通过同一端口连通设置的冷媒回收支管411、真空管412和虹吸管413，真空泵组42与真空管412连接，冷媒回收支管411与冷却单元20相连通，虹吸管413与液封槽30相连通，冷媒供应单元10所在的水平面高于液封槽30所在的水平面。

当需要对待冷却物进行冷却时，开启真空泵组42将冷媒输入管21、冷媒回收支管411、真空管412及虹吸管413内空气排出，冷媒供应单元10和液封槽30内的冷媒在大气压力作用下分别进入冷媒输入管21及虹吸管413，当冷媒输入管21和虹吸管413内的液面上升到一定高度且二者达到一定高差时，虹吸现象便形成。由于冷媒供应单元10和液封槽30之间存在一定高度差，冷媒供应单元10内的冷却水能够克服管道阻力后自行进入液封槽30。同时由于整个冷却系统为负压，即使冷却单元20有破裂现象出现时，冷煤不会或者很少出现外溢现象，从而有利于减轻冷媒外溢造成的安全生产事故。由此可知本发明提供的冷却系统不仅有利于降低冷却过程中的液流阻力，同时还有利于减少安全隐患。

实际使用过程中真空泵组42可以根据整套冷却系统中的真空度决定其应处于开启或关闭状态，水套泄漏情况也可依据冷媒回收支管411的流量和抽真空单元的启停工作频率来判断，冷媒包括但不限于水。使用水作为冷媒有利于降低冷却成本，同时水作为冷媒还具有较高的冷却效率。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷媒供应单元10包括换热装置11，冷媒储槽12，以及冷媒供应槽13，冷媒储槽12与换热装置11相连，冷媒供应槽13具有与冷媒储槽12相连的端口，还具有与冷却单元20相连的端口。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷媒供应单元10还包括冷媒缓冲箱50，该冷媒缓冲箱50设置于冷媒供应槽13与冷媒储槽12之间的流路上。虹吸现象的形成需要在冷媒回收管路和虹吸管413路上保持一定的真空度。冷媒工艺槽中的页面波动有可能会导致冷媒输入管21的密封性变差从而破坏虹吸现象的持续性。在冷媒供应槽13与冷媒储槽12之间设置冷媒缓冲箱50有利于减少冷媒供应槽13中液面的波动性，从而有利于维持虹吸现象的稳定性。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷媒供应槽13内设置有第一溢流板131，第一溢流板131的高度低于冷媒供应槽13的侧壁的高度。第一溢流板131将冷媒供应槽13分隔成第一供应格、第二供应格，冷媒储槽12与第一供应格相连，冷媒输入管21与第二供应格相连。设置第一溢流板131有利于进一步降低冷媒供应单元10中液面的波动性，从而有利于进一步提高虹吸现象的稳定性。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷媒供应槽13内还设置有第二溢流板132，第二溢流板132的高度低于冷媒供应槽13的侧壁的高度。第二溢流板132将第二供应格分隔成第一子供应格和第二子供应格，冷媒输入管21与第一子供应格相连，液封槽30与第二子供应格相连。设置第二溢流板132将第二供应格分隔成第一子供应格和第二子供应格有利于在保证虹吸现象稳定性的同时，将冷媒供应槽13中多余的冷媒进行回收。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷却系统还包括冷媒回收单元40，冷媒回收单元40与液封槽30相连。有利于回收液封槽30中的冷媒。

在一种优选的实施例中，参见图1，液封槽30设置有两块第三溢流板31，第三溢流板31的高度低于液封槽30的侧壁的高度。第三溢流板31将液封槽30分隔成第一液封格、第二液封格和第三液封格，第二子供应格与第一液封格相连，虹吸管413与第二液封格相连，冷媒回收单元40与第三液封格相连。

如前文所述，虹吸现象需要同时保持冷媒回收支管411和虹吸管413中的真空度，因而设置两块第三溢流板31有利于降低液封槽30中液面的波动性，从而提高冷媒回收管和虹吸管413中的密封性，进而有利于提高虹吸现象的稳定性。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷媒储槽12与冷媒回收单元40相连通，冷却系统还包括设置于冷媒储槽12与冷媒回收单元40之间的流路上的第二冷媒输送泵70。冷媒储槽12与冷媒回收单元40相连通有利于将回收到的冷媒进行循环利用。

在一种优选的实施例中，参见图1，真空管412上设置有阀门。在真空管上设置阀门，有利于根据需要进一步调整冷却系统中的真空度。

在一种优选的实施例中，参见图1，冷媒供应单元10还包括设置于冷媒储槽与冷媒缓冲箱50之间的流路上的第一冷媒输送泵60。设置第一冷媒输送泵60能够为冷媒从冷媒储槽12流向冷媒缓冲箱50的过程中提供动力。

本申请提供的上述冷却系统中，冷却单元20的结构不限，只要能够起到冷却的作用即可。在一种优选的实施例中，冷却单元20包括通过冷媒输入管21与冷媒供应单元10相连通的水套。水套作为冷却单元不仅结构简单、使用方便，而且还具有成本低，易于更换等特点。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括：

冷媒供应单元(10)；

用于冷却待冷却物的冷却单元(20)，通过冷媒输入管(21)与所述冷媒供应单元(10)相连通；

液封槽(30)；

冷媒回收单元(40)，包括冷媒回收管组(41)和真空泵组(42)，所述冷媒回收管组(41)包括通过同一端口连通设置的冷媒回收支管(411)、真空管(412)和虹吸管(413)，所述真空泵组(42)与所述真空管(412)连接，所述冷媒回收支管(411)与所述冷却单元(20)相连通，所述虹吸管(413)与所述液封槽(30)相连通，所述冷媒供应单元(10)所在的水平面高于所述液封槽(30)所在的水平面；

所述冷媒供应单元(10)包括：冷媒供应槽(13)，具有与所述冷却单元(20)相连的端口；所述冷媒供应槽(13)内设置有第一溢流板(131)，所述第一溢流板(131)将所述冷媒供应槽(13)分隔成第一供应格、第二供应格，所述第一溢流板(131)的高度低于所述冷媒供应槽(13)的侧壁的高度，所述冷媒储槽(12)与所述第一供应格相连，所述冷媒输入管(21)与所述第二供应格相连。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒供应单元(10)包括：

换热装置(11)；

冷媒储槽(12)，与所述换热装置(11)相连；以及

冷媒供应槽(13)，具有与所述冷媒储槽(12)相连的端口。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒供应单元(10)还包括冷媒缓冲箱(50)，所述冷媒缓冲箱(50)设置于所述冷媒供应槽(13)与所述冷媒储槽(12)之间的流路上。

4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒供应槽(13)内还设置有第二溢流板(132)，所述第二溢流板(132)将所述第二供应格分隔成第一子供应格和第二子供应格，所述第二溢流板(132)的高度低于所述冷媒供应槽(13)的侧壁的高度，所述冷媒输入管(21)与所述第一子供应格相连，所述液封槽(30)与所述第二子供应格相连。

5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括冷媒回收单元(40)，所述冷媒回收单元(40)与所述液封槽(30)相连。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述液封槽(30)设置有两块第三溢流板(31)，所述第三溢流板(31)将所述液封槽(30)分隔成第一液封格、第二液封格和第三液封格，所述第三溢流板(31)的高度低于所述液封槽(30)的侧壁的高度，所述第二子供应格与所述第一液封格相连，所述虹吸管(413)与所述第二液封格相连，所述冷媒回收单元(40)与所述第三液封格相连。

7.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒储槽(12)与所述冷媒回收单元(40)相连通，所述冷却系统还包括第二冷媒输送泵(70)，所述第二冷媒输送泵(70)设置于所述冷媒储槽(12)与所述冷媒回收单元(40)之间的流路上。

8.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述真空管(412)上设置有阀门。

9.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述冷媒供应单元(10)还包括第一冷媒输送泵(60)，所述第一冷媒输送泵(60)设置于所述冷媒储槽(12)冷媒储槽与所述冷媒缓冲箱(50)之间的流路上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却单元(20)包括水套，所述水套通过所述冷媒输入管(21)与所述冷媒供应单元(10)相连通。