一種用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)，包括用于換流閥換熱的換流閥回路(I)和用于閥廳換熱的閥廳回路，換流閥回路(I)中，換流閥回路循環(huán)泵(1)與換流閥回路換熱器(2)串聯(lián)，流出換流閥回路換熱器(2)的介質(zhì)至少分為兩路，第一路流經(jīng)換流閥回到換流閥回路循環(huán)泵(1)，第二路依次經(jīng)過閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器(7)后回到所述換流閥回路循環(huán)泵(1)。本實(shí)用新型中，保持換流閥回路與原回路一致，而閥廳回路則使用換流閥回路已經(jīng)進(jìn)行冷卻(加熱)的介質(zhì)，減小了對(duì)設(shè)備運(yùn)行的冷卻容量、性能要求，大大減少了成本。
【專利說明】一種用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]直流輸電工程中使用的交流與直流轉(zhuǎn)換的核心單元為換流閥，換流閥通常布置在一個(gè)密閉的閥廳空間內(nèi)。換流閥運(yùn)行時(shí)各元件的功耗發(fā)熱量主要通過閥冷水系統(tǒng)帶走，同時(shí)換流閥元件只能在一定范圍內(nèi)的正常運(yùn)行環(huán)境溫度和相對(duì)濕度條件下工作。此外當(dāng)閥廳停運(yùn)檢修時(shí)，閥廳內(nèi)還需要保證適宜的工作環(huán)境和清潔度的要求。為此閥廳需要設(shè)置必要的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，并保持閥廳內(nèi)的正壓。常規(guī)的閥廳空調(diào)系統(tǒng)的工藝流程如圖1所示:
[0003]閥廳空調(diào)系統(tǒng)主要由空調(diào)循環(huán)泵、閥廳空氣冷卻器、空調(diào)主機(jī)構(gòu)成。
[0004]在制冷工況下，其中，空調(diào)主機(jī)用蒸發(fā)器(管殼式換熱器)和空調(diào)循環(huán)泵、閥廳空氣冷卻器構(gòu)成閥廳換熱回路，其特點(diǎn)是:由空調(diào)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)，使用氟利昂或其類似物質(zhì)作為閥廳空氣的冷卻介質(zhì)的回路。
[0005]同時(shí)，空調(diào)主機(jī)內(nèi)形成空調(diào)換熱回路，包括:空調(diào)主機(jī)用冷凝器(空氣冷卻器)、壓縮機(jī)、節(jié)流閥等；其特點(diǎn)是:1)由高效的冷卻工質(zhì):氟利昂或其類似物質(zhì)組成的回路，主要由壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)；由空調(diào)循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)的使用氟利昂或其類似物質(zhì)作為閥廳空氣的冷卻介質(zhì)的回路。
[0006]如圖2為常規(guī)的換流閥換熱系統(tǒng):設(shè)備主要包括主循環(huán)泵和室外換熱設(shè)備。其中主循環(huán)泵作為換流閥的一次冷卻水循環(huán)的動(dòng)力源；而室外換熱設(shè)備是保證換流閥冷卻要求的核心和保證，沒有它整個(gè)換流閥冷卻設(shè)備將失去效用，室外換熱設(shè)備通常為空氣冷卻器或閉式冷卻塔。在換流閥換熱系統(tǒng)中一般只使用純水或純水+乙二醇的混合物作為冷卻介質(zhì)。
[0007]常規(guī)的流閥換熱系統(tǒng)和閥廳空調(diào)；第一，每個(gè)閥廳設(shè)置兩套完全獨(dú)立的閥廳空調(diào)系統(tǒng)，因此設(shè)備占地面積較大；而且，在對(duì)換熱效率要求一定的情況下，對(duì)一次設(shè)備的性能要求很高，導(dǎo)致一次性設(shè)備投資成本較高。第二，雖然兩系統(tǒng)獨(dú)立控制，但是閥冷系統(tǒng)或閥廳空調(diào)系統(tǒng)中任意一個(gè)系統(tǒng)故障，換流閥均必須停運(yùn)，不僅導(dǎo)致工程對(duì)兩系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求均很高，而且對(duì)控制也有較高要求，進(jìn)一步推高了系統(tǒng)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有系統(tǒng)成本高的問題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案包括:
[0010]用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括用于換流閥換熱的換流閥回路(I)和用于閥廳換熱的閥廳回路，換流閥回路(I)包括換流閥回路循環(huán)泵(I)和換流閥回路換熱器(2);閥廳回路包括閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器
(7)；
[0011]所述換流閥回路⑴中，換流閥回路循環(huán)泵⑴與換流閥回路換熱器⑵串聯(lián)，流出換流閥回路換熱器(2)的介質(zhì)至少分為兩路，第一路流經(jīng)換流閥回到換流閥回路循環(huán)泵
(I)，第二路依次經(jīng)過閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器(7)后回到所述換流閥回路循環(huán)泵(I)。
[0012]所述換流閥回路換熱器(2)為風(fēng)-風(fēng)換熱器和/或水-風(fēng)換熱器。
[0013]所述閥廳室外換熱器(5)為風(fēng)-風(fēng)換熱器和/或水-風(fēng)換熱器。
[0014]所述閥廳室內(nèi)換熱器(7)上游還設(shè)有加熱器(8)。
[0015]換熱系統(tǒng)還包括一個(gè)用于在換流閥回路停運(yùn)時(shí)旁路換流閥回路的旁路，該旁路上串設(shè)有閥廳回路循環(huán)泵(6)和閥廳回路穩(wěn)壓裝置(9)，該旁路與所述閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器(7)串聯(lián)。
[0016]所述旁路上，以及所述流出換流閥回路換熱器(2)的第二路與旁路之間均設(shè)有切換閥(V2、V3，VI)。
[0017]所述介質(zhì)為純水或純水與乙二醇的混合物
[0018]本實(shí)用新型中，保持換流閥回路與原回路一致，而閥廳回路則使用換流閥回路已經(jīng)進(jìn)行冷卻(加熱)的介質(zhì)，減小了對(duì)設(shè)備運(yùn)行的冷卻容量、性能要求，大大減少了成本。
[0019]取消了常規(guī)閥廳空調(diào)中配置的蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥等設(shè)備，減少了設(shè)備種類，循環(huán)泵數(shù)量也能夠減少，提高了設(shè)備運(yùn)行時(shí)的可靠穩(wěn)定性。換流閥回路與閥廳回路結(jié)合在一起，冷卻介質(zhì)相同，均可以采用純水，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
[0020]在系統(tǒng)中，還可以通過旁路設(shè)置，在換流閥回路出現(xiàn)問題或者檢修時(shí)，將其旁路掉，不影響閥廳回路的運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是常規(guī)閥廳空調(diào)系統(tǒng)；
[0022]圖2是常規(guī)換流閥換熱系統(tǒng)；
[0023]圖3是實(shí)施例1的換熱系統(tǒng)原理圖；
[0024]圖4是實(shí)施例2的換熱系統(tǒng)原理圖；
[0025]I換流閥回路循環(huán)泵，2換流閥回路換熱器，3淋水池，4噴淋泵，5閥廳室外換熱器，7閥廳室內(nèi)換熱器，8加熱器，6閥廳回路循環(huán)泵，9閥廳回路穩(wěn)壓裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0027]以下說明中，將換流閥相關(guān)的介質(zhì)循環(huán)回路簡(jiǎn)稱為換流閥回路，閥廳系統(tǒng)相關(guān)的介質(zhì)循環(huán)回路簡(jiǎn)稱為閥廳回路。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖3所示，換流閥回路為虛線框I包圍部分，虛線框以外部分為閥廳回路。換流閥回路與常規(guī)換流閥系統(tǒng)組成一致，包括串聯(lián)設(shè)置的換流閥，以及換流閥回路循環(huán)泵I和換流閥回路換熱器2。
[0030]本實(shí)用新型的基本方案在于，將換流閥回路與閥廳回路綜合設(shè)置，流出換流閥回路換熱器的介質(zhì)除了一部分直接進(jìn)入換流閥，另一部分進(jìn)入了閥廳回路，在閥廳回路中，介質(zhì)經(jīng)過閥廳室外換熱器5進(jìn)一步冷卻(加熱)，然后進(jìn)入閥廳室內(nèi)換熱器對(duì)閥廳空氣進(jìn)行冷卻(加熱)。
[0031]具體的，如圖3所示，換流閥回路換熱器2、閥廳回路換熱器5均采用配備風(fēng)機(jī)的冷卻塔，包括一個(gè)公用的淋水池3，噴淋系統(tǒng)中設(shè)有噴淋泵4。作為其他實(shí)施方式，也可以采用其它類型的換熱器，如采用風(fēng)-風(fēng)冷換熱器。
[0032]總的來說，換熱介質(zhì)在換流閥回路中經(jīng)過一次換熱后，在閥廳回路中進(jìn)一步進(jìn)行換熱，然后用于閥廳降溫或者升溫。
[0033]下面分制冷工況和制熱工況分別進(jìn)行具體說明。
[0034]I)制冷工況:
[0035]在換流閥回路循環(huán)泵I的驅(qū)動(dòng)下，被換流閥回路冷卻后的內(nèi)冷水(換流閥冷卻介質(zhì))一部分進(jìn)入換流閥中冷卻換流閥，另一部分進(jìn)入閥廳空冷器7(即閥廳回路換熱器7)中。
[0036]設(shè)置在控制樓中的閥廳空冷器7吸入閥廳內(nèi)的空氣，空氣與閥廳空冷器7中的循環(huán)冷卻水進(jìn)行換熱而使空氣不斷被冷卻。被空氣加熱后的循環(huán)水重新回到換流閥回路循環(huán)泵I入口，如此不斷往復(fù)循環(huán)。
[0037]在制冷工況下，閥廳中的空氣在閥廳空冷器7作用下直接換熱，其熱量通過換流閥回路冷卻塔2 (換流閥回路換熱器2)冷卻后，再經(jīng)過閥廳回路冷卻塔5 (閥廳回路換熱器5)繼續(xù)進(jìn)行冷卻至露點(diǎn)溫度以下，以控制閥廳內(nèi)的濕度，同時(shí)降低閥廳內(nèi)的空氣溫度。
[0038]2)制熱工況:
[0039]設(shè)置在控制樓中的閥廳空冷器7吸入閥廳內(nèi)的空氣，空氣與閥廳空冷器7中的循環(huán)冷卻水進(jìn)行換熱而使空氣不斷被加熱。被空氣冷卻后的空調(diào)循環(huán)水在換流閥回路循環(huán)泵I的作用下往復(fù)循環(huán)。閥廳回路中的空冷器7上游設(shè)有加熱器8，循環(huán)水被電加熱器8不斷加熱以補(bǔ)充熱量。由于進(jìn)閥溫度一般相對(duì)較高，因此制熱電加熱器功率可以相對(duì)較小。
[0040]實(shí)施例2
[0041]實(shí)施例2與實(shí)施例1相比，差別在于，增加了一條旁路，如圖4所示切換閥V2、閥廳回路循環(huán)泵6、切換閥V3、閥廳回路穩(wěn)壓裝置9的串聯(lián)部分。
[0042]在制冷和制熱工況下，在換流閥回路正常運(yùn)行時(shí)，閥廳回路循環(huán)泵6進(jìn)出口的閥門V2、V3關(guān)閉，去往閥廳回路冷卻塔5的控制閥門Vl打開，閥廳回路循環(huán)泵6處于停運(yùn)狀
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[0043]在換流閥回路停運(yùn)時(shí)，閥廳回路循環(huán)泵6進(jìn)出口的閥門V2、V3打開，去往閥廳回路冷卻塔5的控制閥門Vl關(guān)閉，閥廳回路循環(huán)泵6處于運(yùn)行狀態(tài)。
[0044]通過旁路設(shè)置，在換流閥回路出現(xiàn)問題或者檢修時(shí)，將其旁路掉，不影響閥廳回路的運(yùn)行。
[0045]其中切換閥門(V1/V2/V3)可雙重化設(shè)置，既可以使用手動(dòng)閥門，也可使用其他自動(dòng)閥門(電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)等)。
[0046]閥廳回路穩(wěn)壓裝置可采用氣體(氮?dú)狻⒖諝獾?穩(wěn)壓，也可采用高位水箱穩(wěn)壓。
[0047]具體制冷或者制熱工況，在此不再贅述。
[0048]本實(shí)用新型，①、徹底解決了氟利昂泄露所造成的環(huán)境污染問題的問題:冷卻系統(tǒng)內(nèi)使用的冷卻介質(zhì)均為純水或水和防凍劑的混合液；②、解決了閥冷系統(tǒng)和閥廳空調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置時(shí)閥廳空調(diào)可靠性差的問題:使用綜合冷卻系統(tǒng)有效避免了閥廳內(nèi)設(shè)備2套獨(dú)立空調(diào)的問題，降低了設(shè)備造價(jià)成本；同時(shí)將閥冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，有效避免了閥冷系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)相互配合不當(dāng)引起凝露，而導(dǎo)致的換流閥和直流輸電工程停運(yùn)問題、創(chuàng)造性地將閥冷系統(tǒng)和閥廳空調(diào)相結(jié)合，形成一體化的工作系統(tǒng)，使其與常規(guī)直流輸電工程中獨(dú)立使用閥冷系統(tǒng)和閥廳空調(diào)系統(tǒng)相比，減少了設(shè)備種類，有效降低了設(shè)備一次性投資，大大減少了設(shè)備運(yùn)行時(shí)的維護(hù)工作量。
[0049]以上給出了具體的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型不局限于所描述的實(shí)施方式。本實(shí)用新型的基本思路在于上述基本方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo)，設(shè)計(jì)出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)。在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于直流輸電工程的換流閥與閥廳的綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括用于換流閥換熱的換流閥回路(I)和用于閥廳換熱的閥廳回路，換流閥回路(I)包括換流閥回路循環(huán)泵(I)和換流閥回路換熱器(2);閥廳回路包括閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器(X)； 所述換流閥回路(I)中，換流閥回路循環(huán)泵(I)與換流閥回路換熱器(2)串聯(lián)，流出換流閥回路換熱器(2)的介質(zhì)至少分為兩路，第一路流經(jīng)換流閥回到換流閥回路循環(huán)泵(1)，第二路依次經(jīng)過閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器(7)后回到所述換流閥回路循環(huán)泵⑴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述換流閥回路換熱器(2)為風(fēng)-風(fēng)換熱器和/或水-風(fēng)換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述閥廳室外換熱器(5)為風(fēng)-風(fēng)換熱器和/或水-風(fēng)換熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述閥廳室內(nèi)換熱器(7)上游還設(shè)有加熱器(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，換熱系統(tǒng)還包括一個(gè)用于在換流閥回路停運(yùn)時(shí)旁路換流閥回路的旁路，該旁路上串設(shè)有閥廳回路循環(huán)泵(6)和閥廳回路穩(wěn)壓裝置(9)，該旁路與所述閥廳室外換熱器(5)和閥廳室內(nèi)換熱器(7)串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述旁路上，以及所述流出換流閥回路換熱器(2)的第二路與旁路之間均設(shè)有切換閥(V2、V3，V1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的一種綜合換熱系統(tǒng)，其特征在于，所述介質(zhì)為純水或純水與乙二醇的混合物。
【文檔編號(hào)】F24F13/30GK204190602SQ201420663816
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】白杰, 王大偉, 劉俊杰 申請(qǐng)人:許昌許繼晶銳科技有限公司