[实用新型]宽温空冷岛式冷液机

说明书

技术领域

本实用新型涉及冷液机（或称冷水机）领域，具体是一种宽温空冷岛式冷液机。

背景技术

由于冷液机与空调相比存在诸多特点，如避免制冷剂的长距传输；减少制冷剂泄漏的可能性；冷量通过冷却液（载冷剂）更方便传送；易实现多组传送和控制等，所以近年来得到了迅猛发展。目前，冷液机广泛运用于电力电子、军事和航空、发电站、医学激光和诊断设备、工业激光、柜体冷却、分析仪器、核发电、半导体设备、电信领域和超级计算机等领域。近年来，特别在大功率雷达发射机组、激光和高能等武器的大量出现，军用冷液机也逐步向大功率、模块化、节能、安全和绿色环保等方面发展。

冷液机的主要目的是为热负载（被冷却对象）提供一定温度、流量和压力要求的循环冷却液。有时候对这种冷却液要求很高，如清洁度不低于40μm～100μm，电阻率不小于0.5MΩ•cm～5MΩ•cm等指标，若直接将冷却液送往冷液机中蒸发侧的获取冷量，会使这个链条中的零部件太多，容易造成污染而无法可靠工作。具有强制风冷功能的冷液机，若直接将冷却液送往冷液机中的散热器进行散热，同样存在以上问题，包括各种器件中产生的铜、铁离子等有害物质。

对于大型（如兆瓦级）空冷式冷液机来说，有采用冷却塔进行冷凝换热方式的，但这种方式需要冷却水和一定的蒸发量，如蒸发量约为循环量的0.5%～2%，从而产生对水质的影响，而且需要不断补水；另一方面冬天（如－30℃～－45℃）很难投入使用。在大型发电等场所，通常使用大型空冷岛对废热进行排放，但功能单一。目前，国内大型空冷式冷液机，如风冷螺杆冷水机，即将螺杆式压缩机的排气直接接入风冷冷凝器进行换热，同样到冬天压缩机很难进行制冷工作，通常为单冷型，除非再增加一套强制风冷系统。

目前，市场上已出现一种高温螺杆机组，冷凝出水温度可达80℃～120℃，主要目的是用于取热，实现对新能源的充分利用。同样，在高温50℃～60℃环境下，这种大的传热温差无疑对换热器的小型化提供了必要条件，通过合理设计蒸发温度，可以为大型冷液机提供一种解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种宽温空冷岛式冷液机，利用“空冷岛”原理，将冷液机中的压缩机制冷和强制风冷两种冷却方式有效结合，达到宽温、安全、环保、可靠和小型化的目的。

本实用新型的技术方案如下：

一种宽温空冷岛式冷液机，包括有制冷主机、空冷岛组、中间换热器、外循环泵、蒸发侧循环泵、冷凝侧循环泵、第一、二三通阀、单向阀、蒸发侧膨胀水箱、冷凝侧膨胀水箱、外侧膨胀水箱、热负载和冷却液，其特征在于：所述制冷主机蒸发侧的出口端依次连接所述蒸发侧的膨胀水箱、蒸发侧循环泵、中间换热器、第一三通阀后，与所述制冷主机蒸发侧的进口端相连接，形成第一冷却液内循环系统；所述制冷主机冷凝侧的出口端依次连接所述冷凝侧的膨胀水箱、冷凝侧循环泵、单向阀、空冷岛组、第二三通阀后，与所述制冷主机冷凝侧的进口端相连接，形成第二冷却液内循环系统；所述的制冷主机不工作时，所述蒸发侧循环泵的出口端依次连接所述中间换热器、第一三通阀、空冷岛组、第二三通阀和蒸发侧膨胀水箱后，与所述蒸发侧循环泵的进口端相连接，形成第三冷却液内循环系统；所述外循环泵的出口端依次连接所述热负载、中间换热器和外侧膨胀水箱后，与所述外循环泵的进口端相连接，形成冷却液外循环系统；所述的第三冷却液内循环系统与所述第一、二冷却液内循环系统通过所述第一、二三通阀和单向阀实现循环互锁；所述的第一、二冷却液内循环系统和冷却液外循环系统组成压缩机制冷模式；所述的第三冷却液内循环系统和冷却液外循环系统组成强制风冷模式。

所述的宽温空冷岛式冷液机，其特征在于：所述的空冷岛组在压缩机制冷模式和强制风冷模式下均参与工作，由若干个空冷换热器和风机组合而成，其中若干个空冷换热器均采用管翅式或板翅式换热器结构，内部走冷却液，通过模块化并联组合而成，不排除依据散热需要，对每个空冷岛加装阀门或采用变频风机加以控制。

所述的宽温空冷岛式冷液机，其特征在于：所述的中间换热器实现内、外冷却液隔离，并采用不锈钢或钛等防腐材质，确保热负载对冷却液清洁度和电阻率等特殊要求。

所述的宽温空冷岛式冷液机，其特征在于：所述的第一、二、三冷却液内循环系统和冷却液外循环系统均为闭式系统设计，不排除在循环原理相同情况下使用开式系统。

所述的宽温空冷岛式冷液机，其特征在于：所述的第一、二三通阀均为电动三通阀，可备份手动功能。

所述的宽温空冷岛式冷液机，其特征在于：所述的冷却液为乙二醇水溶液或水。