CN102914112A - 一种油水冷却装置及其控制方法 - Google Patents

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CN102914112A CN2012104152038A CN201210415203A CN102914112A CN 102914112 A CN102914112 A CN 102914112A CN 2012104152038 A CN2012104152038 A CN 2012104152038A CN 201210415203 A CN201210415203 A CN 201210415203A CN 102914112 A CN102914112 A CN 102914112A
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秦伯进
黄刚
徐建
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JIANGSU JOSUN SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.
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Jiangsu Josun Air Conditioner Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种油水冷却装置及其控制方法，油水冷却装置包括油水热交换器、风冷水换热器和电机水泵组，油水热交换器的一端连接电机水泵组，油水热交换器的另一端连接风冷水换热器，风冷水换热器连接电机水泵组，风冷水换热器和电机水泵组均与PLC控制***连接。装置结构简单、紧凑，设计合理，设备利用率高，散热效率高，使用成本低，使用安全，控制方法采用温度、压力控制实现冷却***的稳定、安全换热冷却，满足发电机、减速机等各种恶劣使用环境下的安全运行要求。

Description

一种油水冷却装置及其控制方法
技术领域
    本发明涉及一种油水冷却装置及其控制方法，具体说是一种针对发热量大、使用安全性能要求高的设备设计的油水冷却装置及其冷却方法。
背景技术
随着新技术的研究发展和工业化生产，设备的工作功率不断增大，有效散热已经成为保证设备安全运行和性能正常发挥的重要基础。其中，电力行业的高压及特高压直流输电、柔性输变电、风力发电、核电等技术领域，对冷却技术提出了非常高的要求。传统的冷却方式不外乎风冷、水冷或两者的结合，风冷大都采用强迫进风冷却，在冷却效率上不能满足大功率设备的散热要求，且需要较大的冷却空间，冷却设备体积大，占用空间大；水冷以及冷却液冷却虽然能满足大功率设备的散热要求，但在设备整体内的综合散热上仍具有很大的局限性；风冷和水冷结合冷却，如专利号为201120085378.8公开的一种汽车自动变速器冷却装置，采用风冷油冷器和水冷油冷器串联实现冷却，该种结合方式存在的不足之处在于：无论风冷油冷器或水冷油冷器的哪一个处于整个冷却***中的第二个冷却部分，它的有效冷却效率相对较低，利用率差，无形中提高了使用成本。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种结构简单、紧凑，设计合理，设备利用率高，散热效率高，使用成本低，使用安全的油水冷却装置，该冷却装置的控制方法采用温度、压力控制实现冷却***的稳定、安全换热冷却，满足发电机、减速机等各种恶劣使用环境下的安全运行要求。
本发明采用的技术方案是：一种油水冷却装置，其特征在于包括油水热交换器、风冷水换热器和电机水泵组，油水热交换器的一端连接电机水泵组，油水热交换器的另一端连接风冷水换热器，风冷水换热器连接电机水泵组，风冷水换热器和电机水泵组均与PLC控制***连接。
所述电机水泵组包括水泵电机和水泵，水泵的进、出口上均接有测试接头，水泵电机和测试接头连接PLC控制***。
所述风冷水换热器包括风扇电机和风扇，风扇电机连接PLC控制***。
所述油水热交换器的冷却液管路与电机水泵组之间设有过滤器。
所述油水热交换器的冷却液管路与电机水泵组之间设有排水阀。
所述电机水泵组的水泵进口上设有温度传感器。
所述电机水泵组的水泵出口上连接安全管路，安全管路上设置测试接头。
所述安全管路上依次设有自动排气阀、压力表、膨胀罐、安全阀、压力开关、注水阀和测试接头，测试接头连接电机水泵组的水泵出口。
一种油水冷却装置的控制方法，包括以下步骤：
(1)打开PLC控制***，输入油水换热器的油管路侧设定温度t0，设定风扇启动温度t1、停机温度t2，水泵内循环压力P0，设定最小压力值P1，最大压力溢流值P2；
(2)PLC控制***时间清零，风扇电机、水泵电机不启动；
(3)当油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0＜t1时：风冷水换热器的风扇电机不启动, 油水换热器的冷却液管路内的冷却液无须换热；
(4)当油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0≥t1时，PLC控制***使风冷水换热器风扇电机、水泵电机启动,冷却液经风冷换热后由水泵抽返油水热交换器；
(5)风冷换热冷却后，油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0＜t2时，PLC控制***使风扇电机、水泵电机停止运行；
(6)第一、二测试接头上外接实时测试水泵内冷却液压力，当冷却液进入油水热交换器前的压力P0≤P1时，压力开关的触点动作,向PLC控制***发出报警信号，由膨胀罐或注水阀向水泵内供冷却液，确保冷却液在水泵内压力P0不低于P1；
(7)当冷却液进入油水热交换器前的压力P0≥P2时，安全阀或排水阀开启溢流，确保冷却液在水泵内压力P0不大于P2。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：油水热交换器油管路与冷却液管路间进行换热，吸热后的冷却液送入风冷水换热器，风扇电机带动风扇对冷却液进行风冷，风冷后的冷却液由水泵电机带动水泵泵回油水热交换器冷却液管路，完成冷却装置的冷却循环。在整个冷却循环过程中，温度传感器实时探测油水热交换器油管路内温度，与PLC控制***设定温度范围t1-t2进行比较，从而控制装置内各电机的启停；当冷却循环内冷却液压力因意外发生变化时，由PLC控制***控制自动排气阀排气、控制注水阀及时补充冷却液、控制排水阀排出多余冷却液，或冷却循环内冷却液压力因温度产生变化时，由膨胀阀满足***压力内部调节，使冷却循环的压力保持在设定范围P1-P2之间，从而有效确保***运行稳定、安全。
本发明采用油水热交换器的冷却液管路外接风冷水换热器，对油水热交换器的冷却液进行冷却以提高综合冷却效率，配合带有安全管路的电机水泵组确保***运行的压力稳定，实现整体冷却装置的高利用率、冷却效率、使用性能、安全性能和低使用成本。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明冷却装置控制方法的控制框图。
图中：油水热交换器1，冷却液管路2，油管路3，温度传感器4，风冷水换热器5，风扇电机6，风扇7，电机水泵组8，水泵电机9，水泵10，第一测试接头11，第二测试接头12，排水阀13，过滤器14，注水阀15，压力开关16，安全阀17，膨胀罐18，压力表19，自动排气阀20，PLC控制***21。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
图1所示，一种油水冷却装置包括油水热交换器1、风冷水换热器5、电机水泵组8、第一测试接头11、第二测试接头12、排水阀13、过滤器14、注水阀15、压力开关16、安全阀17、膨胀罐18、压力表19、自动排气阀20和PLC控制***21。油水热交换器1包括冷却液管路2、油管路3和温度传感器4，风冷水换热器5包括风扇电机6和风扇7，电机水泵组8包括水泵电机9和水泵10，冷却液管路2出口经风冷水换热器5的风冷管路连接至水泵9进口，风扇电机6连接对应风冷管路的风扇7，水泵电机9连接水泵10，水泵10的出口依次经排水阀13、过滤器14连接至油水热交换器1的冷却液管路2进口，水泵10的出口上由内向外依次设有第二测试接头12、注水阀15、压力开关16、安全阀17、膨胀罐18、压力表19和自动排气阀20，水泵10的进口上设有第一测试接头11；
温度传感器4、风扇电机6、水泵电机9、第一测试接头11、第二测试接头12、排水阀13、过滤器14、注水阀15、压力开关16、安全阀17、膨胀罐18、压力表19和自动排气阀20均连接PLC控制***21。
图2所示为本发明冷却装置控制方法的控制框图，一种油水冷却装置的控制方法，包括以下步骤：
(1)打开PLC控制***，输入油水换热器的油管路侧设定温度t0，设定风扇启动温度t1、停机温度t2，水泵内循环压力P0，设定最小压力值P1，最大压力溢流值P2；
(2)PLC控制***时间清零，风扇电机、水泵电机不启动；
(3)当油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0＜t1时：风冷水换热器的风扇电机不启动, 油水换热器的冷却液管路内的冷却液无须换热；
(4)当油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0≥t1时，PLC控制***使风冷水换热器风扇电机、水泵电机启动,冷却液经风冷换热后由水泵抽返油水热交换器；
(5)风冷换热冷却后，油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0＜t2时，PLC控制***使风扇电机、水泵电机停止运行；
(6)第一、二测试接头上外接实时测试水泵内冷却液压力，当冷却液进入油水热交换器前的压力P0≤P1时，压力开关的触点动作,向PLC控制***发出报警信号，由膨胀罐或注水阀向水泵内供冷却液，确保冷却液在水泵内压力P0不低于P1；
(7)当冷却液进入油水热交换器前的压力P0≥P2时，安全阀或排水阀开启溢流，确保冷却液在水泵内压力P0不大于P2。

Claims (9)

1.一种油水冷却装置，其特征在于：包括油水热交换器、风冷水换热器和电机水泵组，油水热交换器的一端连接电机水泵组，油水热交换器的另一端连接风冷水换热器，风冷水换热器连接电机水泵组，风冷水换热器和电机水泵组均与PLC控制***连接。
2.根据权利要求1所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述电机水泵组包括水泵电机和水泵，水泵的进、出口上均接有测试接头，水泵电机和测试接头连接PLC控制***。
3.根据权利要求1所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述风冷水换热器包括风扇电机和风扇，风扇电机连接PLC控制***。
4.根据权利要求1所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述油水热交换器的冷却液管路与电机水泵组之间设有过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述油水热交换器的冷却液管路与电机水泵组之间设有排水阀。
6.根据权利要求2所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述电机水泵组的水泵进口上设有温度传感器。
7.根据权利要求2所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述电机水泵组的水泵出口上连接安全管路，安全管路上设置测试接头。
8.根据权利要求7所述的一种油水冷却装置，其特征是：所述安全管路上依次设有自动排气阀、压力表、膨胀罐、安全阀、压力开关、注水阀和测试接头，测试接头连接电机水泵组的水泵出口。
9.一种油水冷却装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
打开PLC控制***，输入油水换热器的油管路侧设定温度t0，设定风扇启动温度t1、停机温度t2，水泵内循环压力P0，设定最小压力值P1，最大压力溢流值P2；
PLC控制***时间清零，风扇电机、水泵电机不启动；
当油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0＜t1时：风冷水换热器的风扇电机不启动, 油水换热器的冷却液管路内的冷却液无须换热；
当油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0≥t1时，PLC控制***使风冷水换热器风扇电机、水泵电机启动,冷却液经风冷换热后由水泵抽返油水热交换器；
风冷换热冷却后，油水换热器的油管路内温度传感器检测到的油温t0＜t2时，PLC控制***使风扇电机、水泵电机停止运行；
第一、二测试接头上外接实时测试水泵内冷却液压力，当冷却液进入油水热交换器前的压力P0≤P1时，压力开关的触点动作,向PLC控制***发出报警信号，由膨胀罐或注水阀向水泵内供冷却液，确保冷却液在水泵内压力P0不低于P1；
当冷却液进入油水热交换器前的压力P0≥P2时，安全阀或排水阀开启溢流，确保冷却液在水泵内压力P0不大于P2。
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