CN215364983U - 一种水冷系统的脱气装置及其脱气系统 - Google Patents

Abstract

一种水冷系统的脱气装置，包括：具有进水口和出水口的用于装水冷液的液罐、设置于所述液灌的顶部的排气阀，所述进水口的位置高于所述出水口的位置，所述液灌的当量直径大于所述进水口的当量直径。本实用新型的水冷系统的脱气装置结构简单、成本低，能在首次加液的过程中将内部残留的空气完全排出，即能快速、有效、彻底地将闭式水冷系统中的空气排出，脱气效率高、脱气效果好。

Description

一种水冷系统的脱气装置及其脱气系统

技术领域

本实用新型涉及脱气设备技术领域，特别是涉及一种水冷系统的脱气装置及其脱气系统。

背景技术

电力电子设备在工作时会产生大量的热量，通常采用风冷或水冷的方式进行冷却。随着电力设备功率等级、热流密度的增加，以及环境适应性的需要，越来越多设备使用水冷冷却。水冷分为闭式水冷和开式水冷两种，两者的区别在于冷却水是否与大气连通。在风电等领域中，为了保证设备的长期稳定可靠使用，通常采用闭式的水冷冷却管路系统。

水冷冷却闭式管路系统在首次加液的时候需要将系统内的空气排出，如果不能及时将空气排出，会影响系统散热，且产生温度波动；由于温度波动会引起压力波动，进而影响系统的稳定运行。为了将空气排出，最常见的处理方案是在系统内设置多个自动、手动的排气阀，在加液的时候将这些阀门开启，同时在加液完成后将其关闭。由于水冷冷却闭式管路系统设备内部复杂，通过排气阀的排气方式不能在首次加液的过程中将内部残留的空气完全排出，需要在设备调试过程中多次开机运行、停机排气等操作来完成整个排气过程，脱气效率低，脱气效果差。

因而，急需开发一种结构简单、脱气效率高、脱气效果好的水冷系统的脱气装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、脱气效率高、脱气效果好的水冷系统的脱气装置。

一种水冷系统的脱气装置，包括：具有进水口和出水口的用于装水冷液的液罐、设置于所述液灌的顶部的排气阀，所述进水口的位置高于所述出水口的位置，所述液灌的当量直径大于所述进水口的当量直径。

优选地，上述液灌的当量直径是所述进水口的当量直径的20倍。

优选地，上述进水口和出水口之间设置有脱气滤芯。

优选地，上述脱气滤芯为钢丝金属球的脱气滤芯。

另一优选地，上述脱气滤芯为金属网的脱气滤芯。

优选地，上述出水口设置于所述液灌的底部；或者所述出水口设置于所述液罐的侧面并紧靠所述液罐的底部。

优选地，上述水冷系统的脱气装置还设置有与所述液灌连通的透明视液柱，所述液灌的顶部设置有加液口。

本实用新型还提供一种脱气系统，设置于连通热交换器和水冷电气柜的水冷管路系统中，水冷管路系统包括进水主管和出水主管，所述脱气系统包括如上所述的水冷系统的脱气装置，所述脱气系统还包括连接所述进水口和所述进水主管的进水管、以及连接所述出水口和所述出水主管的出水管。

优选地，上述进水主管上还设置有膨胀阀。

优选地，上述进水主管上还设置有水泵。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型的水冷系统的脱气装置的液灌具有进水口和出水口，进水口的位置高于出水口的位置，所以水冷液从处于高位的进水口进去后，由于水冷液的重力作用，会从处于低位的出水口流出。当量直径是指水力半径相等的圆管直径，液灌的当量直径大于进水口的当量直径，即水冷液从进水口流入液灌后，水流的速度降低，流速变慢，气液混合液在液灌内缓慢流动时，由于气体密度小，溶解在水冷液中的空气会从水冷液中分离出来，空气积攒到一定数量后，会从液灌的顶部的排气阀中排出；分离了空气的水冷液从出水口流出，进而实现了气液分离的效果。

本实用新型的水冷系统的脱气装置结构简单、成本低，能在首次加液的过程中将内部残留的空气完全排出，即能快速、有效、彻底地将闭式水冷系统中的空气排出，脱气效率高、脱气效果好。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的一种水冷系统的脱气装置的结构示意图；

图2是本实用新型的一种脱气系统的结构示意图。

具体实施方式

结合以下实施例和附图对本实用新型作进一步描述：

一种水冷系统的脱气装置50，如图1所示，包括：具有进水口11和出水口12的用于装水冷液的液灌10、设置于液灌10的顶部的排气阀13，进水口11的位置高于出水口12的位置，液灌10的当量直径大于进水口11的当量直径。水冷液可以是水、或者是水和防冻剂混合物。

本实用新型的水冷系统的脱气装置50的液灌10具有进水口11和出水口12，进水口11的位置高于出水口12的位置，所以水冷液从处于高位的进水口11进去后，由于水冷液的重力作用，会从处于低位的出水口12流出。当量直径是水力半径相等的圆管直径，液灌10的当量直径大于进水口11的当量直径，即水冷液从进水口11流入液灌10后，水流的速度降低，流速变慢，气液混合液在液灌10内缓慢流动时，由于气体密度小，溶解在水冷液中的空气会从水冷液中分离出来，空气积攒到一定数量后，会从液灌10的顶部的排气阀13中排出；分离了空气的水冷液从出水口12流出，进而实现了气液分离的效果。

本实用新型的水冷系统的脱气装置50结构简单、成本低，能在首次加液的过程中将内部残留的空气完全排出，即能快速、有效、彻底地将闭式水冷系统中的空气排出，脱气效率高、排气效果好。

较佳地，液灌10的当量直径是进水口11的当量直径的20倍。液灌10的当量直径是进水口11的当量直径的20倍，可以使水冷液进入液灌10后流速放缓到一定程度，有利于溶解在水冷液中的空气从气液混合物中彻底分离出来，使气液分离的效果更好，提高有效性和排气效率。

较佳地，如图1所示，进水口11和出水口12之间设置有脱气滤芯20。进水口11和出水口12之间设置有脱气滤芯20，脱气滤芯20进一步将溶解在水冷液中的空气从气液混合物中分离出来，使气液分离的效果更好，脱气效率更高。

较佳地，脱气滤芯20为钢丝金属球的脱气滤芯20。钢丝金属球具有较多的孔洞，其表面积较大，气液混合物流经钢丝金属球时，空气容易聚集在钢丝金属球的表面，当空气积攒到一定数量后，会从液灌10的顶部的排气阀13中排出，进而实现了气液的分离。

另一较佳地，脱气滤芯20为金属网的脱气滤芯20。金属网具有较多的孔洞，其表面积较大，气液混合物流经钢丝金属球时，空气容易聚集在钢丝金属球的表面，当空气积攒到一定数量后，会从液灌10的顶部的排气阀13中排出，进而实现了气液的分离。脱气滤芯20也可以同时设置钢丝金属球和金属网，当然也可以是现有技术的其他脱气滤芯20。

较佳地，如图1和图2所示，出水口12设置于液灌10的底部；或者出水口12设置于液罐10的侧面并紧靠液罐10的底部，出水口12设置于液灌10的底部或设置于液罐10的侧面并紧靠液罐10的底部，可充分利用液灌10的空间，增加水冷液在液灌10内的流动路径长度，有利于溶解在水冷液中的空气从气液混合物中分离出来，使气液分离的效果更好，提高有效性和排气效率。

较佳地，如图1所示，水冷系统的脱气装置50还设置有与液灌10连通的透明视液柱15，液灌10的顶部设置有加液口16。透明视液柱15可以是现有技术的PE、FEP、PTFE等透明塑料。使用者可以通过透明视液柱15查看液灌10的水冷液高度。气液混合物从进水口11流入，气液分离后的水冷液从出水口12流出，因进水口11的气液混合物的密度小于出水口12的纯度高的水冷液的密度，因而在进水量和出水量一样的情况下，出水口12流出的水冷液较多，液灌10的水冷液会逐步从出水口12流出，即液灌10的水冷液会流失。因而，使用者通过透明视液柱15查看液灌10的水冷液高度，当水冷液高度降低到一定高度时，需从液灌10顶部的加液口16补充水冷液，以确保水冷系统的脱气装置50可连续工作。

本实用新型还提供一种脱气系统，如图2所示，设置于连通热交换器30和水冷电气柜35的水冷管路系统40中，水冷管路系统40包括进水主管41和出水主管42，脱气系统包括如上所述的水冷系统的脱气装置50，脱气系统还包括连接进水口11和进水主管41的进水管51、以及连接出水口12和出水主管42的出水管52。进水主管41和出水主管42分别与热交换器30和水冷电气柜35连接，水冷系统的脱气装置50的进水口11与进水主管41通过进水管51连接，出水口12与出水主管42通过出水管52连接，利用水冷管路系统40的循环管路，借助水冷管路系统40的循环管路的压力差，使得溶解有空气的水冷液源源不断的流经该水冷系统的脱气装置50，并在水冷系统的脱气装置50内脱气后重新流进主循环系统。

本实用新型的脱气系统结构简单、成本低，能在首次加液的过程中将内部残留的空气完全排出，即能快速、有效、彻底地将水冷管路系统40中的空气排出，脱气效率高、排气效果好。

较佳地，进水主管41上还设置有膨胀阀60和水泵65。膨胀阀60可以储存一定的水冷液，同时缓冲温度变化引起的压力变化，可使水冷液流动更加稳定。水泵65可以增加进水主管41和出水主管42的压力差，进而增加进水口11和出水口12之间的压力差，进而增加水冷液在水冷管路系统40和脱气装置50中循环流动的动力，进而提高脱气效率。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种水冷系统的脱气装置，其特征在于，包括：具有进水口和出水口的用于装水冷液的液罐、设置于所述液灌的顶部的排气阀，所述进水口的位置高于所述出水口的位置，所述液灌的当量直径大于所述进水口的当量直径。

2.根据权利要求1所述的一种水冷系统的脱气装置，其特征在于：所述液灌的当量直径是所述进水口的当量直径的20倍。

3.根据权利要求1所述的一种水冷系统的脱气装置，其特征在于：所述进水口和出水口之间设置有脱气滤芯。

4.根据权利要求3所述的一种水冷系统的脱气装置，其特征在于：所述脱气滤芯为钢丝金属球的脱气滤芯。

5.根据权利要求3所述的一种水冷系统的脱气装置，其特征在于：所述脱气滤芯为金属网的脱气滤芯。

6.根据权利要求1所述的一种水冷系统的脱气装置，其特征在于：所述出水口设置于所述液灌的底部；或者所述出水口设置于所述液罐的侧面并紧靠所述液罐的底部。

7.根据权利要求1所述的一种水冷系统的脱气装置，其特征在于：所述水冷系统的脱气装置还设置有与所述液灌连通的透明视液柱，所述液灌的顶部设置有加液口。

8.一种脱气系统，设置于连通热交换器和水冷电气柜的水冷管路系统中，水冷管路系统包括进水主管和出水主管，其特征在于：所述脱气系统包括如权利要求1-7任一项所述的水冷系统的脱气装置，所述脱气系统还包括连接所述进水口和所述进水主管的进水管、以及连接所述出水口和所述出水主管的出水管。

9.根据权利要求8所述的一种脱气系统，其特征在于：所述进水主管上还设置有膨胀阀。

10.根据权利要求9所述的一种脱气系统，其特征在于：所述进水主管上还设置有水泵。

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