[實用新型]一種無動力相變冷卻系統

有效

• 申請號: 201920495880.2
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN210400105U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 葉平平;劉雙全
• 申請（專利權）人: 上海艾科液壓技術有限公司
• 主分類號: F28D15/02
• 分類號: F28D15/02;F28D15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種無動力相變冷卻系統，由一次換熱器和二次換熱器串聯組成閉合回路，該閉合回路內填充適宜的流體熱工介質，熱工介質在一次換熱器中受熱蒸發產生第一次相變，壓力升高后順勢進入二次換熱器，進而與外界大氣、冷卻水進行熱交換，由此，熱工介質冷凝成液態產生第二次相變，冷凝后的熱工介質在壓差和重力作用下回流到一次換熱器底部，完成一次換熱周期，該工作期內一般無須外界動力供給，但為提高該系統使用更廣泛更可靠，該系統仍然備份了一套小功率外加強制水冷系統，以備極端工況時選用，進一步提高了該系統應用的靈活性。

技術領域

本實用新型一種無動力相變冷卻系統，屬于冷卻系統技術領域，具體涉及一種節能型冷卻裝置。

背景技術

在鋼鐵、有色金屬等重工業行業，其工藝用循環水冷卻系統，大多采用恒流、恒壓中央集中供水站運行方式，工藝和設備冷卻用戶往往遠離中央供水站幾百米甚至上千米，這種供水模式雖然降低占地面積，卻帶來供水壓力高、供水流量嚴重過剩等問題，不可避免造成大量能耗。

這種中央集中供水冷卻系統，其冷卻塔都有一個共同特征：冷卻塔的效能嚴重受季節天氣、環境溫度等條件變化的影響；夏季換熱效果差、冬季效果最好，其冷卻效果在這兩季節相差可達數倍。因此，需要冷卻同樣的生產工藝發熱量，由于夏季循環水進出管溫差小，所需流量大，而在冬季，因其溫差大，故需要的流量最小。但系統設計條件是按照全部負載最大發熱量在炎熱夏季的最大流量和最大壓力來滿足其工作需求，因此，在90%以上的時間里，其供水流量和供水壓力都將嚴重過剩。

對于大多數運行的工業循環水冷系統，以上兩種原因造成系統能源浪費率高達60%以上，有些系統甚至高達80%以上。

針對以上問題，現在雖然有了專利號為CN201310115024，名為《一種循環水溫控節能運行系統》的節能運行控制系統，但該實用新型提供的系統和運行方式過于復雜，可靠度低，且設備成本過高，實際節能效果有限等缺點，只適用于中小型冷卻系統的節能改造。

實用新型內容

本實用新型克服了現有技術存在的不足，提供了一種無動力相變冷卻系統，無須動力或僅需少量動力就能正常換熱，且該換熱系統具有自適應性強、使用靈活，適合單體設備分散冷卻運用，可大面推廣運用，其節能效果可達到最大化。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種無動力相變冷卻系統，包括蒸發器和冷凝器，所述蒸發器包括蒸發器積液箱、蒸發管和蒸發器外殼，所述積液箱與蒸發管底部直接相連通，所述蒸發管是由若干內徑為ф3mm～ф8mm的紫銅管或高壓不銹鋼管構成一個矩形陣列，所述蒸發管出口匯集一起通過管道接在冷凝器的進口上，所述蒸發器外殼是包覆在矩陣式蒸發管的外在保護殼體，由一定強度支撐的鋼結構組成，所述蒸發器外殼上設有工藝介質受冷液的進液管道和出液管道，且所述進液管道位于出液管道的上方，使得需要冷卻的工藝介質通過進液管道進入蒸發器與矩陣式蒸發管發生熱交換，且冷卻后的工藝介質通過出液管道重新參與設備或工藝循環；

所述冷凝器由若干內徑為ф3mm～ф8mm的紫銅管或高壓不銹鋼管構成矩形陣列管式熱交換器，該矩形陣列管式熱交換器的散熱管外壁直接敞開面向外界大氣，所有散熱管出口最后匯集在一起形成冷卻回液管道，所述冷卻回液管道的出口接蒸發器積液箱入口。

所述冷卻回液管道上設置有加料裝置，所述加料裝置包括加料開關閥、單向閥及加料漏斗，正常情況下，加料閥處于關閉狀態，僅在維修或需要添加熱工質時才開啟該裝置。

所述冷凝器的矩形陣列管式熱交換器上方設置有霧化噴淋管組，所述霧化噴淋管組通過出水管道連接在地井蓄水池內，所述出水管道上設置有動力泵組系統，所述冷凝器的矩形陣列管式熱交換器下方設置有熱水收集盤，所述熱水收集盤通過回流管道連接在地井蓄水池內。

所述管道上設置有安全閥，所述安全閥的最高額定工作壓力為1.5kg/cm²。