CN112050536B - 一种恒温冷却水循环供给系统及循环供给方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒温冷却水循环供给系统及循环供给方法，供给系统包括冷却水系统以及水箱，所述冷却水系统以及所述水箱均与待冷却设备连通，其中：所述冷却水系统的出水口通过第一管路与所述待冷却设备的进水口连通；所述冷却水系统的进水口通过第二管路与所述待冷却设备的出水口连通；所述水箱的出水口通过第三管路与所述待冷却设备的进水口连通；所述水箱的进水口通过第四管路与所述待冷却设备的出水口连通。本发明通过与现有的冷却水系统配合，在春夏秋季温度较高情况下通过阀门切换使用现有冷却水系统直接给待冷却设备冷却，冬季温度较低情况下切换阀门，由本发明的水箱给设备冷却，具有空间小、投资成本低、使用能耗低等优点。

Description

一种恒温冷却水循环供给系统及循环供给方法

技术领域

本发明涉及冷却水循环系统，特别是一种恒温冷却水循环供给系统及循环供给方法。

背景技术

汽车生产制造及研发验证过程中，需要使用种类繁多的非标及标准设备，部分设备在运行过程中会散发大量热量，为保证设备的正常稳定运行，需要为这类设备配套建设冷却水系统。冷却水系统由冷却塔、冷却水泵及管道系统组成，通常提供的冷却循环水参数为：温差ΔT＝5℃，供水温度32℃，回水温度37℃。实际使用过程中冷却水温度受外界环境温度影响，供水温度与环境温度较为接近，春秋季节温度较为适中，一般在20-30℃左右，夏季温度稍微偏高一般达到32℃，冬季受环境温度影响冷却水温度有时低至10℃以下。

一般设备只对冷却水最高温度有要求，需求不超过30-35℃，现有配套的冷却水系统可以满足设备正常工况使用需求。但部分研发设备由于其检测精度受温度影响，需求温度在一定范围内，较低或者较高温度都会影响设备的使用，目前的冷却水系统无法满足部分研发设备使用需求。

现有冷却水系统温度由冷却塔、冷却水泵及管道系统组成，冷却塔是一种将水冷却的装置，水在其中与流过的空气进行热交换致使水温下降，因而受环境温度影响大，不同季节温度存在较大偏差，无法满足部分研发设备对冷却水温度要求。

现有冷却水系统主要存在问题。

(1)冷却水系统温度受环境影响，不同季节温度范围波动大；

(2)冬季温度偏低，无法满足设备冷却需求；

(3)单独建设专门满足温度范围的冷却水系统投资成本高，占地空间大；

(4)直接在冷却水管道进入设备前设置电阻丝给循环水加热来满足冬季低温下设备冷却，耗电量大，使用成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种恒温冷却水循环供给系统及循环供给方法，以解决现有技术中的技术问题，它能够与现有的冷却水系统配合，可以实现冷却水系统温度控制在一定范围内，从而满足设备使用需求。

本发明提供了一种恒温冷却水循环供给系统，包括冷却水系统以及水箱，所述冷却水系统以及所述水箱均与待冷却设备连通，其中：

所述冷却水系统的出水口通过第一管路与所述待冷却设备的进水口连通，所述第一管路上设置有用于开闭所述第一管路的第一阀门；所述冷却水系统的进水口通过第二管路与所述待冷却设备的出水口连通，所述第二管路上设置有用于开闭所述第二管路的第二阀门；

所述水箱的出水口通过第三管路与所述待冷却设备的进水口连通，所述第三管路上依次设有循环水泵以及用于开闭所述第三管路的第三阀门；所述水箱的进水口通过第四管路与所述待冷却设备的出水口连通，所述第四管路上设有用于开闭所述第四管路的第四阀门。

如上所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其中，优选的是，所述第四管路上设有板式换热器。

如上所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其中，优选的是，所述板式换热器的出水口通过第五管路与所述冷却水系统的进水口连通，所述第五管路上设有用于开闭所述第五管路的第五阀门，所述冷却水系统的出水口通过第六管路与所述第五管路连通，所述第六管路上设有用于开闭所述第六管路的第六阀门。

如上所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其中，优选的是，所述第五管路和所述第六管路之间设置有电动温控三通调节阀。

如上所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其中，优选的是，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门均为电动蝶阀。

如上所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其中，优选的是，所述水箱内设置有自动补水装置。

如上所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其中，优选的是，所述水箱的底部连接有排水系统。

本发明还提供了一种循环供给方法，包括以下步骤：

在冷却水系统的循环水温度高于既定值时，第一阀门和第二阀门开启，第三阀门到第六阀门关闭，由冷却水系统通过第一管路和第二管路直接给待冷却设备冷却；

在冷却水系统的循环水温度低于既定值时，第三阀门到第六阀门开启，第一阀门和第二阀门关闭，由水箱通过第三管路给待冷却设备冷却，冷却水系统通过第六管路流经板式换热器带走第四管路循环水回水热量，板式换热器两侧分别连通第五管路和第六管路实现热交换。

与现有技术相比，本发明通过与现有的冷却水系统配合，在春夏秋季温度较高情况下通过阀门切换使用现有冷却水系统直接给待冷却设备冷却，冬季温度较低情况下切换阀门，由本发明的水箱给设备冷却，具有空间小、投资成本低、使用能耗低等优点，有益效果主要体现在以下几点：

(1)本发明能稳定为所需研发设备提供满足温度范围的循环水，不受季节影响；

(2)本发明结构简单，投资低，占地空间小，使用维护成本低；

(3)本发明在室内，相比在室外的原有冷却水系统水质更好，不会堵塞设备，也可四季均使用本发明所述辅助系统设备进行冷却。

附图说明

图1是本发明的平面布置图

图2是本发明的系统流程图

图3是本发明在春夏秋季时的管道运行示意图；

图4是本发明在冬季低温时的管道运行示意图。

附图标记说明：1-冷却水系统，2-水箱，3-待冷却设备，4-第一管路，5-第一阀门，6-第二管路，7-第二阀门，8-第三管路，9-循环水泵，10-第三阀门，11-第四管路，12-第四阀门，13-板式换热器，14-第五管路，15-第五阀门，16-第六管路，17-第六阀门，18-电动温控三通调节阀。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1至图4所示，本发明的实施例提供了一种恒温冷却水循环供给系统，包括冷却水系统1以及水箱2，所述冷却水系统1以及所述水箱2均与待冷却设备3连通，其中：

所述冷却水系统1，所述冷却水系统1可参考现有技术的冷却水系统1的结构布局，现有冷却水系统1温度由冷却塔、冷却水泵及管道系统组成，冷却塔是一种将水冷却的装置，水在其中与流过的空气进行热交换致使水温下降，冷却水系统1的出水口通过第一管路4与所述待冷却设备3的进水口连通，所述第一管路4上设置有用于开闭所述第一管路4的第一阀门5；所述冷却水系统1的进水口通过第二管路6与所述待冷却设备3的出水口连通，所述第二管路6上设置有用于开闭所述第二管路6的第二阀门7；春夏秋季节时，开启第一阀门5和第二阀门7，关闭后续提到的若干阀门，由外部原冷却水系统1通过第一管路4和第二管路6给待冷却设备3制冷。

所述水箱2的出水口通过第三管路8与所述待冷却设备3的进水口连通，所述第三管路8上依次设有循环水泵9以及用于开闭所述第三管路8的第三阀门10；所述水箱2的进水口通过第四管路11与所述待冷却设备3的出水口连通，所述第四管路11上设有用于开闭所述第四管路11的第四阀门12。

水箱2一般采用不锈钢成品水箱2，由不锈钢钢板焊接而成，体积根据设备的换热量计算选择，水箱2内存放一定体积的水，设置自动补水装置，水箱2补水通过外接自来水实现，设置浮球阀自动补水来维持水箱2内水量，同时水箱2内设置水箱2电加热器，用于冬天温度过低时将水箱2温度加热到设定值，来满足循环水最低温度要求，水箱2电加热器自带温度控制系统，温度低于一种值自动启动加热，温度高于一定值时停止加热。同时为保证循环水品质，一般需定期换水，水箱2底部设置排水系统，定期将水箱2内污水通过地漏排入厂区污水系统。

循环水泵9为水箱2提供动力，当冬季外部冷却水系统1温度较低不满足设备使用要求时启动循环水泵9，循环水泵9将水箱2内水通过第三管路8送至待冷却设备3入口，循环水经过待冷却设备3后带走待冷却设备3热量，温度升高后的循环水回水通过第四管路11回到水箱2内。循环水泵9一般采用一用一备的方式，提高水箱2的运行可靠性。

冬季，当冷却塔温度低于一定值时，关闭第一阀门5和第二阀门7，开启第三阀门10和第四阀门12，由水箱2给待冷却设备3制冷。水箱2内水通过水箱2电加热器加热到设定温度后，启动循环水泵9将水箱2内水通过第四管路11供送给待冷却设备3冷却。

进一步地，为保证水温稳定，防止水温过高，所述第四管路11上设有板式换热器13，板式换热器13为水箱2进行热量交换，其换热量可根据设备需求冷却水流量及温升选择，当冬季采用水箱2给待冷却设备3冷却时，此时第六管路16冷却水对第四管路11的循环水回水进行冷却。

所述板式换热器13的出水口通过第五管路14与所述冷却水系统1的进水口连通，所述第五管路14上设有用于开闭所述第五管路14的第五阀门15，所述冷却水系统1的出水口通过第六管路16与所述第五管路14连通，所述第六管路16上设有用于开闭所述第六管路16的第六阀门17，并在板式换热器13两侧管道上设置电动温控三通调节阀18，即可根据水箱2内温度来调整两侧管道流进板式换热器13的水流量来控制温度。

进一步地，为方便控制，所述第一阀门5、所述第二阀门7、所述第三阀门10、所述第四阀门12、所述第五阀门15、所述第六阀门17均为电动蝶阀。

本发明的工作过程为：

在春夏秋季节时候，参照图3所示，此时第一阀门5和第二阀门7开启，第三阀门10到第六阀门17关闭，由原冷却水系统1通过第一管路4和第二管路6直接给待冷却设备3直接冷却。

在冬季温度低于一定值时，参照图4，此时第三阀门10到第六阀门17开启，第一阀门5和第二阀门7关闭，由水箱2通过第三管路8给待冷却设备3冷却，原冷却水系统1通过第六管路16流经板式换热器13带走第四管路11循环水回水热量，板式换热器13两侧分别连通第五管路14和第六管路16实现热交换。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种恒温冷却水循环供给系统，其特征在于，包括冷却水系统以及水箱，所述冷却水系统以及所述水箱均与待冷却设备连通，其中：

当所述冷却水系统的循环水温度高于既定值时，所述冷却水系统的出水口通过第一管路与所述待冷却设备的进水口连通，所述第一管路上设置有用于开闭所述第一管路的第一阀门；所述冷却水系统的进水口通过第二管路与所述待冷却设备的出水口连通，所述第二管路上设置有用于开闭所述第二管路的第二阀门；

当所述冷却水系统的循环水温度低于既定值时，所述水箱的出水口通过第三管路与所述待冷却设备的进水口连通，所述第三管路上依次设有循环水泵以及用于开闭所述第三管路的第三阀门；所述水箱的进水口通过第四管路与所述待冷却设备的出水口连通，所述第四管路上设有用于开闭所述第四管路的第四阀门；

所述第四管路上设有板式换热器，所述板式换热器的出水口通过第五管路与所述冷却水系统的进水口连通，所述第五管路上设有用于开闭所述第五管路的第五阀门，所述冷却水系统的出水口通过第六管路与所述第五管路连通，所述第六管路上设有用于开闭所述第六管路的第六阀门。

2.根据权利要求1所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其特征在于，所述第五管路和所述第六管路之间设置有电动温控三通调节阀。

3.根据权利要求1所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其特征在于，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门均为电动蝶阀。

4.根据权利要求1所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其特征在于，所述水箱内设置有自动补水装置。

5.根据权利要求1所述的一种恒温冷却水循环供给系统，其特征在于，所述水箱的底部连接有排水系统。

6.一种恒温冷却水循环供给方法，利用前述权利要求2所述的恒温冷却水循环供给系统，其特征在于，包括以下步骤：

在冷却水系统的循环水温度高于既定值时，第一阀门和第二阀门开启，第三阀门到第六阀门关闭，由冷却水系统通过第一管路和第二管路直接给待冷却设备冷却；

在冷却水系统的循环水温度低于既定值时，第三阀门到第六阀门开启，第一阀门和第二阀门关闭，由水箱通过第三管路给待冷却设备冷却，冷却水系统通过第六管路流经板式换热器带走第四管路循环水回水热量，板式换热器两侧分别连通第五管路和第六管路实现热交换。

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