CN212274653U - 一种开式水冷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开式水冷装置，包括进水管路和回水管路，进水管路包括电动阀、进水测量部件，电动阀和进水测量部件与控制系统连接，回水管路包括气水分离器、电机泵和回水测量部件，回水测量部件、电机泵与控制系统连接。本实用新型控制系统通过控制电动阀的开口大小和电机泵的转速来控制水流量，减少冷却管道的堵塞故障，通过提升回水的流速可以减少冷却水中水垢附着在冷却管道所形成堵塞，气水分离器可以更好的分离回水中的气体，提升回水的稳定性。

Description

一种开式水冷装置

技术领域

本实用新型属于炉顶布料工作技术领域，具体涉及一种开式水冷装置。

背景技术

炉顶布料过程为高温作业，炉顶水冷系统用于对炉顶布料气密箱进行冷却，通过冷却水带走大量热量，保证炉顶布料气密箱的平稳运行，开式水冷系统因其经济性比较突出，是目前应用比较广泛的炉顶水冷系统。现有炉顶水冷装置主要存在以下问题：1、冷却水量小，回水采用重力自流，流速慢，流量无法提高；冷却水不稳定，回水无压力自流容易受到气密箱气体压力波动干扰，进水调节困难，进水采用手动调节同时受回水影响调节难度大。2、冷却效果不好，回水波动大导致冷却效果不稳定；能源浪费，冷却效果不佳导致布料设备及水系统更换维修频繁，自动化程度低，调节均为手动调节增加了炉顶作业强度，故障率高，回水不畅导致的炉顶压力击穿及冷却水外溢故障较多。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种开式水冷装置。本实用新型冷却水量提高，采用压力回水，冷却水的流量及流速提高，冷却稳定，回水压力增加可以有效减少气密箱气体压力波动造成的回水干扰，水量调节简便，采用电动调节阀门可自动或远程手动调节冷却水流量；管道堵塞故障低，回水流速增加降低了高温回水的结垢和杂质沉淀，冷却效果提高，冷却水量增加及回水稳定性提高增加了冷却效果。

本实用新型的技术方案是：进水管路和气密箱连接，气密箱和回水管路连接；进水管路包括电动阀、过滤回路、进水测量部件，电动阀连接过滤回路，过滤回路和进水测量部件连接，进水测量部件和气密箱连接，进水测量部件、电动阀分别与控制系统连接；

回水管路包括气水分离器，所述气水分离器内部设有第二温度计、液位计，回水管路还包括电机泵、第二流量计，第二温度计、液位计和第二流量计均为回水测量部件，电机泵和回水测量部件分别与控制系统连接。

通过上述方案，控制系统与进水管路和回水管路连接，能根据具体水流量的情况及时调控水流，水流量的情况通过进水和回水测量部件来观察，另外气水分离器可以有效的分离气密箱回水中的气体，液体通过电机泵的压力，提高了回水的压力和流速，增加了回水流量从而提高了冷却能力，降低了因气密箱压力波动导致的回水波动，提高了回水稳定性。

作为方案的进一步优化，进水测量部件包括第一流量计、压力表、第一温度计。进水测量部件和回水测量部件的数值均传送到控制系统。进水测量部件为了测量水的压力、流量、温度，便于得知进水的情况，然后及时的传送给控制系统，控制系统再控制水流的情况。

作为方案的进一步优化，气密箱和第二阀门连接，第二阀门和气水分离器连接，气水分离器和第一阀门连接，第一阀门为上升阀门，第一阀门和气密箱连接。第一阀门开启，作用是在浮力的作用下气体将通过和气水分离器连接的第一阀门返回气密箱中，而不至于随着连续流动的回水排出，影响水流；第二阀门开启，水流在气密箱的回水通过第二阀门进入气水分离器。

作为方案的进一步优化，所述气水分离器中的第二温度计测量回水温度，需要降低温度时，控制系统控制电动阀开口度的增加和电机泵转速的增加，增加冷却水量来降低温度，增加温度与降低温度相反。这里同时将进水和回水通过控制系统来控制能同时根据进水和回水来调控整体水流，水量调节简便，采用电动阀可自动或远程手动调节冷却水流量。

气水分离器中设置有液位计及第二温度计，可实现冷却水的闭环控制，即炉顶温度及压力参数输入到控制系统，控制系统计算出输出参数，输入到电机泵及电动阀，同步调节进水及回水的流量压力增加或降低，冷却水流量的增加或降低将改变炉顶设备温度，从而形成炉顶温度冷却的闭环控制，进水和回水的平衡根据气水分离器中的液位计数据来平衡。

气水分离器为垂直安装，排水在下端，排气在上端，依据气体在水中德浮力作用，气体将从上端的排气口回到气密箱，回水将在重力及气密箱内压力作用下通过底部回水管，液位计控制气水分离器的液位，避免冷却水充满分离器后进入排气管。

作为方案的进一步优化，所述气水分离器的液位计设置有高位和低位报警，需要降低液位时，控制系统控制电机泵转速增加，增加回水来降低液位，增加液位与降低液位相反。气水分离器的液位不宜过高或者过低，过低时容易产生回水击穿，过高则容易导致气密箱冷却水外溢；因此通过控制系统来控制气水分离器的液位，使得其液位满足正常水流的要求。

作为方案的进一步优化，气水分离器下端包括电机泵高压回水管道，电机泵高压回水管道是：所述气水分离器与第三阀门连接，第三阀门与所述电机泵连接，所述电机泵与所述第四阀门连接，所述第四阀门通过排污阀与排水槽之间连接；第二流量计位于所述排污阀和所述排水槽之间。通过电机泵高压回水管道提高了回水的压力和流速，增加了回水流量从而提高了冷却能力，降低了因气密箱压力波动导致的回水波动，提高了回水稳定性。

作为方案的进一步优化，气水分离器下端还包括第五阀门自流回水管道，第五阀门自流回水管道是：所述气水分离器还与第五阀门连接，第五阀门与排污阀连接，排污阀与所述排水槽连接。这是将自流和回流结合，在特殊情况下，回水管道可供选择，其中第五阀门在正常工作时处于关闭状态，第三阀门和第四阀门处于开启状态，电机泵将气水分离器中的水经过加压后排出；需要更换电机泵时，可关闭阀门第三阀门、第四阀门，打开第五阀门通过旁路回水，不影响冷却系统继续工作。

本实用新型和现有技术相比，有益效果是：

1、本实用新型能分离回水中的气体，提升回水的稳定性，气水分离器具有储水功能，可以有效的分离回水中的气体，通过气水分离器缓冲和储水，在浮力的作用下气体将通过和气水分离器连接的第一阀门返回气密箱中，而不至于随着连续流动的回水排出。

2、控制系统可以根据进水测量部件和回水测量部件的数值，对于水流量有效的控制，便于控制水的压力温度等。

3、冷却水量提高，采用电机泵的压力回水，冷却水的流量及流速提高；并且减少冷却管道的堵塞故障，通过提升回水的流速可以减少冷却水中水垢附着在冷却管道所形成堵塞，同时也可以减少杂质沉淀导致的管道堵塞。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图中：1-电动阀，2-过滤回路，3-第一流量计，4-压力表，5-第一温度计，6-气密箱，7-第一阀门，8-第二阀门，9-第二温度计，10-液位计， 11-气水分离器，12-第三阀门，14-第四阀门，15-第五阀门，16-第二流量计，17-排污阀，18-排水槽，19-控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来对本实用新型作进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，一种开式水冷装置，进水管路和气密箱6连接，气密箱 6和回水管路连接；进水管路包括电动阀1、过滤回路2、进水测量部件，电动阀1连接过滤回路2，过滤回路2和进水测量部件连接，进水测量部件和气密箱6连接，进水测量部件、电动阀1分别与控制系统19连接；

气密箱6和第二阀门8连接，第二阀门8和气水分离器11连接，气水分离器11和第一阀门7连接，第一阀门7为上升阀门，第一阀门7和气密箱6连接；气水分离器11内部设有第二温度计9、液位计10，回水管路还包括电机泵13，电机泵13、回水测量部件分别与控制系统19连接。

优选的，进水测量部件包括第一流量计3、压力表4、第一温度计5，回水测量部件包括第二温度计9、液位计10、第二流量计16，进水测量部件和回水测量部件的数值均传送到控制系统19。进水测量部件和出水测量部件为了测量水的压力、流量、温度，便于得知进水和回水的情况，然后及时的传送给控制系统，控制系统再控制水流的情况。

现有的水冷装置冷却水量小，回水采用重力自流，流速慢，流量无法提高；冷却水不稳定，回水无压力自流容易受到气密箱气体压力波动干扰，进水调节困难，进水采用手动调节同时受回水影响调节难度大。

该方案是将进水管路中的电动阀和进水测量部件与控制系统连接，再将回水管路中的电机泵和回水测量部件与控制系统连接，控制系统根据进水测量部件和回水测量部件的数值来控制进水的量和回水的量。

优选的，气水分离器11中的第二温度计9测量回水温度，需要降低温度时，控制系统19控制电动阀1开口度的增加和电机泵13转速的增加，增加冷却水量来降低温度，增加温度与降低温度相反。

优选的，气水分离器11的液位计10设置有高位和低位报警，需要降低液位时，控制系统19控制电机泵13转速增加，增加回水来降低液位，增加液位与降低液位相反。水的流速增加可以减少冷却管道的堵塞故障，通过提升回水的流速可以减少冷却水中水垢附着在冷却管道所形成堵塞，同时也可以减少杂质沉淀导致的管道堵塞。

优选的，过滤回路2包括球阀旁路和过滤器旁路，工作时打开过滤器旁路关闭球阀旁路，更换过滤器时打开球阀旁路关闭过滤器旁路。这里便于快速更换过滤回路中的过滤器。

实施例2：

本实施例和实施例1的区别是：将与气水分离器连接的管道作优化设计，设置两条管道，便于根据具体情况选择所需的管道。

气水分离器11下端包括电机泵13高压回水管道，电机泵13高压回水管道是：气水分离器11与第三阀门12连接，第三阀门12与电机泵 13连接，电机泵13与第四阀门14连接，第四阀门14通过排污阀17与排水槽18之间连接；第二流量计16位于排污阀17和排水槽18之间。通过电机泵高压回水管道提高了回水的压力和流速，增加了回水流量从而提高了冷却能力，降低了因气密箱压力波动导致的回水波动，提高了回水稳定性。

优选的，气水分离器11下端还包括第五阀门15自流回水管道，第五阀门15自流回水管道是：气水分离器11还与第五阀门15连接，第五阀门15与排污阀17连接，排污阀17与排水槽18连接。这是将自流和回流结合，在特殊情况下，回水管道可供选择，例如，需要更换电机泵时，可关闭阀门第三阀门12、第四阀门14，打开第五阀门15通过旁路回水，不影响冷却系统继续工作。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种开式水冷装置，包括进水管路和回水管路，其特征在于，所述进水管路和气密箱(6)连接，所述气密箱(6)和回水管路连接；所述进水管路包括电动阀(1)、过滤回路(2)、进水测量部件，电动阀(1)连接过滤回路(2)，所述过滤回路(2)和进水测量部件连接，所述进水测量部件和气密箱(6)连接，所述进水测量部件、电动阀(1)分别与控制系统(19)连接；

所述回水管路包括气水分离器(11)，所述气水分离器(11)内部设有第二温度计(9)、液位计(10)，所述回水管路还包括电机泵(13)、第二流量计(16)，所述第二温度计(9)、液位计(10)和第二流量计(16)均为回水测量部件，所述电机泵(13)和回水测量部件分别与控制系统(19)连接。

2.根据权利要求1所述的一种开式水冷装置，特征在于：所述进水测量部件包括第一流量计(3)、压力表(4)、第一温度计(5)。

3.根据权利要求1所述的一种开式水冷装置，特征在于：所述气密箱(6)和第二阀门(8)连接，所述第二阀门(8)和气水分离器(11)连接，所述气水分离器(11)和第一阀门(7)连接，所述第一阀门(7)为上升阀门，所述第一阀门(7)和气密箱(6)连接。

4.根据权利要求3所述的一种开式水冷装置，特征在于：所述气水分离器(11)中的第二温度计(9)测量回水温度，需要降低温度时，控制系统(19)控制电动阀(1)开口度的增加和电机泵(13)转速的增加，增加冷却水量来降低温度，增加温度与降低温度相反。

5.根据权利要求3所述的一种开式水冷装置，特征在于：所述气水分离器(11)的液位计(10)设置有高位和低位报警，需要降低液位时，控制系统(19)控制电机泵(13)转速增加，增加回水来降低液位，增加液位与降低液位相反。

6.根据权利要求1所述的一种开式水冷装置，特征在于：所述气水分离器(11)下端包括电机泵(13)高压回水管道，所述电机泵(13)高压回水管道是：所述气水分离器(11)与第三阀门(12)连接，所述第三阀门(12)与所述电机泵(13)连接，所述电机泵(13)与第四阀门(14)连接，所述第四阀门(14)通过排污阀(17)与排水槽(18)连接；所述第二流量计(16)位于所述排污阀(17)和所述排水槽(18)之间。

7.根据权利要求6所述的一种开式水冷装置，特征在于：所述气水分离器(11)下端还包括第五阀门(15)自流回水管道，第五阀门(15)自流回水管道是：所述气水分离器还与第五阀门(15)连接，所述第五阀门(15)与排污阀(17)连接，排污阀(17)与所述排水槽(18)连接。

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