一種sfc冷卻系統去離子水自動補給裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，包括支撐組件、去離子水制備單元、去離子水補充單元和控制單元，離子水制備單元包括去離子泵、樹脂去離子瓶、電導率測量傳感器、閥門A、循環管路、儲水箱和帶上下限報警的數顯表，儲水箱、去離子泵和樹脂去離子瓶通過循環管路順序連通構成去離子水制備回路，數顯表與電導率傳感器電性連接，電導率測量傳感器安裝于儲水箱上，閥門A安裝于循環管路上；去離子水補充單元包括潛水泵、閥門B、逆止閥和補給管路，補給管路、潛水泵和儲水箱依次連通；該裝置具有自動制備去離子水和自動補水的功能，避免了人工補水的麻煩，提高了工作效率，并且去離子水制備工藝簡單、實用高效。
【專利說明】
一種SFG冷卻系統去離子水自動補給裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，屬于水力發電系統技術領域。
【背景技術】
[0002]SFC系統(靜止變頻器)是抽水蓄能電站的核心設備，而晶閘管是機組實現抽水工況的核心設備。晶閘管在運行過程中產生大量的熱量，通常采用去離子水進行冷卻，若散熱不良，將導致脈沖閉鎖，影響機組的正常啟動，因此SFC冷卻系統是晶閘管安全穩定運行的重要保證。隨著SFC系統的長時間運行，冷卻系統中的水分會蒸發和滲漏，去離子水中電導率會增加、水壓會降低，此時需要及時的補充去離子水，以保證冷卻系統工作正常。因去離子水制備工藝復雜、流程繁瑣，多數情況下，抽水蓄能電站常通過對外直接購買或者將蒸餾水作為替代品的方法獲取去離子水。以上兩種方法存在以下問題:1.對外購買，采購周期長，購買后的去離子水不易存儲，品質會下降;2.蒸餾水中的雜質離子會在高壓電下產生電腐蝕，影響冷卻效果;3.直接添加蒸餾水增加了 SFC系統中冷卻系統去離子回路的負擔，降低了原回路中設備壽命;4.不具備冷卻系統回路去離子水補水功能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的不足，并提供一種適用于SFC冷卻系統的去離子水自動制備和補充的裝置。
[0004]實現本發明目的所采用的技術方案為，一種SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，包括支撐組件、去離子水制備單元、去離子水補充單元和控制單元，去離子水制備單元、去離子水補充單元和控制單元均安裝于支撐組件上;所述離子水制備單元包括去離子栗、樹脂去離子瓶、電導率傳感器、閥門A、循環管路、儲水箱和帶上下限報警的數顯表，儲水箱、去離子栗和樹脂去離子瓶通過循環管路順序連通構成去離子水制備回路，數顯表與電導率傳感器電性連接，電導率傳感器安裝于儲水箱上，閥門A安裝于循環管路上;所述去離子水補充單元包括潛水栗、閥門B、逆止閥和補給管路，補給管路、潛水栗和儲水箱依次連通，閥門B和逆止閥均安裝于補給管路上;所述控制單元包括繼電器IKMl、繼電器1KM2、繼電器1KM3、繼電器1KM4、繼電器2KM1、繼電器2KM2、按鈕1SB1、按鈕1SB2、按鈕2SB1和按鈕2SB2，繼電器IKMl的常開觸點串接于去離子栗主電路中，繼電器2KM1的常開觸點串接于潛水栗主電路中，按鈕ISBl與繼電器IKMl的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器1KM2的常閉觸點以及繼電器IKMl的線圈構成去離子水制備手動啟動控制電路，按鈕1SB2與繼電器1KM2的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器IKMl的另一對常閉觸點以及繼電器1KM2的線圈構成去離子水制備手動停止控制電路，繼電器1KM3的線圈與數顯表的上限報警電路串聯、常開觸點與按鈕ISBl并聯構成去離子水制備自動啟動控制電路，繼電器1KM4的線圈與數顯表的下限報警電路串聯、常開觸點與按鈕1SB2并聯構成去離子水制備自動停止控制電路，按鈕2SB1與繼電器2KM1的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器2KM2的常閉觸點以及繼電器2KM1的線圈構成去離子水補給啟動控制電路，按鈕2SB2與繼電器2KM2的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器2KM1的另一對常閉觸點以及繼電器2KM2的線圈構成去離子水補給停止控制電路。
[0005]所述支撐組件為帶滾輪的推車，推車為雙層結構，底層和上層的邊緣均設有環繞欄桿，儲水箱固定于底層，樹脂去離子瓶安裝于上層。
[0006]閥門A和閥門B均為手閥。
[0007]樹脂去離子瓶的入水口位于樹脂去離子瓶的頂部、出水口位于樹脂去離子瓶的底部。
[0008]去離子水制備回路中安裝有過濾器。
[0009]繼電器1KM3的常開觸點與按鈕ISBl和按鈕1SB2均并聯，或繼電器1KM4的常開觸點與按鈕ISBl和按鈕1SB2均并聯。
[0010]繼電器1KM3的線圈上并聯有指示燈IHLl。
[0011]繼電器1KM4的線圈上并聯有指示燈1HL2。
[0012]所述去離子栗主電路由刀開關1QF、熱繼電器IFR和去離子栗串聯構成，潛水栗主電路由刀開關2QF、熱繼電器2FR和潛水栗串聯構成。
[0013]所述去離子栗主電路和潛水栗主電路中均連接有熔斷器FU。
[0014]由上述技術方案可知，本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置由推車、去尚子水補充單兀、去尚子水制備單兀和控制單兀四部分組成，其中1、推車，為尚子水補充單元和去離子水制備單元提供安裝位，并且用于整個裝置的轉移，推車為由不銹鋼材質制作而成的雙層結構，儲水箱放置在最底層，樹脂去離子瓶放置在上層，底層和上層的邊緣均設有環繞欄桿，便于儲水箱和樹脂去離子瓶的固定，推車設置4個硬質橡膠滾輪，便于移動；
2、去離子水制備單元，包括去離子栗、樹脂去離子瓶、電導率傳感器、閥門A、循環管路、儲水箱和帶上下限報警的數顯表，電導率傳感器安裝于儲水箱上，可實時測量儲水箱中去離子水的電導率，數顯表與電導率傳感器電性連接，數顯表可實時顯示儲水箱中水的電導率值，儲水箱、去離子栗和樹脂去離子瓶通過循環管路順序連通構成去離子水制備回路，閥門A安裝于循環管路上，便于控制回路流量和設備的檢修維護；3、去離子水補充單元，包括潛水栗、閥門B、逆止閥和補給管路，補給管路、潛水栗和儲水箱依次連通，通過潛水栗加壓將制備完成的去離子水送入SFC冷卻系統去離子水回路中，閥門B和逆止閥均安裝于補給管路上，閥門B便于控制回路流量和設備的檢修維護，逆止閥有效的阻止去離子水的回流;4、控制單元，包括6條控制回路:去離子水制備手動啟動控制電路、去離子水制備手動停止控制電路、去離子水制備自動啟動控制電路、去離子水制備自動停止控制電路、去離子水補給啟動控制電路和去離子水補給停止控制電路，以及2條主回路:去離子栗主電路和潛水栗主電路，分別用于手動啟動去離子栗、手動停止去離子栗、電導率高起去離子栗、電導率低停去離子栗、手動啟動潛水栗、手動停止潛水栗、去離子栗運行和潛水栗運行，設置帶上下限報警的數顯表，并將數顯表的上、下限報警電路接入控制單元，當電導率值超出設定值時，數顯表的上限報警電路接通，去離子栗自動運行，去離子水制備回路工作制備去離子水，當電導率值低于設定值時，數顯表的下限報警電路接通，去離子栗自動停止，去離子水制備回路停止工作，由于數顯表的輸出狀態不會影響去離子水補給啟動控制電路、去離子水補給停止控制電路和潛水栗主電路的工作，因此潛水栗維持當前工作狀態。
[0015]本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置與常規去離子補水方式對比具有以下優點:
[0016]I)具有自動制備去離子水和自動補水的功能，避免了人工補水的麻煩，提高了工作效率，并且去離子水制備工藝簡單、實用高效。
[0017]2)具備自動檢測電導率功能，去離子水的品質可以控制，通過設置電導率傳感器的參數可以得到電導率符合要求的去離子水。
[0018]3)裝置整體集成于推車上，移動便利，推車采用雙層結構，布置緊湊，省去了每次補水時手動組裝設備環節，整個裝置功率較低，最大的耗電設備潛水栗功率僅為300W，整個裝置運行功率不超過700W，具有明顯的節能減排作用。
[0019]4)去離子水制備回路和補給管路上均安裝有手閥，一方面便于控制流量，當檢測到儲水箱中電導率接近設定值時，可減小閥門開度，降低能耗，當電導率遠大于設定值時，可增大閥門開度，加快去離子水制備速度;另一方面當樹脂去離子瓶處理效果不佳時，可通過關閉手閥，做好隔離措施，方便樹脂去離子瓶更換，通過手閥進行流量調節，便于連接件的維護檢查，補給管路上安裝逆止閥，能有有效避免潛水栗啟動初期因補給管路壓力偏低造成去離子水倒流進行儲水箱。
[0020]5)樹脂去離子瓶中待處理水的入口設在頂部，處理完的去離子水出口設在底部，最大限度的增加了水流在樹脂去離子瓶處理時間，保證最大限度的進行吸附處理，提高處理效率。
[0021]6)通過多個繼電器以及按鈕實現去離子栗和潛水栗的自動運行，設置帶上下限報警的數顯表，合理利用數顯表的上下限報警電路，使得儲水箱中水的電導率始終維持在設定的區間，保障去離子水的質量，去離子栗的啟停控制不依托控制器，相比于現有的去離子水自動制備裝置，本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置的結構以及操作方法得到極大的精簡，并且裝置成本顯著降低。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置的整體結構圖。
[0023]圖2為本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置的內部結構圖。
[0024]其中，丨-推車，2-底層，3-上層，4-硬質橡膠滾輪，5-環繞欄桿，6_儲水箱，7_補給管路，8-樹脂去離子瓶，9-去離子栗，10-潛水栗，11-電導率傳感器，12-逆止閥，13-手閥B，14-手閥A，15-過濾器，16-循環管路，17-數顯表。
[0025]圖3為本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置的控制電路圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細具體說明，本發明的內容不局限于以下實施例。
[0027]本發明提供的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其結構如圖1和圖2所示，包括推車I以及安裝于推車上的去離子水補充單元和去離子水制備單元;所述推車I為由不銹鋼材質制作而成的雙層結構，包括底層2和上層3，底層2和上層3的邊緣均設有環繞欄桿5，儲水箱6固定于底層，樹脂去離子瓶8安裝于上層，推車I底部設置4個硬質橡膠滾輪4，便于移動；
[0028]所述離子水制備單元包括去離子栗9、樹脂去離子瓶8、過濾器15、電導率傳感器
11、循環管路16、儲水箱6、帶上下限報警的數顯表17和兩個手閥A14，循環管路16采用直徑為8cm的橡膠軟管，橡膠軟管沿著推車平臺布置，去離子栗9安裝在儲水箱6外部位于儲水箱二分之一水深處，通過橡膠軟管與儲水箱接通，便于去離子栗高效的將水流壓入去離子水制備回路，樹脂去離子瓶8的入水口位于樹脂去離子瓶的頂部、出水口位于樹脂去離子瓶的底部，儲水箱、去離子栗和樹脂去離子瓶通過循環管路順序連通構成去離子水制備回路，數顯表17與電導率傳感器11電性連接，電導率傳感器安裝于儲水箱上，兩個手閥A14分別安裝于循環管路16的進水管段和出水管段上，過濾器15安裝于循環管路16的進水管段上，本實施例中，電導率傳感器采用WQ-COND型電導率傳感器，可輸出4-20mA電流信號，數顯表采用TE7-RB10型數顯表，可接收4-20mA電流信號，顯示實時電導率并輸出高限、低限開關量；
[0029]所述去離子水補充單元包括潛水栗10、手閥B13、逆止閥12和補給管路7，潛水栗10安裝于儲水箱6內部的底部，其功率為300W、揚程為15m，補給管路、潛水栗和儲水箱依次連通，手閥B13和逆止閥12均安裝于補給管路上，逆止閥12靠近補給管路的出水口；
[0030]還包括控制單元，參見圖3，所述控制單元包括繼電器IKMl、繼電器1KM2、繼電器1KM3、繼電器1KM4、繼電器2KM1、繼電器2KM2、按鈕I SB 1、按鈕ISB2、按鈕2SB1和按鈕2SB2，所述去離子栗主電路由刀開關1QF、熱繼電器IFR和去離子栗串聯構成，潛水栗主電路由刀開關2QF、熱繼電器2FR和潛水栗串聯構成，繼電器IKMl的常開觸點串接于去離子栗主電路中，繼電器2KM1的常開觸點串接于潛水栗主電路中，去離子栗主電路和潛水栗主電路中均連接有熔斷器FU，按鈕ISBl與繼電器IKMl的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器1KM2的常閉觸點以及繼電器IKMl的線圈構成去離子水制備手動啟動控制電路，按鈕1SB2與繼電器1KM2的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器IKMl的另一對常閉觸點以及繼電器1KM2的線圈構成去離子水制備手動停止控制電路，繼電器1KM3的線圈與指示燈IHLl并聯后串接于數顯表K的上限報警電路(對應開關Kl)中、常開觸點同時與按鈕ISBl和按鈕1SB2并聯構成去離子水制備自動啟動控制電路，繼電器1KM4的線圈與指示燈1HL2并聯后串接于數顯表的下限報警電路(對應開關K2)中、常開觸點同時與按鈕I SB I和按鈕ISB2并聯構成去離子水制備自動停止控制電路，按鈕2 SB I與繼電器2KMI的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器2KM2的常閉觸點以及繼電器2KM1的線圈構成去離子水補給啟動控制電路，按鈕2SB2與繼電器2KM2的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器2KM1的另一對常閉觸點以及繼電器2KM2的線圈構成去離子水補給停止控制電路。
[0031]該SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置的工作原理如下:
[0032]1、去離子水制備:電導率傳感器對儲水箱中的去離子水的電導率進行實時測量，當測得儲水箱中水的電導率〉M值(M值為設定值)時，去離子栗啟動，水流在去離子栗的驅使下依次通過安裝于循環管路進水管段上的過濾器和手閥A，過濾器對水流進行過濾，防止水流中的雜質進入樹脂去離子瓶對其產生污染;在樹脂去離子瓶中，離子交換樹脂吸附水中的離子態雜質從而獲得去離子水，之后去離子水經過安裝于循環管路出水管段上的手閥A回到儲水箱中；經過第一次吸附處理的去離子水若電導率仍不滿足設定值要求，則循環進行上述處理過程，直到儲水箱中全部去離子水的電導率全部達到M值，去離子栗停止運行，去離子水制備過程完成。
[0033]2、去離子水補給:當儲水箱中的去離子水電導率到達設定值后，將去離子水補充單元的補給管路與SFC系統的冷卻回路連接，打開補給管路上的手閥，手動開啟潛水栗，SP可開始去離子水補充工作，潛水栗啟動初期，補給管路壓力偏低，SFC系統的冷卻回路中的去離子水會倒流進行儲水箱，通過設置逆止閥有效避免去離子水倒流，通過調整補給管路上手閥的開度大小，可以調節去離子水補充流量，方便快速地將SFC系統冷卻水回路中的去離子水維持在正常的壓力范圍。
[0034]參見圖3，該SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置的電氣回路控制原理如下:
[0035]1.離子水栗啟動電氣回路:去離子栗的啟動分為手動控制和自動控制兩種控制方式，其中自動控制方式為常用控制方式；自動控制方式通過電導率傳感器S控制，當電導率傳感器S測量出儲水箱中水的電導率>11值(設定值)時，電導率傳感器S將測得的電導率轉化為4-20mA的模擬量，數顯表K接收該模擬量并與設定的導電率的上限、下限進行比較，若導電率高于上限值則數顯表K動合接點11、12(開關Kl)接通，繼電器1KM3勵磁并且指示燈IHLl亮起，去離子水制備自動啟動控制電路接通，繼電器1KM3動合接點11、12接通，繼電器IKMl勵磁，IKMl動合接點53、54接通，繼電器IKMl自保持，IKMl動合接點1、2、3、4、5、6對應接通，去離子栗一次回路接通，去離子栗運行，去離子水制備回路正常工作；
[0036]若需要手動啟動去離子栗，手動按下按鈕ISBl，繼電器IKMl勵磁，繼電器IKMl動合接點53、54接通，繼電器IKMl自保持，去離子水制備手動啟動控制電路接通，繼電器IKMl動合接點1、2、3、4、5、6對應接通，去離子栗一次回路接通，去離子栗運行，去離子水制備回路正常工作。
[0037]2.去離子栗停止電氣回路:去離子栗的停止分為手動控制和自動控制兩種控制方式，其中自動控制方式為常用控制方式；自動控制方式通過電導率傳感器S控制，當電導率傳感器測量出儲水箱中水的電導率SM值時，電導率傳感器S將測得的電導率轉化為4-20mA的模擬量，數顯表K接收該模擬量并與設定的導電率的上限、下限進行比較。若導電率低于下限值則數顯表K的動合接點13、14(開關K2)接通，繼電器1KM4勵磁并且指示燈1HL2亮起，去離子水制備自動停止控制電路接通，繼電器1KM4動合接點11、12接通，由于去離子栗此時仍在工作，因此繼電器IKMl動合接點51、52仍閉合，繼電器1KM2勵磁，繼而繼電器1KM2動斷接點51、52斷開，繼電器IKMl線圈失磁，繼電器IKMl動合接點1、2、3、4、5、6斷開，去離子栗一次回路失電，去離子栗停止運行，去離子水制備回路停止工作；
[0038]若需要手動停止去離子栗，手動按下按鈕1SB2，繼電器1KM2勵磁，繼電器1KM2動斷接點51、52斷開，繼電器IKMl失磁，IKMl動合接點1、2、3、4、5、6斷開，去離子栗一次回路失電，去離子栗停止運行，去離子水制備回路停止工作。
[0039]3.潛水栗啟動(去離子水補給)電氣回路:去離子水補給回路依靠潛水栗進行工作，主要采取手動啟動的方式進行；按下潛水栗啟動按鈕2SB1，繼電器2KM1勵磁，繼電器2KM1動合接點11、12接通，去離子水補給啟動控制電路接通，繼電器2KM1自保持，繼電器2KM1動合接點1、2、3、4、5、6對應接通，潛水栗一次回路接通，潛水栗開始運行，去離子水補給回路正常工作。
[0040]4.潛水栗停止電氣回路:主要采取手動停止的方式進行；按下潛水栗停止按鈕2SB2，由于潛水栗此時仍在工作，因此繼電器2KM1動合接點51、52仍閉合，繼電器21^2勵磁，繼電器2KM2動斷接點51、52斷開，繼電器2KM1失磁，2KM1動合接點1、2、3、4、5、6斷開，潛水栗一次回路斷開，潛水栗停止運行，去離子水補給回路停止工作。
【主權項】
1.一種SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:包括支撐組件、去離子水制備單元、去離子水補充單元和控制單元，去離子水制備單元、去離子水補充單元和控制單元均安裝于支撐組件上;所述離子水制備單元包括去離子栗、樹脂去離子瓶、電導率傳感器、閥門A、循環管路、儲水箱和帶上下限報警的數顯表，儲水箱、去離子栗和樹脂去離子瓶通過循環管路順序連通構成去離子水制備回路，數顯表與電導率傳感器電性連接，電導率傳感器安裝于儲水箱上，閥門A安裝于循環管路上;所述去離子水補充單元包括潛水栗、閥門B、逆止閥和補給管路，補給管路、潛水栗和儲水箱依次連通，閥門B和逆止閥均安裝于補給管路上；所述控制單元包括繼電器IKMl、繼電器1KM2、繼電器1KM3、繼電器1KM4、繼電器2KM1、繼電器2KM2、按鈕1SB1、按鈕1SB2、按鈕2SB1和按鈕2SB2，繼電器IKMl的常開觸點串接于去離子栗主電路中，繼電器2KM1的常開觸點串接于潛水栗主電路中，按鈕ISBl與繼電器IKMl的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器1KM2的常閉觸點以及繼電器IKMl的線圈構成去離子水制備手動啟動控制電路，按鈕1SB2與繼電器1KM2的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器IKMl的另一對常閉觸點以及繼電器1KM2的線圈構成去離子水制備手動停止控制電路，繼電器1KM3的線圈與數顯表的上限報警電路串聯、常開觸點與按鈕ISBl并聯構成去離子水制備自動啟動控制電路，繼電器1KM4的線圈與數顯表的下限報警電路串聯、常開觸點與按鈕1SB2并聯構成去離子水制備自動停止控制電路，按鈕2SB1與繼電器2KM1的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器2KM2的常閉觸點以及繼電器2KM1的線圈構成去離子水補給啟動控制電路，按鈕2SB2與繼電器2KM2的常開觸點并聯后通過導線串接繼電器2KM1的另一對常閉觸點以及繼電器2KM2的線圈構成去離子水補給停止控制電路。2.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:所述支撐組件為帶滾輪的推車，推車為雙層結構，底層和上層的邊緣均設有環繞欄桿，儲水箱固定于底層，樹脂去離子瓶安裝于上層。3.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:閥門A和閥門B均為手閥。4.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:樹脂去離子瓶的入水口位于樹脂去離子瓶的頂部、出水口位于樹脂去離子瓶的底部。5.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:去離子水制備回路中安裝有過濾器。6.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:繼電器1KM3的常開觸點與按鈕ISBl和按鈕1SB2均并聯，或繼電器1KM4的常開觸點與按鈕ISBl和按鈕1SB2均并聯。7.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:繼電器1KM3的線圈上并聯有指示燈1HL1。8.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:繼電器1KM4的線圈上并聯有指示燈1HL2。9.根據權利要求1所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:所述去離子栗主電路由刀開關1QF、熱繼電器IFR和去離子栗串聯構成，潛水栗主電路由刀開關2QF、熱繼電器2FR和潛水栗串聯構成。10.根據權利要求9所述的SFC冷卻系統去離子水自動補給裝置，其特征在于:所述去離子栗主電路和潛水栗主電路中均連接有熔斷器FU。
【文檔編號】F03B13/00GK106006841SQ201610461479
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】王熙, 陳麗, 王煥河, 劉聰, 闞朝暉, 全風云, 張才軍
【申請人】國家電網公司, 國網新源控股有限公司, 湖北白蓮河抽水蓄能有限公司