CN103574810A - 承压应急供冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种承压应急供冷装置，包括有罐体，所述罐体上部的上布水器设有上散流器和上分水管，所述上分水管通过热水管道与冷冻水回水管道连通，所述罐体的下部的下布水器设有下散流器和下分水管，所述下分水管通过冷水管道与冷冻水出水管道连通；在蓄冷或放冷时，冷冻水或热水在所述上散流器、上分水管、下散流器、下分水管的水流方向不同。将罐体与上布水器、下布水器的有效结合，即通过改变上散流器、上分水管、下散流器及下分水管的水流方向，实现蓄冷或放冷。不需要依靠罐体的尺寸特点实现蓄冷和放冷，高径比例合理，也不需要使用板式换热器进行换热，进而成本低，并且冗灾安全性高。

Description

承压应急供冷装置

技术领域

本发明涉及一种蓄冷装置，尤其是指一种承压应急供冷装置。

背景技术

目前用于数据中心冗灾蓄冷装置主要有开式常压水罐进行蓄冷和蓄冷水池等两种。若采用开式常压水罐进行蓄冷，为防止冷冻水回水倒流，必须要求开式常压水罐罐体高度大于机楼最高供冷点高度。一般数据中心的供冷点高度在20-30米之间，而各数据中心冗灾所用的蓄冷装置的体积不会超过600m³，因此开式常压水罐的高径比接近4：1，大大增加了施工难度和施工风险性，并且由于地壳运动、台风等问题，该类水罐长期运行的风险很高。若采用蓄冷水池进行蓄冷，为了防止冷冻回水倒流，必须使用换热器进行换热，因为冗灾时瞬时放冷量很大，对换热器的要求较高，导致成本投资较大；另一方面，从冗灾效率的角度考虑，使用换热器进行换热会存在温度梯度损失，且相应冗灾***较为复杂，故障风险率高。并且，对于已建成的数据中心上述两种蓄冷装置建设收场地影响较大。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种安全性高，且成本低的承压应急供冷装置。

其技术方案如下：

一种承压应急供冷装置，包括有罐体，固定于所述罐体上部的上布水器、下部的下布水器，所述上布水器包括有上散流器和上分水管，所述上分水管通过热水管道与冷冻水回水管道连通，所述下布水器包括有下散流器和下分水管，所述下分水管通过冷水管道与冷冻水出水管道连通；在蓄冷或放冷时，冷冻水或热水在所述上散流器、上分水管、下散流器、下分水管的水流方向不同。

下面对进一步技术方案进行说明：

优选的是，所述上分水管和所述下分水管通过空心支柱连通，所述空心支柱通过隔离板分隔为分别与热水管道、冷水管道连通的两段。

优选的是，沿所述罐体轴向设有测温电缆，所述测温电缆的上端通过密封基座与所述罐体的上端固定连接，测温电缆上设有多个测温探头。

优选的是，所述密封基座包括有带有外螺纹的锥形头，固定于所述罐体上的设有内螺纹的阀座，所述锥形头与所述阀座套接连接，测温电缆与所述锥形头套接固定。

优选的是，所述锥形头与所述测温电缆之间设有防水方式各不相同的第一防水层、第二防水层及第三防水层。

优选的是，所述第一防水层为过盈橡胶圈，所述第二防水层为强力密封膏，所述第三防水层为遇水膨胀橡胶止回环。

优选的是，所述上分水管及所述下分水管呈环形设置。

优选的是，所述罐体的下部设有人孔，罐体内外均设有检修爬梯，设于罐体内部的检修爬梯的两端分别靠近所述上布水器和所述下布水器。

优选的是，所述罐体外还设有保温层。

优选的是，所述罐体的顶端设有排气阀，底端设有排污口。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

1、在蓄冷时，罐体顶部的热水经过上布水器的上分水管，再经过热水管道进入冷冻水回水管道；经过制冷主机制冷的冷冻水通过冷水管道，再进入到下布水器的下分水管，最后通过下散流器均匀进入到罐体底部。在蓄冷过程中，冷冻水在罐体底部呈现从下往上活塞式移动，能够最大限度降低冷热水的混合程度。

在放冷时，罐体底部的冷水经过下布水器的下分水管，再经过冷水管道进入冷冻水回水管道；经末端换热处理后的热水通过热水管道分配到上布水器的上分水管，最后通过上散流器均匀进入罐体的顶部。在放冷过程中，冷冻水在罐体内呈现从上往下活塞式移动，能够最大限度的降低冷热水的混合。

将罐体与上布水器、下布水器的有效结合，即通过改变上散流器、上分水管、下散流器及下分水管的水流方向，实现蓄冷或放冷。不需要依靠罐体的尺寸特点实现蓄冷和放冷，高径比例合理，也不需要使用板式换热器进行换热，进而成本低，并且冗灾安全性高。

所述承压应急供冷装置能够批量制造作为成品设备，在厂家组装完成后运往项目地点进行安装，不受场地影响。并且可根据用户的不同需求设计不同体积的承压蓄冷管及数量，使用面广，组合性强。

2、罐体内的空心支柱的上下两端分别与上布水管、下布水管连通，并通过隔离板分隔为上下两段，两段分别与热水管道、冷水管道连通；空心支柱不仅可以作为冷热水的输送通道，且能够对罐体起到支撑作用。

3、通过设置测温电缆实时检测沿罐体高度竖直方向各层冷冻水温度，进而实时监测罐体内的有效蓄冷量和有效放冷量。

4、通过锥形头与阀座螺纹配合的方式，将测温电缆与罐体安装，便于维修更换测温电缆。锥形头的锥形顶面能和测温电缆起到紧固作用，采用锥形头能够有效缓解与测温电缆连接处的压力。

5、通过不同防水形式的三次密封防水层密封罐体，使测温电缆与罐体连接处能够承受2.0Mpa的压力。

6、上散流器、下散流器均采用环形的同程等静压的方式设置，有效确保冷冻水能够均匀进出上散流器、下散流器，布水均匀。

附图说明

图1是本发明实施例所述的承压应急供冷装置的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的承压应急供冷装置横截面的俯视图；

图3是本发明实施例所述的承压应急供冷装置的仰视图；

图4是本发明实施例所述的密封锥形头与测温电缆的配合图。

附图标记说明：

100、罐体，110、上布水器，112、上散流器，114、上分水管，120、下布水器，122、下散流器，124、下分水管，130、空心支柱，132、隔离板，140、热水管道，142、冷水管道，150、测温电缆，152、锥形头，153、第一防水层，154、第二防水层，155、第三防水层，160、人孔，161、内检修爬梯，162、外检修爬梯，164、排污口，166、排气阀。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种承压应急供冷装置，包括有罐体100，固定于所述罐体100上部的上布水器110、下部的下布水器120；所述上布水器110包括有上散流器112和上分水管114，所述下布水器120包括有下散流器122和下分水管124，所述上分水管114和所述下分水管124通过空心支柱130连通，且所述空心支柱130通过隔离板132分隔为上下两段，空心支柱130上段的底部通过热水管道140与冷冻水回水管道连通，而空心支柱130下段的顶部通过冷水管道142与冷冻水出水管道连通。空心支柱130的上段和下段可分别作为热水、冷水的输送管道，同时控制水在上散流器112、上分水管114、下散流器122及下分水管124的方向来实现蓄冷和放冷。

在蓄冷时，罐体100顶部的热水经过上布水器110的上散流器112进入上分水管114，再进入到空心支柱130的上段，最后经过热水管道140进入冷冻水回水管道；经过外部制冷主机制冷后的冷冻水通过冷水管道142，再进入到下布水器120的下分水管124，最后通过下散流器122均匀进入到罐体100底部。在蓄冷过程中，冷冻水在罐体100底部呈现从下往上活塞式移动，能够最大限度降低冷热水的混合程度。

在放冷时，罐体100底部的冷水经过下布水器120的下散流器122进入下分水管124，再进入到空心支柱130的下段，最后经过冷水管道142进入冷冻水出水管道；经末端换热处理后的热水通过热水管道140分配到上布水器110的上分水管114，最后通过上散流器112均匀进入罐体100的顶部。在放冷过程中，冷冻水在罐体100内呈现从上往下活塞式移动，能够最大限度的降低冷热水的混合。

本实施例优选通过空心支柱130对上分水管114及下分水管124进行支撑，还可以通过增加吊杆或支撑杆对上分水管114及下分水管124进行支撑，加强固定效果。

如图2所示，上布水器110和下布水器120的结构相同，对称设置，本实施例以上布水器110为例。所述上分水管114呈环形设置，上散流器112自上分水管114的中心发散设置，且末端最外端的上分水管114连通，使上分水管114在罐体100内为同程等静压布置，确保布水均匀。空心支柱130的上下两端分别与上分水管114、下分水管124的中心连通。上分水管114及下分水管124的材质优选为钢。

沿所述罐体100轴向设有测温电缆150，所述测温电缆150的上端通过密封基座与罐体100的上端固定连接，测温电缆150上设有多个测温探头，实时监测罐体100内的水温。

所述密封基座包括带有外螺纹的锥形头152，固定于罐体上的设有内螺纹的阀座，测温电缆150与所述锥形头152套接固定，所述锥形头152的外螺纹与阀座的内螺纹配合将测温电缆150固定于罐体100上，便于维修更换。如图4所示，所述锥形头152与测温电缆150之间设置有第一防水层153、第二防水层154及第三防水层155，第一防水层153、第二防水层154及第三防水层155的防水方式各不相同。优选设置有四层第一防水层153，采用过盈橡胶圈的方式进行密封防水；设置有两层第二防水层154，采用强力密封膏的方式进行密封防水；第三防水层155为遇水膨胀橡胶止回环。第一防水层153、第二防水层154及第三防水层155采用间隔的方式设置，锥形头152的头部和尾部分别设有过盈橡胶圈153，两个过盈橡胶圈153之间为强力密封膏154或遇水膨胀橡胶止回环155，且遇水膨胀橡胶止回环155设于中部。锥形头152的设计，减少了过盈橡胶圈接触水的面积，且倒锥形曲面能够起到很好的缓压作用，另外，由于测温电缆150为柔性，锥形的前端能够和测温电缆配合起到良好的紧固作用。

如图1及图3所示，所述罐体100的下部设有人孔160，罐体100内设有内检修爬梯161，罐体100外设有外检修爬梯162，所述内检修爬梯161两端分别靠近所述上布水器110和所述下布水器120。内检修爬梯161主要用于检修罐体100内部件所用，对上散流器112与下散流器122进行检修时，可利用上分水管114与下分水管124搭建检修平台。

所述罐体100外还设有保温层。保温层采用橡塑胶棉或者聚氨酯发泡，能够有效确保承压应急供冷装置24小时冷损失量不超过蓄冷量的3％。所述罐体100的下端设有排污口164。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种承压应急供冷装置，其特征在于，包括有罐体，固定于所述罐体上部的上布水器、下部的下布水器，所述上布水器包括有上散流器和上分水管，所述上分水管通过热水管道与冷冻水回水管道连通，所述下布水器包括有下散流器和下分水管，所述下分水管通过冷水管道与冷冻水出水管道连通；在蓄冷或放冷时，冷冻水或热水在所述上散流器、上分水管、下散流器、下分水管的水流方向不同。

2.根据权利要求1所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述上分水管和所述下分水管通过空心支柱连通，所述空心支柱通过隔离板分隔为分别与热水管道、冷水管道连通的两段。

3.根据权利要求1所述的承压应急供冷装置，其特征在于，沿所述罐体轴向设有测温电缆，所述测温电缆的上端通过密封基座与所述罐体的上端固定连接，测温电缆上设有多个测温探头。

4.根据权利要求3所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述密封基座包括有带有外螺纹的锥形头，固定于所述罐体上的设有内螺纹的阀座，所述锥形头与所述阀座套接连接，测温电缆与所述锥形头套接固定。

5.根据权利要求4所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述锥形头与所述测温电缆之间设有防水方式各不相同的第一防水层、第二防水层及第三防水层。

6.根据权利要求5所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述第一防水层为过盈橡胶圈，所述第二防水层为强力密封膏，所述第三防水层为遇水膨胀橡胶止回环。

7.根据权利要求1所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述上分水管及所述下分水管呈环形设置。

8.根据权利要求1所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述罐体的下部设有人孔，罐体内外均设有检修爬梯，设于罐体内部的检修爬梯的两端分别靠近所述上布水器和所述下布水器。

9.根据权利要求8所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述罐体外还设有保温层。

10.根据权利要求9所述的承压应急供冷装置，其特征在于，所述罐体的顶端设有排气阀，底端设有排污口。

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