Three-machine cooling unit and cooling method thereof

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明公开了一种三机冷却机组，如图1所示，其主要包含5个水路接口、1个电力接口，5个水路接口分别为二次冷媒进水口a、二次冷媒出水口b、一次冷媒进水口c、一次冷媒出水口d、机组补水口e，1个电力接口为矿用隔爆兼本安型可编程控制箱6的电源。

其中，二次冷媒进水口a与需要冷却的设备电机水道出水口相连，二次冷媒出水口b与需要冷却的设备电机水道进水口相连，从而将传统的开放式直流系统改为闭式循环系统，在三机冷却机组内，二次冷媒进水口a依次连接有液动联控装置1、缓能装置2、水泵机组3、循环水冷却装置4。

即转载机、破碎机、刮板机、采煤机电机定子等设备外壳设计有冷却水套，本发明的三机冷却机组通过二次冷媒出水口b提供冷却水，冷却水从设备电机水道进水口进入，通过所有水道冷却电机，出水温度升高，经二次冷媒进水口a进入三机冷却机组，再依次经液动联控装置1、缓能装置2、水泵机组3进入循环水冷却装置4，经循环水冷却装置4降温后所得的冷却水再次进入各设备冷却水套进行下一个循环，如此往复，不断给设备电机进行降温。

在循环水冷却装置4中，进行了热交换，循环水冷却装置4设置有一侧冷媒进水口c、一次冷媒出水口d；所用的一次冷媒水由一次冷媒侧的一次冷媒进水口c送入、一次冷媒出水口d送出，从而将待冷却设备电机组产生的热量带走，达到给设备降温的目的。对于一次冷媒水无需做进一步处理，直接采用静压水即可。

在三机冷却机组中，配置有水泵机组3，水泵机组3位于缓能装置2与循环水冷却装置4之间，并同时通过管路连通液动联控装置1，可保证二次闭式系统正常循环流量。

液动联控装置1用于保护系统安全，当水泵机组3停止运行时，液动联控装置1关闭。液动联控装置1可具体采用启闭阀，将启闭阀控制管连接到水泵出口，当水泵启动时，阀体上方活塞受到水的压力，就会向下移动，从而打开阀；当水泵停止工作时，上方失去压力，活塞就会向上移动，关闭阀。启闭阀随着水泵的启动自动开启，使二次冷媒进水畅通，只要水泵停止运转，启闭阀便会停止运转。

缓能装置3用来平衡系统的水量，同时具有补水作用；在缓能装置3的进水口处安装有水处理装置5，水处理装置5接通机组补水口e，使机组补水经水处理装置预先处理后补入缓能装置3中。缓能装置3可具体采用水箱，水箱配置有液位传感器及补水电动阀门，当水箱内的液位低于设定进水水位时，电动阀门打开，给水箱补水；当液位达到设定停止水位时，停止补水。采用水箱作为缓能装置，以满足系统的补水、缓冲、吸收系统膨胀量的作用。

机组补水预先由水处理装置5处理，可保证水具有一定清洁度，水处理装置5可具体采用硅磷晶水处理器，用来保证闭式循环系统内的洁净度。当现场具有纯水或者软水供应时，优先采用纯水或软水；磷酸晶水处理器为过流式水处理器，在水中硅磷酸盐形成可溶性络合物和难溶性纳米级膜来起到阻垢和防腐作用。

三机冷却机组二次冷媒侧为少量循环水，水质较高，运行过程中补水量很少，设置有水处理装置5进行预先处理；但一次冷媒侧用水水量较大，直接采用静压水，考虑静压水水质稍差，运行一段时间后存在机组维护清洗问题，因此将本发明三机冷却机组的核心部件(即循环水冷却装置4)进行模块化设计。

如图2所示，循环水冷却装置4由多个冷却模块7通过串联和/或并联组合构成。并联可提高冷媒供水水量，串联可提高冷却效果，具体数量及组合形式根据不同使用工况量身定制。

本实施例中，多个冷却模块依次串联，其一次冷媒的流通通路通过管路依次相连通，二次冷媒的流通通路通过管路依次相连通，实现多个冷却模块的串联。

本实施例中，多个冷却模块并联，冷媒进水设有与冷却模块个数一致的多个分支，水泵机组出水设有与冷却模块个数一致的多个分支，多个冷却模块分别对应连接冷媒进水分支、水泵机组出水分支，实现多个冷却模块的并联。

本实施例中，多个冷却模块串联、并联组合，一次冷媒的流通通路通过管路依次相连通、二次冷媒的流通通路通过管路依次相连通的同时，冷媒进水设有多个分支、水泵机组出水设有多个分支，构成了如图2中所示的循环式冷却装置。

对于每一个冷却模块7，其均包含有一个冷却换热装置70，在冷却换热装置70的二次冷媒进口处设置有二次冷媒进液阀门71、二次冷媒出口处设置有二次冷媒出液阀门73；相应地，在冷却换热装置70的一次冷媒进口处设置有一次冷媒进液阀门76，一次冷媒出口处设置有一次冷媒出液阀门74；同时，一次冷媒进液阀门76的出液端设有第一压力传感器77，用于监测一次冷媒的进口压力；一次冷媒出液阀门74的进液端设有第二压力传感器78，用于监测一次冷媒的出口压力。

当冷却换热装置70一次冷媒的进口压力和一次冷媒出口压力的压力差值超过预定值时，需将冷却换热装置70移出清洗，为使其它冷却模块的工作不受影响，冷却换热装置70的二次冷媒进液端与二次冷媒出液端之间连通有管路，该管路上设置有二次冷媒分路阀门72；同理，冷却换热装置70的一次冷媒进液端与一次冷媒出液端之间连通有管路，该管路上设置有一次冷媒分路阀门75。

由此，当冷却换热装置70的第一压力传感器77、第二压力传感器78的压力差超过预定值时，关闭二次冷媒进液阀门71、二次冷媒出液阀门73、一次冷媒进液阀门76、一次冷媒出液阀门74，打开二次冷媒分路阀门72、一次冷媒分路阀门75，将冷却换热装置70移出清洗，此时其它冷却模块工作情况保持不变。为使冷却换热装置70能快速便捷的完成移出和安装，冷却换热装置70通过快速安装接口79与二次冷媒进液阀门71、二次冷媒出液阀门73、一次冷媒进液阀门76、一次冷媒出液阀门74的管道连接，即每个冷却换热器设有4个快装接头。循环水冷却装置4外部采用壳体结构，避免粉尘对装置表面的污染。

此外，三机冷却机组自带矿用隔爆兼本安型可编程控制箱6，便于现场巡视、维护、操作，可实现机组运行参数的显示、设定、故障告警信息的显示、查询等功能，具备手动操作和自动运行功能，设备不需专人管理，具有过压、过流、欠压、过载、短路、故障声响及灯光报警等保护功能。矿用隔爆兼本安型可编程控制箱为现有技术，可根据具体功能需求进行编程设定，在此不再赘述。

三机冷却机组还设有作为设备底座的机组框架8，考虑到井下设备的运输，机组框架8可分为两个部分，以便于三机冷却机组到井下的运输。机组框架8分为两部分时，各部件的布局如图3所示，循环水冷却装置4设在一个框架上，其余部件可设置在另一框架上，现场进行管路、线路接口的对接即可。

由此，对于本发明所公开的三机冷却机组，其对需冷却设备电机的冷却方法为：采用闭式循环方式进行冷却，循环水冷却装置4循环提供冷却水，冷却水经二次冷媒出口b进入冷却入水口，冷却水通过水道以冷却电机，出水温度升高，出水从二次冷媒进水口a进入三机冷却机组，依次经液动联控装置1、缓能装置2、水泵机组3进入循环水冷却装置4，经循环水冷却装置4降温后所得的冷却水再次进入各设备冷却水套进行下一个循环，如此往复，不断给设备电机进行降温。在一次冷媒侧，一次冷媒水由一次冷媒进水口c流入、一次冷媒出水口d流出，在循环水冷却装置4处与升温水进行热交换，从而将待冷却设备电机组产生的热量带走，达到给设备降温的目的。

与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：

1)三机冷却机组将开放式系统变为闭式系统，循环利用冷却水，节约水资源的同时，由于循环冷却水预先经水处理设备处理，能够保证循环水水质，提高设备使用寿命。

2)三机冷却机组的核心部件采用高效率循环水冷却装置，循环水冷却装置内部进行模块化设计，多个模块通过串、并联组合而成，可达到部分模块维护清洗不停机，不影响机组正常使用的效果，并且模块化的组合结构设计具有易于拆装、操作简单方便的优势。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。