CN110442160B - 一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，其创新点在于：包括空气压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、止回阀、压力变送器、手动排气阀、安全阀、液位计和缓冲罐，所述空气压缩机的出气口同时与第一电磁阀的进口和第二电磁阀的进口相连通，所述第二电磁阀的出口与止回阀的进口相连通，所述止回阀的出口、压力变送器、手动排气阀和安全阀均与缓冲罐相连通，所述缓冲罐上设有与其相连通的液位计，所述缓冲罐具有进水口和出水口。本发明利用空气对密闭式循环冷却系统进行稳压，解决了系统运行时消耗氮气需要频繁更换的问题，提高了密闭式循环冷却系统在氮气运输困难区域的适应能力，扩大了系统的应用范围。

Description

一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置

技术领域

本发明涉及一种空气稳压装置，具体涉及一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置。

背景技术

目前，以纯水作为冷却介质的密闭式循环冷却系统正得到日益广泛的应用，这种设备通过水泵将冷却水带入电子元件散热器进行热交换带走热量，再通过外冷水风换热器与环境发生热交换，以起到降低电子元件温度的作用。但是冷却水的体积会随着温度的变化发生膨胀或者收缩，若密闭式系统中未设置稳压系统，则系统的压力会发生剧烈的变化，极大地影响密闭式循环冷却系统运行的稳定性，并进一步影响电子元件的散热效果。

目前密闭式循环冷却系统主要采用氮气稳压的方式控制系统压力，但是氮气稳压系统的弊端是经常漏气、补气，这就需要经常更换氮气瓶。由于有些地区氮气的运输受到限制，所以经常更换氮气对于工程现场来说不是很方便。

发明内容

本发明的目的是：提供一种利用空气稳压的用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，解决了系统运行时消耗氮气需要频繁更换的问题，提高了密闭式循环冷却系统在氮气运输困难区域的适应能力，扩大了系统的应用范围。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，其创新点在于：包括空气压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、止回阀、压力变送器、手动排气阀、安全阀、液位计和缓冲罐，

所述空气压缩机的出气口同时与第一电磁阀的进口和第二电磁阀的进口相连通，所述第二电磁阀的出口与止回阀的进口相连通，所述止回阀的出口、压力变送器、手动排气阀和安全阀均与缓冲罐相连通，

所述缓冲罐上设有与其相连通的液位计，所述缓冲罐具有进水口和出水口。

在上述技术方案中，还包括球阀，所述止回阀的出口与缓冲罐之间连接的管路上还设有球阀。

在上述技术方案中，所述空气压缩机的进气口处设有滤芯。

在上述技术方案中，所述缓冲罐的进水口处设有进水管，且进水管的管路上设有开关阀，所述缓冲罐的出水口处设有出水管，且出水管的管路上设有排水阀。

在上述技术方案中，所述球阀、压力变送器、手动排气阀和安全阀均通过管路与缓冲罐的顶部相连通。

在上述技术方案中，所述缓冲罐的进水口设在罐体侧壁的中下部，缓冲罐的出水口设在罐体的底部。

本发明所具有的积极效果是：采用本发明的用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置后，由于本发明包括空气压缩机、第一电磁阀、第二电磁阀、止回阀、压力变送器、手动排气阀、安全阀、液位计和缓冲罐，

所述空气压缩机的出气口同时与第一电磁阀的进口和第二电磁阀的进口相连通，所述第二电磁阀的出口与止回阀的进口相连通，所述止回阀的出口、压力变送器、手动排气阀和安全阀均与缓冲罐相连通，

所述缓冲罐上设有与其相连通的液位计，所述缓冲罐具有进水口和出水口；

其中，所述空气压缩机为静音无油压缩机；

所述第一电磁阀为常开电磁阀，第二电磁阀为常闭电磁阀，均所述空气压缩机运行时的出口压力需为大气压，每次运行完毕要对空气压缩机的出口进行泄压，当所述空气压缩机运行进行补气时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，当所述空气压缩机补气完成后，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀；

所述止回阀为单向阀，在补气时空气可通过，补气完成后空气反向截止；

所述压力变送器能对缓冲罐内的压力进行检测，当压力低于空气压缩机设定的补气压力时，空气压缩机运行开始补气，当压力高于空气压缩机设定的停止压力时，空气压缩机停止补气；

所述手动排气阀在密闭式循环冷却系统进行补水和放水时打开，提高补水、放水速度；

所述安全阀用于整个系统的压力保护，压力高于安全阀设定值时，阀门自动打开排气，防止系统压力过高；

所述缓冲罐的进水口与密闭式循环冷却系统去离子水的出口相连通，出水口与系统主水泵的进口相连通，可对整个系统的压力进行有效控制；

工作过程：当密闭式循环冷却系统运行时，系统温度变化造成系统中冷却水的体积变化，水的体积变化导致稳压装置的缓冲罐发生压力变化，所述压力变送器对缓冲罐的压力进行监测，若压力在空气压缩机设置的进气压力和安全阀设置的排气压力之间，系统的压力正常，稳压系统也不会产生任何动作；

当密闭式循环冷却系统温度持续升高，冷却水体积膨胀，导致缓冲罐的液位升高，同时缓冲罐内气压升高，当压力升高到安全阀设置的安全压力时，安全阀自动打开进行排气，降低缓冲罐内部压力，防止压力过高，同时保证整个系统的压力在正常范围内。

当密闭式循环冷却系统温度持续降低，冷却水体积收缩，导致缓冲罐液位降低，同时缓冲罐内气压降低，当压力降低到空气压缩机启动压力和第二电磁阀打开压力时，空气压缩机运行，第二电磁阀打开，向缓冲罐内进行补气，使得稳压装置的压力持续升高。当压力升高到空气压缩机的停止压力时，空气压缩机停止运行，不再对系统内进行补气，第二电磁阀关闭，第一电磁阀打开，卸空空气压缩机出口的残余气体，为下次空压机运行做好准备。

本发明的优点在于：(1)，本发明利用空气压缩机对缓冲罐进行补气，通过第一电磁阀进行放气，使得缓冲罐内压力控制在目标区域内，解决了密闭式循环系统因为温度变化导致的系统压力变化过大的问题，提高了系统的可靠性；(2)本发明采用空气压缩机取代氮气进行稳压，解决了系统运行时消耗氮气需要频繁更换的问题，显著的提高了密闭式循环冷却系统在氮气运输困难区域的适应能力，扩大了系统的应用范围。

附图说明

图1是本发明的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及给出的实施例，对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

如图1所示，一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，包括空气压缩机1、第一电磁阀2、第二电磁阀3、止回阀4、压力变送器6、手动排气阀7、安全阀8、液位计9和缓冲罐10，

所述空气压缩机1的出气口同时与第一电磁阀2的进口和第二电磁阀3的进口相连通，所述第二电磁阀3的出口与止回阀4的进口相连通，所述止回阀4的出口、压力变送器6、手动排气阀7和安全阀8均与缓冲罐10相连通，

所述缓冲罐10上设有与其相连通的液位计9，所述缓冲罐10具有进水口和出水口。

如图1所示，为了方便对空气压缩机进行维护，本发明还包括球阀5，所述止回阀4的出口与缓冲罐10之间连接的管路上还设有球阀5。所述球阀5为常开球阀，本发明在正常运行时为打开状态，当空气压缩机1出现故障时，可关闭球阀5，可对空气压缩机1进行检修。

如图1所示，为了能够对吸入空气压缩机的空气进行过滤，所述空气压缩机1的进气口处设有滤芯12。

如图1所示，为了方便接入密闭式循环冷却系统，所述缓冲罐10的进水口处设有进水管101，且进水管101的管路上设有开关阀13，所述缓冲罐10的出水口处设有出水管102，且出水管102的管路上设有排水阀11。使用时，所述缓冲罐的进水口与密闭式循环冷却系统去离子水的出口相连通，出水口与系统主水泵的进口相连通，可对整个系统的压力进行有效控制。

如图1所示，为了使得设计更优化，以及罐体的顶部方便安装固定，所述球阀5、压力变送器6、手动排气阀7和安全阀8均通过管路与缓冲罐10的顶部相连通。

如图1所示，为了使得本发明结构更加合理，所述缓冲罐10的进水口设在罐体侧壁的中下部，缓冲罐10的出水口设在罐体的底部。

其中，所述空气压缩机1为静音无油压缩机，可以选用型号为或者为的空气压缩机；

所述第一电磁阀1为常开电磁阀，第二电磁阀2为常闭电磁阀，可以选用品牌为丹佛斯型号为6013_125317_G1/4_6BAR_24VDC_接线端子，或者品牌为宝帝型号为EV210A2.5S_G1/4_0.17_12bar_-10-100℃_FKM_AM024D的电磁阀，所述空气压缩机运行时的出口压力需为大气压，每次运行完毕要对空气压缩机的出口进行泄压，当所述空气压缩机运行进行补气时，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，当所述空气压缩机补气完成后，打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀；

所述止回阀4为单向阀，可以选用品牌为捷锐型号为SS-CV13-NT8-NT8-R-1，或者品牌为南京中鼎型号为YSP800_1/2″/PN16_316的止回阀，在补气时空气可通过，补气完成后空气反向截止；

所述压力变送器6能对缓冲罐内的压力进行检测，可以选用品牌是威卡，型号为A-10_0-10bar_4-20mA_G1/4_PG9_0.5级，者为品牌是丹佛斯，型号为MBS3000-2011-1GB04的压力变送器，当压力低于空气压缩机设定的补气压力时，空气压缩机运行开始补气，当压力高于空气压缩机设定的停止压力时，空气压缩机停止补气；

所述手动排气阀7在密闭式循环冷却系统进行补水和放水时打开，可以选用品牌是爱尔特，型号为A195_3/8"，或者品牌是曼肯贝格，型号为EB1.12-G3/4XG1的手动排气阀，提高系统的补水、放水速度；

所述安全阀8用于整个系统的压力保护，可以选用品牌是捷锐，型号为SS-RV31-TF8M，或者品牌为上海尼兹，型号为S10_3bar_1/2"的安全阀，压力高于安全阀设定值时，阀门打开排气，防止系统压力过高；

本发明工作过程：使用前，所述空气压缩机1、第一电磁阀2、第二电磁阀3分别与密闭式循环冷却系统的控制部分相应的连接端电气连接，所述缓冲罐的进水口与密闭式循环冷却系统去离子水的出口相连通，出水口与系统主水泵的进口相连通，可对整个系统的压力进行有效控制；

当密闭式循环冷却系统运行时，系统温度变化造成系统中冷却水的体积变化，水的体积变化导致稳压装置的缓冲罐10发生压力变化，所述压力变送器6对缓冲罐10的压力进行监测，若压力在空气压缩机1设置的进气压力和安全阀8设置的排气压力之间，系统的压力正常，稳压系统也不会产生任何动作；

当密闭式循环冷却系统温度持续升高，冷却水体积膨胀，导致缓冲罐10的液位升高，同时缓冲罐10内气压升高，当压力升高到安全阀8设置的安全压力时，安全阀8自动打开进行排气，降低缓冲罐10内部压力，防止压力过高，同时保证整个系统的压力在正常范围内。

当密闭式循环冷却系统温度持续降低，冷却水体积收缩，导致缓冲罐10液位降低，同时缓冲罐10内气压降低，当压力降低到空气压缩机1启动压力和第二电磁阀3打开压力时，空气压缩机1运行，第二电磁阀3打开，向缓冲罐10内进行补气，使得稳压装置的压力持续升高。当压力升高到空气压缩机1的停止压力时，空气压缩机1停止运行，不再对系统内进行补气，第二电磁阀3关闭，第一电磁阀2打开，卸空空气压缩机出口的残余气体，为下次空压机运行做好准备。

本发明的优点在于：(1)，本发明利用空气压缩机对缓冲罐进行补气，通过第一电磁阀进行放气，使得缓冲罐内压力控制在目标区域内，解决了密闭式循环系统因为温度变化导致的系统压力变化过大的问题，提高了系统的可靠性；(2)本发明采用空气压缩机取代氮气进行稳压，解决了系统运行时消耗氮气需要频繁更换的问题，显著的提高了密闭式循环冷却系统在氮气运输困难区域的适应能力，扩大了系统的应用范围。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，其特征在于：包括空气压缩机(1)、第一电磁阀(2)、第二电磁阀(3)、止回阀(4)、球阀(5)、压力变送器(6)、手动排气阀(7)、安全阀(8)、液位计(9)和缓冲罐(10)，

所述空气压缩机(1)的进气口处设有滤芯(12)，所述空气压缩机(1)的出气口同时与第一电磁阀(2)的进口和第二电磁阀(3)的进口相连通，所述第二电磁阀(3)的出口与止回阀(4)的进口相连通，所述止回阀(4)的出口、压力变送器(6)、手动排气阀(7)和安全阀(8)均与缓冲罐(10)相连通，所述止回阀(4)的出口与缓冲罐(10)之间连接的管路上还设有球阀(5)，

所述缓冲罐(10)上设有与其相连通的液位计(9)，所述缓冲罐(10)具有进水口和出水口。

2.根据权利要求1所述的用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，其特征在于：所述缓冲罐(10)的进水口处设有进水管(101)，且进水管(101)的管路上设有开关阀(13)，所述缓冲罐(10)的出水口处设有出水管(102)，且出水管(102)的管路上设有排水阀(11)。

3.根据权利要求1所述的用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，其特征在于：所述球阀(5)、压力变送器(6)、手动排气阀(7)和安全阀(8)均通过管路与缓冲罐(10)的顶部相连通。

4.根据权利要求2所述的用于密闭式循环冷却系统的空气稳压装置，其特征在于：所述缓冲罐(10)的进水口设在罐体侧壁的中下部，缓冲罐(10)的出水口设在罐体的底部。

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