CN112135478B - 一种节能高压变频器降温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能高压变频器降温系统，包括供水系统、过滤器、高压变频器室、冷却塔补水水池和蓄水水箱；高压变频器室内设置有多个高压变频器，高压变频器室的外侧设置有表冷器；高压变频器的顶部内置排气风机，高压变频器的顶部开设有排风口，高压变频器顶部的排风口通过热风管与表冷器的进风段连接，表冷器的出风段上连接有伸入高压变频器室的冷风管；供水系统通过供水管道与表冷器的进水管连接，供水系统与表冷器之间的管道上设置有过滤器；表冷器的出水管通过出水主管与冷却塔补水水池连接，蓄水水箱通过蓄水支管与出水主管连接。本发明的改造成本较低而且还能够节省企业的用电成本。

Description

一种节能高压变频器降温系统

技术领域

本发明涉及高压变频器技术领域，具体涉及一种节能高压变频器降温系统。

背景技术

近年来，随着电力技术的发展，变频调速技术的日臻完善，发展起来的一些新型高压变频器性能优异，可以实现PWM逆变，甚至是PWM整流，已经取代了挡板和阀门的调节方式。其稳定安全的运行性能、简单方便的操作方式、以及完善的功能，将使变频最终达到高效率的运行目的。随着高压变频技术的不断成熟，高压变频器在各个领域得到了广泛应用。

为保证变频器室内的设备正常运行，必须提供相当大的冷负荷，变频器最大发热量约为变频器额定功率的4％，例如1000KW的变频器发热量约为40KW，需要两台10配空调运行才能保证变频降温需求，运行成本高。

而且，变频器从柜体的正面和后面吸入空气，经柜顶风机将变频器内部的热量带走排到室内,从而在变频器室上部形成一个温度偏高、压力偏高的气旋涡流区，在变频器的正面部分形成一个偏负压区。空调通常采用下进上出风结构，从而与变频器在一定程度上形成了“抢风”现象，这就是“混合循环区”。在这个区域变频器吸入的空气不完全是空调降温后的冷空气，空调的降温处理也没有把变频器排出的热空气全部降温，从而导致了整个冷却系统的运行效率不高。

目前发电厂或具有发电机组的工厂内通常需要间断地向冷却塔内补充水，同时在加上生产用水，工厂内的用水量非常巨大，目前发电厂内供水系统参见图1所示。结合目前发电厂内用水量大的现象，特此设计研发了一种节能的高压变频器降温系统。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供了一种节能高压变频器降温系统，其改造成本较低，在满足高压变频器的使用规范的前提下还能够节省企业的用电成本。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种节能高压变频器降温系统，包括供水系统、过滤器、高压变频器室、冷却塔补水水池和蓄水水箱；所述高压变频器室内设置有多个高压变频器，所述高压变频器室的外侧设置有与高压变频器数量相同的表冷器，所述表冷器上设置有进风段、出风段、进水管和出水管；所述高压变频器的顶部内置排气风机，高压变频器的顶部开设有排风口，每个高压变频器顶部的排风口通过热风管与一个表冷器的进风段连接，所述表冷器的出风段上连接有伸入高压变频器室的冷风管；所述供水系统通过供水管道与表冷器的进水管连接，供水系统与表冷器之间的管道上设置有过滤器；所述表冷器的出水管通过出水主管与冷却塔补水水池连接，所述蓄水水箱通过蓄水支管与出水主管连接；冷却塔补水水池与蓄水支管之间的出水主管上设置有补水阀，所述蓄水支管上设置有蓄水阀。

进一步的，所述表冷器由表冷器箱体和设置在表冷器箱体内部的初级过滤段、冷却盘管、挡水板段组成，所述进风段和出风段分别设置在表冷器内部的两侧，所述初级过滤段、冷却盘管、挡水板段依次设置在进风段和出风段之间，进入进风段的气流可依次通过初级过滤段、冷却盘管和挡水板段；所述进水管和出水管分别设置在冷却盘管的两端；冷却盘管和挡水板段的下方设置有接水槽，接水槽上设置有排水管。

进一步的，所述初级过滤段包括两个相互平行的骨架层和设置在两个骨架层之间的过滤布。

进一步的，所述过滤布为波浪形结构。

进一步的，所述骨架层为钢丝网或者塑料网板。

进一步的，所述挡水板段由多个竖直设置的挡水板组成，相邻的两个挡水板分别与表冷器的顶部、接水槽的上端面固定，多个挡水板呈间隔交错分部；相邻的两个挡水板的高度之和大于表冷器箱体内部的高度。

进一步的，所述供水系统包括水泵，水泵抽取地表水或者地下水。

进一步的，所述出水主管上还设置有出水总阀，所述出水总阀和补水阀分别设置在蓄水支管与出水主管接头处的两侧。

进一步的，所述供水系统与过滤器之间的供水管道上设置有供水控制阀，所述供水管道上还设置有水表。

与现有技术相比，本发明利用工厂所必须的工业用水作为冷源，利用高压变频器内置的排气风机使空气在高压变频器室与表冷器之间流动，只需对现有的发电厂冷却塔补水系统进行小幅改造，整个改造的过程工期短，对企业的正常生产影响较小，改造成本较低。同时整个系统没有添加额外的电气设备，相对于现有技术中通过空调对高压变频器室进行降温的方式，本发明可以节省企业的用电成本。本发明通过热风管将高压变频器内的热风全部通入表冷柜进行冷却降温，避免了热风排入高压变频器室内，也避免了空调与高压变频器之间的“抢风”现象，提高系统的冷却效率。本发明能够满足高压变频器的使用规范，即保证高压变频器室的温度稳定在17℃至33℃，相对湿度不超过75％，高压变频器室内无灰尘、无腐蚀性气体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中冷却塔补水系统的原理图；

图2是本发明的原理示意图；

图3是本发明中高压变频器室的俯视图；

图4是本发明中表冷器的主视图；

图5是本发明中表冷器的内部结构图；

图6是图4中沿A-A线的剖视图；

图7是图5中挡水板段的安装结构示意图。

附图标记说明如下：

图中：1、冷却塔；2、水表；3、供水系统；4、冷却塔补水水池；5、补水阀；6、出水总阀；7、蓄水阀；8、蓄水水箱；9、出水主管；10、蓄水支管；11、表冷器；12、过滤器；13、供水控制阀；14、表冷器箱体；15、观察门；16、进水管；17、出水管；18、进风段；19、初级过滤段；1901、骨架层；1902、过滤布；20、接水槽；21、冷却盘管；22、挡水板段；2201、挡水板；23、出风段；24、排水管；25、高压变频器室；26、高压变频器；27、热风管；28、冷风管；29、排风口；30、供水管道；31、水泵。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图2-图7所示，本发明提供了一种节能高压变频器26降温系统，包括供水系统3、过滤器12、高压变频器室25、冷却塔补水水池4和蓄水水箱8；所述高压变频器室25内设置有四个高压变频器26，所述高压变频器室25的外侧设置有与高压变频器26数量相同的表冷器11，所述表冷器11上设置有进风段18、出风段23、进水管16和出水管17；所述高压变频器26的顶部内置排气风机，高压变频器26的顶部开设有排风口29，每个高压变频器26顶部的排风口29通过热风管27与一个表冷器11的进风段18连接，所述表冷器11的出风段23上连接有伸入高压变频器室25的冷风管28；所述供水系统3通过供水管道30与表冷器11的进水管16连接，供水系统3与表冷器11之间的管道上设置有过滤器12，过滤器12用于过滤冷却水中的砂石等杂质；所述表冷器11的出水管17通过出水主管9与冷却塔补水水池4连接，所述蓄水水箱8通过蓄水支管10与出水主管9连接；冷却塔补水水池4与蓄水支管10之间的出水主管9上设置有补水阀5，所述蓄水支管10上设置有蓄水阀7；通过补水阀5来控制是否向冷却塔补水水池4内供水，通过蓄水阀7来控制是否向蓄水水箱8内供水；本发明中冷却塔补水水池4内的水用于向发电厂的冷却塔1补水，蓄水水箱8内的水作为工厂的生产用水。其中向冷却塔1内补水是间断的，当需要向冷却塔1内补水时打开补水阀5即可；向蓄水水箱8内供水是连续不断的，以保证工厂生产用水的不断供给，同时也保证了表冷器11内可以不断的通入冷却水。

本发明中，所述表冷器11由表冷器箱体14和设置在表冷器箱体14内部的初级过滤段19、冷却盘管21、挡水板段22组成，所述进风段18和出风段23分别设置在表冷器11内部的两侧，所述初级过滤段19、冷却盘管21、挡水板段22依次设置在进风段18和出风段23之间，进入进风段18的气流可依次通过初级过滤段19、冷却盘管21和挡水板段22；所述进水管16和出水管17分别设置在冷却盘管21的两端；冷却盘管21和挡水板段22的下方设置有接水槽20，接水槽20上设置有排水管24。为了便于表冷器11的安装和检修，表冷器11的其中一个侧面设置有三个可以打开观察门15，观察门15可以通过合页安装在表冷器箱体14上，观察门15与表冷器箱体14之间设置有用于防止表冷器11内气体泄漏的橡胶密封层。

本发明中，所述初级过滤段19用于过滤热风管27内的大颗粒杂物。所述初级过滤段19包括两个相互平行的骨架层1901和设置在两个骨架层1901之间的过滤布1902。所述过滤布1902可以为尼龙网，其在竖直或者水平方向呈波浪形结构。过滤布1902波浪形的结构设计可以使过滤布1902具有较大的过滤面积，从而保证初级过滤段19具有较好的过滤效果。所述骨架层1901为钢丝网或者塑料网板，所述过滤布1902可以与骨架层1901的表面通过胶粘的方式固定。

本发明中，所述挡水板段22由四个竖直设置的挡水板2201组成，相邻的两个挡水板2201分别与表冷器11的顶部、接水槽20的上端面固定，四个挡水板2201呈间隔交错分部；相邻的两个挡水板2201的高度之和大于表冷器箱体14内部的高度。经过冷却盘管21冷却后的气流通过挡水板段22时，气流在挡水板段22内的流向呈波浪形，气流内含有的水分在挡水板2201的阻挡作用下沿着挡水板2201流向接水槽20内，从而防止水分进入高压变频器室25内部。表冷器11内部设置的接水槽20主要用于收集挡水板段22阻挡的水分，但是当冷却盘管21出现渗漏时，接水槽20也可以用于收集冷却盘管21渗漏的冷却水。设备工作一段时间之后，可以通过排水管24将接水槽20内收集的水排出。

本发明中，所述供水系统3包括水泵31，由水泵31抽取地表水或者地下水(水温在25℃以下的水源)。所述出水主管9上还设置有出水总阀6，所述出水总阀6和补水阀5分别设置在蓄水支管10与出水主管9接头处的两侧。出水总阀6用于控制出水主管9水流的通断，当补水阀5或者蓄水阀7出现故障时可以通过关闭出水总阀6来进行相应的维修或者更换，便于设备后期的维护管理。所述供水系统3与过滤器12之间的供水管道30上设置有供水控制阀13，所述供水管道30上还设置有水表2，通过水表2测量系统的总用水量。

本发明利用工厂所必须的工业用水作为冷源，利用高压变频器26内置的排气风机使空气在高压变频器室25与表冷器11之间流动，只需对现有的发电厂冷却塔1补水系统进行小幅改造，整个改造的过程工期短，对企业的正常生产影响较小，改造成本较低。同时整个系统没有添加额外的电气设备，相对于现有技术中通过空调对高压变频器室25进行降温的方式，本发明可以节省企业的用电成本。本发明通过热风管27将高压变频器26内的热风全部通入表冷柜进行冷却降温，避免了热风排入高压变频器室25内，也避免了空调与高压变频器26之间的“抢风”现象，提高系统的冷却效率。本发明能够满足高压变频器26的使用规范，即保证高压变频器室25的温度稳定在17℃至33℃，相对湿度不超过75％，高压变频器室25内无灰尘、无腐蚀性气体。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种节能高压变频器降温系统，其特征在于:包括供水系统、过滤器、高压变频器室、冷却塔补水水池和蓄水水箱；所述高压变频器室内设置有多个高压变频器，所述高压变频器室的外侧设置有与高压变频器数量相同的表冷器，所述表冷器上设置有进风段、出风段、进水管和出水管；所述高压变频器的顶部内置排气风机，高压变频器的顶部开设有排风口，每个高压变频器顶部的排风口通过热风管与一个表冷器的进风段连接，所述表冷器的出风段上连接有伸入高压变频器室的冷风管；所述供水系统通过供水管道与表冷器的进水管连接，供水系统与表冷器之间的管道上设置有过滤器；所述表冷器的出水管通过出水主管与冷却塔补水水池连接，所述蓄水水箱通过蓄水支管与出水主管连接；冷却塔补水水池与蓄水支管之间的出水主管上设置有补水阀，所述蓄水支管上设置有蓄水阀；

所述表冷器由表冷器箱体和设置在表冷器箱体内部的初级过滤段、冷却盘管、挡水板段组成，所述进风段和出风段分别设置在表冷器内部的两侧，所述初级过滤段、冷却盘管、挡水板段依次设置在进风段和出风段之间，进入进风段的气流可依次通过初级过滤段、冷却盘管和挡水板段；所述进水管和出水管分别设置在冷却盘管的两端；冷却盘管和挡水板段的下方设置有接水槽，接水槽上设置有排水管；

所述初级过滤段包括两个相互平行的骨架层和设置在两个骨架层之间的过滤布；

所述过滤布为波浪形结构；

所述骨架层为钢丝网或者塑料网板；

所述挡水板段由多个竖直设置的挡水板组成，相邻的两个挡水板分别与表冷器的顶部、接水槽的上端面固定，多个挡水板呈间隔交错分部；相邻的两个挡水板的高度之和大于表冷器箱体内部的高度。

2.根据权利要求1所述的一种节能高压变频器降温系统，其特征在于：所述供水系统包括水泵，水泵抽取地表水或者地下水。

3.根据权利要求2所述的一种节能高压变频器降温系统，其特征在于：所述出水主管上还设置有出水总阀，所述出水总阀和补水阀分别设置在蓄水支管与出水主管接头处的两侧。

4.根据权利要求2所述的一种节能高压变频器降温系统，其特征在于：所述供水系统与过滤器之间的供水管道上设置有供水控制阀，所述供水管道上还设置有水表。

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