專利名稱：應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，尤其是應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，對(duì)能源的需求越來越大，煤在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中扮演著舉足輕重的作用，然而長(zhǎng)期以來我國(guó)的煤炭行業(yè)普遍存在這樣一個(gè)現(xiàn)狀開采裝備落后，自動(dòng)化程度低，這也是導(dǎo)致了煤炭行業(yè)事故率高的原因之一。因此加快發(fā)展煤礦開采行業(yè)的裝備制造業(yè)已經(jīng)是迫在眉睫，而防爆變頻器作為核心部件，其安全性和可靠性一直都是研發(fā)的重點(diǎn)，防爆變頻器作為一種大功率的電力電子設(shè)備在運(yùn)行過程中必然會(huì)產(chǎn)生功耗和熱量，為了保證防爆變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行必須采用冷卻裝置對(duì)其進(jìn)行冷卻。防爆變頻器的使用環(huán)境及其特殊性決定了只能采用密閉式循環(huán)水系統(tǒng)來冷卻。首先，防爆變頻器工作地點(diǎn)位于礦井下，屬于危險(xiǎn)場(chǎng)合，空氣中含有大量的粉塵和可燃?xì)怏w，因此防爆變頻器采用隔爆型設(shè)計(jì)，變頻器位于一個(gè)密閉的防爆腔內(nèi)，這決定了無法采用風(fēng)冷卻；其次，隨著采掘設(shè)備的功率越來越大，變頻器產(chǎn)生的功耗的熱流密度越來越大，風(fēng)冷無法滿足需求，采用密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)可以利用水作為傳熱介質(zhì)，將變頻器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的功耗熱量排出防爆變頻器的防爆腔外。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)裝置、調(diào)溫裝置、 系統(tǒng)換熱裝置、防爆變頻器換熱裝置和副循環(huán)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)裝置的出口與調(diào)溫裝置的入口連接，調(diào)溫裝置的出口與系統(tǒng)換熱裝置的入口連接，系統(tǒng)換熱裝置的出口與防爆變頻器換熱裝置的入口連接，防爆變頻器換熱裝置的出口與驅(qū)動(dòng)裝置的入口連接；副循環(huán)系統(tǒng)的入口與系統(tǒng)換熱裝置的出口連接，副循環(huán)系統(tǒng)的出口與驅(qū)動(dòng)裝置的入口連接；所述副循環(huán)系統(tǒng)包括串聯(lián)的穩(wěn)壓裝置及水處理裝置。傳熱介質(zhì)流經(jīng)防爆變頻器換熱裝置，對(duì)變頻器進(jìn)行強(qiáng)制換熱，回到驅(qū)動(dòng)裝置，在驅(qū)動(dòng)裝置的作用下流經(jīng)調(diào)溫裝置進(jìn)入系統(tǒng)換熱裝置被強(qiáng)制冷卻， 被冷卻的傳熱介質(zhì)再次進(jìn)入防爆變頻器換熱裝置對(duì)變頻器進(jìn)行強(qiáng)制換熱，如此循環(huán)，最終將變頻器運(yùn)行中產(chǎn)生的功耗熱量通過系統(tǒng)換熱裝置散去。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述驅(qū)動(dòng)裝置采用兩臺(tái)水泵并聯(lián)。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述調(diào)溫裝置采用電動(dòng)三通閥，流經(jīng)電動(dòng)三通閥的換熱介質(zhì)出口分兩路，一路流經(jīng)系統(tǒng)換熱裝置被冷卻，另一路無需流經(jīng)換熱裝置，直接與流經(jīng)系統(tǒng)換熱裝置的換熱介質(zhì)匯合。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述系統(tǒng)換熱裝置采用板式換熱器，水冷系統(tǒng)的換熱介質(zhì)流經(jīng)板式換熱器的熱側(cè)流道，外循環(huán)冷卻水流經(jīng)板式換熱器的冷側(cè)流道，水冷系統(tǒng)的傳熱介質(zhì)在板式換熱器內(nèi)與外循環(huán)冷卻水進(jìn)行熱交換。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述板式換熱器采用鎳釬焊板式換熱器。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述水處理裝置采用離子交換器，離子交換器出口處裝有流量調(diào)節(jié)閥及精密過濾器。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述穩(wěn)壓裝置采用空氣密封的高位水箱，高位水箱上裝有兩個(gè)液位開關(guān)及氣泵。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述驅(qū)動(dòng)裝置入口前裝有壓力變送器。為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述防爆變頻器換熱裝置入口前裝有過濾器、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器、電導(dǎo)率變送器及溫度變送器。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用水冷卻系統(tǒng)冷卻防爆變頻器換熱裝置，避免了由于采用空氣冷卻帶來的安全隱患，因?yàn)槊旱V礦井中的空氣含有大量粉塵和可燃?xì)怏w。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)防爆變頻器的冷卻，由于采用了鎳釬焊板式換熱器，該板式換熱器承受壓力高，可以直接與地下礦井的高壓水連接，進(jìn)口處無需增加減壓閥。本發(fā)明采用鎳釬焊板式換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明采用鎳釬焊板式換熱器，避免使用銅釬焊板式換熱器造成循環(huán)冷卻水電導(dǎo)率過高的特性。本發(fā)明采用兩臺(tái)水泵并聯(lián)，一用一備設(shè)置，避免單臺(tái)泵出故障時(shí)候系統(tǒng)停止運(yùn)行， 從而保證系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定。本發(fā)明采用離子交換器對(duì)系統(tǒng)循環(huán)水處理，降低冷卻循環(huán)水的電導(dǎo)率，保證冷卻循環(huán)水在冷卻防爆變頻器過程中的安全可靠。本發(fā)明采用空氣密封的高位水箱作為穩(wěn)壓裝置，避免了系統(tǒng)內(nèi)換熱介質(zhì)的熱脹對(duì)管道造成的破壞。本發(fā)明采用空氣密封的高位水箱作為脫氣裝置，流經(jīng)高位水箱的循環(huán)水流速降低后氣體會(huì)脫離出來，這避免循環(huán)水中含有氣體對(duì)水泵造成氣蝕。本發(fā)明采用高位水箱作為儲(chǔ)氣裝置，從循環(huán)水中脫離出來的氣體不能直接排到外界環(huán)境中，因?yàn)榉辣冾l器和水冷系統(tǒng)是安裝在一個(gè)密閉的防爆腔內(nèi)，從水冷系統(tǒng)排出的氣體含有水分，水分無法散到防爆腔外，會(huì)在變頻器功率單元上凝露，造成安全隱患。本發(fā)明采用氣泵與高位水箱連接，在系統(tǒng)壓力低時(shí)候加壓，避免系統(tǒng)水泵進(jìn)口處壓力低造成的氣蝕損害。本發(fā)明高位水箱上裝有液位開關(guān)，避免高位水箱水位過低，無法給系統(tǒng)提供足夠的靜壓。本發(fā)明在水泵進(jìn)口前裝有壓力變送器，檢測(cè)水泵進(jìn)口壓力值，保證系統(tǒng)穩(wěn)定正常運(yùn)行。本發(fā)明在變頻器換熱裝置入口前裝有溫度變送器，檢測(cè)進(jìn)水溫度，保證進(jìn)水溫度值在變頻器換熱裝置允許的范圍內(nèi)，從而保證變頻器的正常穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明在變頻器換熱裝置出口裝有溫度變送器，檢測(cè)出水溫度，保證變頻器的正常運(yùn)行。
本發(fā)明在變頻器換熱裝置入口前裝有電導(dǎo)率變送器，檢測(cè)循環(huán)冷卻水的電導(dǎo)率值，保證變頻器的安全運(yùn)行。本發(fā)明在變頻器換熱裝置入口前裝有流量變送器，檢測(cè)進(jìn)入變頻器換熱裝置的循環(huán)冷卻水流量在允許范圍內(nèi)，監(jiān)測(cè)變頻器換熱裝置內(nèi)流道是否堵塞，從而保證變頻器的正常穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明在變頻器換熱裝置入口前裝有壓力變送器，檢測(cè)進(jìn)水變頻器換熱裝置的水壓值，監(jiān)測(cè)變頻器換熱裝置內(nèi)流道是否堵塞，從而保證變頻器的正常穩(wěn)定運(yùn)行。本發(fā)明在變頻器換熱器進(jìn)水口前裝有過濾器，保證進(jìn)入變頻器換熱器的冷卻循環(huán)水的潔凈度，避免了變頻器換熱器內(nèi)流道的不出現(xiàn)堵塞，保證變頻器正常運(yùn)行。本發(fā)明在離子交換器后裝有精密過濾器，保證流經(jīng)離子交換器回到水泵前的去離子水的潔凈度。本發(fā)明在離子交換器出口處裝有流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)流經(jīng)離子交換器的流量，使得系統(tǒng)循環(huán)冷卻水的電導(dǎo)率值滿足要求，同時(shí)保證離子交換器內(nèi)樹脂的使用壽命更長(zhǎng)。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式所述的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的工作模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式所述的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。如圖1和圖2所示，一種應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)裝置2、調(diào)溫裝置3、系統(tǒng)換熱裝置4、防爆變頻器換熱裝置1和副循環(huán)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)裝置2的出口與調(diào)溫裝置3的入口連接，調(diào)溫裝置3的出口與系統(tǒng)換熱裝置4的入口連接，系統(tǒng)換熱裝置4的出口與防爆變頻器換熱裝置1的入口連接，防爆變頻器換熱裝置1的出口與驅(qū)動(dòng)裝置2的入口連接；副循環(huán)系統(tǒng)的入口與系統(tǒng)換熱裝置4的出口連接，副循環(huán)系統(tǒng)的出口與驅(qū)動(dòng)裝置2的入口連接；所述副循環(huán)系統(tǒng)包括串聯(lián)的穩(wěn)壓裝置7及水處理裝置6。驅(qū)動(dòng)裝置2采用兩臺(tái)水泵并聯(lián)；調(diào)溫裝置3采用電動(dòng)三通閥，流經(jīng)電動(dòng)三通閥的換熱介質(zhì)出口分兩路，一路流經(jīng)系統(tǒng)換熱裝置被冷卻，另一路無需流經(jīng)換熱裝置，直接與流經(jīng)系統(tǒng)換熱裝置的換熱介質(zhì)匯合；系統(tǒng)換熱裝置4采用板式換熱器；板式換熱器采用鎳釬焊板式換熱器；水處理裝置采用離子交換器，離子交換器出口處裝有流量調(diào)節(jié)閥及精密過濾器；穩(wěn)壓裝置采用空氣密封的高位水箱，高位水箱上裝有兩個(gè)液位開關(guān)及氣泵；驅(qū)動(dòng)裝置入口前裝有壓力變送器；防爆變頻器換熱裝置入口前裝有過濾器、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器、電導(dǎo)率變送器及溫度變送器。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括 驅(qū)動(dòng)裝置、調(diào)溫裝置、系統(tǒng)換熱裝置、防爆變頻器換熱裝置和副循環(huán)系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)裝置的出口與調(diào)溫裝置的入口連接，調(diào)溫裝置的出口與系統(tǒng)換熱裝置的入口連接，系統(tǒng)換熱裝置的出口與防爆變頻器換熱裝置的入口連接，防爆變頻器換熱裝置的出口與驅(qū)動(dòng)裝置的入口連接；副循環(huán)系統(tǒng)的入口與系統(tǒng)換熱裝置的出口連接，副循環(huán)系統(tǒng)的出口與驅(qū)動(dòng)裝置的入口連接；所述副循環(huán)系統(tǒng)包括串聯(lián)的穩(wěn)壓裝置及水處理裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置采用兩臺(tái)水泵并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)溫裝置采用電動(dòng)三通閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)換熱裝置采用板式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述板式換熱器采用鎳釬焊板式換熱器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述水處理裝置采用離子交換器，離子交換器出口處裝有流量調(diào)節(jié)閥及精密過濾ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述穩(wěn)壓裝置采用空氣密封的高位水箱，高位水箱上裝有兩個(gè)液位開關(guān)及氣泵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置入口前裝有壓力變送器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述防爆變頻器換熱裝置入口前裝有過濾器、壓力變送器、溫度變送器、流量變送器、電導(dǎo)率變送器及溫度變送器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于煤炭行業(yè)防爆變頻器的密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)由主循環(huán)系統(tǒng)和副循環(huán)系統(tǒng)組成，主循環(huán)系統(tǒng)是利用水作為導(dǎo)熱介質(zhì)將防爆變頻器的功耗熱量傳遞到系統(tǒng)換熱器，通過系統(tǒng)換熱器與外循環(huán)水進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)防爆變頻器的冷卻；副循環(huán)系統(tǒng)的作用是對(duì)冷卻介質(zhì)進(jìn)行凈化，降低冷卻介質(zhì)的電導(dǎo)率，同時(shí)副循環(huán)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)還起到穩(wěn)壓作用。本發(fā)明極大拓展了變頻器的適用性，可以用于富含粉塵、危險(xiǎn)氣體的場(chǎng)所，本發(fā)明采用的換熱器承壓能力強(qiáng)，可以采用不同壓力的外循環(huán)水對(duì)其進(jìn)行冷卻。
文檔編號(hào)H02M1/00GK102368659SQ20111030076
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者冷明全, 盧志敏 申請(qǐng)人:廣州高瀾節(jié)能技術(shù)股份有限公司