CN217686123U - 一种冷却水自循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种冷却水自循环系统，包括高位水箱和低位水箱。高位水箱上设有第一高位进水口、第二高位进水口、高位出水口和放空口，且第一高位进水口、第二高位进水口和放空口均位于高位水箱的最高处。低位水箱位于高位水箱的下方，低位水箱上设有第一低位出水口、第二低位出水口和低位进水口。第一低位出水口和第一高位进水口通过补水管路连通，补水管路上设置有水泵，第二低位出水口和第二高位进水口通过吸水管路连通，高位出水口和低位进水口通过排水管路连通，待冷却部设置于排水管路上，放空口通过放空管路连通大气，放空管路上设置有放空阀。该水泵仅在冷却水自循环系统工作状态下补充回流的冷却水减少的部分，工作时间短，不易故障。

Description

一种冷却水自循环系统

技术领域

本实用新型涉及生产设备冷却技术领域，尤其涉及一种冷却水自循环系统。

背景技术

磁悬浮鼓风机、磁悬浮透平机、压缩机和其他设备在生产中都会产生大量的热量，而为保证设备的正常运转，就需要对其进行散热。目前是通过设置液冷循环系统来实现设备的散热，但是液冷循环系统利用水泵为冷却水的循环动力，而水泵在持续使用过程中易出现水泵漏液、水泵烧坏等问题，严重影响对设备的冷却效率。

因此，亟需一种冷却水自循环系统，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却水自循环系统，可避免水泵因长时间运转而出现故障，保证对设备的冷却效率。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

一种冷却水自循环系统，包括：

高位水箱，能够用于容置冷却水，所述高位水箱上设置有第一高位进水口、第二高位进水口、高位出水口和放空口，且所述第一高位进水口、所述第二高位进水口和所述放空口均位于所述高位水箱的最高处；

低位水箱，能够用于容置冷却水，所述低位水箱位于所述高位水箱的下方，所述低位水箱上设置有第一低位出水口、第二低位出水口和低位进水口，所述第一低位出水口和所述第一高位进水口通过补水管路连通，所述补水管路上设置有水泵，所述第二低位出水口和所述第二高位进水口通过吸水管路连通，所述高位出水口和所述低位进水口通过排水管路连通，待冷却部设置于所述排水管路上，所述放空口通过放空管路连通大气，所述放空管路上设置有放空阀。

可选地，所述冷却水自循环系统还包括第一液位开关，所述第一液位开关设置于所述高位水箱上。

可选地，所述冷却水自循环系统还包括第二液位开关，所述第二液位开关设置于所述补水管路上。

可选地，所述补水管路和所述吸水管路上均设置有止回阀。

可选地，所述补水管路、所述吸水管路和所述排水管路上均设置有阀组件。

可选地，所述阀组件包括手动阀和电磁阀。

可选地，所述补水管路上的所述阀组件位于所述第二液位开关的上游。

可选地，所述排水管路上的所述阀组件位于所述待冷却部的上游。

可选地，所述待冷却部包括待冷却设备和位于所述待冷却设备上游的换热器，所述换热器具有第一换热管路和第二换热管路，所述排水管路连通于所述第一换热管路，所述第二换热管路用于通入外部换热介质。

可选地，所述高位水箱的内腔的高度为h，所述第一液位开关位于距离所述高位水箱的内腔底部0.75h-0.8h处。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的冷却水自循环系统，包括均能够用于容置冷却水的高位水箱和低位水箱。其中高位水箱上设置有第一高位进水口、第二高位进水口和高位出水口，低位水箱上设置有第一低位出水口、第二低位出水口和低位进水口。第一低位出水口和第一高位进水口通过补水管路连通，第二低位出水口和第二高位进水口通过吸水管路连通，高位出水口和低位进水口通过排水管路连通。另外，高位水箱上还设置有能够使高位水箱和大气连通的放空口，且放空口、第一高位进水口和第二高位进水口均位于高位水箱的最高处。因此，该冷却水自循环系统可先利用设置于补水管路上的水泵使高位水箱内充满冷却水，以将高位水箱内的空气排空，而后再利用放空阀封闭放空口，以使高位水箱密封，也即该冷却水自循环系统与外界隔绝。在此设置之下，当高位水箱内的冷却水依靠重力作用通过排水管路流动至低位水箱时，即可经过位于排水管路上的待冷却部，以提供待冷却部所需要的冷却水，而该冷却水在经过待冷却部后将位于低位水箱内，之后可通过低位水箱和高位水箱之间的压力差重新回流至高位水箱内，以此循环往复。即向待冷却设备提供所需要的冷却水将无须水泵作为循环动力，可避免因水泵持续使用出现问题而影响对设备的冷却效率，本实施例中，位于补水管路上的水泵仅在冷却水自循环系统开启时以及因内部阻力导致回流的冷却水的流量小于从高位水箱内流出的冷却水时工作，工作时间短，且无须选择大功率的水泵，可有效降低其出现故障的频率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的冷却水自循环系统的结构示意图。

图中：

1、高位水箱；101、第一高位进水口；102、第二高位进水口；103、高位出水口；104、放空口；2、低位水箱；201、第一低位出水口；202、第二低位出水口；203、低位进水口；3、补水管路；4、吸水管路；5、排水管路；6、放空管路；7、水泵；8、第一液位开关；9、第二液位开关；10、放空阀；11、止回阀；12、电磁阀；13、手动阀；14、换热器；141、第二换热管路；15、待冷却设备。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供一种冷却水自循环系统，包括均能够用于容置冷却水的高位水箱1和低位水箱2，低位水箱2位于高位水箱1的下方，高位水箱1内的冷却水可依靠重力作用流动至低位水箱2，而待冷却部位于两者之间，在这一流动过程中，冷却水将会经过待冷却部，并流动至低位水箱2，而位于低位水箱2内的冷却水还能够重新回流至高位水箱1，而这一回流则是依靠低位水箱2和高位水箱1之间的压力差作为驱动力。

如图1所示，高位水箱1上设置有第一高位进水口101、第二高位进水口102和高位出水口103，低位水箱2上设置有第一低位出水口201、第二低位出水口202和低位进水口203。第一低位出水口201和第一高位进水口101通过补水管路3连通，第二低位出水口202和第二高位进水口102通过吸水管路4连通，高位出水口103和低位进水口203通过排水管路5连通。即在低位水箱2和高位水箱1之间具有三个管路，其中高位水箱1内的冷却水可凭借重力作用通过排水管路5流动至低位水箱2，待冷却部设置于排水管路5上，在高位水箱1内的冷却水流动至低位水箱2的过程中，冷却水将会经过待冷却部，为待冷却部提供所需要的冷却水。补水管路3上设置有水泵7，水泵7作为外部驱动力，可使低位水箱2内的冷却水克服重力作用而进入高位水箱1，并使高位水箱1内的冷却水一直保持在循环水位。而位于低位水箱2内的冷却水还可通过吸水管路4回流至高位水箱1，这一回流过程则需要利用低位水箱2与高位水箱1之间的压力差，即低位水箱2内的压力大于高位水箱1内的压力。

而为使低位水箱2和高位水箱1之间存在压力差，本实施例所提供的高位水箱1上还设置有放空口104，放空口104通过放空管路6与大气连通，且该冷却水自循环系统仅能够通过放空口104与大气连通。另外，第一高位进水口101、第二高位进水口102和放空口104均位于高位水箱1的最高处，且放空管路6上设置有放空阀10，当高位水箱1内充满冷却水后，高位水箱1内的空气即可通过放空口104被排向大气，而后关闭放空阀10，此时高位水箱1内即为真空环境。在此设置之下，若高位水箱1内的冷却水依靠重力作用通过排水管路5流动至低位水箱2后，低位水箱2即可凭借大于高位水箱1的压力，利用压力差使得低位水箱2内的冷却水再通过吸水管路4重新回流至高位水箱1，以此实现冷却水的自循环。

本实施例中，待冷却部包括待冷却设备15和位于待冷却设备15上游的换热器14，该换热器14具有第一换热管路和第二换热管路141，分别流动在第一换热管路和第二换热管路141内的温度不同的流体介质，通过在换热器14内的热交换将具有趋于一致的温度。其中排水管路5连通于第一换热管路，而第二换热管路141则用于通入外部换热介质，因本实施例提供的冷却水自循环系统是为实现待冷却设备15的冷却，则通入的外部换热介质为低温液体，该低温液体与第一换热管路内的冷却水进行热交换后，可使第一换热管路内的冷却水的温度降低，而温度降低的冷却水将继续流动至待冷却设备15，以实现对待冷却设备15的冷却。

更进一步地，冷却水自循环系统还包括第一液位开关8，第一液位开关8设置于高位水箱1上。第一液位开关8在工作状态下，可检测高位水箱1内的冷却水的实际液位是否降至第一预设液位，实际液位在未降低至第一预设液位之前，补水管路3不用向高位水箱1内补冷却水，而只有在高位水箱1内的冷却水降低至第一预设液位时，才需要依靠外部驱动力即水泵7向高位水箱1补冷却水，其余时候均是通过排水管路5和吸水管路4实现高位水箱1和低位水箱2内冷却水的自循环。因为冷却水在排水管路5和吸水管路4内的流动过程中，会流经待冷却部，其存在的阻力可能使吸水管路4内的流量小于排水管路5内的流量，从而导致高位水箱1内的液位下降。

冷却水自循环系统还包括第二液位开关9，第二液位开关9设置于补水管路3。第二液位开关9在工作状态下，可检测高位水箱1内的冷却水的实际液位是否已升至第二预设液位，实际液位在升至第二预设液位之后，补水管路3将停止向高位水箱1内补冷却水。即补水管路3是间歇向高位水箱1补冷却水，以使高位水箱1内的冷却水的实际液位处于第一预设液位和第二预设液位之间，即高位水箱1内的冷却水一直保持在循环水位，补水管路3仅仅用于向高位水箱1补充因阻力导致的冷却水的流量差，因此水泵7不需要长时间工作，也不需要选用大功率的水泵7。

本实施例中，第二液位开关9设置于补水管路3上且靠近高位水箱1，第一高位进水口101位于高位水箱1的最高处，即当高位水箱1内的水位处于第二预设液位时，高位水箱1内已充满水。另外，第二液位开关9设置于补水管路3上，而第一液位开关8设置于高位水箱1上，则在补水管路3向高位水箱1补冷却水的过程中，高位水箱1内的冷却水将先到达第一液位开关8处，而后到达第二液位开关9处，因此在补水管路3向高位水箱1补冷却水的过程中，第一液位开关8处于非工作状态，且当补水管路3停止向高位水箱1补冷却水后，第一液位开关8重新处于工作状态。

优选地，高位水箱1的内腔的高度为h，第一液位开关8位于距离高位水箱1的内腔底部3/4h-4/5h处。

可选地，补水管路3和吸水管路4上均设置有止回阀11，止回阀11用于使补水管路3和吸水管路4内的水不会从高位水箱1逆流至低位水箱2。

可选地，补水管路3、吸水管路4和排水管路5上均设置有阀组件，阀组件用于实现补水管路3、吸水管路4和排水管路5的导通和关闭。

可选地，阀组件包括手动阀13和电磁阀12。本实施例中，每个阀组件内的手动阀13和电磁阀12分别设置有一个，当两者均保持打开状态，管路导通，当任一个处于关闭状态，管路关闭。在该冷却水自循环系统开始工作之前，可先将每个阀组件内的手动阀13打开，而在冷却水自循环系统工作状态下，需要某一管路导通时，再控制某一管路上的电磁阀12打开即可，手动阀13位于电池阀的上游，手动阀13的设置便于进行系统维修。优选地，补水管路3上的电磁阀12和水泵7与第一液位开关8和第二液位开关9均电连接，当第一液位开关8检测到高位水箱1内的冷却水的实际液位降至第一预设液位时，补水管路3上的电磁阀12打开，且水泵7开始工作，以向高位水箱1内补冷却水。而当第二液位开关9检测到高位水箱1内的冷却水的实际液位升至第二预设液位时，水泵7停止工作，且补水管路3上的电磁阀12关闭，停止向高位水箱1内补冷却水。

优选地，补水管路3上的阀组件位于第二液位开关9的上游，可提高阀组件的响应速度，一旦第二液位开关9检测到高位水箱1内的冷却水的实际液位至第二预设液位，将迅速截断流至第二液位开关9处的冷却水。

优选地，排水管路5上的阀组件位于待冷却部的上游，在该阀组件处于关闭状态时，将不再有冷却水流入待冷却部，方便检修。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种冷却水自循环系统，其特征在于，包括：

高位水箱(1)，能够用于容置冷却水，所述高位水箱(1)上设置有第一高位进水口(101)、第二高位进水口(102)、高位出水口(103)和放空口(104)，且所述第一高位进水口(101)、所述第二高位进水口(102)和所述放空口(104)均位于所述高位水箱(1)的最高处；

低位水箱(2)，能够用于容置冷却水，所述低位水箱(2)位于所述高位水箱(1)的下方，所述低位水箱(2)上设置有第一低位出水口(201)、第二低位出水口(202)和低位进水口(203)，所述第一低位出水口(201)和所述第一高位进水口(101)通过补水管路(3)连通，所述补水管路(3)上设置有水泵(7)，所述第二低位出水口(202)和所述第二高位进水口(102)通过吸水管路(4)连通，所述高位出水口(103)和所述低位进水口(203)通过排水管路(5)连通，待冷却部设置于所述排水管路(5)上，所述放空口(104)通过放空管路(6)连通大气，所述放空管路(6)上设置有放空阀(10)。

2.根据权利要求1所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述冷却水自循环系统还包括第一液位开关(8)，所述第一液位开关(8)设置于所述高位水箱(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述冷却水自循环系统还包括第二液位开关(9)，所述第二液位开关(9)设置于所述补水管路(3)上。

4.根据权利要求1所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述补水管路(3)和所述吸水管路(4)上均设置有止回阀(11)。

5.根据权利要求3所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述补水管路(3)、所述吸水管路(4)和所述排水管路(5)上均设置有阀组件。

6.根据权利要求5所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述阀组件包括手动阀(13)和电磁阀(12)。

7.根据权利要求5所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述补水管路(3)上的所述阀组件位于所述第二液位开关(9)的上游。

8.根据权利要求5所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述排水管路(5)上的所述阀组件位于所述待冷却部的上游。

9.根据权利要求1所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述待冷却部包括待冷却设备(15)和位于所述待冷却设备(15)上游的换热器(14)，所述换热器(14)具有第一换热管路和第二换热管路(141)，所述排水管路(5)连通于所述第一换热管路，所述第二换热管路(141)用于通入外部换热介质。

10.根据权利要求2所述的冷却水自循环系统，其特征在于，所述高位水箱(1)的内腔的高度为h，所述第一液位开关(8)位于距离所述高位水箱(1)的内腔底部0.75h-0.8h处。

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