專利名稱：一種工業冷水裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于工業裝置的循環水冷卻裝置技術領域，具體涉及一種簡易高效的工業冷水裝置。
背景技術：
在現代工業生產中，激光加工設備、焊接設備、銑削加工機床、注塑成形設備、電鍍設備等設備中的高速轉動主軸或高能轉換裝置都要產生大量的熱量，為保障這些工業設備安全穩定運行，常常用循環水來冷卻，這就催生了工業冷水機的發展。工業冷水機的作用主要是根據設備運行需求，將冷卻水的溫度降低到恒定值并提供給被冷卻設備的冷卻換熱系統，將被冷卻設備的熱量帶走并流回冷水機再進行冷卻。工業冷水機組系統常包括三個相互聯系的系統:制冷劑循環系統、水循環系統、電氣控制系統。機組工作過程大致為:蒸發器中的液態制冷劑吸收水中的熱量并開始蒸發，最終制冷劑與水之間形成一定的溫度差，液態制冷劑亦完全蒸發變為氣態，后被壓縮機吸入并壓縮(壓力和溫度增加)，氣態制冷劑通過冷凝器(風冷/水冷)吸收熱量，凝結成液體，通過膨脹閥(或毛細管)節流后變成低溫低壓制冷劑進入蒸發器，完成制冷劑循環過程；水循環系統中的水泵負責將水從水箱抽出泵到用戶需冷卻的設備，冷凍水將熱量帶走后溫度升高，再回到冷凍水箱中；而制冷和水循環過程都在電氣自控系統下完成，其中電源部分通過接觸器對壓縮機、風扇、水泵等供應電源，自動控制部分包括溫控器、壓力保護、延時器、繼電器、過載保護等器件實現水溫自動調節和啟停，安全保護等功能。商品化的工業冷水機組具有操作簡單，控溫精確，故障顯示直觀等優點。但一般的工業應用環境具有如下特點:對循環水量需求較大，溫度控制精度要求不高，機組工作環境比較惡劣。所以，目前商品化的工業冷水機組也具有如下缺點:(I)系統構成復雜，故障率較高；(2)購置和維護成本較高；(3)水箱容積較小。以市售某箱型工業冷水機為例，其出水溫度5-20°C可調，冷凍水流量33.5L/min,水泵揚程21m，水箱容積70L，整臺機組由壓縮機、水泵、熱交換器、自控系統等十余項部件系統構成，整機功率5.4KW，外形尺寸為900mm X 850mm X 1235mm，其市場價格也很高。
發明內容
本發明為了解決現有工業冷水裝置系統結構復雜、故障率高、成本高的缺陷，提出一種工業冷水裝置，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)、鼓風機(8)，其特征在于，所述自吸管道泵(13)的進水口通過出水軟管(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)的進水口通過聯結軟管(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，所述鼓風機(8)與所述散熱器(5)相連以為所述散熱器送風，進入所述回水水站(9)的熱水在所述鼓風機(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。
另外，所述散熱器5中設置有散熱翅片管4。其中所述鼓風機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構成。所述工業冷水裝置還包括安裝于所述出水水站10上用于監控出水的溫度和壓力的水溫水壓報警器11。所述工業冷水裝置的所述水箱I上還設置有用于補充水的補水口16和用于對所述水箱I進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備分別提供冷卻水。本發明所述工業冷水裝置相比于市售風冷型工業冷水機，該工業冷水裝置不需要現有技術中用于給循環水降溫的制冷劑循環系統，使得結構更加簡單、高效。本發明所述簡易高效工業冷水裝置還具有如下顯著優點:(I)換熱面積大，風力強勁，散熱效果好。例如:樣機配備的16根長度400mm，外徑36mm的散熱翅片管的換熱面積就達3.5平方米；而葉輪直徑為400_的軸流風機每小時風量就達5870立方米。(2)循環水流量大，揚程高，通過分配水站可同時給多臺設備供應冷卻水。樣機中選配的高壓自吸式管道泵的揚程高達35m，流量為2m3/h。(3)低噪音、低能耗，環保和經濟效益較好。選用的低噪聲風機馬達環境污染小，整個裝置的能耗小于1KW(370W水泵+550W風機)。(4)裝置工況適應性強、運行穩定、壽命較長，操作維護簡單，購置和使用成本較低。因整個裝置中器件較少，結構簡單，故障率和成本都較低。
:圖1:本發明的工業冷水裝置的系統結構示意圖；圖2:本發明的工業冷水裝置中的散熱器結構示意圖；圖3:本發明的工業冷水裝置中的出水或回水水站結構示意圖。附圖標記:⑴水箱；⑵回水軟管；(3)機架；⑷散熱翅片管；(5)散熱器；(6)機架支腳；(7)聯結軟管；⑶鼓風機；(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)補水口。
具體實施方式
:工業冷水機通常分為水冷型和風冷型。風冷型冷水機使用空氣作為熱交換的介質，熱量通過空氣帶走。相比于水冷型冷水機，風冷型冷水機不需要安裝冷卻塔，適合于水源缺乏工況，并且安裝容易，移動方便。本發明所述工業冷水裝置屬于風冷型。如圖1所示，本發明所述工業冷水裝置包括:水箱1、散熱器5、鼓風機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，并通過聯結軟管(7)導入所述散熱器(5)，并在鼓風機(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。所述散熱器5中設置有散熱翅片管4，所述工業冷水裝置還包括用于向散熱器5送風的鼓風機8,其中鼓風機8以平行于散熱器5中的散熱翅片管4的徑向安裝。所述工業冷水裝置還包括安裝于所述出水水站10上用于監控出水的溫度和壓力的水溫水壓報警器11。所述工業冷水裝置的水箱I上還設置有用于補充水的補水口 16和用于對水箱進行清洗的清洗排污口 15，所述清洗排污口 15處設置有過濾器。本發明的工業冷水裝置的工作過程如下:在為需要冷卻的分子泵、激光發生源等高速運轉設備或高能發生裝置提供冷卻水時，首先打開出水水站10和回水水站9上和設備對應的管路球閥，按下電源按鈕啟動自吸管道泵13和鼓風機8，在自吸管道泵13的抽力作用下，水流經出水軟管14流經自吸管道泵13并加壓，高壓水由接管12進入出水水站10，后經開啟的管路流經生產(實驗)設備對設備進行冷卻，帶走設備熱量的高溫水通過回水水站9進行匯總，然后進入散熱器5，并在由散熱翅片管4構成的蛇形水路中不斷循環，在鼓風機8的輔助下，熱量很快散失，水溫降低至室溫附近，低溫水又經回水軟管2流回水箱1，進入下一次循環。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出蜂鳴報警聲。在水量不足時，可通過補水口 16補充適量的自來水。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和過濾器進行清洗并換水，以保證水質清潔。另外，散熱器是本發明的工業冷水裝置中為保證循環水穩定在所需溫度并持續發揮冷卻作用的關鍵部件，其結構如圖2所示。散熱器5通過支架21固定在機架底板上，其中，散熱器進水口 20，通過外徑57mm的絲口直接與回水水站9的主管道連接，其后水流進入冷卻系統。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構成的，優選散熱器翅片管4為兩排交叉排列，每排8根管道構成循環水路，以快速散熱，優選散熱器翅片管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。優選在垂直于散熱翅片管4的長度方向的方向上安裝強力軸流鼓風機8，以風冷方式快速散熱，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。圖3為本發明的工業冷水裝置中的出水或回水水站結構示意圖。如圖3所示，水站主要由主水管22，調壓管23和多根分水管24組成。該冷水裝置可以同時為多臺設備提供循環冷卻水，每個分水管24上安裝有球閥，某臺設備停機時直接將對應球閥關閉而不影響其他設備的使用。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)時發出報警信號，保證設備運行安全。在本發明中，優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，供給設備使用。優選配備葉輪直徑為400mm，風量5870m3/h的軸流鼓風機8來加速散熱，以便使水流在散熱翅片管道4內循環過程中冷卻至適宜溫度。優選本發明裝置的機座等采用高壓靜電噴塑處理，以防止腐蝕并美化其外觀。優選機架用方鋼焊接而成，為防止銹蝕，機架底座選用不朽鋼材料，并安裝有滾輪便于搬運和移動。機架底板用來安裝水泵，水站，散熱器和鼓風機等水循環和水冷卻系統，水箱安裝在機架上方。優選本發明的工業冷風裝置的水箱側壁和底板由不銹鋼薄板圍成，鋼板厚度優選為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構，將水箱嵌入其中。在水箱的底板和側壁的適當位置留有進、出水口，補水口和清洗排污口。水箱出水口裝有水過濾器，以保證水質清潔。水泵選用高壓力、大揚程的自吸式管道泵，為循環水提供足夠的壓力。水泵安裝在機架底板上，進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。本發明的工業冷水裝置主要通過散熱翅片和風機進行散熱，所以使用環境要求具有良好的通風條件，也不適合在腐蝕性較強的環境中長期放置和使用。此外，應定期檢查水箱內水質情況和剩余水量。
權利要求
1.一種工業冷水裝置，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)、鼓風機(8)，其特征在于，所述自吸管道泵(13)的進水口通過出水軟管(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)的進水口通過聯結軟管(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，所述鼓風機(8)與所述散熱器(5)相連以為所述散熱器送風，進入所述回水水站(9)的熱水在所述鼓風機(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。
2.如權利要求1所述的工業冷水裝置，其特征在于，所述散熱器(5)中設置有蛇形布局的散熱翅片管(4)。
3.如權利要求2所述的工業冷水裝置，其特征在于，其中所述鼓風機(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.如權利要求3所述的工業冷水裝置，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)構成。
5.如權利要求1所述的工業冷水裝置，其特征在于，所述工業冷水裝置還包括安裝于所述出水水站(10)上用于監控出水的溫度和壓力的水溫水壓報警器(11)。
6.如權利要求1-5之一所述的工業冷水裝置，其特征在于，所述工業冷水裝置的所述水箱(I)上還設置有用于補充水的補水口(16)和用于對所述水箱(I)進行清洗的清洗排污口(15)。
7.如權利要求6所述的工業冷水裝置，其特征在于，所述出水水站(10)和回水水站(9)均由主水管(22)、調壓管(23)、以及多根分水管(24)組成。
8.如權利要求7所述的工業冷水裝置，其特征在于，在所述多根分水管(24)的每一根上都單獨安裝有球閥。
全文摘要
一種工業冷水裝置，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、鼓風機8。所述自吸管道泵13的進水口通過出水軟管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備提供足夠壓力和適當溫度的冷卻水。冷卻水流經設備帶走其熱量后水溫升高，熱水經過所述回水水站9匯總，并通過聯結軟管7導入所述散熱器5，熱水在散熱器內流經蛇形布局的散熱翅片管，并在鼓風機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。該工業冷水裝置不需要現有技術中用于給循環水降溫的制冷劑循環系統，并具有功耗低，容量大，易操作，簡單高效，安全可靠等特點。
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 優先權日2012年1月19日
發明者王海斗, 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院