CN203770935U - 密闭式冷却循环系统的排气结构 - Google Patents

Abstract

一种密闭式冷却循环系统的排气结构，包括冷却液主循环管道和自动排气阀，还设有冷却液循环旁路，冷却液循环旁路并联在冷却液主循环管道上，该冷却液循环旁路包括竖向上升通道和回流通道，其中，竖向上升通道的下端连接冷却液主循环管道的第一连通口，竖向上升通道的中部连接回流通道的上端，回流通道的下端连接冷却液主循环管道的第二连通口；竖向上升通道的上部形成不参与循环流动的盲段，所述自动排气阀安装在竖向上升通道盲段的上方；在冷却液循环旁路中，回流通道的最小流通面积相当于竖向上升通道横截面的1/6～1/20。本实用新型能够在整个系统高速运转的情况下快速、彻底排气，减少压力控制误差，改善冷却效果，避免液泵气蚀现象。

Description

密闭式冷却循环系统的排气结构

技术领域

本实用新型属于冷却循环的技术领域，具体涉及一种密闭式冷却循环系统的排气结构 。

背景技术

在密闭式冷却循环系统中，由于经常需要补充冷却液等原因，使密闭式冷却循环系统不时会渗入气体尤其是空气，如果这些气体没能及时排掉，将对密闭式冷却循环系统的影响相当严重，其中气泡会使在冷却系统中的液体流无法建立循环，冷却不良，导致发电机润滑不良，发电机过热等问题，特别是在对环境温度、运行压力有要求高的系统，由于液体与气体的膨胀系数不同，所以气体会直接影响到系统的压力稳定，造成高压报警或者低压报警；另外，气体还会造成液泵“气蚀”而缩短其使用寿命。所以，在密闭式冷却循环系统中，排气是至关重要的环节。

传统解决方法是在主循环管道直接安装上自动排气阀进行排气。自动排气阀的工作原理是在排气口附近设有浮球，当排气口附近没有集聚气体时，排气口附近充斥着液体，液体的浮力将浮球向上顶起，浮球将排气口堵住而使排气阀自动关闭，反之当排气口附近集聚有较多气体时，排气口附近液面下降，浮球由于缺乏浮力而下降，因此排气口自动打开，使气体排出，直至气体排完、液面上升，排气口才自动恢复关闭。可见，自动排气阀的启动要求排气口附近集聚的气泡达到一定体积和大小。

但是，现有密闭式冷却循环系统的自动排气阀的安装方式存在如下不足：在快速流动的主循环管道内，气体会被高速流动的液体打散成为微小气泡，并快速带离排气阀附近位置，排气阀附近难以集聚形成有效的大气泡，使得排气机会小，排气量很少，特别是在液体高速运行状态下几乎无法排气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题而提供一种密闭式冷却循环系统的排气结构，它能够在整个系统高速运转的情况下快速、有效、彻底排气。

其目的可以按以下方案实现：该密闭式冷却循环系统的排气结构包括冷却液主循环管道和自动排气阀，其特征在于，还设有冷却液循环旁路，冷却液循环旁路并联在冷却液主循环管道上，该冷却液循环旁路包括竖向上升通道和回流通道，其中，竖向上升通道的下端连接冷却液主循环管道的第一连通口，竖向上升通道的中部连接回流通道的上端，回流通道的下端连接冷却液主循环管道的第二连通口；竖向上升通道的上部形成不参与循环流动的盲段，所述自动排气阀安装在竖向上升通道盲段的上方；在冷却液循环旁路中，回流通道的最小流通面积相当于竖向上升通道横截面的1/6～1/20。

所述竖向上升通道由第一竖直管和第二竖直管组成，第一竖直管的管径较第二竖直管的管径小，第二竖直管的下段套在第一竖直管的上段的外围，两者之间形成有环形间隙；第一竖直管的下端连接冷却液主循环管道的第一连通口，第二竖直管的下端面还设有圆环形的封闭环，封闭环将环形间隙的下端封闭成为盲端；第二竖直管下段的侧面设有开孔，开孔连接有旁路管道，所述回流通道由环形间隙和旁路管道组成，在整条回流通道中，环形间隙的流通面积最小；而环形间隙的横截面积相当于第一竖直管的横截面积1/6～1/20；环形间隙的上端形成所述回流通道的上端 ，旁路管道的下端形成所述回流通道的下端；所述第二竖直管的上段形成所述不参与循环流动的盲段；所述主循环管道的第一连通口位于第二连通口的上游。

在主循环管道中，判断上下游关系时，以循环液体从循环泵流出来后，先流经的部位为上游，后流经的部位为下游。

本实用新型具有以下优点和效果： 

一、  冷却液主循环管道并联有冷却液循环旁路，因此在循环过程中，不断有冷却液体流经该循环旁路，而且在循环旁路中，回流通道的最小流通面积相当于竖向上升通道横截面的1/6～1/20，而回流通道的流量等于竖向上升通道的流量，这意味着竖向上升通道的流速相当于回流通道的流速1/6～1/20，因此，虽然整个系统的液体高速运转，但竖向上升通道下段的液体流速却很缓慢，液体中的微型气泡在该部位可以集聚成为中小气泡；进而，由于中小气泡具有较大上浮升力（且液体流速缓慢），因此中小气泡很容易上升到竖向上升通道上部的盲段，盲段中的液体基本静止并不可逆流，因此上浮后的中小气泡很容易在此进一步集聚成为大气泡，大气泡进而自动会上升到自动排气阀附近，并引发自动排气阀的浮子下降，使大气泡自动排出。因此不管整个系统如何高速运转，本实用新型均能快速、有效、彻底排气，不仅减少压力控制误差，改善水路冷却效果，而且避免液泵气蚀现象，提高液泵使用寿命。另外，在此过程中无需任何人为干涉，从而达到了高效维护安装的目的。   

二、在回流通道的最小流通面积一定的前提下，采用环形间隙的设计，可以使该部位的间隙宽度达到最小，这样可以过滤、阻止已经具有一定集聚度的中小气泡又再通过环形间隙流失，将中小气泡拦截在竖向上升通道中。换句话说，在回流通道的流通面积一定的前提下，假如回流通道采用通常的标准圆形管道形状，则其宽度远比环形间隙的宽度大，这样不利于阻止气泡流失（即不利于阻止气泡卷入回流通道）。

三、在环形间隙的上端口处，由于液体回流的运动方向是向下，而气泡在浮力作用下的运动趋势是向上，两者刚好相反，因此可减少气泡被回流的液体卷入回流通道的机会。换句话说，假如回流通道与竖向上升通道的连接方式采用通常的 T字形三通形式，则气泡就比较容易被卷入回流通道。

附图说明

图1是本实用新型一种具体实施例的结构示意图。

图2是图1中局部放大示意图。

图3是图1所示实施例的液体流动示意图。

具体实施方式

图1、图2所示，该密闭式冷却循环系统的排气结构包括冷却液主循环管道5和自动排气阀6，冷却液主循环管道5并联有冷却液循环旁路，该冷却液循环旁路包括竖向上升通道和回流通道。所述竖向上升通道由第一竖直管1和第二竖直管2组成，第一竖直管1的管径较第二竖直管2的管径小，第二竖直管2的下段套在第一竖直管1的上段的外围，两者之间形成有环形间隙3；第二竖直管2下段的侧面设有开孔，开孔连接有旁路管道4。所述回流通道由环形间隙3和旁路管道4组成，且在整条回流通道中，环形间隙3的流通面积最小，而环形间隙3的横截面积相当于第一竖直管1的横截面积1/10。第二竖直管2的下端面还设有圆环形的封闭环31，封闭环31将环形间隙3的下端封闭成为盲端。环形间隙3的上端形成所述回流通道的上端 ，竖向上升通道的中部（即第一竖直管1的上端口）连接环形间隙3的上端；旁路管道4的下端形成所述回流通道的下端；第一竖直管1的下端（即竖向上升通道的下端）连接冷却液主循环管道5的第一连通口51，旁路管道4的下端连接冷却液主循环管道5的第二连通口52；所述主循环管道的第一连通口51位于第二连通口52的上游； 所述第二竖直管2的上段形成不参与循环流动的盲段21，该盲段也就是竖向上升通道的上部，所述自动排气阀6安装在竖向上升通道盲段的上方。

图3所示，上述实施例工作时，冷却液的主流在冷却液主循环管道5中循环流动，如图3中粗线箭头所示，有一部分冷却液流入通过第一连通口51流入第一竖直管1，经环形间隙3流入旁路管道4，最后经第二连通口52流回冷却液主循环管道5，如图3中细线箭头所示。由于而环形间隙的横截面积相当于第一竖直管的横截面积1/6～1/20，因此液体在第一竖直管1中大幅度放缓流速，液体中的微型气泡在该部位可以集聚成为中小气泡；进而，由于中小气泡具有较大上浮升力（且液体流速缓慢），因此中小气泡很容易上升到 第二竖直管上部的盲段21，盲段中的液体基本静止并不可逆流，因此上浮后的中小气泡很容易在此进一步集聚成为大气泡，大气泡进而自动会上升到自动排气阀6附近，最后自动排出。

上述实施例中，环形间隙的横截面积可改为相当于第一竖直管的横截面积1/6，或者1/20。

Claims (2)

1.一种密闭式冷却循环系统的排气结构，包括冷却液主循环管道和自动排气阀，其特征在于：还设有冷却液循环旁路，冷却液循环旁路并联在冷却液主循环管道上，该冷却液循环旁路包括竖向上升通道和回流通道，其中，竖向上升通道的下端连接冷却液主循环管道的第一连通口，竖向上升通道的中部连接回流通道的上端，回流通道的下端连接冷却液主循环管道的第二连通口；竖向上升通道的上部形成不参与循环流动的盲段，所述自动排气阀安装在竖向上升通道盲段的上方；在冷却液循环旁路中，回流通道的最小流通面积相当于竖向上升通道横截面的1/6～1/20。

2.根据权利要求1所述的密闭式冷却循环系统的排气结构，其特征在于：所述竖向上升通道由第一竖直管和第二竖直管组成，第一竖直管的管径较第二竖直管的管径小，第二竖直管的下段套在第一竖直管的上段的外围，两者之间形成有环形间隙；第一竖直管的下端连接冷却液主循环管道的第一连通口，第二竖直管的下端面还设有圆环形的封闭环，封闭环将环形间隙的下端封闭成为盲端；第二竖直管下段的侧面设有开孔，开孔连接有旁路管道，所述回流通道由环形间隙和旁路管道组成，在整条回流通道中，环形间隙的流通面积最小；而环形间隙的横截面积相当于第一竖直管的横截面积1/6～1/20；环形间隙的上端形成所述回流通道的上端 ，旁路管道的下端形成所述回流通道的下端；所述第二竖直管的上段形成所述不参与循环流动的盲段；所述主循环管道的第一连通口位于第二连通口的上游。