一种高压变频器喷淋冷却系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高压变频器喷淋冷却系统及其方法，可用于解决引风机及水泵等配套高压变频器散热问题。系统装置主要通过配置相应辅助工艺设备，引导冷却水通过工艺管路进入空冷装置，变频器散热风在空冷装置中与冷却水完成热交换后返回变频器室。热交换后的冷却水通过工艺管路在喷淋系统的作用下扩大冷却面积完成降温。相较大功率变频器采用其他散热方式，通过本方案改进后的系统装置及方法具有节约能耗、经济可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高压变频器喷淋冷却系统及其方法
本专利技术属于高压变频器冷却领域，具体涉及高压变频器喷淋冷却系统及其方法，适用在需要对高压变频器特别是大功率高压变频器在运行中解决散热问题。
技术介绍
高压变频器冷却方案由于变频器本体在运行过程中有一定的热量散失，一般为其容量的4％左右，这些功耗都变成热量，成为影响高压变频器可靠性的重要因素之一。为保证变频器具有良好的运行环境，需要为变频器室配备一套独立的冷却系统。目前常用的有以下三种冷却系统解决方案：空调冷却、风扇冷却、空冷装置。采用空调冷却时，房间的建筑面积过大会增加空调冷却负荷。同时，由于变频器排出的热风不能被空调全部吸入冷却，因此，造成系统运行效率低，造成节约能源的二次浪费；风扇冷却散热结构的散热孔为简单的通孔结构，散热孔需持续为打开状态，在一些外部环境较为恶劣的场合，如钢厂等钢渣灰尘等杂物易进入到高压变频器壳体内部不仅降低了高压变频器的使用性能；也缩短了高压变频器的使用寿命。常规的空冷装置将变频器的热风通过风道直接通过空冷装置进行热交换，由冷却水直接将变频器散失的热量带走，经过降温的冷风排回至室内。在一些低压小容量的变频装置中由于发热量小可以实现降温，在一些高压大功率变频器装置中由于散热量大、温度高而换热效果不佳，达不到预期的降温效果。在此情况下，本专利技术提出一种高压变频器喷淋冷却系统的装置及其方法。用于现场后反馈运行稳定对高压变频器散热效果良好，保证了高压变频器室内良好的运行环境。而冷却水与循环风完全分离，水管线在变频室外与高压设备明确分离，确保高压设备室不会受到防水、绝缘破坏等安全威胁和事故，同时运行较低及经济可靠。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现高压变频器特别是大功率高压变频器散热技术中的缺陷及降低运行成本，提供一种高压变频器喷淋冷却系统的装置及其方法。本专利技术的方案如下：本专利技术一方面提供了一种高压变频器喷淋冷却系统，其包括喷淋冷却水箱装置、工艺管路、变频水泵、板式换热器和空冷装置；所述喷淋冷却水箱内部装有喷淋装置，顶部装有两个轴流风扇，所述喷淋水箱顶部设有防雨棚；工艺管路入口端与喷淋冷却水箱底部相连通，出口端连接喷淋装置返回喷淋冷却水箱；所述工艺管路上按介质流动方向顺次设有滤网、截止阀、板式换热器热水侧、第一温度仪表、变频水泵、空冷装置、第二温度仪表和压力仪表，其中第二温度仪表和压力仪表用于检测工艺管路出口端温度和压力；工艺管路在板式换热器出口及变频水泵入口之间的管段外接排出管路，其中排出管路上设置截止阀，通过截止阀实现排出；所述喷淋冷却水箱侧壁还连有工艺水管路，所述工艺水管路分成两路，一路设有补水电动阀门并直接进入喷淋冷却水箱，另一路经板式换热器进口电动阀后再经板式换热器冷水侧返回全厂工艺水箱。作为本专利技术的优选方案，所述的高压变频器喷淋冷却系统还包括控制系统，所述控制系统的输入端口分别采集喷淋冷却水箱装置内的液位信息、空冷装置温度信息，以及第一温度仪表、第二温度仪表和压力仪表的信号；所述控制系统分别控制所述截止阀、变频水泵、板式换热器入口电动阀门、补水电动阀门和两个轴流风扇；当喷淋冷却水箱内水位较低时，控制打开补水电动阀同时关闭板式换热器入口阀门，进行补水；当水位达到设计值时自动输出信号关闭补水电动阀，同时打开板式换热器入口阀启动换热器；控制系统采集空冷交换装置出口温度，当温度高时控制系统升高变频水泵运行频率，使冷却水加速交换，当温度较低时降低变频水泵运行频率；同时控制系统根据温度高低情况控制轴流风机启停，当第二温度仪表检测的温度低于设定值时停止运行轴流风机。本专利技术另一方面还公开了一种所述的高压变频器喷淋冷却系统的工作方法，其包括如下步骤：打开进口工艺水管路阀门和板式换热器进口电动阀，关闭外排工艺水管路阀门和补水电动阀门，喷淋冷却水箱内的冷却水经过滤网过滤杂物后进入工艺管路；在变频水泵吸力的作用下，进入板式换热器与冷水侧的工艺水换热实现降温，换热后的冷却水流经变频水泵，经水泵增压后经工艺管路进入空冷装置，对变频器散发的热量进行热交换，冷水侧的工艺水返回全厂工艺水箱；完成热交换后的工艺水流出空冷装置经工艺管路再进入喷淋冷却水箱进行喷淋降温，在水箱内部散出的热量处于喷淋装置上方，一个轴流风扇将外部冷风吹入冷却水箱，另一台轴流风扇将热风吸出冷却水箱；当喷淋冷却水箱内水位低于设定值时打开补水电动阀进行补水；当空冷装置经换热后温度仍较高时，加大变频水泵运行频率加速热交换，温度较低时则降低运行频率实现节约电能；检修时关闭进口管路的截止阀，需要将工艺管路内残余冷却水排出时，打开外排管路阀门将冷却水排至地沟，当板式换热器需要检修时，关闭板式换热器入口阀进行检修。与现有技术相比，本专利技术系统通过板式换热器、变频水泵、轴流风扇和喷淋装置的设置，强化了冷却水的散热能力，从而可以在较大的温度范围内控制冷却水的温度，从而有对空冷装置的冷却有较多余量，可以根据所需的趁热能力进行冷却系统的控制。本专利技术系统装置配置控制系统进行监测和数据采集，当喷淋冷却水箱内水位较低时，控制电气回路打开补水电动阀进行补水，当水位达到设计值时自动输出信号关闭补水电动阀；同样通过采集空冷交换装置出口温度，当温度高时，控制系统升高变频水泵运行频率，使冷却水加速交换，当温度较低时降低变频水泵运行频率，达到节约电能目的。同时也可以根据温度高低情况执行轴流风扇启停。相较大功率变频器采用其他散热方式，通过本方案改进后的系统装置及方法具有节约能耗、经济可靠等优点。附图说明图1为本专利技术所述的一种高压变频器喷淋冷却系统的装置及其方法结构图。图2为本专利技术所述的喷淋冷却系统装置的使用场景示意图。图3为本专利技术所述的喷淋冷却系统装置的控制方案实施示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等应做广义理解，例如，“连接”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，还可以是物理连接或无线通信连接；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1为所示，本实施例的高压变频器喷淋冷却系统，其包括喷淋冷却水箱装置1、工艺管路4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于包括喷淋冷却水箱装置(1)、工艺管路(4)、变频水泵(12)、板式换热器(9)和空冷装置(13)；所述喷淋冷却水箱内部装有喷淋装置(14)，顶部装有两个轴流风扇17/18，所述喷淋水箱顶部设有防雨棚(19)；/n工艺管路(4)入口端与喷淋冷却水箱底部相连通，出口端连接喷淋装置(14)返回喷淋冷却水箱；所述工艺管路上按介质流动方向顺次设有滤网(2)、截止阀(3)、板式换热器(9)热水侧、第一温度仪表(10)、变频水泵(12)、空冷装置(13)、第二温度仪表(16)和压力仪表(15)，其中第二温度仪表(16)和压力仪表(15)用于检测工艺管路出口端温度和压力；/n工艺管路在板式换热器出口及变频水泵入口之间的管段外接排出管路(11)，其中排出管路上设置截止阀，通过截止阀实现排出；/n所述喷淋冷却水箱(1)侧壁还连有工艺水管路(6)，所述工艺水管路分成两路，一路设有补水电动阀门(7)并直接进入喷淋冷却水箱，另一路经板式换热器进口电动阀(5)后再经板式换热器冷水侧返回全厂工艺水箱。/n

【技术特征摘要】
1.一种高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于包括喷淋冷却水箱装置(1)、工艺管路(4)、变频水泵(12)、板式换热器(9)和空冷装置(13)；所述喷淋冷却水箱内部装有喷淋装置(14)，顶部装有两个轴流风扇17/18，所述喷淋水箱顶部设有防雨棚(19)；
工艺管路(4)入口端与喷淋冷却水箱底部相连通，出口端连接喷淋装置(14)返回喷淋冷却水箱；所述工艺管路上按介质流动方向顺次设有滤网(2)、截止阀(3)、板式换热器(9)热水侧、第一温度仪表(10)、变频水泵(12)、空冷装置(13)、第二温度仪表(16)和压力仪表(15)，其中第二温度仪表(16)和压力仪表(15)用于检测工艺管路出口端温度和压力；
工艺管路在板式换热器出口及变频水泵入口之间的管段外接排出管路(11)，其中排出管路上设置截止阀，通过截止阀实现排出；
所述喷淋冷却水箱(1)侧壁还连有工艺水管路(6)，所述工艺水管路分成两路，一路设有补水电动阀门(7)并直接进入喷淋冷却水箱，另一路经板式换热器进口电动阀(5)后再经板式换热器冷水侧返回全厂工艺水箱。


2.根据权利要求1所述的高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于，所述喷淋冷却水箱装置本体的装有冷却水箱液位测量仪表，其用于监测水箱内液位高度。


3.根据权利要求1所述的高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于，所述喷淋冷却水箱装置配有补水管路，来工艺水管路(6)通过关闭板式换热器入口电动阀门(5)打开补水电动阀门(7)向喷淋冷却水箱补水。


4.根据权利要求1所述的高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于，所述喷淋装置(14)设置在喷淋冷却水箱装置本体的内顶部，冷却水经喷淋装置(14)返回水箱中加大水与空气接触面积从而加速降温。


5.根据权利要求1所述的高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于，所述喷淋冷却水箱装置本体顶部装有两台轴流风扇(17/18)；两台轴流风扇旋转方向相反，一台正向旋转用于送风，一台反向旋转用于抽风实现风压动平衡。


6.根据权利要求1所述的高压变频器喷淋冷却系统，其特征在于，所述喷淋冷却水箱装置本体顶部装有防雨顶棚(19)用于对轴流风扇进行防雨。


7.根据权利要求1所述的高压变频器喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘照辉，邱伟，孟岩，丁亚娟，肖锋，
申请(专利权)人：浙江佳环工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33