本實用新型涉及一種冷卻設備,具體是一種高壓用純水冷卻單元。
背景技術:
隨著科學技術的發展,電力技術也隨之高速發展,一些大型高壓發熱設備得到了廣泛的應用。對于大型高壓發熱設備需要進行冷卻以保證設備的正常運行,用純水冷卻是首選,然而卻對水的電導率要求很高,而且使用和維護的安全性也存在風險。
為此開發該項高壓用純水冷卻單元,該設備使用熱管原理將高壓元件的熱量迅速帶出,通過熱管式冷凝器被純水冷卻單元的水冷卻。高壓發熱元件與熱管式冷凝器絕緣隔離,提高安全性能。直接的冷卻介質為冷媒,對水的電導率要求降低。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種高壓用純水冷卻單元,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種高壓用純水冷卻單元,包括熱管冷凝器,其特征在于:所述熱管冷凝器通過兩根絕緣導熱管與高發熱元件連接,高發熱元件上安裝有熱管式冷板,兩根絕緣導熱管上均安裝有絕緣隔板;熱管冷凝器上部連接有水管,所述水管上從左到右依次設有壓力傳感器、溫度傳感器、電導率傳感器和水過濾器;熱管冷凝器下部連接有流量傳感器,流量傳感器與輔助電加熱器連接,輔助電加熱器與囊式膨脹罐14連接,囊式膨脹罐分別與水泵A、水泵B和離子交換樹脂連接,水泵B與單向閥B連接,單向閥B與三通調節閥連接,水泵A右側連接單向閥A,單向閥A右側連接三通調節閥,三通調節閥分別與水過濾器、空冷器連接,溫度傳感器與電導率傳感器之間連接離子交換樹脂的一端,囊式膨脹罐與水泵A之間連接離子交換樹脂的另一端。
作為本實用新型進一步的方案:所述水泵A和單向閥A與水泵B和單向閥B并聯。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:本實用新型結構簡單,設計合理,采用熱管原理迅速將高壓發熱元件熱量帶出,極大提高傳統金屬導熱元件的導熱率;降低了整體設備對超低電導率水質的要求;使得高壓發熱件與水冷卻設備之間得到絕緣隔離,增加了水、水冷設備和維護人員的安全性。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖中:1-水泵A,2-單向閥A,3-水泵B,4-單向閥B,5-三通調節閥,6-空冷器,7-水過濾器,8-電導率傳感器,9-溫度傳感器,10-壓力傳感器,11-離子交換樹脂,12-流量傳感器,13-輔助電加熱器,14-囊式膨脹罐,15-熱管冷凝器,16-絕緣導熱管,17-絕緣隔板,18-熱管式冷板,19-高壓發熱元件。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1,一種高壓用純水冷卻單元,包括熱管冷凝器15,所述熱管冷凝器15通過兩根絕緣導熱管16與高發熱元件19連接,高發熱元件19上安裝有熱管式冷板18,兩根絕緣導熱管16上均安裝有絕緣隔板17;熱管冷凝器15上端連接有水管,所述水管上從左到右依次設有壓力傳感器10、溫度傳感器9、電導率傳感器8和水過濾器7;熱管冷凝器15下端連接有水管,所述水管上設有流量傳感器12,流量傳感器12右側的管段上連接有輔助電加熱器13,輔助電加熱器13是為了防止水溫過低而設置的,但環境溫度很低且負載較小時,純水溫度不斷下降,為了避免水溫過低影響高壓半導體器件工作,輔助電加熱器13自動投運,保證水溫恒定;輔助電加熱器13右側的管段上連接有囊式膨脹罐14,所述水管右端連接有水泵A1,水泵A1右側設有單向閥A2,水泵A1通過水管與單向閥A2連接,單向閥A2右側設有三通調節閥5,三通調節閥5通過水管與水過濾器7右側的管段連接,該連接點右側的管段與三通調節閥5之間的水管上安裝有空冷器6;溫度傳感器9和電導率傳感器8之間的管段與囊式膨脹罐14和水泵A1之間的管段通過水管連接,所述水管上設有離子交換樹脂11。囊式膨脹罐14內部預充高純氮氣,用來吸收系統熱脹冷縮時水體積的變化。另外由于內部預充有一定壓力的氮氣,可以保證水泵吸口的正壓力,避免水泵產生氣蝕。
進一步的,本實用新型所述水泵A1和單向閥A2與水泵B3和單向閥B4并聯。水泵B3和單向閥B4是為了保證系統可靠運行而設置的冗余配置,當水泵A1出現故障時,水泵B3自動投運。
本實用新型的工作原理是:
水泵A1將高純水通過單向閥A2泵出,三通調節閥5根據水溫高低調節進入空冷器6中水的多少,從而達到精確控制水溫的目的;然后純水通過水過濾器7過濾掉大于100μm的固態雜質。電導率傳感器8用來監視水質當水質劣化時報警;溫度傳感器9用來檢測水溫并控制三通調節閥5調節水溫;壓力傳感器10用來檢測水壓力判斷水泵是否正常;高純水進入熱管冷凝器15后帶出熱量,流經流量傳感器12,流量傳感器12用來檢測水流量避免熱管冷凝器因為水流量不足而導致發熱元件損壞。高壓發熱元件19通過熱管式冷板18將熱量迅速穿到熱管冷凝器15,通過水冷將熱管內高溫冷媒冷卻,遇冷凝結后的冷媒由于重力回流至熱管式冷板18行程閉式循環,源源不斷將熱量帶出。
對于本領域技術人員而言,顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。