CN216216378U - 一种用于深井泵房电机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于深井泵房电机的冷却装置，属于城市排水领域。该冷却装置包括热交换组件和循环组件，其中：热交换组件竖直设置，包括内管和圆柱套筒，内管设置在圆柱套筒的内部，两端用于与深井泵房的出水管连接；圆柱套筒的上方设置有冷却介质输入口，下方设置有冷却介质输出口，圆柱套筒与内管的间隙为冷却介质的流动空间；循环组件包括冷却介质输送管道和循环泵，冷却介质输送管道的两端与冷却介质输入口和冷却介质输出口连接，循环泵设置在冷却介质输送管道上。本实用新型采用竖直设置的套筒式热交换组件将雨污水与冷却介质进行换热，从而实现低成本、低能耗、环保的深井泵房大功率电机循环冷却。

Description

一种用于深井泵房电机的冷却装置

技术领域

本实用新型属于城市排水领域，更具体地，涉及一种用于深井泵房电机的冷却装置。

背景技术

随着城市的快速发展，其对于排水系统排水能力的要求也越来越高。现有的浅层地下排水系统存在管线复杂，排涝系统扩容困难，新建排水系统难度大等问题，并且地铁及地下综合体的开发也导致可利用的浅层地下空间十分有限。利用地下深层空间建设大型排水隧道来解决排水问题成为国外发达城市的选择，深层排水系统可避免大量征地和拆迁，并适当利用城市30m-60m的深层地下空间，已成为改善城市排水能力的重要手段之一。

深井泵房是深层排水系统的重要结构之一，其工作时需要利用大功率电机驱动提升泵，进而将深层排水隧道中的雨污水提升至地面并排出。但是深层排水系统的地下空间有限，大功率电机无法通过自然通风实现冷却降温，也没有空间利用大体积自来水进行冲洗换热的条件，严重影响了深井泵房的安全运行。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于深井泵房电机的冷却装置，旨在解决深井泵房中大功率电机冷却困难的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于深井泵房电机的冷却装置，该冷却装置包括热交换组件和循环组件，其中：

所述热交换组件竖直设置，其包括内管和圆柱套筒，所述内管设置在圆柱套筒的内部，并且两端用于与深井泵房的出水管连接，以通入雨污水作为冷源；所述圆柱套筒的上方设置有冷却介质输入口，其下方设置有冷却介质输出口，所述圆柱套筒与内管的间隙为冷却介质的流动空间；

所述循环组件包括冷却介质输送管道和循环泵，所述冷却介质输送管道的两端与所述冷却介质输入口和冷却介质输出口连接，所述循环泵设置在所述冷却介质输送管道上，以实现所述冷却介质的循环流动。

作为进一步优选的，所述冷却装置还包括膨胀水箱，所述膨胀水箱设置在地面并且与所述冷却介质输送管道连接。

作为进一步优选的，所述内管的内径与深井泵房出水管的内径相同。

作为进一步优选的，所述圆柱套筒的内部设置有导流板。

作为进一步优选的，所述冷却介质包括20％～25％的乙二醇和75％～80％的水。

作为进一步优选的，所述循环组件采用两组循环泵并联设置的方式实现双循环回路配置。

作为进一步优选的，所述圆柱套筒的外侧设置有套筒外固定翼角，用于与深井泵房墙壁上的固定钢支架连接以进行固定。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本实用新型根据深层隧道中雨污水温度稳定在10℃～20℃的特点，提出利用雨污水作为冷源，采用竖直设置的套筒式热交换组件将雨污水与冷却介质进行换热，以此利用冷却介质对深井泵房中的电机进行冷却降温，不仅解决了深度40m以上、功率500KW以上电机在深层地下空间内无法有效进行自然空气换热和大体积自来水冲洗换热的难题，而且充分利用了深井泵房出水水体的恒低温特性，进而实现低成本、低能耗、环保的深井泵房大功率电机循环冷却；

2.尤其是，本实用新型还设置有膨胀水箱，为冷却介质提供扩展容积，进而适应冷却介质膨胀或收缩所产生的体积变化，同时该膨胀水箱还具有补充冷却介质的作用；

3.同时，本实用新型通过将内管的内径与深井泵房出水管的内径保持一致，从而能够确保内管与出水管同过流能力和流速，避免冷却装置对深井泵房的正常工作产生影响；

4.此外，本实用新型采用双循环回路配置，并对循环组件的结构进行优化，能够确保冷却系统安全稳定运行，提高深井泵房的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例提供的用于深井泵房电机的冷却装置的系统示意图；

图2是本实用新型优选实施例提供的冷却装置在深井泵房中的安装示意图；

图3是本实用新型另一优选实施例提供的用于深井泵房电机的冷却装置的系统示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-热交换组件，101-内管，102-圆柱套筒，103-冷却介质，104-连接构件，105-冷却介质输入口，106-冷却介质输出口，107-套筒外固定翼角，2-循环组件，201-冷却介质输送管道，202-循环泵，203-止逆阀，204-蝶阀，205-泄水蝶阀，3-膨胀水箱，4-固定钢支架，5-运行控制组件，501-温度计，502-温度开关器，503-压力计，504-压力开关器，505-水位计，506-流量开关器，507-控制箱，6-电机，7-水泵，8-出水管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种用于深井泵房电机的冷却装置，该冷却装置包括热交换组件1和循环组件2，其中：

热交换组件1竖直设置，其包括内管101、圆柱套筒102和连接构件104，内管101设置在圆柱套筒102的内部，并且两端通过连接构件104与深井泵房的出水管8连接，用作出水管的同时，将管内流动的雨污水作为冷源，并且为检修方便前后连接管道处设置伸缩节；内管101采用不锈钢材质，其内径与出水管8的内径相同，并且该内管101的管道厚度与出水管8的管道厚度相同，以确保内管101与深井泵房的出水管8同过流能力和流速；圆柱套筒102的上方设置有冷却介质输入口105，其下方设置有冷却介质输出口106，圆柱套筒102与内管101的间隙为冷却介质的流动空间，并且圆柱套筒102的管道内径大于内管101外径200mm以上，从而为雨污水与冷却介质的热交换预留必要的流动空间和容积空间；冷却介质103采用上进下出的方式，与出水管8中的水流方向相反，同时圆柱套筒102的内部设置有导流板，通过以上方式能够有效提高传热效率；通过采用套筒式热交换组件将出水管8与换热组件合二为一对电机6进行循环冷却，既解决了深井泵房有限空间的布置需求，也解决了电机冷却换热的难题；

循环组件2包括冷却介质输送管道201和循环泵202，冷却介质输送管道201的两端与冷却介质输入口105和冷却介质输出口106连接，循环泵202设置在冷却介质输送管道201上，以实现冷却介质103的循环流动；

工作时，经过换热的冷却介质103在电机壳和冷却夹套之间流动，以对电机6运行产生的热量进行吸热，温度上升后的冷却介质103由循环泵202通过冷却介质输送管道201输送至热交换组件1中，利用出水管8中温度较低的雨污水将热量带走，从而形成循环流动回路。

进一步，冷却装置还包括膨胀水箱3，膨胀水箱3设置在地面并且与冷却介质输送管道201连接，用于解决冷却介质因热胀冷缩产生的膨胀变形，通过膨胀水箱3的扩展容积容纳冷却介质的膨胀收缩变化，同时还能够作为冷却介质的补充水源，该膨胀水箱体积以1m³为宜；膨胀水箱3的内部设置有水位计505，在冷却介质液位过低时报警，以此实现对膨胀水箱3中水位的实时监测。

进一步，冷却介质103包括20％～25％的乙二醇和75％～80％的水，乙二醇主要改善其低温抗冻和导热性能，结合使用地的气温可在上述配比范围内进行调配。

进一步，固定钢支架4采用环抱式钢架紧箍和斜撑固定的方式与深井泵房的墙壁固定，圆柱套筒102的外侧设置有套筒外固定翼角107，用于与固定钢支架4进行螺栓固定连接，以将其竖直固定在深井泵房的侧墙上。

进一步，循环组件2采用两组循环泵202并联设置的方式实现循环回路双回路配置，通过该循环双回路配置实现冷却介质的连续、安全运行需求，并且其流量和量程可根据冷却介质流量、热交换组件的长度和管理系统的水损确定。每组循环泵202的前后分别设置有蝶阀204，以控制循环泵202前后管路的开启和关闭；循环泵202的进水端设置有泄水蝶阀205，用于在检修时对冷却介质输送管道201进行放空；该循环泵202的出水端设置有止逆阀203，用于防止冷却介质103回流。

进一步，该冷却装置还包括运行控制组件5，其包括温度计501、温度开关器502、压力计503、压力开关器504、流量开关器506和控制箱507，上述监测仪表与控制箱507连接进行信号传输与运行控制。将冷却装置的运行控制组件5接入深井泵房的中控，实现与深井泵房中水泵7的远程控制，进而实现智慧运行，同时该控制箱具备现场手动控制功能。

如图3所示，按照本实用新型的另一优选实施例，采用两段式热交换组件对大功率电机进行冷却，冷却介质输送管道201中的冷却介质103分别进入两个热交换组件1中，分别与雨污水换热后再汇入冷却介质输送管道201中对电机6进行冷却。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于深井泵房电机的冷却装置，其特征在于，该冷却装置包括热交换组件(1)和循环组件(2)，其中：

所述热交换组件(1)竖直设置，其包括内管(101)和圆柱套筒(102)，所述内管(101)设置在圆柱套筒(102)的内部，并且两端用于与深井泵房的出水管(8)连接，以通入雨污水作为冷源；所述圆柱套筒(102)的上方设置有冷却介质输入口(105)，其下方设置有冷却介质输出口(106)，所述圆柱套筒(102)与内管(101)的间隙为冷却介质(103)的流动空间；

所述循环组件(2)包括冷却介质输送管道(201)和循环泵(202)，所述冷却介质输送管道(201)的两端分别与所述冷却介质输入口(105)和冷却介质输出口(106)连接，所述循环泵(202)设置在所述冷却介质输送管道(201)上，以此实现所述冷却介质(103)的循环流动。

2.如权利要求1所述的用于深井泵房电机的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括膨胀水箱(3)，所述膨胀水箱(3)设置在地面并且与所述冷却介质输送管道(201)连接。

3.如权利要求1所述的用于深井泵房电机的冷却装置，其特征在于，所述内管(101)的内径与深井泵房出水管的内径相同。

4.如权利要求1所述的用于深井泵房电机的冷却装置，其特征在于，所述圆柱套筒(102)的内部设置有导流板。

5.如权利要求1所述的用于深井泵房电机的冷却装置，其特征在于，所述循环组件(2)采用两组循环泵(202)并联设置的方式实现双循环回路配置。

6.如权利要求1～5任一项所述的用于深井泵房电机的冷却装置，其特征在于，所述圆柱套筒(102)的外侧设置有套筒外固定翼角(107)，用于与深井泵房墙壁上的固定钢支架(4)连接以进行固定。

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