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一种无水循环冷却系统及其使用方法

阅读：591发布：2021-02-24

IPRDB可以提供一种无水循环冷却系统及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种无水循环冷却系统及其使用方法，该系统主要由被冷设备、散热器、散热管道和回液管道等组成。使用前，应对此系统抽真空，并向系统内充入工作介质。因系统内无水，所以就没有水质量变差，硬度变高的问题，也不会有因长期使用低质量、高硬度的水使被冷却设备造到损害，而使被冷却设备缩短使用寿命的问题，并且系统内无水，还可以彻底达到节水的目的。系统内部被抽成负压，会使工作介质更易蒸发，从而可以提高系统的冷却效率。，下面是一种无水循环冷却系统及其使用方法专利的具体信息内容。

1.一种无水循环冷却系统，它主要由被冷设备(1)、散热器(12)、散热管道 (3)和回液管道(4)等组成，其特征在于：此系统内部充有工作介质(5)， 被冷设备(1)的上部开有散热口(15)，该散热口(15)与散热管道(3) 的一端连通；散热管道(3)上装有电磁阀(7)和二个阀门(f1)、(f2)； 该散热管道(3)的另一端与散热器(12)的进口相通；所述的二个阀门(f1)、 (f2)分别与集气罐(17)、真空压力表(10)相接，该集气罐(17)上装 有真空泵(6)；散热器(12)的出口装有气液分离阀(13)；气液分离阀(13) 的出口与回液管道(4)的一端连通；回液管道(4)上装有阀门(f3)；阀 门(f3)的另一端与加液罐相连；该回液管道(4)的另一端与被冷设备(1) 的进液口(16)相通。

2.一种权利要求1所述的无水循环冷却系统的使用方法，该系统安装完毕后， 应首先对系统检漏、试压，合格后方可使用，其特征在于：系统使用前，应 先打开阀门(f1)和(f2)为系统抽真空，同时观察真空压力表(10)，当 系统内的压力达到0.1-0.06pa后，关闭阀门(f1)，同时打开阀门(f3) 往系统里灌入工作介质(5)，其灌入量要适应不同被冷工况的要求，一般灌 入的工作介质(5)体积，应占系统内部总容积的0.1-0.4％；然后再次 打开阀门(f1)为系统抽真空，当系统内的压力达到1pa后，关闭阀门(f1) 后，再将被冷物质(2)引进被冷设备(1)，系统就会自动运行了。

3.根据权利要求1所述的一种无水循环冷却系统，其特征在于：所述的真空泵 (6)和电磁阀(7)的出口都与储液罐(8)相连；储液罐(8)上装有三个 阀门(f4)、(f5)和(f6)；阀门(f6)的另一端装有压力表(11)；(f4)的 另一端与电磁阀(7)相通；(f5)的另一端同时与真空泵(6)和放空阀(f7) 相连。

4.根据权利要求1所述的一种无水循环冷却系统，其特征在于：在散热器(12) 的一侧装有电风扇(14)。

5.根据权利要求1所述的一种无水循环冷却系统，其特征在于：为能达到真空 要求，此系统的所有管道连接都采用焊接。

6.根据权利要求1所述的一种无水循环冷却系统，其特征在于：所述的气液分 离阀(13)是本人于2003年10月31日申请的实用新型专利，其名称为《一 种气液分离阀》，申请号为(200320102468.9)。

7.根据权利要求1所述的一种无水循环冷却系统，其特征在于：所述的工作介 质(5)要适应不同被冷工况的要求，它可以是氟利昂、丙酮、乙醇、甲苯、 联苯、钠或者钾等工质；一般被冷物质(2)的温度在100℃以下时，用氟利 昂、丙酮、乙醇等低沸点工质；被冷物质(2)的温度在100-300℃之间 时，用甲苯、联苯；被冷物质(2)的温度在300℃以上时，用钠、钾等工 质。

说明书全文

本发明涉及一种冷却系统，特别是为某些设备降温的无水循环冷却系统及 其使用方法。

在工业生产中，许多设备或系统都需要冷却降温，特别是在机械、化工工 业的生产中，冷却降温就更为普遍了。目前，工业生产中的设备或系统主要是 靠水来冷却降温的。水是宝贵资源，为节约用水，很多单位安装了晾水塔，搞 了晾水循环冷却系统，实现了水的循环使用。这种水的循环使用确实可以节约 用水，但由于它还得用水，而且在使用中还得让部分水蒸发掉，所以它还是要 消耗水，只不过，与过去相比消耗的量少了。其实这还不是大的问题，大的问 题是，这种蒸发晾水会使一些水蒸发掉了，但水中的一些高沸点杂质并没有蒸 发，而留在水中，使水中的杂质得到了浓缩。这样时间长了，就会使水的质量 变差，硬度变高。长期使用低质量、高硬度的水来冷却设备，会对设备造成一 定程度的损害，从而缩短设备的使用寿命。

本发明的目的是：提供一种根本不用水的无水循环冷却系统及其使用方法。 使用这种冷却系统，不仅能彻底节约水，而且还保护了设备，提高了系统的冷 却效率。

上述目的是通过以下方案实现的：本发明主要由被冷设备(1)、散热器(12)、 散热管道(3)和回液管道(4)等组成，其特征在于：此系统内部充有工作介 质(5)，正常运行时，将系统内部抽成0.1-0.06pa的负压；被冷设备(1) 的上部开有散热口(15)，该散热口(15)与散热管道(3)的一端连通；散热 管道(3)上装有电磁阀(7)和二个阀门(f1)、(f2)；该散热管道(3)的另 一端与散热器(12)的进口相通；所述的二个阀门(f1)、(f2)分别与集气罐 (17)、真空压力表(10)相接，该集气罐(17)上装有真空泵(6)；散热器(12) 的出口装有气液分离阀(13)；气液分离阀(13)的出口与回液管道(4)的一 端连通；回液管道(4)上装有阀门(f3)；阀门(f3)的另一端与加液罐(9) 相连；该回液管道(4)的另一端与被冷设备(1)的进液口(16)相通。

该系统安装完毕后，应首先对系统检漏、试压，合格后方可使用，其特征 在于：系统使用前，应先打开阀门(f1)和(f2)为系统抽真空，同时观察真 空压力表(10)，当系统内的压力达到0.1-0.06pa后，关闭阀门(f1)，同时 打开阀门(f3)往系统里灌入工作介质(5)，其灌入量要适应不同被冷工况的 要求，一般灌入的工作介质(5)体积，应占系统内部总容积的0.1-0.4％； 然后再次打开阀门(f1)为系统抽真空，当系统内的压力达到1pa后，关闭阀 门(f1)后，再将被冷物质(2)引进被冷设备(1)，系统就会自动运行了。

本发明的特点是：由于系统内无水，所以就没有水质量变差，硬度变高的 问题，也不会有因长期使用低质量、高硬度的水，而使被冷却设备缩短使用寿 命的问题，并且系统内无水，还可以彻底达到节水的目的。系统内部被抽成负 压，会使工作介质更易蒸发，从而可以提高系统的冷却效率。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的系统示意图。

图中：(1)为被冷设备；(2)为被冷物质；(3)为散热管道；(4)为回液 管道；(5)为工作介质；(6)为真空泵；(7)为电磁阀；(8)为储液罐；(9) 为加液罐；(10)为真空压力表；(11)为压力表；(12)为散热器；(13)为气 液分离阀；(14)为电风扇；(15)为散热口；(16)为进液口；(17)为集气罐； (f1)、(f2)、(f3)、(f4)、(f5)、(f6)、(f7)为阀门。

如图1所示，本发明的无水循环冷却系统，它主要由被冷设备(1)、散热 器(12)、散热管道(3)和回液管道(4)等构成。被冷设备(1)的上部开有 散热口(15)，该散热口(15)与散热管道(3)的一端连通；该散热管道(3) 的另一端与散热器(12)的进口相通；散热器(12)是一个蛇形管；该散热器 (12)的出口装有气液分离阀(13)，该阀的出口与回液管道(4)的一端连通； 所述的回液管道(4)的另一端与被冷设备(1)的进液口(16)相通。除此之 外，所述的散热管道(3)上还装有电磁阀(7)和二个阀门(f1)、(f2)；阀 门(f1)、(f2)分别与集气罐(17)、真空压力表(10)相接，该集气罐(17) 上装有真空泵(6)；所述的回液管道(4)上装有阀门(f3)；阀门(f3)的另 一端与加液罐(9)相连。

该系统安装完毕后，应首先对系统检漏、试压，合格后方可使用，其特征 在于：系统使用前，应先打开阀门(f1)和(f2)为系统抽真空，同时观察真 空压力表(10)，当系统内的压力达到0.1-0.06pa后，关闭阀门(f1)，同时 打开阀门(f3)往系统里灌入工作介质(5)，其灌入量要适应不同被冷工况的 要求，一般灌入的工作介质(5)体积，应占系统内部总容积的0.1-0.4％； 然后再次打开阀门(f1)为系统抽真空，当系统内的压力达到1pa后，关闭阀 门(f1)。工作介质(5)在负压环境中，其沸点降低，受热后极易发生相变， 而蒸发变为气体。抽好真空，灌完工作介质，再将被冷物质(2)引进被冷设备 (1)后，系统就可以运行了。被冷设备(1)是一个列管交换器，该交换器的 列管内是被冷物质(2)，其管外侧装有工作介质(5)；被冷物质(2)的热量通 过列管壁传给工作介质(5)，工作介质(5)部分受热后蒸发为气体；该气体向 上，通过散热口(15)进入散热管道(3)，并顺散热管道(3)进入散热器(12)。 气体的工作介质(5)在散热器(12)里失掉热量后，部分气体又重新凝结为液 体。该液体通过气液分离阀(13)排出，并进入回液管道(4)里，顺回液管道 (4)通过进液口(16)，之后流回到被冷设备(1)。这些工作介质(5)就这样 完成了一次循环。在散热器(12)里还没有凝结为液体的那部分气体工作介质 (5)被气液分离阀(13)阻隔，而留在了散热器里，继续散热；等到失掉热量 后凝结为液体，再通过气液分离阀(13)、回液管道(4)和进液口(16)，流回 到被冷设备(1)里，参加下一次循环。如此这样，工作介质(5)在系统里不 断地循环，就可以将被冷物质(2)里的热量不断地带走，从而达到被冷却的目 的。

系统运行后，影响系统正常工作的情况主要有两种：其一，系统密封不好， 系统的负压环境遭到破坏，使工作介质(5)的沸点升高，从而影响冷却质量； 其二，有的工作介质(5)与管壳长期接触会发生化学或电化学反应，而产生不 凝性气体，从而影响系统正常工作。为防止出现上述情况，本发明在散热管道 (3)上装有集气罐(17)和真空泵(6)。这样一来，产生的不凝性气体可存于 集气罐(17)，然后由真空泵(6)将不凝性气体从系统中抽出；系统的负压环 境遭到破坏时也可用真空泵(6)补救。为防止被冷设备(1)的温度发生异常， 造成系统内压力过高，本发明在散热管道(3)上装了电磁阀(7)。系统内压力 过高时，电磁阀(7)打开，压力自然会降低。

有的工作介质(5)有毒，为了不破坏环境，本发明的真空泵(6)和电磁 阀(7)的出口都与储液罐(8)相连。这样一来，真空泵(6)和电磁阀(7) 所排出的物质就可以存在储液罐(8)里，从而可保证系统外部的环境不被破坏。

为了能够了解储液罐(8)的工作情况，该储液罐(8)上安装了阀门(f6)， 阀门(f6)的另一端装有压力表(11)。便于清除储液罐(8)里所储的物质， 所述储液罐(8)上装有二个阀门(f4)、(f5)；(f4)的另一端与电磁阀(7)相 通；(f5)的另一端同时与真空泵(6)和放空阀(f7)相连。

为了提高冷却质量，本发明在散热器(12)的一侧装有电风扇(14)。

为能达到真空要求，本发明的所有管道连接都采用焊接。

为了防止散热器(12)里气态的工作介质(5)没有凝结成液体就流回被冷 设备(1)里，而影响系统冷却质量，本发明在散热器(12)的出口装了气液分 离阀(13)。为了保证气液分离质量，该气液分离阀(13)采用了本人于2003 年10月31日申请的发明专利，其名称为《一种气液分离阀》，申请号为 (200320102468.9)。这种气液分离阀可在负压环境中使用，它只许液体流过， 而不让气体通过。有了这种气液分离阀，就可以防止气态的工作介质(5)流回 被冷设备(1)里了。

可以作为工作介质(5)的工质要适应不同被冷工况的要求，它可以是氟利 昂、丙酮、乙醇、甲苯、联苯、钠或者钾等工质；一般被冷物质(2)的温度在 100℃以下时，用氟利昂、丙酮、乙醇等低沸点工质；被冷物质(2)的温度在100 -300℃之间时，用甲苯、联苯；被冷物质(2)的温度在300℃以上时，用钠、 钾等工质。

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