CN114877739A - 一种基于热交换系统的换热装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热交换系统技术领域，解决了现有技术中板式换热器在使用过程更换不方便，占据空间范围大，以及无法对其起到保护作用问题，涉及一种基于热交换系统的换热装置，包括作为整个换热装置安装载体的外壳，该换热装置还包括：汇流罐，所述汇流罐用于分路集成从客户端主机台流出的冷却液；还涉及一种应用于上述换热装置的使用方法，包括以下步骤：S1、对客户端主机台进行降温散热冷却液由各支路输入至汇流罐内，通过汇流罐将各支路的冷却液进行集成至一主路、过滤后并输送至板式换热器内。本发明达到了对板式换热器起到保护作用以及便于更换操作、减少管路、降低成本的目的。

Description

一种基于热交换系统的换热装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及热交换系统技术领域，尤其涉及一种基于热交换系统的换热装置及其使用方法。

背景技术

如说明书附图1所示，现用热交换系统中的换热装置是冷却液通过回液管11，进入水箱12，在水泵13的作用下通过出液管14进入换热器15中进行换热，最后冷却液通过排液管16排出。

此种热交换系统中的换热装置存在一下几点问题：

1、板式换热器取出更换维修需要将整个换热系统管路拆除，增加了人工成本，零部件的浪费；

2、占用空间大，管路装配不便，内部整体杂乱、不美观；

3、板式换热器在使用过程中对环境是有一定要求的，通常有以下三种危害会对板式换热器造成腐蚀：a、以离子或者是分子状态溶解环境溶解于水中的杂质危害；b、溶解氧气体危害；c、以胶状状态存在的杂质对板式换热器的危害，因此目前的换热装置不能对板式换热器起到一个保护的效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于热交换系统的换热装置及其使用方法，解决了现有技术中板式换热器在使用过程更换不方便，占据空间范围大，以及无法对其起到保护作用问题，达到了对板式换热器起到保护作用以及便于更换操作、减少管路、降低成本的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种基于热交换系统的换热装置，包括作为整个换热装置安装载体的外壳，该换热装置还包括：

汇流罐，所述汇流罐用于分路集成从客户端主机台流出的冷却液；

厂务水循环系统，所述厂务水循环系统的进液端与汇流罐的出液端通过快装接头连通，所述厂务水循环系统用于对汇流罐输出的冷却液进行热交换并带走热量；

冷却液循环系统，所述冷却液循环系统与厂务水循环系统连通，所述冷却液循环系统中的冷却液通过厂务水循环系统降温，冷却液循环系统中降温后的冷却液用于对客户端主机台降温散热。

进一步地，所述厂务水循环系统包括与外部厂务水系统接入的厂务水进水系统，所述厂务水进水系统的末端接入有用于对冷却液进行热交换的换热系统，所述换热系统的回液端接入有厂务水出水系统。

进一步地，所述换热系统包括安装在外壳内部的储液水箱，在储液水箱内集成设置有板式换热器，所述储液水箱内安装有用于将板式换热器与储液水箱内冷却液相隔绝的水箱罩。

进一步地，所述厂务水进水系统包括与板式换热器进液端连通的厂务水进液管，在厂务水进液管上由首端至末端依次设置有第一过滤器、第一手阀和流量计。

进一步地，所述厂务水出水系统包括与板式换热器出液端连通的厂务水出液管，在厂务水出液管上由首端至末端依次设置有第二手阀和第一温度传感器。

进一步地，所述冷却液循环系统包括通过进液管与储液水箱连通的水泵，所述水泵的出液端接入有出液管，在出液管上由首端至末端依次设置有第二温度传感器、第三手阀和第二过滤器。

进一步地，所述第一过滤器为Y型过滤器。

进一步地，所述第二过滤器为Y型过滤器。

本发明还提供了一种应用于上述换热装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、对客户端主机台进行降温散热冷却液由各支路输入至汇流罐内，通过汇流罐将各支路的冷却液进行集成至一主路、过滤后并输送至板式换热器内，冷却液与厂务水完成热交换后由板式换热器的出口排至储液水箱内；

S2、厂务水经厂务水进水系统流经换热系统中，厂务水在换热系统中对冷却液进行换热并带走冷却液中的热量，随后厂务水经厂务水出水系统流出完成厂务水循环；

S3、水泵从储液水箱中抽出经过板式换热器换热降温后的冷却液，由出液管输送至客户端主机台，对主机台进行降温；

S4、降温后的冷却液经过客户端主机台，通过热传递带走客户端主机台热量的，同时冷却液升温，再次循环由汇流罐进入换热系统中进行降温。

借由上述技术方案，本发明提供了一种基于热交换系统的换热装置及其使用方法，至少具备以下有益效果：

1、本发明具有和换热系统高度集成、更换方便、节约成本的优点，解决了目前板式换热器在使用过程更换不方便，占据空间范围大，以及无法对其起到保护作用问题，相较于传统的换热装置，对整个设备内部的空间有更合理地利用。

2、本发明通过将板式换热集成在储液水箱中，使整个换热系统占用空间更小，系统集成化程度高，同时也减少了相关管路的连接，减少了能量损失，而且板式换热器不会接触到空气，避免了氧气腐蚀；储液水箱中的液体是去离子水，使得储液水箱中不会生成铁锈，进而防止了铁化合物的形成，同时去离子水中的杂质也极少，完美规避了板式换热器可能遭受的几种腐蚀危害，从而对板式换热器起到保护作用。

3、本发明通过采用卫生级的快装接头用于汇流罐与储液水箱之间的连接，不仅使得板式换热器的拆卸更加方便，同时还减少了相关管路的连接，减少了材料成本，降低系统内的动能损耗。

附图说明

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

图1为现有技术中换热装置的结构示意图；

图2为本发明换热装置的结构示意图；

图3为本发明换热系统的结构示意图；

图4为本发明冷却液循环系统的结构示意图。

图中：1、外壳；2、汇流罐；3、厂务水循环系统；31、厂务水进水系统；311、厂务水进液管；312、流量计；313、第一手阀；314、第一过滤器；32、换热系统；321、储液水箱；322、板式换热器；323、水箱罩；33、厂务水出水系统；331、厂务水出液管；332、第一温度传感器；333、第二手阀；4、快装接头；5、冷却液循环系统；51、水泵；52、进液管；53、出液管；54、第二温度传感器；55、第三手阀；56、第二过滤器；

11、回液管；12、水箱；13、水泵；14、出液管；15、换热器；16、排液管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1为现有技术中换热装置的结构示意图，，现用热交换系统中的换热装置是冷却液通过回液管11，进入水箱12，在水泵13的作用下通过出液管14进入换热器15中进行换热，最后冷却液通过排液管16排出。

此种热交换系统中的换热装置存在一下几点问题：

1、板式换热器取出更换维修需要将整个换热系统管路拆除，增加了人工成本，零部件的浪费；

2、占用空间大，管路装配不便，内部整体杂乱、不美观；

3、板式换热器在使用过程中对环境是有一定要求的，通常有以下三种危害会对板式换热器造成腐蚀：a、以离子或者是分子状态溶解环境溶解于水中的杂质危害；b、溶解氧气体危害；c、以胶状状态存在的杂质对板式换热器的危害，胶体的存在主要是铁化合物、微生物、泥垢、粘垢等，因此目前的换热装置不能对板式换热器起到一个保护的效果。

图2-图4为本发明用于解决上述现有技术中板式换热器在使用过程更换不方便，占据空间范围大，以及无法对板式换热器起到保护作用问题的一个实施例：一种基于热交换系统的换热装置，包括作为整个换热装置安装载体的外壳1，该换热装置还包括：

汇流罐2用于分路集成从客户端主机台流出的冷却液；厂务水循环系统3的进液端与汇流罐2的出液端通过快装接头4连通，储液水箱321与汇流罐2之间通过卫生级的快装接头4连接，安装拆卸方便，有利于储液水箱321的取出，从而便于对板式换热器322进行更换，厂务水循环系统3用于对汇流罐2输出的冷却液进行热交换并带走热量；冷却液循环系统5与厂务水循环系统3连通，冷却液循环系统5中的冷却液通过厂务水循环系统3降温，冷却液循环系统5中降温后的冷却液用于对客户端主机台降温散热。

厂务水循环系统3包括与外部厂务水系统接入的厂务水进水系统31，厂务水进水系统31的末端接入有用于对冷却液进行热交换的换热系统32，换热系统32的回液端接入有厂务水出水系统33；

换热系统32包括安装在外壳1内部的储液水箱321，在储液水箱321内集成设置有板式换热器322，储液水箱321内安装有用于将板式换热器322与储液水箱321内冷却液相隔绝的水箱罩323，通过将板式换热器322集成在储液水箱321中，极大增加了真个系统的空间利用率，减少了管路的采用量，节约了成本；同时，储液水箱321中的去离子水可以对板式换热器322起到一个保护作用；

并且板式换热器322集成于储液水箱321中不用担心泄露问题，水箱罩323将板式换热器322与储液水箱321中的冷却液进行隔开，由此不会接触到空气，避免了氧气腐蚀；而作为冷却液的去离子水较为纯净，使得储液水箱321中不会生成铁锈，进而防止了铁化合物的形成，同时去离子水中的杂质也极少，完美规避了板式换热器322可能遭受的几种腐蚀危害；另外对于板式换热器322的更换只需将储液水箱321整体取出即可便于操作，同时还避免了接头零部件的大量使用。

厂务水进水系统31包括与板式换热器322进液端连通的厂务水进液管311，在厂务水进液管311上由首端至末端依次设置有第一过滤器314、第一手阀313和流量计312，第一过滤器314为Y型过滤器；

厂务水出水系统33包括与板式换热器322出液端连通的厂务水出液管331，在厂务水出液管331上由首端至末端依次设置有第二手阀333和第一温度传感器332；

冷却液循环系统5包括通过进液管52与储液水箱321连通的水泵51，水泵51的出液端接入有出液管53，在出液管53上由首端至末端依次设置有第二温度传感器54、第三手阀55和第二过滤器56，第二过滤器56为Y型过滤器，通过对各部件之间的连接方式进行优化设计，进液管52和出液管53与水泵51的连接方式是法兰连接，稳固性高，安装方便，进一步提高储液水箱321取出更换板式换热器322的便捷性。

在本实施例中，冷却液从客户端主机台流出，流至汇流罐2将冷却液分路集成、过滤后，流入至板式换热器322内，与厂务水进行热传递，被厂务水带走冷却液中的热量，并从板式换热器322的出口排入储液水箱321中，完成冷却液循环。

厂务水流经Y型的第一过滤器314，用于过滤掉大的杂质、第一手阀313，用于控制厂务水进液流量，再通过厂务水进液管311流经流量计312，用于对流量进行精准检测后进入到板式换热器322，厂务水在板式换热器322内部对冷却液进行换热，带走冷却液的热量，再通过厂务水出液管331流经第一温度传感器332，用于测量此时厂务水的温度、第二手阀333，用于控制厂务水出液流量后排出，完成厂务水循环。

厂务水在板式换热器322中通过热传递带走冷却液的热量，从而对冷却液进行降温，为厂务水循环系统3所起到的主要功能。

水泵51将电能转化成动能，从储液水箱321中抽出经过板式换热器322换热降温后的冷却液，冷却液由储液水箱321流经为波纹管的进液管52，起到减震作用、水泵51、出液管53、第二温度传感器54，用于测量此时冷却液的温度、第三手阀55，用于控制冷却液出液流量、Y型的第二过滤器56，用于过滤冷却液中的杂质，最终回到客户端主机台，对客户端主机台进行降温。

降温后的冷却液经过客户端主机台，通过热传递带走客户端主机台产生的热量，主机台降温，同时冷却液升温，再回到换热装置中进行降温。

因此在整个换热装置中，厂务水循环系统3服务于冷却液循环系统5，冷却液循环系统5服务于客户端主机台，厂务水循环系统3是冷却液循环系统5的辅助系统。

本实施例具有和换热系统高度集成、更换方便、节约成本的优点，解决了目前板式换热器在使用过程更换不方便，占据空间范围大，以及无法对其起到保护作用问题，相较于传统的换热装置，对整个设备内部的空间有更合理地利用。

本发明还提供了一种应用于上述换热装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、对客户端主机台进行降温散热冷却液由各支路输入至汇流罐内，通过汇流罐将各支路的冷却液进行集成至一主路、过滤后并输送至板式换热器内，冷却液与厂务水完成热交换后由板式换热器的出口排至储液水箱内；

S2、厂务水经厂务水进水系统流经换热系统中，厂务水在换热系统中对冷却液进行换热并带走冷却液中的热量，随后厂务水经厂务水出水系统流出完成厂务水循环；

S3、水泵从储液水箱中抽出经过板式换热器换热降温后的冷却液，由出液管输送至客户端主机台，对主机台进行降温；

S4、降温后的冷却液经过客户端主机台，通过热传递带走客户端主机台热量的，同时冷却液升温，再次循环由汇流罐进入换热系统中进行降温。

本实施例通过将板式换热集成在储液水箱中，使整个换热系统占用空间更小，系统集成化程度高，同时也减少了相关管路的连接，减少了能量损失，而且板式换热器不会接触到空气，避免了氧气腐蚀；储液水箱中的液体是去离子水，使得储液水箱中不会生成铁锈，进而防止了铁化合物的形成，同时去离子水中的杂质也极少，完美规避了板式换热器可能遭受的几种腐蚀危害，从而对板式换热器起到保护作用。

本实施例通过采用卫生级的快装接头用于汇流罐与储液水箱之间的连接，不仅使得板式换热器的拆卸更加方便，同时还减少了相关管路的连接，减少了材料成本，降低系统内的动能损耗。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于热交换系统的换热装置，包括作为整个换热装置安装载体的外壳(1)，其特征在于，该换热装置还包括：

汇流罐(2)，所述汇流罐(2)用于分路集成从客户端主机台流出的冷却液；

厂务水循环系统(3)，所述厂务水循环系统(3)的进液端与汇流罐(2)的出液端通过快装接头(4)连通，所述厂务水循环系统(3)用于对汇流罐(2)输出的冷却液进行热交换并带走热量；

冷却液循环系统(5)，所述冷却液循环系统(5)与厂务水循环系统(3)连通，所述冷却液循环系统(5)中的冷却液通过厂务水循环系统(3)降温，冷却液循环系统(5)中降温后的冷却液用于对客户端主机台降温散热。

2.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于：所述厂务水循环系统(3)包括与外部厂务水系统接入的厂务水进水系统(31)，所述厂务水进水系统(31)的末端接入有用于对冷却液进行热交换的换热系统(32)，所述换热系统(32)的回液端接入有厂务水出水系统(33)。

3.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于：所述换热系统(32)包括安装在外壳(1)内部的储液水箱(321)，在储液水箱(321)内集成设置有板式换热器(322)，所述储液水箱(321)内安装有用于将板式换热器(322)与储液水箱(321)内冷却液相隔绝的水箱罩(323)。

4.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于：所述厂务水进水系统(31)包括与板式换热器(322)进液端连通的厂务水进液管(311)，在厂务水进液管(311)上由首端至末端依次设置有第一过滤器(314)、第一手阀(313)和流量计(312)。

5.根据权利要求2所述的换热装置，其特征在于：所述厂务水出水系统(33)包括与板式换热器(322)出液端连通的厂务水出液管(331)，在厂务水出液管(331)上由首端至末端依次设置有第二手阀(333)和第一温度传感器(332)。

6.根据权利要求1所述的换热装置，其特征在于：所述冷却液循环系统(5)包括通过进液管(52)与储液水箱(321)连通的水泵(51)，所述水泵(51)的出液端接入有出液管(53)，在出液管(53)上由首端至末端依次设置有第二温度传感器(54)、第三手阀(55)和第二过滤器(56)。

7.根据权利要求4所述的换热装置，其特征在于：所述第一过滤器(314)为Y型过滤器。

8.根据权利要求6所述的换热装置，其特征在于：所述第二过滤器(56)为Y型过滤器。

9.一种应用于上述权利要求1-8任一项换热装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对客户端主机台进行降温散热冷却液由各支路输入至汇流罐内，通过汇流罐将各支路的冷却液进行集成至一主路、过滤后并输送至板式换热器内，冷却液与厂务水完成热交换后由板式换热器的出口排至储液水箱内；

S2、厂务水经厂务水进水系统流经换热系统中，厂务水在换热系统中对冷却液进行换热并带走冷却液中的热量，随后厂务水经厂务水出水系统流出完成厂务水循环；

S3、水泵从储液水箱中抽出经过板式换热器换热降温后的冷却液，由出液管输送至客户端主机台，对主机台进行降温；

S4、降温后的冷却液经过客户端主机台，通过热传递带走客户端主机台热量的，同时冷却液升温，再次循环由汇流罐进入换热系统中进行降温。

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