[發明專利]一種冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統及循環冷卻方法

在審

• 申請號: 202010697801.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111678289A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 伍越;楊鴻;姚峰;王鋼;楊遠劍;朱濤
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: F25D17/02
• 分類號: F25D17/02;H01C1/082
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開了一種冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統及循環冷卻方法，包括：多個串聯連接的鎮定電阻；冷水池，其一端通過管道連接有循環水泵；熱水池，冷水池與熱水池中設置有多個導流墻，冷水池與熱水池之間設置有溢流墻；電阻入水管，其一端通過多個管道分支分別與鎮定電阻連接，另一端與循環水泵連接；電阻出水管，其一端與鎮定電阻連接，另一端與熱水池連接；冷卻塔供水泵，其安裝在熱水池中；冷卻塔，其設置在冷水池和熱水池外部，冷卻塔進水口通過管道與冷卻塔供水泵連接，冷卻塔出水口通過管道與冷水池連接。本冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統及循環冷卻方法，可有效控制冷卻塔與冷卻塔供水泵的使用，減少能耗，綠色環保。

技術領域

本發明屬于冷卻水循環技術領域，更具體地說，本發明涉及一種冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統及循環冷卻方法。

背景技術

大功率電弧加熱器是是模擬高超聲速飛行器長時間所經歷的氣動熱環境的重要地面試驗設備，已經廣泛應用在軍事航天領域。電弧加熱器運行時，電弧被旋轉的磁場束縛在加熱器內部，但電弧運行參數呈現出典型的“負阻”特性，為使電弧長時間穩定燃燒，需要在電氣回路中串聯特定阻值的鎮定電阻。

鎮定電阻經過了多年的發展，逐漸向高效率、小體積、長時間的方向發展，以往利用風機進行冷卻的思路已經不再適合現階段的發展思路，水冷結構的鎮定電阻已大范圍使用在電弧加熱器系統中。水冷結構鎮定電阻需要配備冷卻水循環冷卻系統，傳統的冷卻水循環冷卻系統由水池，循環泵、冷卻塔和管網構成，但受循環水溫升的影響，使得冷卻水混合溫度和環境溫度接近時，循環冷卻效率不高。

為了解決上述問題，本發明提出了一種冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統及循環冷卻方法，實現冷卻水的高效利用。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統，包括：

多個串聯連接的鎮定電阻；

冷水池，其一端通過管道連接有循環水泵；熱水池，所述冷水池與熱水池中設置有多個導流墻，冷水池與熱水池之間設置有溢流墻；

電阻入水管，其一端通過多個管道分支分別與鎮定電阻連接，另一端與所述循環水泵連接；電阻出水管，其一端與通過管道分支分別與鎮定電阻連接，電阻出水管另一端與熱水池連接；

冷卻塔供水泵，其安裝在所述熱水池中；冷卻塔，其設置在冷水池和熱水池外部，且冷卻塔進水口通過管道與所述冷卻塔供水泵連接，冷卻塔出水口通過管道與冷水池連接。

優選的是，其中，所述鎮定電阻安裝在平臺支架上，所述平臺支架安裝在冷水池和熱水池上端。

優選的是，其中，所述冷卻塔內安裝有風機。

優選的是，其中，所述導流墻在熱水池和冷水池為蛇形排布。

優選的是，其中，本冷熱水分區的鎮定電阻水循環冷卻系統的循環冷卻方法為：

循環水泵通過對冷水池中冷卻水加壓后向鎮定電阻提供冷卻水，冷卻水通過鎮定電阻表面后溫度升高，對鎮定電阻進行冷卻；升溫后的冷卻水流經電阻出水管，最后匯入熱水池；

冷卻塔供水泵通過對熱水池中升溫后的冷卻水加壓，使其流經冷卻塔，在冷卻塔中降溫，最后經過冷卻后匯入冷水池；

溢流墻將冷水池與熱水池隔開，當熱水池水位超過一定上限時，熱水池中的水通過溢流墻進入冷水池中上端的縫隙從熱水池流入冷水池，即冷水池中的冷卻水對鎮定電阻進行冷卻后流入熱水池，又從熱水池流入至冷水池中，形成一個強制循環。

優選的是，其中，根據循環水泵與冷卻塔供水泵的流量大小選擇合適的熱水池、冷水池容量和注水量。