一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统技术方案

一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，包括冷凝器、闪蒸罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀A、循环泵、压缩机、节流阀B、集气管和供液管；所述闪蒸罐的液态制冷剂出口与供液管连通；每个所述蒸发器的制冷剂进口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀A的出口连通，节流阀A的进口通过管路与所述供液管连通；每个所述的蒸发器的制冷剂出口与集气管连通；所述循环泵的制冷剂入口与集气管连通，循环泵的制冷剂出口与供液管连通；所述压缩机的制冷剂进口端分别与所述集气管和闪蒸罐的气态制冷剂的出口连通；所述压缩机的制冷剂出口端与所述冷凝器的制冷剂入口连通；所述节流阀B安装在冷凝器与闪蒸罐之间。

【技术实现步骤摘要】
一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统
本申请涉及数据中心制冷
，具体涉及一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统。
技术介绍
随着数据中心的发展，热量越大，现有的机房空调系统均采用控制机房整体温度的热管理方式，换热温差相对较小，换热效率低。目前信息机房内采用的散热方法主要有以下几种：其一是精密空调精确送风，该方式机房室内采用风道将精密空调的冷风直接引至服务器机柜，主要优点是实现了冷风直接引至服务器机柜，使机柜服务器进风处于较理想的低温状态下，缺点是风机需要选用可以克服风道阻力的大压头风机，因此风机功耗较大，随之带来了精密空调功耗较大。其二是列间空调，通过特定的风道将空调系统的冷风直接送至需要供冷的机柜，增大送冷温差，可适当提高空调供冷的送风温度，以提高空调系统的整体性能。该方法的主要缺点是需要空调系统的风机提供较大的压头，这增加了送风的运输能耗，此外，风道中的风量分配也不易调节。其三是背板空调，将空调系统的蒸发器置于机柜的排风口处，这样可以有效降低空调系统的冷量耗散，按需供冷；但是，将水引入机房存在安全隐患。除如上三种排热方式外，利用重力驱动的热管排热产品因高效、节能、安全可靠等优势，在机房排热领域得到越来越广泛地应用。但应用时重力热管无法做到安全稳定的大功率散热，因此设计一种即能够利用室外自然冷源，又能提高机组整体性能和可靠性，确保数据中心或通信机房设备全年正常稳定运行的制冷降温系统，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的问题，而提供了一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，能够完全利用自然冷源与机械制冷的结合实现单机组的大功率换热，且通过节流阀实现每个蒸发器的精确供液，通过循环泵的设计解决了大功率相变传热系统运行中停机后再开启带来的集气管充满液态制冷剂，无法正常运行的问题。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，包括冷凝器、闪蒸罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀A、循环泵、压缩机、节流阀B、集气管和供液管；所述闪蒸罐的液态制冷剂出口与供液管连通；每个所述蒸发器的制冷剂进口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀A的出口连通，节流阀A的进口通过管路与所述供液管连通；每个所述的蒸发器的制冷剂出口均通过管路与所述集气管连通；所述循环泵的制冷剂入口通过管路与集气管连通，循环泵的制冷剂出口通过管路与供液管连通；所述压缩机的制冷剂进口端与所述集气管连通，所述压缩机的制冷剂进口端也与闪蒸罐的气态制冷剂的出口连通；所述压缩机的制冷剂出口端与所述冷凝器的制冷剂入口连通；所述节流阀B的一端与冷凝器的制冷剂出口连通，节流阀B的另一端与闪蒸罐的进口连通。进一步地，还包括第一单向阀，所述第一单向阀连接于循环泵与供液管之间。进一步地，还包括第二单向阀，所述第二单向阀安装在闪蒸罐的气态制冷剂的出口与压缩机之间。进一步地，所述闪蒸罐的位置高于蒸发器的位置，实现闪蒸罐内的制冷工质靠重力通过供液管回流到各蒸发器。进一步地，所述循环泵为氟泵或者二相流泵。与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：本专利技术的自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，通过闪蒸罐和节流阀A的设计，采用一拖多，系统管路中的制冷剂完全依靠重力驱动就能实现单个重力热管的大功率散热，每个蒸发器都能够精确供液，处于最佳的工作状态；另外循环泵的设计使整个系统工作更稳定，解决系统运行中突然停机，再次启动时集气管充有液态制冷剂，使系统无法相变传热的问题；整个系统安全可靠；系统备份选择灵活，适用于有不同冗余备份要求的数据机房。附图说明图1为本专利技术自带冷源的重力供液回流式相变传热系统的结构示意图。图中：1、冷凝器；2、闪蒸罐；3、蒸发器；4、节流阀A；5、循环泵；61、第一单向阀；62、第二单向阀；7、供液管；8、集气管；9、压缩机；10、节流阀B。具体实施方式下面用实施例来进一步说明本专利技术，以下所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。请参考图1所示，本专利技术一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，包括冷凝器1、闪蒸罐2、多组蒸发器3、与蒸发器一一对应的节流阀A4、循环泵5、压缩机9、节流阀B10、供液管7和集气管8；所述闪蒸罐2的液态制冷剂出口与供液管7连通；每个所述蒸发器3的制冷剂供液端口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀A4的出口连通，节流阀A4的进口通过管路与所述供液管7连通；每个所述的蒸发器3的制冷剂出气端口均通过管路与所述集气管8连通；所述循环泵5的制冷剂入口通过管路与集气管8连通，循环泵5的制冷剂出口通过管路与供液管7连通；所述压缩机9的制冷剂进口端与所述集气管7连通，所述压缩机9的制冷剂进口端也与闪蒸罐2的气态制冷剂的出口连通；所述压缩机8的制冷剂出口端与所述冷凝器1的制冷剂入口连通；所述节流阀B10的一端与冷凝器1的制冷剂出口连通，节流阀10B的另一端与闪蒸罐2的进口连通。进一步地，还包括第一单向阀61，所述第一单向阀61连接于循环泵5与供液管7之间。进一步地，还包括第二单向阀62，所述第二单向阀62安装在闪蒸罐2的气态制冷剂的出口与压缩机9之间。所述闪蒸罐2的位置高于蒸发器3的位置，实现闪蒸罐2内冷的制冷工质在重力作用下经供液管7回流到各蒸发器3。所述节流阀A4为电子节流阀，其通过对应的蒸发器3的温度检测，进行精确供液，使蒸发器3处于最优的工作状态。所述循环泵5为氟泵或者二相流泵，在整个系统的集液管8中有大量液态制冷剂，使整个系统无法正常工作时，循环泵5开启，把存储在集气管8中的液态制冷剂或者气液混合状的制冷剂抽回闪蒸罐2。自带冷源的重力供液回流式相变传热系统的工作原理和工作过程如下：正常工作换热时，循环泵5是关闭的，供液管7竖直的设置在闪蒸罐2的下方，并与闪蒸罐2下部连通，冷的制冷剂在重力的作用下从闪蒸罐2经供液管7和节流阀A4流入各个蒸发器3，节流阀A4通过检测对应蒸发器3温度，来调节蒸发器3内制冷剂的量，使蒸发器3处于最优工作状态；蒸发器3与室内高温环境进行换热，蒸发器3内的制冷剂气化，然后气态制冷剂经集气管8进入压缩机9，同时闪蒸罐2内部的气态制冷剂经第二单向阀62也进入压缩机9，从压缩机9出来的高温高压制冷剂进入冷凝器1与外部环境进行热交换热，放热后的气态制冷剂冷凝成液态制冷剂或者气液混合状态，在冷凝器1中冷却后的制冷剂经节流阀B10进入闪蒸罐2中进行气液分离；然后，闪蒸罐2中的气态制冷剂经第二单向阀62进入压缩机9，闪蒸罐2中的液态制冷剂在重力的作用下供液管7和各个节流阀A4流入各个蒸发器3，如此往本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，其特征在于：包括冷凝器、闪蒸罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀A、循环泵、压缩机、节流阀B、集气管和供液管；所述闪蒸罐的液态制冷剂出口与供液管连通；每个所述蒸发器的制冷剂进口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀A的出口连通，节流阀A的进口通过管路与所述供液管连通；每个所述的蒸发器的制冷剂出口均通过管路与所述集气管连通；所述循环泵的制冷剂入口通过管路与集气管连通，循环泵的制冷剂出口通过管路与供液管连通；所述压缩机的制冷剂进口端与所述集气管连通，所述压缩机的制冷剂进口端也与闪蒸罐的气态制冷剂的出口连通；所述压缩机的制冷剂出口端与所述冷凝器的制冷剂入口连通；所述节流阀B的一端与冷凝器的制冷剂出口连通，节流阀B的另一端与闪蒸罐的进口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种自带冷源的重力供液回流式相变传热系统，其特征在于：包括冷凝器、闪蒸罐、多组蒸发器、与蒸发器一一对应的节流阀A、循环泵、压缩机、节流阀B、集气管和供液管；所述闪蒸罐的液态制冷剂出口与供液管连通；每个所述蒸发器的制冷剂进口均通过管路与所述与蒸发器一一对应的节流阀A的出口连通，节流阀A的进口通过管路与所述供液管连通；每个所述的蒸发器的制冷剂出口均通过管路与所述集气管连通；所述循环泵的制冷剂入口通过管路与集气管连通，循环泵的制冷剂出口通过管路与供液管连通；所述压缩机的制冷剂进口端与所述集气管连通，所述压缩机的制冷剂进口端也与闪蒸罐的气态制冷剂的出口连通；所述压缩机的制冷剂出口端与所述冷凝器的制冷剂入口连通；所述节流阀B的一端与冷凝器的制冷剂出口连通，节流阀B的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙继东，何慧丽，
申请(专利权)人：北京中热信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11