一种动力供液回流式相变传热系统技术方案

一种动力供液回流式相变传热系统，包括冷凝器、储液罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀、循环泵一、循环泵二、单向阀一、集气管和供液管；所述冷凝器的制冷剂入口与集气管连通；所述冷凝器的制冷剂出口、储液罐、循环泵一依次通过供液管连通；所述单向阀一并联在循环泵一的两端，其方向为由循环泵一的制冷剂出口指向循环泵一的制冷剂进口；每个所述的蒸发器的制冷剂出气端口均通过管路与所述集气管连通，每个所述蒸发器的制冷剂供液端口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀的出液端口连通，节流阀的进液端口通过管路与所述供液管连通；所述循环泵二的制冷剂入口通过管路与集气管连通，循环泵二的制冷剂出口通过管路与供液管连通。供液管连通。供液管连通。

【技术实现步骤摘要】
一种动力供液回流式相变传热系统


[0001]本申请涉及数据中心制冷
，具体涉及一种动力供液回流式相变传热系统。

技术介绍

[0002]随着数据中心的发展，热量越大，现有的机房空调系统均采用控制机房整体温度的热管理方式，换热温差相对较小，换热效率低。
[0003]目前信息机房内采用的散热方法主要有以下几种：
[0004]其一是精密空调精确送风，该方式机房室内采用风道将精密空调的冷风直接引至服务器机柜，主要优点是实现了冷风直接引至服务器机柜，使机柜服务器进风处于较理想的低温状态下，缺点是风机需要选用可以克服风道阻力的大压头风机，因此风机功耗较大， 随之带来了精密空调功耗较大。
[0005]其二是列间空调，通过特定的风道将空调系统的冷风直接送至需要供冷的机柜，增大送冷温差，可适当提高空调供冷的送风温度，以提高空调系统的整体性能。该方法的主要缺点是需要空调系统的风机提供较大的压头，这增加了送风的运输能耗，此外，风道中的风量分配也不易调节。
[0006]其三是背板空调，将空调系统的蒸发器置于机柜的排风口处，这样可以有效降低空调系统的冷量耗散，按需供冷；但是，将水引入机房存在安全隐患。
[0007]除如上三种排热方式外，利用重力驱动的热管排热产品因高效、节能、安全可靠等优势，在机房排热领域得到越来越广泛地应用。但应用时重力热管无法做到安全稳定的大功率散热，因此设计一种即能够利用室外自然冷源，又能提高机组整体性能和可靠性，确保数据中心或通信机房设备全年正常稳定运行的制冷降温系统，是本领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供了一种动力供液回流式相变传热系统，能够完全利用自然冷源实现单机组的大功率换热，且通过节流阀实现每个蒸发器的精确供液，通过循环泵的设计解决了大功率相变传热系统运行中停机后再开启带来的集气管充满液态制冷剂，无法正常运行的问题。
[0009]为了达到上述目的，本技术的技术方案是：
[0010]一种动力供液回流式相变传热系统，包括冷凝器、储液罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀、循环泵一、循环泵二、单向阀一、集气管和供液管；所述冷凝器的制冷剂入口与集气管连通；所述冷凝器的制冷剂出口、储液罐、循环泵一依次通过供液管连通；所述单向阀一并联在循环泵一的两端，其方向为由循环泵一的制冷剂出口指向循环泵一的制冷剂进口；每个所述的蒸发器的制冷剂出气端口均通过管路与所述集气管连通，每个所述蒸发器的制冷剂供液端口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀的出液端口连通，节流阀的进液端口通过管路与所述供液管连通；所述循环泵二的制冷剂入口通过管路与集
气管连通，循环泵二的制冷剂出口通过管路与供液管连通。
[0011]进一步还包括单向阀二，所述单向阀二连接于循环泵二与供液管之间。
[0012]进一步地，所述循环泵一和循环泵二为氟泵或者二相流泵。
[0013]与现有技术相比，本技术具有以下优势：
[0014]本技术的动力供液回流式相变传热系统，通过循环泵一、储液罐和节流阀的设计，采用一拖多，系统管路中的制冷剂在每个蒸发器都能够精确供液，处于最佳的工作状态，并且实现单个蒸发器大功率散热，安装位置不受限制；另外循环泵二的设计使整个系统工作更稳定，解决了系统运行中变成纯液态制冷剂循环，而导致系统无法相变传热的问题；整个系统安全可靠；系统备份选择灵活，适用于有不同冗余备份要求的数据机房。
附图说明
[0015]图1为本技术动力供液回流式相变传热系统的结构示意图。
[0016] 图中：1、冷凝器；2、储液罐；3、蒸发器； 4、节流阀；5、循环泵二；6、单向阀二；7、供液管； 8、集气管；9、循环泵一、10、单向阀一。
具体实施方式
[0017]下面用实施例来进一步说明本技术，以下所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
[0018]请参考图1所示，本技术一种动力供液回流式相变传热系统，包括冷凝器1、储液罐2、多组蒸发器3、与蒸发器一一对应的节流阀4、循环泵二5、单向阀二6、循环泵一9、单向阀一10、供液管7和集气管8；所述冷凝器1的制冷剂入口与集气管8连通；所述冷凝器1的制冷剂出口、储液罐2、循环泵一9依次通过供液管7连通；所述单向阀一10并联在循环泵一9的两端，其方向为由循环泵一9的制冷剂出口指向循环泵一9的制冷剂进口；每个所述的蒸发器3的制冷剂出气端口均通过管路与所述集气管8连通，每个所述蒸发器3的制冷剂供液端口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀4的出液端口连通，节流阀4的进液端口通过管路与所述供液管7连通；所述循环泵二5的制冷剂入口通过管路与集气管8连通，循环泵二5的制冷剂出口通过管道与单向阀二6的入口连通，单向阀二6出口通过管路与供液管7连通。
[0019]所述节流阀4为电子节流阀，其通过对应的蒸发器3的温度检测，进行精确供液，使蒸发器3处于最优的工作状态。
[0020]所述循环泵二5和循环泵一9为氟泵或者二相流泵，在整个系统的集液管8中有大量液态制冷剂，使整个系统无法正常散热工作时，循环泵二5开启，把存储在集气管8中的液态制冷剂或者气液混合状的制冷剂抽回储液罐2。
[0021]动力供液回流式相变传热系统的工作原理和工作过程如下：
[0022]正常工作换热时，循环泵二5是关闭的，冷的制冷剂在循环泵一9的作用下从储液罐2经供液管7和节流阀4流入各个蒸发器3，节流阀4通过检测对应蒸发器3的温度，来调节
蒸发器3内制冷剂的量，使蒸发器3处于最优工作状态；蒸发器3与室内高温环境进行换热，蒸发器3内的制冷剂吸热气化，然后气态或者气液混合状态的制冷剂经集气管8进入冷凝器1，制冷剂在冷凝器1进行放热，放热后冷凝成液态制冷剂，冷凝器1中的液态制冷剂在循环泵一9的作用下回流到储液罐2。如此往复循环，完成热交换，实现热源的散热。
[0023]动力供液回流式相变传热系统运行中出现纯液态制冷剂循环，使整个系统无法正常换热工作时，关闭循环泵一9，开启循环泵二5，把存储在集气管8中的液态制冷剂或者气液混合状的制冷剂分别经单向阀二6，供液管7和单向阀一10抽回储液罐2，一直到集气管8中液态制冷剂抽完，循环泵二5停止工作，此时动力供液回流式相变传热系统恢复正常换热模式。
[0024]以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力供液回流式相变传热系统，其特征在于：包括冷凝器、储液罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀、循环泵一、循环泵二、单向阀一、集气管和供液管；所述冷凝器的制冷剂入口与集气管连通；所述冷凝器的制冷剂出口、储液罐、循环泵一依次通过供液管连通；所述单向阀一并联在循环泵一的两端，其方向为由循环泵一的制冷剂出口指向循环泵一的制冷剂进口；每个所述的蒸发器的制冷剂出气端口均通过管路与所述集气管连通，每个所述蒸发器的制冷剂供液端口均通...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙继东，何慧丽，
申请(专利权)人：北京中热信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：