针对高温热源设备的降温散热系统及降温散热方法技术方案

针对高温热源设备的降温散热系统，包括隔热降温罩、水冷循环装置及热水分流装置；隔热降温罩由隔热降温墙组成的侧壁及隔热板组成的顶壁搭建而成；隔热降温墙包括墙体单元。针对高温热源设备的降温散热方法，步骤如下：将隔热降温罩搭建在高温热源设备外部；启动进气扇和排气扇，对高温热源设备持续的散热降温；使循环水循环流动，对高温热源设备持续散热降温。本发明专利技术通过隔热降温罩将高温热源设备笼罩在内，并持续、高效地对高温热源设备散热降温，有效降低了高温热源设备周边区域的温度，极大减少了高温热源设备产生的热量向周围扩散，进而避免了在厂房内部形成局部高温区域，满足了工人的热舒适性需求。

Cooling and cooling system and method for high temperature heat source equipment

【技术实现步骤摘要】
针对高温热源设备的降温散热系统及降温散热方法
本专利技术涉及散热降温系统领域，特别是一种针对高温热源设备的降温散热系统及降温散热方法。
技术介绍
近年来，随着工业生产向着精细化、集成化、智能化发展，工业厂房内的生产线排布的愈发紧凑，随之带来的问题就是厂房内的产热量大幅增加。同时，部分厂房内具有产热量大的高温热源设备，这更给厂房内部的降温散热带来不小的技术难题。如何快速、有效、及时的带走厂房内部高温热源设备产生的热量，保证厂房内部各区域的温度场均匀分布，提高工人的热舒适性，成为厂房降温散热设计中亟待解决的问题。工业厂房往往为高大空间，通常使用空调来改善厂房内热环境，虽然可以通过增加冷负荷来满足厂房内高温热源设备的降温散热需求，但空调耗能较高，不符合节能要求，并且无法保证厂房内部各区域温度场的均匀分布，进而无法满足工人的热舒适性需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种针对高温热源设备的降温散热系统及降温散热方法，它解决了目前工业厂房热环境恶劣，采用空调对高温热源设备降温散热的方式耗能大、无法保证厂房内部各区域温度场的均匀分布及无法满足工人的热舒适性需求的问题。本专利技术的技术方案是：针对高温热源设备的降温散热系统，包括隔热降温罩、水冷循环装置及热水分流装置；隔热降温罩呈空心棱柱形，其内设有设备安置腔，其由隔热降温墙组成的侧壁及隔热板组成的顶壁搭建而成；顶壁上设有将隔热降温罩内外连通的排风口，排风口上安装有排气扇；隔热降温墙包括墙体单元、背板、三通接头A、三通接头B、输入管、输出管及进风室；墙体单元包括隔热外壳、辐射金属板及换热管；隔热外壳呈中空长方体形，其内设有换热腔，其一侧表面设有连通至换热腔的敞口；辐射金属板安装在隔热外壳的敞口处，并位于隔热降温罩的设备安置腔内，其将隔热外壳的敞口部分遮蔽，并在相对的两条侧边处分别与隔热外壳之间形成进风口和出风口，进风口与出风口分别连通至隔热外壳的换热腔；换热管反复弯折设置在隔热外壳的换热腔中，其部分管段与辐射金属板相接触，其两端分别从隔热外壳的换热腔中伸出，而形成一个进水端头和一个出水端头；两块墙体单元并列布置，并分别通过各自的隔热外壳安装在背板上，且两根换热管的进水端头相对，两根换热管的出水端头相对；三通接头A上设有第一端头A、第二端头A和第三端头A，第一端头A和第二端头A分别与两根换热管的出水端头连通；三通接头B上设有第一端头B、第二端头B和第三端头B，第一端头B和第二端头B分别与两根换热管的进水端头连通；输入管一端连接在三通接头B的第三端头B上，另一端为自由端；输出管一端连接在三通接头A的第三端头A上，另一端为自由端；进风室安装在墙体单元的隔热外壳的侧边处，并与墙体单元在厚度和高度方向上齐平，其下端设有将隔热降温罩内外连通的进风通道，进风通道内安装有进气扇；水冷循环装置包括分水器、集水器、三通电磁阀、循环水箱、水冷式冷水机、循环水泵、给水泵及流量控制阀B；分水器上设有多个出水口A和一个进水口A，出水口A通过管道与输入管的自由端连通；集水器上设有多个进水口B和一个出水口B，进水口B通过管道与输出管的自由端连通；三通电磁阀上设有第一端头C、第二端头C和第三端头C，第一端头C通过管道与集水器的出水口B连通；循环水箱上设有进水口C、出水口C、补水口及水位检测元件A，进水口C通过管道与三通电磁阀的第三端头C连通；水冷式冷水机上设有进水口D和出水口D，进水口D通过管道与循环水箱的出水口C连通，出水口D通过管道与分水器的进水口A连通；循环水泵安装在集水器的出水口B与三通电磁阀的第一端头C之间的管路上；给水泵一端通过管道与循环水箱的补水口连通，另一端通过管道与外部水源连通；流量控制阀B安装在分水器的出水口A与输入管的自由端之间的管路上；热水分流装置包括储热水箱和流量控制阀C；储热水箱上设有入水口、热水出水口及水位检测元件B，入水口通过管道与三通电磁阀的第二端头C连通，流量控制阀C一端通过管道与储热水箱的热水出水口连通，另一端连接用于输出热水的管道。本专利技术进一步的技术方案是：进风口和出风口分别位于换热腔的上端和下端，换热管安装在换热腔内进风口与出风口之间的区域。本专利技术再进一步的技术方案是：进风口和出风口处分别安装有叶片角度可调的百叶窗。本专利技术更进一步的技术方案是：隔热外壳的换热腔的腔壁上设有红外热反射涂层。本专利技术更进一步的技术方案是：换热管的进水端头上安装有流量控制阀B。本专利技术更进一步的技术方案是：墙体单元还包括贯流风机和S形导风板；贯流风机安装在隔热外壳的换热腔中，并与进风口相邻；多片S形导风板平行布置安装在隔热外壳的换热腔中的进风口与出风口之间的区域，并与换热管交错穿插布置，相应的，S形导风板上设有供换热管穿过的穿管孔，相邻的S形导风板之间形成S形风道，S形风道一端与贯流风机的出风端相邻，另一端与出风口相邻。本专利技术的技术方案是：针对高温热源设备的降温散热方法，应用于上述的针对高温热源设备的降温散热系统，步骤如下：S01，将隔热降温罩搭建在高温热源设备外部，从而使高温热源设备位于隔热降温罩的设备安置腔内；S02，启动进气扇和排气扇，使隔热降温罩外部的温度相对较低的空气通过进气扇进入隔热降温罩的设备安置腔，设备安置腔内温度相对较高的空气通过排气扇排出到隔热降温罩外部，通过隔热降温罩内外部空气的交换，持续的带走高温热源设备散发的热量，从而实现对高温热源设备持续的散热降温；本步骤中，在隔热降温罩顶壁的排风口处安装风管，通过风管将排气扇排出的温度相对较高的空气引导至室外排放；S03，关闭三通电磁阀的第二端头C，打开三通电磁阀的第一端头C和第三端头C，启动循环水泵，使散热降温系统内部管路中的循环水不断循环，循环流动的路线为：换热管-集水器-三通电磁阀-循环水箱-水冷式冷水机-分水器-换热管，循环水循环流动的过程中，先在换热管内吸热升温，然后在水冷式冷水机内降温冷却，最后又回到换热管内吸热升温，从而实现对高温热源设备持续的散热降温。本专利技术进一步的技术方案是：在S03步骤中，循环水箱具有自动补水机制，当循环水箱内的水位低于水位检测元件A时，给水泵启动，将一定量的外部水源的水从补水口补入循环水箱内。本专利技术再进一步的技术方案是：在S03步骤中，循环水在换热管内吸热升温的过程如下：辐射金属板吸收高温热源设备发散的热量并向换热管传递热量；一方面，辐射金属板与换热管管体接触的部分通过导热的形式将热量传递给换热管，另一方面，辐射金属板未与换热管接触的部分通过辐射换热的形式将热量传递给换热管；与此同时，启动中的贯流风机持续的将温度较高的空气通过进风口吸入隔热外壳换热腔内，被吸入的空气流入S形风道内，与温度相对较低的换热管进行对流换热而将热量传递给换热管，最终从出风口排出温度相对较低的空气；与此同时，循环水通过换热管的进水端头进入换热管内，在向着换热管的出水端头流动的过程中，不断地吸收换热管的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.针对高温热源设备的降温散热系统，其特征是：包括隔热降温罩、水冷循环装置及热水分流装置；/n隔热降温罩呈空心棱柱形，其内设有设备安置腔，其由隔热降温墙组成的侧壁及隔热板组成的顶壁搭建而成；顶壁上设有将隔热降温罩内外连通的排风口，排风口上安装有排气扇；/n隔热降温墙包括墙体单元、背板、三通接头A、三通接头B、输入管、输出管及进风室；/n墙体单元包括隔热外壳、辐射金属板及换热管；隔热外壳呈中空长方体形，其内设有换热腔，其一侧表面设有连通至换热腔的敞口；辐射金属板安装在隔热外壳的敞口处，并位于隔热降温罩的设备安置腔内，其将隔热外壳的敞口部分遮蔽，并在相对的两条侧边处分别与隔热外壳之间形成进风口和出风口，进风口与出风口分别连通至隔热外壳的换热腔；换热管反复弯折设置在隔热外壳的换热腔中，其部分管段与辐射金属板相接触，其两端分别从隔热外壳的换热腔中伸出，而形成一个进水端头和一个出水端头；两块墙体单元并列布置，并分别通过各自的隔热外壳安装在背板上，且两根换热管的进水端头相对，两根换热管的出水端头相对；/n三通接头A上设有第一端头A、第二端头A和第三端头A，第一端头A和第二端头A分别与两根换热管的出水端头连通；/n三通接头B上设有第一端头B、第二端头B和第三端头B，第一端头B和第二端头B分别与两根换热管的进水端头连通；/n输入管一端连接在三通接头B的第三端头B上，另一端为自由端；/n输出管一端连接在三通接头A的第三端头A上，另一端为自由端；/n进风室安装在墙体单元的隔热外壳的侧边处，并与墙体单元在厚度和高度方向上齐平，其下端设有将隔热降温罩内外连通的进风通道，进风通道内安装有进气扇；/n水冷循环装置包括分水器、集水器、三通电磁阀、循环水箱、水冷式冷水机、循环水泵、给水泵及流量控制阀B；分水器上设有多个出水口A和一个进水口A，出水口A通过管道与输入管的自由端连通；集水器上设有多个进水口B和一个出水口B，进水口B通过管道与输出管的自由端连通；三通电磁阀上设有第一端头C、第二端头C和第三端头C，第一端头C通过管道与集水器的出水口B连通；循环水箱上设有进水口C、出水口C、补水口及水位检测元件A，进水口C通过管道与三通电磁阀的第三端头C连通；水冷式冷水机上设有进水口D和出水口D，进水口D通过管道与循环水箱的出水口C连通，出水口D通过管道与分水器的进水口A连通；循环水泵安装在集水器的出水口B与管壳式换热器的管程入口之间的管路上；给水泵一端通过管道与循环水箱的补水口连通，另一端通过管道与外部水源连通；流量控制阀B安装在分水器的出水口A与输入管的自由端之间的管路上；/n热水分流装置包括储热水箱和流量控制阀C；储热水箱上设有入水口、热水出水口及水位检测元件B，入水口通过管道与三通电磁阀的第二端头C连通，流量控制阀C一端通过管道与储热水箱的热水出水口连通，另一端连接用于输出热水的管道。/n...

【技术特征摘要】
1.针对高温热源设备的降温散热系统，其特征是：包括隔热降温罩、水冷循环装置及热水分流装置；
隔热降温罩呈空心棱柱形，其内设有设备安置腔，其由隔热降温墙组成的侧壁及隔热板组成的顶壁搭建而成；顶壁上设有将隔热降温罩内外连通的排风口，排风口上安装有排气扇；
隔热降温墙包括墙体单元、背板、三通接头A、三通接头B、输入管、输出管及进风室；
墙体单元包括隔热外壳、辐射金属板及换热管；隔热外壳呈中空长方体形，其内设有换热腔，其一侧表面设有连通至换热腔的敞口；辐射金属板安装在隔热外壳的敞口处，并位于隔热降温罩的设备安置腔内，其将隔热外壳的敞口部分遮蔽，并在相对的两条侧边处分别与隔热外壳之间形成进风口和出风口，进风口与出风口分别连通至隔热外壳的换热腔；换热管反复弯折设置在隔热外壳的换热腔中，其部分管段与辐射金属板相接触，其两端分别从隔热外壳的换热腔中伸出，而形成一个进水端头和一个出水端头；两块墙体单元并列布置，并分别通过各自的隔热外壳安装在背板上，且两根换热管的进水端头相对，两根换热管的出水端头相对；
三通接头A上设有第一端头A、第二端头A和第三端头A，第一端头A和第二端头A分别与两根换热管的出水端头连通；
三通接头B上设有第一端头B、第二端头B和第三端头B，第一端头B和第二端头B分别与两根换热管的进水端头连通；
输入管一端连接在三通接头B的第三端头B上，另一端为自由端；
输出管一端连接在三通接头A的第三端头A上，另一端为自由端；
进风室安装在墙体单元的隔热外壳的侧边处，并与墙体单元在厚度和高度方向上齐平，其下端设有将隔热降温罩内外连通的进风通道，进风通道内安装有进气扇；
水冷循环装置包括分水器、集水器、三通电磁阀、循环水箱、水冷式冷水机、循环水泵、给水泵及流量控制阀B；分水器上设有多个出水口A和一个进水口A，出水口A通过管道与输入管的自由端连通；集水器上设有多个进水口B和一个出水口B，进水口B通过管道与输出管的自由端连通；三通电磁阀上设有第一端头C、第二端头C和第三端头C，第一端头C通过管道与集水器的出水口B连通；循环水箱上设有进水口C、出水口C、补水口及水位检测元件A，进水口C通过管道与三通电磁阀的第三端头C连通；水冷式冷水机上设有进水口D和出水口D，进水口D通过管道与循环水箱的出水口C连通，出水口D通过管道与分水器的进水口A连通；循环水泵安装在集水器的出水口B与管壳式换热器的管程入口之间的管路上；给水泵一端通过管道与循环水箱的补水口连通，另一端通过管道与外部水源连通；流量控制阀B安装在分水器的出水口A与输入管的自由端之间的管路上；
热水分流装置包括储热水箱和流量控制阀C；储热水箱上设有入水口、热水出水口及水位检测元件B，入水口通过管道与三通电磁阀的第二端头C连通，流量控制阀C一端通过管道与储热水箱的热水出水口连通，另一端连接用于输出热水的管道。


2.如权利要求1所述的针对高温热源设备的降温散热系统，其特征是：进风口和出风口分别位于换热腔的上端和下端，换热管安装在换热腔内进风口与出风口之间的区域。


3.如权利要求2所述的针对高温热源设备的降温散热系统，其特征是：进风口和出风口处分别安装有叶片角度可调的百叶窗。


4.如权利要求3所述的针对高温热源设备的降温散热系统，其特征是：隔热外壳的换热腔的腔壁上设有红外热反射涂层。


5.如权利要求1-4中任一项所述的针对高温热源设备的降...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋新波，杨历全，刘泽华，黄春华，李鹏飞，金雷，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43