CN106679259A - 冷却水循环使用处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了冷却水循环使用处理设备，包括第一水冷循环系统和备用的第二水冷循环系统；所述第一水冷循环系统包括：气水分离器、与气水分离器连通的主循环泵、与主循环泵的三通换向阀以及加热过滤组件、板式换热器、加热器和主过滤器，其中三通换向阀、加热过滤组件和板式换热器三者两两相互连通且该加热过滤组件能自动切换水冷却介质的流通路线；所述加热器与加热过滤组件连通，主过滤器与加热器连通。其体积小不受空间的限制；具有备用冷却系统，维护时不需要停机，可以正常工作；可以分离水中的气体，保证整个系统压力稳定。

Description

冷却水循环使用处理设备

技术领域

本发明涉及一种冷却水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种冷却水循环使用处理设备。

背景技术

随着电子电力的发展，电力功率模块功率越来越大，其发热功率也随着越来越大，模块的热流密度也越来越大，功率模块的冷却方式也逐渐从自然冷却方式、型材散热器冷却方式、热管冷却方式发展成水冷冷却方式 ；而目前水冷的冷却方式中最多采用的是水冷板冷却方式。

水冷板即在金属板中加工或组装水道，水道中加工散热肋片，水冷板表面安装功率模块，运行时，冷却水从水道中流动，功率模块散发的热量从金属板传至散热肋片及冷却水，由于冷却水有极高的热容量，因此这种水冷板散热方式在大功率模块的散热方式被广为采用。

但是目前水冷板冷却方式普遍采用活水冷却，大量的纯净冷水经过水冷板升温后便排放掉，造成严重的浪费。

为了解决这一技术难题，现有技术公布号为CN 104596174 A，公开一种用于电力设备的冷却循环装置，用于自动实现该电力设备的温度调节，包括一水冷循环回路，该水冷循环回路包括一水冷板，用于降低该电力设备的工作温度，一循环水泵以及一储水箱；一探测器模块，该探测器模块位于该水冷循环回路中，用于探测该水冷循环回路中的运行参数；一控制模块，该控制模块与该水冷循环回路以及该探测器模块连接，根据该运行参数控制该水冷循环回路。

但现有技术存在有几处缺点：

1、设备零部件多而功能单一，从而导致设备整体体积大；在安装使用时会受到空间的限制；

2、只有一套冷却系统，设备维护时需要停机，影响正常工作；

3、冷却水中会含有一定的气体，它导致整个系统压力不稳，产生误报警；还有水流量达不到额定的流量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种冷却水循环使用处理设备，其体积小不受空间的限制；具有备用冷却系统，维护时不需要停机，可以正常工作；可以分离水中的气体，保证整个系统压力稳定。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：冷却水循环使用处理设备，其特征是，包括第一水冷循环系统和备用的第二水冷循环系统；所述第一水冷循环系统包括：气水分离器，其用于分离水冷却介质中的气体；

与气水分离器连通的主循环泵，其为水冷却介质流动提供动力；

与主循环泵的三通换向阀，其用于切换第二水冷循环系统；

以及加热过滤组件、加热器和主过滤器；按照进水路线，包括气水分离器、主循环泵、三通换向阀、加热过滤组件、加热器和主过滤器依次连通并构成低温水冷循环回路。

采用本技术方案，平时工作时开启其中一套水冷循环系统；设备要维护时，可以切换到另一套水冷循环系统，保证设备不停机，正常工作。

此外，现有技术的罐体、管路表面因内外表面温差大，会产生结露；加热器可以加热水冷却介质的温度从而提高外表面的温度，消除结露。

优选，还包括有板式换热器，其中三通换向阀、加热过滤组件和板式换热器三者两两相互连通且该加热过滤组件能自动切换水冷却介质的流通路线；

被冷却设备低温度时：切换到按照进水路线包括气水分离器、主循环泵、三通换向阀、加热过滤组件、加热器和主过滤器依次连通构成的低温水冷循环回路；

被冷却设备高温度时：切换到按照进水路线包括气水分离器、主循环泵、三通换向阀、板式换热器、加热过滤组件、加热器和主过滤器依次连通构成的高温水冷循环回路。

采用本发明可以根据被冷却设备的温度情况来调整进水路线。原理：被冷却设备产生的热量随纯水通过水管由主机进水口进入设备，经气水分离器分离出水中的气体，再进入主循环泵（水流动的源动力），再进入三通换向阀，从三通换向阀出来（此时可以分流）；被冷却设备低温度状态时，可以切换到由气水分离器、主循环泵、三通换向阀、加热过滤组件、加热器和主过滤器构成的低温水冷循环回路；被冷却设备高温度状态时，可以切换到由气水分离器、主循环泵、三通换向阀、板式换热器、加热过滤组件、加热器和主过滤器构成的高温水冷循环回路。

优选，还包括补水系统，其分别与第一水冷循环系统和第二水冷循环系统连通，用于对第一水冷循环系统和第二水冷循环系统补水。

采用本技术方案，设备在调试时或者系统缺少水，可以通过补水系统补入冷却水；保证水的额定流量。

优选，所述补水系统包括离子罐，其用于去除水冷却介质中的阴阳离子；与离子罐连通的精密过滤器，其用于过滤去除杂质；与精密过滤器连通的缓冲罐，其用于保证冷却水循环使用处理设备压力的平衡。

优选，所述第二水冷循环系统包括有备用主循环泵和备用板式换热器，所述备用主循环泵与主循环泵并联的连通结构设于第一水冷循环系统；所述备用板式换热器与板式换热器并联的连通结构设于第一水冷循环系统。

本技术方案中，备用主循环泵与主循环泵、备用板式换热器与板式换热器并联设置在一条水冷循环回路上，从而构成了两条水冷循环回路；一条正常使用，另一条备用。

优选，还包括有外水过滤系统和外水备用过滤系统；所述外水过滤系统包括有外水过滤器，所述外水过滤器分别与外水进水管和板式换热器连通。

与现有技术相比，本发明所具备的有益效果：

1、其结构简单、布局合理，体积小不受空间的限制，便于安装；

2、具有备用冷却系统，维护时不需要停机，可以正常工作；

3、可以分离水中的气体，保证整个系统压力稳定，不会产生误报警；同时保证水流量能达到额定的流量；

4、具有补水系统，系统能及时得到补充；

5、加热器具有可以防止罐体、管路表面结露的作用。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的第一水冷循环系统和第二水冷循环系统的路线布局示意图；

图3为本发明实施例的低温水冷循环回路和高温水冷循环回路的水流动路线示意图；

图4为本发明实施例的局部结构示意图；

图5为本发明实施例的补水系统的局部结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图5对本发明实施例做进一步说明。

冷却水循环使用处理设备，具有两条水冷循环系统,电器柜1为两条水冷循环系统提供电力。平时工作时开启其中一套水冷循环系统；设备要维护时，可以切换到另一套水冷循环系统，保证设备不停机，正常工作。

参考图1和2，第一水冷循环系统包括：气水分离器3、主循环泵9、三通换向阀13以及加热过滤组件10、板式换热器4、加热器20和主过滤器14。备用主循环泵2与主循环泵9、备用板式换热器5与板式换热器4并联设置在第一水冷循环系统上，构成了第二条水冷循环系统，为第二水冷循环系统。

见图4，气水分离器3，其用于分离水冷却介质中的气体。与气水分离器3连通的主循环泵9，其为水冷却介质流动提供动力。与主循环泵9的三通换向阀13，其用于把主循环泵9切换到备用主循环泵2。其中三通换向阀13、加热过滤组件10和板式换热器4三者两两相互连通。加热器20与加热过滤组件10连通，主过滤器14与加热器20连通。各部件之间都通过水管连接接通起来。

参考图3，被冷却设备产生的热量随纯水通过水管由主机进水口18进入设备，经气水分离器3分离出水中的气体，再进入主循环泵9（或备用主循环泵2），再进入三通换向阀13，从三通换向阀13出来（此时可以针对不同温度的被冷却设备通过加热过滤组件10进行分流；加热过滤组件10包括三通球和电动执行器（图上未视出）。加热过滤组件10内部有两条流动通道，一条是连通三通换向阀13和加热器20；另一条是连通板式换热器4（或备用板式换热器5）和加热器20。电动执行器可以控制三通球改变其内部的流通路线）。线路1由三通换向阀13流向加热过滤组件10；线路2由三通换向阀13流向板式换热器4（或备用板式换热器5）；线路3由板式换热器4（或备用板式换热器5）流向加热过滤组件10。

被冷却设备有时会处于低温状态有时处于高温状态。电动执行器会根据探测的温度情况来控制三通球改变路线。（如刚开始工作时处于低温状态，随着做功时间的增多，设备的温度会越来越高）那针对被冷却设备低温度状态时，电动执行器可以控制三通球切断路线2和路线3，切换到由气水分离器3、主循环泵9、三通换向阀13、加热过滤组件10、加热器20和主过滤器14构成的低温水冷循环回路；此路从三通换向阀13出来的水进入加热过滤组件10并经过加热器20、主过滤器14过滤后从主机出水口19流出进入被冷却设备。针对被冷却设备高温度状态时，电动执行器可以控制三通球切断路线1，切换到由气水分离器3、主循环泵9、三通换向阀13、板式换热器4（或备用板式换热器5）、加热过滤组件10、加热器20和主过滤器14构成的高温水冷循环回路。此路从三通换向阀13出来的水进入板式换热器4、加热过滤组件10并经过加热器20、主过滤器14过滤后从主机出水口19流出进入被冷却设备。其中，板式换热器4和备用板式换热器5都连接有外水过滤器15。还设置有与外水过滤器15并联连通的备用外水过滤器16。加热器20还具有可以防止罐体、管路表面结露的作用。

设备在调试时或者系统缺少水，能及时得到补充。在第一水冷循环系统和第二水冷循环系统中设置了补水系统。

参考图5，补水系统包括离子罐6，其用于去除水冷却介质中的阴阳离子；与离子罐6连通的精密过滤器8，其用于过滤去除杂质；与精密过滤器8连通的缓冲罐7，其用于保证冷却水循环使用处理设备压力的平衡。

外水过滤系统和外水备用过滤系统；外水过滤系统按照进水路线，外水通过外水管进口17进入外水过滤器15进行过滤，过滤后再进入板式换热器4，最后通过外水管出口21流出。外水备用过滤系统按照进水路线，外水通过外水管进口17进入备用外水过滤器16进行过滤，过滤后再进入备用板式换热器5，最后通过外水管出口21流出。

当检修加热过滤组件10或更换滤芯时，启用备用主过滤器11；启用时需打开备用主过滤器11两端的阀门；同时，关闭加热过滤组件10两端的阀门。备用主过滤器11的端部还设置有备用加热器22。备用加热器22也具有可以防止罐体、管路表面结露的作用。外水管进口17连接外部冷却塔进行冷却；系统在运行过程中，部分水进入离子罐6再进入精密过滤器8，过滤后进入缓冲罐7，再流入系统行程小循环；系统缺水时由补水泵补水。其中，补水系统中也有备用补水系统。与离子罐6并联接设置的备用离子罐6，接通在补水系统上。

本发明是水冷方式；如果要采用风冷，可以把板式换热器4替换成风机。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.冷却水循环使用处理设备，其特征是，包括第一水冷循环系统和备用的第二水冷循环系统；所述第一水冷循环系统包括：气水分离器，其用于分离水冷却介质中的气体；

与气水分离器连通的主循环泵，其为水冷却介质流动提供动力；

与主循环泵的三通换向阀，其用于切换第二水冷循环系统；

以及加热过滤组件、加热器和主过滤器；按照进水路线，包括气水分离器、主循环泵、三通换向阀、加热过滤组件、加热器和主过滤器依次连通并构成低温水冷循环回路。

2.根据权利要求1所述的冷却水循环使用处理设备，其特征是，还包括有板式换热器，其中三通换向阀、加热过滤组件和板式换热器三者两两相互连通且该加热过滤组件能自动切换水冷却介质的流通路线；

被冷却设备低温度时：切换到按照进水路线包括气水分离器、主循环泵、三通换向阀、加热过滤组件、加热器和主过滤器依次连通构成的低温水冷循环回路；

被冷却设备高温度时：切换到按照进水路线包括气水分离器、主循环泵、三通换向阀、板式换热器、加热过滤组件、加热器和主过滤器依次连通构成的高温水冷循环回路。

3.根据权利要求1所述的冷却水循环使用处理设备，其特征是，还包括补水系统，其分别与第一水冷循环系统和第二水冷循环系统连通，用于对第一水冷循环系统和第二水冷循环系统补水。

4.根据权利要求3所述的冷却水循环使用处理设备，其特征是，所述补水系统包括离子罐，其用于去除水冷却介质中的阴阳离子；与离子罐连通的精密过滤器，其用于过滤去除杂质；与精密过滤器连通的缓冲罐，其用于保证冷却水循环使用处理设备压力的平衡。

5.根据权利要求1或4所述的冷却水循环使用处理设备，其特征是，所述第二水冷循环系统包括有备用主循环泵和备用板式换热器，所述备用主循环泵与主循环泵并联的连通结构设于第一水冷循环系统；所述备用板式换热器与板式换热器并联的连通结构设于第一水冷循环系统。

6.根据权利要求1所述的冷却水循环使用处理设备，其特征是，还包括有外水过滤系统和外水备用过滤系统；所述外水过滤系统包括有外水过滤器，所述外水过滤器分别与外水进水管和板式换热器连通。