CN210220112U - 一种空气水冷设备及空气水冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空气水冷设备及空气水冷系统，涉及冷却设备技术领域。一种空气水冷设备包括设备柜和警报装置，设备柜内设有电控模块、换热器、加热器和温控开关；温控开关用于检测换热器的温度，加热器用于为换热器加热；电控模块用于接收温控开关的检测信号并根据检测信号控制加热器的启停，警报装置用于在发生漏液现象时进行漏液警报。一种空气水冷系统包括依次连通的静压箱风道、增压风机和空气水冷设备。本实用新型能应用于高温气体冷却过程。本实用新型通过温控开关实时监测换热器的温度，在温度低于预设的阈值温度时启动加热器，使换热器的温度升高，降低了本实用新型在低温环境下的故障率，并能及时发现漏液现象，进行漏液警报。

Description

一种空气水冷设备及空气水冷系统

技术领域

本实用新型涉及冷却设备技术领域，具体涉及一种空气水冷设备及空气水冷系统。

背景技术

水冷设备是一种常用的空气冷却设备，可用于高温气体的快速冷却。常见的水冷设备通常包含设备柜，在设备柜内设有换热器，换热器设有供高温气体流通的换热管。在换热器的两端分别设有进水口和出水口，并设置若干块用于延长液体行程的折流板。水冷设备在使用时，使高温气体从换热管内通过，同时使水从进水口处流入，并流经整个换热器，从出水口处流出。水在流动过程中与换热管的外壁充分接触，并与换热管内的高温气体通过换热管的管壁进行换热，带走高温气体的热量，使经过水冷设备的气体的温度大幅降低。

水冷设备通常应用于一些产生高温气体的场合，如高压变频器工作时会产生大量的高温气体，就会采用水冷设备对高压变频器周围的环境进行及时的降温。在实际使用过程中发现，在产生高温气体的设备停机检修后，当水冷设备所处的环境温度低于0℃时，水冷设备换热管内的水会结冰膨胀导致换热管涨裂，损坏水冷设备。即现有技术中的水冷设备在低温环境下容易出现设备损坏的现象。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的之一在于提供一种空气水冷设备，目的之二在于提供一种空气水冷系统。本实用新型通过温控开关实时监测换热器的温度，在温度低于预设的阈值温度时启动加热器，使换热器的温度升高，当加热达到阈值温度后停止加热。避免了低温环境下水冷凝膨胀导致换热器损坏的现象，降低了本实用新型在低温环境下的故障率；并能及时发现漏液现象，进行漏液警报。

本实用新型所述的一种空气水冷设备，包括设备柜和警报装置，所述的设备柜内设有电控模块、换热器、加热器和温控开关；所述的温控开关用于检测换热器的温度，所述的加热器用于为换热器加热；所述的电控模块用于接收温控开关的检测信号并根据温控开关的检测信号控制加热器的启停；在所述的设备柜的下方设有用于承接换热器漏液的接水盘，所述的接水盘设有用于检测接水盘中液位高度的液位传感器；所述的电控模块用于接收液位传感器的检测信号并根据液位传感器的检测信号控制警报装置的启停。

优选地，所述的设备柜设有进风口和出风口，所述的进风口设置在设备柜的顶部，所述的出风口设置在设备柜内靠近换热器的一侧。

优选地，所述的加热器设置在设备柜的底部。

优选地，所述的警报装置包括警示灯和蜂鸣器。

优选地，所述的出风口处设有防溅射百叶。

一种空气水冷系统，包括静压箱风道、增压风机、以及如上所述的空气水冷设备；所述的静压箱风道、增压风机和空气水冷设备依次连通；所述的静压箱风道一端为待冷却气体入口，另一端连通增压风机的进风口。

本实用新型所述的一种空气水冷设备及空气水冷系统，其优点在于：

1、本实用新型通过温控开关实时监测换热器的温度，在温度低于预设的阈值温度时启动加热器，使换热器的温度升高，当加热达到阈值温度后停止加热。避免了低温环境下水冷凝膨胀导致换热管涨裂的现象，降低了本实用新型在低温环境下的故障率。当换热器因设备老化出现漏液现象时，外漏的液体会流动至接水盘内。接水盘能收集外漏的液体，防止外漏的液体污染外界。液位传感器用于检测接水盘中的液位高度，可及时发现换热器的漏液现象，并通过电控模块使警报装置发出警报，使工作人员及早发现漏液现象进行处理维修。

2、换热器、进风口和出风口的设置位置使本实用新型的空气水冷设备结构紧凑，布局合理。

3、加热器的设置位置使加热器能有效加热换热器，并且电路连接方便。

4、警报装置包括警示灯和蜂鸣器。警示灯能发出醒目的警示光，蜂鸣器能发出蜂鸣声，可起到显著的警报效果，及时提示工作人员出现漏液现象。

5、防溅射百叶的风阻较小，在起到防溅射作用的同时还可以减少风阻，提高换热效率。

附图说明

图1是本实用新型所述一种空气水冷设备的结构示意图；

图2是图1中A位置的结构示意图；

图3是本实用新型所述一种空气冷却系统的结构示意图。

附图标记说明：1-设备柜，2-换热器，3-加热器，4-温控开关，5-接水盘，51-排水口，6-液位传感器，7-进风口，8-出风口，9-防溅射百叶，10-静压箱风道，11-增压风机。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型所述的一种空气水冷设备，包括设备柜1和警报装置，在设备柜1内左侧设有换热器2，换热器2包括管状的外壳，外壳内设有空腔，空腔内设有若干与外壳同向布置的换热管，外壳的一端设有延伸方向垂直于换热管的进水口，另一端设有与进水口相平行的出水口。在空腔内还设有若干与进水口平行布置的折流板，用于延长水的行程。换热器2在工作时，高温气体在换热管的内部流通，冷却用的水在换热管的外部流通，两种流体之间通过换热管的管壁进行换热，水通过换热管的管壁从高温气体内带走热量，以此实现冷却降温的功能。

本实施例中，警报装置包括警示灯和蜂鸣器。警示灯能发出醒目的警示光，蜂鸣器能发出蜂鸣声，可起到显著的警报效果，及时提示工作人员出现漏液现象。

进风口7设置在设备柜1的顶部，出风口8设置在设备柜1的左侧

水冷设备的主电路结构设置在设备柜1内的右侧，并设有控制面板。

加热器3和温控开关4均设置在换热器2的右侧。加热器3设置在设备柜1的底部，通过螺栓固定在设备柜1内。

本实施例中，电控模块可以选用常用的电控柜，电控柜为常见的电气控制部件，具有正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警的功能。

电控柜的主要部件包括断路器、接触器和热继电器，电控柜主要通过上述部件的导通或关断实现控制功能。本实施例中，断路器的型号为：施耐德IC65N/3P/D20A/3P；接触器的型号为：施耐德LC1-D18M7C；热继电器的型号为：施耐德LRD16C(9-13A)。

温控开关4选用带盒旋钮机械式温度开关控制器，加热器3选用PTC绝缘型半导体加热器。

本实施例中，温控开关4的阈值温度为5℃，当温控开关4的感应温度低于阈值温度时，温控开关4闭合，使电控柜中的加热电路导通，加热器3开始加热。当温控开关4的感应温度到达阈值温度时，温控开关4断开，使电控柜中的加热电路断开，加热器3停止加热。

当本实用新型的空气水冷设备的使用环境为低温环境时，如果产生高温气体的设备如高压变频器停机检修，就会导致设备柜1内部的温度快速降低。在温控开关4中设置阈值温度为5℃。温控开关4实时检测换热器2处的温度，当换热器2的温度低于5℃时，电控模块就会控制加热器3开启，使加热器3开始为换热器2加热。换热器2的温度开始上升，当换热器2的温度到达5℃时，电控模块控制加热器3停止加热。电控模块配合温控开关4可以根据环境温度的变化实时控制加热器3的启停以及加热功率，使换热器2的温度维持在阈值温度。防止换热器2内的水冷凝导致换热管涨裂，降低了本实用新型在低温环境下的故障率。

在设备柜1的下方可以设置接水盘5。接水盘5处设有排水口51，接水盘5内的漏液从排水口51处流出。由于部分换热器在使用年限较长后可能出现由于设备老化而导致的漏液现象，所以在设备柜1的下方设置接水盘5，用于收集换热器2外漏的液体，防止外漏的液体污染外界环境。在接水盘5内可以设置液位传感器6，用于检测接水盘5内的液位高度，以便及时发现漏液现象。液位传感器6与电控柜信号连接，电控柜根据接收的液位传感器6的检测信号控制水冷设备急停，并通过警报装置发出漏液警报。

出风口8处设有防溅射百叶9。出风口8一般与需要冷却的环境内部连通，如高压变频器所处的高压变频室内部。出风口8主要用于将冷却后的气体排出到需要冷却的环境中，以此降低环境中的温度。防溅射百叶9选用常见的百叶结构，在安装时反向安装，即百叶由出风口8的外侧向出风口8的内侧倾斜，确保水冷设备在出现故障漏水时，外漏的水不会随着气流从出风口8处流出，而会被防溅射百叶9阻挡在出风口8内侧，并回流到接水盘5中。

一种空气水冷系统包括静压箱风道10、增压风机11、以及如上所述的空气水冷设备；所述的静压箱风道10、增压风机11和空气水冷设备依次连通；所述的静压箱风道10一端为待冷却气体入口，另一端连通增压风机11的进风口。

本实施例中，所述的空气水冷系统与高压变频器配套使用，用于冷却高压变频器所产生的高温气体，且应用环境为北方严寒环境。高压变频器一般安装于高压变频室内，高压变频器所产生的高温气体一般通过其顶部的散热风机散出。

参阅图3，本实施例中，将静压箱风道10的一端与散热风机的出风口相连通，另一端连通增压风机11的进风口，增压风机11的出风口连通空气水冷设备的进风口7，空气水冷设备的出风口8设置在高压变频室内。

高压变频器所产生的高温气体(50℃左右)从散热风机11的出风口处流出，进入静压箱风道10内，然后通过增压风机11增压，并从空气水冷设备的进风口7处流入，在换热器2中进行换热冷却，然后从出风口8处流出到高压变频室中，完成一个高温气体的冷却流程。

高压变频器需要进行日常的停机检修，在高压变频器停机检修时，高压变频器停止向空气水冷设备输送高温气体。而由于空气水冷设备位于北方，其环境温度很低，经常会出现0℃以下的情况。在高压变频器停机检修后，空气水冷设备内的温度将受环境温度影响急剧下降，此时温控开关4检测空气水冷设备柜内的温度，当柜内的温度降低到5℃以下时，电控模块控制加热器3启动，使加热器3开始为换热器2加热。使换热器2的温度升高，防止换热器2内的换热管因低温涨裂，降低了本实用新型所述的空气水冷系统在低温环境下的故障率，使本实用新型所述的空气水冷系统能适用于北方严寒环境，具有广泛的适用性。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种空气水冷设备，包括设备柜(1)和警报装置，其特征在于，所述的设备柜(1)内设有电控模块、换热器(2)、加热器(3)和温控开关(4)；所述的温控开关(4)用于检测换热器(2)的温度，所述的加热器(3)用于为换热器(2)加热；所述的电控模块用于接收温控开关(4)的检测信号并根据温控开关(4)的检测信号控制加热器(3)的启停；在所述的设备柜(1)的下方设有用于承接换热器(2)漏液的接水盘(5)，所述的接水盘(5)设有用于检测接水盘(5)中液位高度的液位传感器(6)；所述的电控模块用于接收液位传感器(6)的检测信号并根据液位传感器(6)的检测信号控制警报装置的启停。

2.根据权利要求1所述一种空气水冷设备，其特征在于，所述的设备柜(1)设有进风口(7)和出风口(8)，所述的进风口(7)设置在设备柜(1)的顶部，所述的出风口(8)设置在设备柜(1)内靠近换热器(2)的一侧。

3.根据权利要求1所述一种空气水冷设备，其特征在于，所述的加热器(3)设置在设备柜(1)的底部。

4.根据权利要求1所述一种空气水冷设备，其特征在于，所述的警报装置包括警示灯和蜂鸣器。

5.根据权利要求2所述一种空气水冷设备，其特征在于，所述的出风口(8)处设有防溅射百叶(9)。

6.一种空气水冷系统，其特征在于，包括静压箱风道(10)、增压风机(11)、以及如权利要求1-5任一所述的空气水冷设备；所述的静压箱风道(10)、增压风机(11)和空气水冷设备依次连通，所述的静压箱风道(10)一端为待冷却气体入口，另一端连通增压风机(11)的进风口。

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