CN214428345U

CN214428345U - 一种大电流液冷母线

Info

Publication number: CN214428345U
Application number: CN202120068738.7U
Authority: CN
Inventors: 魏开军; 候志军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2021-10-19
Anticipated expiration: 2031-01-12

Abstract

本实用新型涉及一种大电流液冷母线，包括若干母排，通过母排与母排之间拼接形成封闭的冷却液腔体，各冷却液腔体分别设置有进液口和出液口，冷却液腔体通过在各母排上设置贯通的凹槽、并由多个母排的凹槽拼接形成，和/或冷却液腔体通过在各母排上设置贯通的凹槽、并配合封板将多个母排拼接后形成的具有开放端的凹槽的开放端封闭形成，和/或冷却液腔体通过在母排之间留有间隙、并配合封板将间隙相对的两开放端封闭形成。本实用新型通过在母排上轧制凹槽或借助封板使母排与母排之间拼接形成冷却液腔体，制造工艺简单、施工方便、加工要求低；冷却能力强，对持续大电流工况有优越的冷却效果，可节省母排用量，减少成本投资，节能效果显著。

Description

一种大电流液冷母线

技术领域

本实用新型涉及液冷母线技术领域，特别是一种大电流液冷母线。

背景技术

目前国内炭素行业、电解铝工业、电解锰、工业硅、铁合金等行业都会使用大电流母线,实际使用过程中电解铝工业使用铝母线，选用的载流量约为0.15A/mm²，炭素工业一般选用载流量约为0.65A/mm²，有色金属用量很大，即使选择如此小的电流密度，使用过程中依然会温度很高，炭素工业母线温度会≥80°，电解铝工业会≥70°，温度的上升造成母排电阻升高，而电阻的升高又会造成温度上升，如此造成大量的电能变成热量，做了无用功。

为了防止发热，大电流应用的行业都选取了比较小的载流量，如此造成了有色金属使用量很大，投资较大。比如炭素行业的石墨化炉，年产10000吨的石墨化炉，铝排的用量约在350吨以上。即便如此大的金属用量，也会有将近80度的温度，会在生产过程中大量电能消耗在母线上。由于大电流的工况需要的母排截面大,单根母排的尺寸大，而大尺寸母排在轧制过程中几乎难以做出孔道用来冷却。因此，现有技术中通过在单根母排上开设通孔来实现液冷的技术方案，难以应用于大电流的工况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、制造工艺简单、施工方便、加工技术要求低，冷却能力强，可节省母排用量，减少成本投资，节能效果显著，适用于大电流工况的大电流液冷母线。

本实用新型采用如下技术方案：

一种大电流液冷母线，包括有若干母排，通过母排与母排之间拼接形成封闭的冷却液腔体，各冷却液腔体分别设置有进液口和出液口，所述冷却液腔体通过在各母排上设置贯通的凹槽、并由多个母排的凹槽拼接形成，和/或所述冷却液腔体通过在各母排上设置贯通的凹槽、并配合封板将多个母排拼接后形成的具有开放端的凹槽的开放端封闭形成，和/或冷却液腔体通过在母排之间留有间隙、并配合封板将间隙相对的两开放端封闭形成。

进一步地，所述各母排上设置有贯通的凹槽，至少两母排的凹槽相对拼合形成所述冷却液腔体。

进一步地，相对拼合的若干母排之间拼接形成一个或多个冷却液腔体。

进一步地，所述若干母排依次排布，相邻母排之间均留有一定间隙，各间隙相对的两开放端通过相对的两封板封闭，封板固定连接于母排上且与母排接合处密封，相邻两母排与相对的两封板之间形成所述冷却液腔体。

进一步地，所述各母排上分别设置有贯通的凹槽，至少两母排的凹槽相对拼合形成具有一开放端的凹槽，通过一封板将该凹槽的开放端封闭，封板固定连接于母排上且与母排接合处密封，相对拼合的各母排与封板之间形成所述冷却液腔体。

进一步地，所述拼接形成的冷却液腔体内设置有导流结构。

进一步地，所述拼接形成冷却液腔体的各母排之间通过连接板固定连接为一体。

进一步地，所述进液口和出液口分设于母排前、后两端。

进一步地，所述封板与母排采用相同材质，封板焊接于母排上。

进一步地，所述大电流液冷母线还包括有用于前、后级母排连接的母排接头，母排接头包括有用于固定连接前、后级母排的接头本体及用于与前级母排的出液口连接的出液接口和用于与后级母排的进液口连接的进液接口，出液接口与进液接口相连通。

由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

第一，通过在母排上轧制凹槽或借助封板使母排与母排之间拼接形成封闭的冷却液腔体，结构简单、用材简单、冷却面积大、制造工艺简单、施工方便、对母排加工技术要求低，特别适用于大电流的工况。

第二，通过母排与母排之间拼接形成封闭的冷却液腔体，母排的冷却表面积能达到母排表面积的75％以上，冷却能力强，针对持续大电流工况有优越的冷却效果，可更好的保证母排以低温可靠运行。同时有利于控制母排的阻值不上升，母排的载流量更大，可节省50％左右的母排用量，减少成本投资，减少占地面积，以及减少发热造成的能源浪费，节能效果显著。解决了工业生产中应用大电流的行业普遍存在的有色金属用量大、母排温升高、耗能大的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的大电流液冷母线的剖视结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的前、后级母排的进、出液口连接结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的母排接头的展开结构示意图；

图4是本实用新型实施例2的大电流液冷母线的剖视结构示意图；

图5是本实用新型实施例3的大电流液冷母线的剖视结构示意图；

图6是本实用新型实施例4的大电流液冷母线的剖视结构示意图。

图中：1.母排，2.封板，3.冷却液腔体，31.进液口，32.出液口，4.母排接头，41.接头本体，42.出液接口，43.进液接口，5.凹槽，6.侧端连接板。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

参照图1至图3，本实施例的一种大电流液冷母线，包括有六根矩形截面的母排1，六根母排1依次排布，相邻母排1之间均留有一定间隙，各间隙相对的两开放端通过相对的两封板2封闭，封板2固定连接于母排1上且与母排1接合处密封，相邻两母排1与相对的两封板2之间形成冷却液腔体3。六根母排1通过母排1与母排1之间依次拼接形成五个封闭的冷却液腔体3。各冷却液腔体3分别设置有进液口31和出液口32，进液口31和出液口32分设于母排1前、后两端。拼接形成的冷却液腔体3内设置有导流结构。该导流结构采用现有技术，可以为设置于冷却液腔体3内的导流板。封板2与母排1采用相同材质，封板2通过氩弧焊焊接于母排1上。母排1为铜排或铝排。

本实用新型的前、后级母排1之间通过母排接头4连接，母排接头4包括有用于固定连接前、后级母排1的接头本体41及用于与前级母排1的出液口32连接的出液接口42和用于与后级母排1的进液口31连接的进液接口43，出液接口42与进液接口43相连通。

参照图1至图3，生产中，由泵、管道、冷却器和由母排1拼接形成的冷却液腔体3连成一个循环冷却系统，泵把冷却过的液体通过管道通入母排1的冷却液腔体3，液体通过在冷却液腔体3中流动过程和母线1接触带走热量，热的液体从出液口32经过管道进入冷却器，如此循环来保证母排1以低温可靠运行。本实施例的大电流液冷母线冷却面积约占母排1表面积的75％以上，适用于大电流、长期恒电流运行工况。此工况需求散热能力大，比如电解铝工业、氯碱工业。铜母排的载流量能在温度低于现温度的前提下，可由现有技术的1.5A/mm2提高到3A/mm2、铝母排的载流量可由现有技术的0.7A/mm2提高到1.3A/mm2，无论使用铜还是铝材质，均能节省50％的用量。

实施例2

参照图4，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，母排1两两拼接形成一冷却液腔体3。本实施例的大电流液冷母线的冷却面积约占母排1表面积的45％以上，适用于持续大电流工况，或中到大电流变换工况，比如炭素工业的石墨化炉。

实施例3

参照图5，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，母排1两两拼接，各母排1上分别设置有四个贯通的半圆形凹槽5，两母排的凹槽5相对应拼合形成四个圆柱形冷却液腔体3。两母排1之间通过两侧端连接板6固定连接为一体。两母排1也可通过焊接固定连接为一体。本实施例的大电流液冷母线的冷却面积约占母排1总面积的16％以上，适用于一般大电流工况。

实施例4

参照图6，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中，母排1两两拼接，各母排1上分别设置有两贯通的方形凹槽5，两方型凹槽5外端为开放端，两母排的凹槽5相对应拼合形成两个外端开放的方形凹槽，两母排拼合后形成的两外端开放的方形凹槽的开放端分别通过一封板2封闭，两封板2与两母排1之间形成两方形冷却液腔体3。

上述仅为本实用新型的四个具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims

1.一种大电流液冷母线，其特征在于：包括有若干母排，通过母排与母排之间拼接形成封闭的冷却液腔体，各冷却液腔体分别设置有进液口和出液口，所述冷却液腔体通过在各母排上设置贯通的凹槽、并由多个母排的凹槽拼接形成，和/或所述冷却液腔体通过在各母排上设置贯通的凹槽、并配合封板将多个母排拼接后形成的具有开放端的凹槽的开放端封闭形成，和/或冷却液腔体通过在母排之间留有间隙、并配合封板将间隙相对的两开放端封闭形成。

2.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述各母排上设置有贯通的凹槽，至少两母排的凹槽相对拼合形成所述冷却液腔体。

3.如权利要求2所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：相对拼合的若干母排之间拼接形成一个或多个冷却液腔体。

4.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述若干母排依次排布，相邻母排之间均留有一定间隙，各间隙相对的两开放端通过相对的两封板封闭，封板固定连接于母排上且与母排接合处密封，相邻两母排与相对的两封板之间形成所述冷却液腔体。

5.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述各母排上分别设置有贯通的凹槽，至少两母排的凹槽相对拼合形成具有一开放端的凹槽，通过一封板将该凹槽的开放端封闭，封板固定连接于母排上且与母排接合处密封，相对拼合的各母排与封板之间形成所述冷却液腔体。

6.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述拼接形成的冷却液腔体内设置有导流结构。

7.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述拼接形成冷却液腔体的各母排之间通过连接板固定连接为一体。

8.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述进液口和出液口分设于母排前、后两端。

9.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：所述封板与母排采用相同材质，封板焊接于母排上。

10.如权利要求1所述的一种大电流液冷母线，其特征在于：还包括有用于前、后级母排连接的母排接头，母排接头包括有用于固定连接前、后级母排的接头本体及用于与前级母排的出液口连接的出液接口和用于与后级母排的进液口连接的进液接口，出液接口与进液接口相连通。