專利名稱：一種工業(yè)冷水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)裝置的循環(huán)水冷卻裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡易高效的工業(yè)冷水裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，激光加工設(shè)備、焊接設(shè)備、銑削加工機(jī)床、注塑成形設(shè)備、電鍍設(shè)備等設(shè)備中的高速轉(zhuǎn)動主軸或高能轉(zhuǎn)換裝置都要產(chǎn)生大量的熱量，為保障這些工業(yè)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，常常用循環(huán)水來冷卻，這就催生了工業(yè)冷水機(jī)的發(fā)展。工業(yè)冷水機(jī)的作用主要是根據(jù)設(shè)備運(yùn)行需求，將冷卻水的溫度降低到恒定值并提供給被冷卻設(shè)備的冷卻換熱系統(tǒng)，將被冷卻設(shè)備的熱量帶走并流回冷水機(jī)再進(jìn)行冷卻。工業(yè)冷水機(jī)組系統(tǒng)常包括三個相互聯(lián)系的系統(tǒng):制冷劑循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。機(jī)組工作過程大致為:蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑吸收水中的熱量并開始蒸發(fā)，最終制冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態(tài)制冷劑亦完全蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)，后被壓縮機(jī)吸入并壓縮(壓力和溫度增加)，氣態(tài)制冷劑通過冷凝器(風(fēng)冷/水冷)吸收熱量，凝結(jié)成液體，通過膨脹閥(或毛細(xì)管)節(jié)流后變成低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，完成制冷劑循環(huán)過程；水循環(huán)系統(tǒng)中的水泵負(fù)責(zé)將水從水箱抽出泵到用戶需冷卻的設(shè)備，冷凍水將熱量帶走后溫度升高，再回到冷凍水箱中；而制冷和水循環(huán)過程都在電氣自控系統(tǒng)下完成，其中電源部分通過接觸器對壓縮機(jī)、風(fēng)扇、水泵等供應(yīng)電源，自動控制部分包括溫控器、壓力保護(hù)、延時器、繼電器、過載保護(hù)等器件實(shí)現(xiàn)水溫自動調(diào)節(jié)和啟停，安全保護(hù)等功能。商品化的工業(yè)冷水機(jī)組具有操作簡單，控溫精確，故障顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)。但一般的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境具有如下特點(diǎn):對循環(huán)水量需求較大，溫度控制精度要求不高，機(jī)組工作環(huán)境比較惡劣。所以，目前商品化的工業(yè)冷水機(jī)組也具有如下缺點(diǎn):(I)系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，故障率較高；(2)購置和維護(hù)成本較高；(3)水箱容積較小。以市售某箱型工業(yè)冷水機(jī)為例，其出水溫度5-20°C可調(diào)，冷凍水流量33.5L/min,水泵揚(yáng)程21m，水箱容積70L，整臺機(jī)組由壓縮機(jī)、水泵、熱交換器、自控系統(tǒng)等十余項部件系統(tǒng)構(gòu)成，整機(jī)功率5.4KW，外形尺寸為900mm X 850mm X 1235mm，其市場價格也很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有工業(yè)冷水裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、成本高的缺陷，提出一種工業(yè)冷水裝置，包括:水箱⑴、自吸管道泵(13)、出水水站(10)、回水水站(9)、散熱器
(5)、鼓風(fēng)機(jī)(8)，其特征在于，所述自吸管道泵(13)的進(jìn)水口通過出水軟管(14)與所述水箱(I)連接、出水口通過接管(12)與所述出水水站(10)連接，向外供水；熱水由所述回水水站(9)匯總，所述散熱器(5)的進(jìn)水口通過聯(lián)結(jié)軟管(7)與所述回水水站(9)相連、其出水口通過回水軟管(2)與水箱(I)相連，所述鼓風(fēng)機(jī)(8)與所述散熱器(5)相連以為所述散熱器送風(fēng)，進(jìn)入所述回水水站(9)的熱水在所述鼓風(fēng)機(jī)(8)的輔助下由所述散熱器(5)散熱降溫，通過流回所述水箱(I)完成一次循環(huán)。
另外，所述散熱器5中設(shè)置有散熱翅片管4。其中所述鼓風(fēng)機(jī)8以平行于所述散熱器5中的散熱翅片管4的徑向安裝。所述散熱翅片管4由通水管道19和在通水管道19外纏繞的整體鋁扎制螺旋翅片18構(gòu)成。所述工業(yè)冷水裝置還包括安裝于所述出水水站10上用于監(jiān)控出水的溫度和壓力的水溫水壓報警器11。所述工業(yè)冷水裝置的所述水箱I上還設(shè)置有用于補(bǔ)充水的補(bǔ)水口16和用于對所述水箱I進(jìn)行清洗的清洗排污口 15。所述出水水站10和回水水站9均由主水管22、調(diào)壓管23、以及多根分水管24組成。其中在所述每根分水管24上都安裝有球閥，以便可以對多個需要冷卻的設(shè)備分別提供冷卻水。本發(fā)明所述工業(yè)冷水裝置相比于市售風(fēng)冷型工業(yè)冷水機(jī)，該工業(yè)冷水裝置不需要現(xiàn)有技術(shù)中用于給循環(huán)水降溫的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，使得結(jié)構(gòu)更加簡單、高效。本發(fā)明所述簡易高效工業(yè)冷水裝置還具有如下顯著優(yōu)點(diǎn):(I)換熱面積大，風(fēng)力強(qiáng)勁，散熱效果好。例如:樣機(jī)配備的16根長度400mm，外徑36mm的散熱翅片管的換熱面積就達(dá)3.5平方米；而葉輪直徑為400_的軸流風(fēng)機(jī)每小時風(fēng)量就達(dá)5870立方米。(2)循環(huán)水流量大，揚(yáng)程高，通過分配水站可同時給多臺設(shè)備供應(yīng)冷卻水。樣機(jī)中選配的高壓自吸式管道泵的揚(yáng)程高達(dá)35m，流量為2m3/h。(3)低噪音、低能耗，環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益較好。選用的低噪聲風(fēng)機(jī)馬達(dá)環(huán)境污染小，整個裝置的能耗小于1KW(370W水泵+550W風(fēng)機(jī))。(4)裝置工況適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定、壽命較長，操作維護(hù)簡單，購置和使用成本較低。因整個裝置中器件較少，結(jié)構(gòu)簡單，故障率和成本都較低。


:圖1:本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置中的散熱器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3:本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置中的出水或回水水站結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記:⑴水箱；⑵回水軟管；(3)機(jī)架；⑷散熱翅片管；(5)散熱器；(6)機(jī)架支腳；(7)聯(lián)結(jié)軟管；⑶鼓風(fēng)機(jī)；(9)回水水站；(10)出水水站；(11)水溫水壓報警器；
(12)接管；(13)自吸管道泵；(14)出水軟管；(15)清洗排污口 ；(16)補(bǔ)水口。
具體實(shí)施方式
:工業(yè)冷水機(jī)通常分為水冷型和風(fēng)冷型。風(fēng)冷型冷水機(jī)使用空氣作為熱交換的介質(zhì)，熱量通過空氣帶走。相比于水冷型冷水機(jī)，風(fēng)冷型冷水機(jī)不需要安裝冷卻塔，適合于水源缺乏工況，并且安裝容易，移動方便。本發(fā)明所述工業(yè)冷水裝置屬于風(fēng)冷型。如圖1所示，本發(fā)明所述工業(yè)冷水裝置包括:水箱1、散熱器5、鼓風(fēng)機(jī)8、回水水站
9、出水水站10、水溫水壓計11、自吸管道泵13。所述自吸管道泵(13)的進(jìn)水口通過出水軟管(14)與所述水箱(I)連接、水泵出水口通過接管(12)與所述出水水站(10)連接，向外供水；熱水由所述回水水站(9)匯總，并通過聯(lián)結(jié)軟管(7)導(dǎo)入所述散熱器(5)，并在鼓風(fēng)機(jī)(8)的輔助下散熱降溫，降溫后的冷水由散熱器(5)的出水口流出，通過回水軟管(2)流回所述水箱(I)完成一次循環(huán)。所述散熱器5中設(shè)置有散熱翅片管4，所述工業(yè)冷水裝置還包括用于向散熱器5送風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)8,其中鼓風(fēng)機(jī)8以平行于散熱器5中的散熱翅片管4的徑向安裝。所述工業(yè)冷水裝置還包括安裝于所述出水水站10上用于監(jiān)控出水的溫度和壓力的水溫水壓報警器11。所述工業(yè)冷水裝置的水箱I上還設(shè)置有用于補(bǔ)充水的補(bǔ)水口 16和用于對水箱進(jìn)行清洗的清洗排污口 15，所述清洗排污口 15處設(shè)置有過濾器。本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置的工作過程如下:在為需要冷卻的分子泵、激光發(fā)生源等高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備或高能發(fā)生裝置提供冷卻水時，首先打開出水水站10和回水水站9上和設(shè)備對應(yīng)的管路球閥，按下電源按鈕啟動自吸管道泵13和鼓風(fēng)機(jī)8，在自吸管道泵13的抽力作用下，水流經(jīng)出水軟管14流經(jīng)自吸管道泵13并加壓，高壓水由接管12進(jìn)入出水水站10，后經(jīng)開啟的管路流經(jīng)生產(chǎn)(實(shí)驗)設(shè)備對設(shè)備進(jìn)行冷卻，帶走設(shè)備熱量的高溫水通過回水水站9進(jìn)行匯總，然后進(jìn)入散熱器5，并在由散熱翅片管4構(gòu)成的蛇形水路中不斷循環(huán)，在鼓風(fēng)機(jī)8的輔助下，熱量很快散失，水溫降低至室溫附近，低溫水又經(jīng)回水軟管2流回水箱1，進(jìn)入下一次循環(huán)。在水溫過高或水壓不足時，報警器11上的指示燈將顯示不同顏色并發(fā)出蜂鳴報警聲。在水量不足時，可通過補(bǔ)水口 16補(bǔ)充適量的自來水。在冷水裝置使用一段時間后，可通過清洗排污口 15對水箱I和過濾器進(jìn)行清洗并換水，以保證水質(zhì)清潔。另外，散熱器是本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置中為保證循環(huán)水穩(wěn)定在所需溫度并持續(xù)發(fā)揮冷卻作用的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。散熱器5通過支架21固定在機(jī)架底板上，其中，散熱器進(jìn)水口 20，通過外徑57mm的絲口直接與回水水站9的主管道連接，其后水流進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。散熱器翅片管4是由不銹鋼管制作的通水管道19和在通水管道19外纏繞的整體鋁扎制螺旋翅片18構(gòu)成的，優(yōu)選散熱器翅片管4為兩排交叉排列，每排8根管道構(gòu)成循環(huán)水路，以快速散熱，優(yōu)選散熱器翅片管4的外徑36mm，片距3mm，單位換熱面積0.57平方米，總換熱面積大于3.5平方米。優(yōu)選在垂直于散熱翅片管4的長度方向的方向上安裝強(qiáng)力軸流鼓風(fēng)機(jī)8，以風(fēng)冷方式快速散熱，使得水溫降低。低溫水通過散熱器回流口 17返回水箱開始下一次循環(huán)。圖3為本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置中的出水或回水水站結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，水站主要由主水管22，調(diào)壓管23和多根分水管24組成。該冷水裝置可以同時為多臺設(shè)備提供循環(huán)冷卻水，每個分水管24上安裝有球閥，某臺設(shè)備停機(jī)時直接將對應(yīng)球閥關(guān)閉而不影響其他設(shè)備的使用。在出水水站上裝有水壓繼電器和溫度傳感器，在水壓不足或水溫過高(閾值可調(diào))時發(fā)出報警信號，保證設(shè)備運(yùn)行安全。在本發(fā)明中，優(yōu)選選用低噪音高壓自吸式管道泵13將水箱中的低溫水泵至出水水站，供給設(shè)備使用。優(yōu)選配備葉輪直徑為400mm，風(fēng)量5870m3/h的軸流鼓風(fēng)機(jī)8來加速散熱，以便使水流在散熱翅片管道4內(nèi)循環(huán)過程中冷卻至適宜溫度。優(yōu)選本發(fā)明裝置的機(jī)座等采用高壓靜電噴塑處理，以防止腐蝕并美化其外觀。優(yōu)選機(jī)架用方鋼焊接而成，為防止銹蝕，機(jī)架底座選用不朽鋼材料，并安裝有滾輪便于搬運(yùn)和移動。機(jī)架底板用來安裝水泵，水站，散熱器和鼓風(fēng)機(jī)等水循環(huán)和水冷卻系統(tǒng)，水箱安裝在機(jī)架上方。優(yōu)選本發(fā)明的工業(yè)冷風(fēng)裝置的水箱側(cè)壁和底板由不銹鋼薄板圍成，鋼板厚度優(yōu)選為2_，焊接部位均鈍化處理，以防止水箱生銹。為防止水箱漲裂，在各承壓面用2cm寬的鋼條焊接成籠式框架結(jié)構(gòu)，將水箱嵌入其中。在水箱的底板和側(cè)壁的適當(dāng)位置留有進(jìn)、出水口，補(bǔ)水口和清洗排污口。水箱出水口裝有水過濾器，以保證水質(zhì)清潔。水泵選用高壓力、大揚(yáng)程的自吸式管道泵，為循環(huán)水提供足夠的壓力。水泵安裝在機(jī)架底板上，進(jìn)水口直接與水箱的出水口用軟管相連，出水口連接到出水水站上。本發(fā)明的工業(yè)冷水裝置主要通過散熱翅片和風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱，所以使用環(huán)境要求具有良好的通風(fēng)條件，也不適合在腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境中長期放置和使用。此外，應(yīng)定期檢查水箱內(nèi)水質(zhì)情況和剩余水量。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)冷水裝置，包括:水箱(I)、自吸管道泵(13)、出水水站(10)、回水水站(9)、散熱器(5)、鼓風(fēng)機(jī)(8)，其特征在于，所述自吸管道泵(13)的進(jìn)水口通過出水軟管(14)與所述水箱(I)連接、出水口通過接管(12)與所述出水水站(10)連接，向外供水；熱水由所述回水水站(9)匯總，所述散熱器(5)的進(jìn)水口通過聯(lián)結(jié)軟管(7)與所述回水水站(9)相連、其出水口通過回水軟管(2)與水箱(I)相連，所述鼓風(fēng)機(jī)(8)與所述散熱器(5)相連以為所述散熱器送風(fēng)，進(jìn)入所述回水水站(9)的熱水在所述鼓風(fēng)機(jī)(8)的輔助下由所述散熱器(5)散熱降溫，通過流回所述水箱(I)完成一次循環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，所述散熱器(5)中設(shè)置有蛇形布局的散熱翅片管(4)。
3.如權(quán)利要求2所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，其中所述鼓風(fēng)機(jī)(8)沿平行于所述散熱器(5)中的散熱翅片管(4)的徑向安裝。
4.如權(quán)利要求3所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，所述散熱翅片管(4)由通水管道(19)和在通水管道(19)外纏繞的整體鋁扎制螺旋翅片(18)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，所述工業(yè)冷水裝置還包括安裝于所述出水水站(10)上用于監(jiān)控出水的溫度和壓力的水溫水壓報警器(11)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，所述工業(yè)冷水裝置的所述水箱(I)上還設(shè)置有用于補(bǔ)充水的補(bǔ)水口(16)和用于對所述水箱(I)進(jìn)行清洗的清洗排污口(15)。
7.如權(quán)利要求6所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，所述出水水站(10)和回水水站(9)均由主水管(22)、調(diào)壓管(23)、以及多根分水管(24)組成。
8.如權(quán)利要求7所述的工業(yè)冷水裝置，其特征在于，在所述多根分水管(24)的每一根上都單獨(dú)安裝有球閥。
全文摘要
一種工業(yè)冷水裝置，主要包括水箱1、自吸管道泵13、出水水站10、水溫水壓計11、回水水站9、散熱器5、鼓風(fēng)機(jī)8。所述自吸管道泵13的進(jìn)水口通過出水軟管14與所述水箱1連接、水泵出水口通過接管12與所述出水水站10連接，通過出水水站向多臺設(shè)備提供足夠壓力和適當(dāng)溫度的冷卻水。冷卻水流經(jīng)設(shè)備帶走其熱量后水溫升高，熱水經(jīng)過所述回水水站9匯總，并通過聯(lián)結(jié)軟管7導(dǎo)入所述散熱器5，熱水在散熱器內(nèi)流經(jīng)蛇形布局的散熱翅片管，并在鼓風(fēng)機(jī)8的輔助下散熱降溫，降溫后的冷水由散熱器5的出水口流出，通過回水軟管2流回所述水箱1完成一次循環(huán)。該工業(yè)冷水裝置不需要現(xiàn)有技術(shù)中用于給循環(huán)水降溫的制冷劑循環(huán)系統(tǒng)，并具有功耗低，容量大，易操作，簡單高效，安全可靠等特點(diǎn)。
文檔編號F25D1/00GK103216985SQ20121001654
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者王海斗, 徐濱士, 馬國政, 張森, 楊大祥 申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院