本發(fā)明涉及冷卻保障，具體涉及一種分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元、設(shè)計(jì)使用方法及冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、目前，部分潛航器電子設(shè)備淡水冷卻系統(tǒng)利用一個(gè)高揚(yáng)程水泵推動冷卻淡水在所有用戶間進(jìn)行分配和循環(huán)，由于水冷電子設(shè)備數(shù)量眾多且布置分散，導(dǎo)致水路復(fù)雜。并且，這種該冷卻方式下流量平衡設(shè)計(jì)難度大，需要大量使用流量調(diào)節(jié)閥，帶來水頭損失，導(dǎo)致泵組揚(yáng)程和振動噪聲大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于潛航器的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，旨在解決現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)水路復(fù)雜、泵組揚(yáng)程大的問題。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，包括換熱器、淡水進(jìn)水管路、淡水出水管路、冷媒水進(jìn)水管路和冷媒水出水管路；
3、所述換熱器的熱源通道入口與淡水進(jìn)水管路的一端連通，淡水進(jìn)水管路上設(shè)置有濾器，淡水進(jìn)水管路的另一端設(shè)置有用于與電子設(shè)備冷卻用戶冷卻水出口相連的第一接口；
4、所述換熱器的熱源通道出口與淡水出水管路的一端連通，淡水出水管路上設(shè)置有水泵，淡水出水管路的另一端設(shè)置有用于與電子設(shè)備水冷用戶冷卻水入口相連的第二接口；
5、所述換熱器的冷源通道入口與冷煤水進(jìn)水管路的一端連通，冷媒水進(jìn)水管路的另一端設(shè)置有用于與冷媒水供水管網(wǎng)連通的第三接口；
6、所述換熱器的冷源通道出口與冷煤水出水管路的一端連通，冷媒水出水管路的另一端設(shè)置有用于與冷媒水回水管網(wǎng)連通的第四接口；
7、各管路上均分別配置有閥門。
8、按上述方案，所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元還包括補(bǔ)水管路，補(bǔ)水管路上配置有第四球閥；所述補(bǔ)水管路的一端與淡水出水管路連通，補(bǔ)水管路的另一端設(shè)置有用于與蒸餾水系統(tǒng)的第五接口。
9、按上述方案，所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元還包括穩(wěn)壓管路，穩(wěn)壓管路上配置有第五球閥；所述穩(wěn)壓管路的一端與淡水出水管路連通，淡水出水管路的另一端設(shè)置有用于與穩(wěn)壓裝置相連的第六接口。
10、按上述方案，穩(wěn)壓管路還可設(shè)有污水排出管路，污水排出管路上設(shè)置有第六球閥，污水排出管路的出口與污水系統(tǒng)連通；污水排出管路及其上設(shè)置的第六球閥均為所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的外部構(gòu)件；所述穩(wěn)壓管路與補(bǔ)水管路之間設(shè)置有連通管路，連通管路上配置有水泵和止回閥。
11、按上述方案，所述冷媒水進(jìn)水管路上設(shè)置電動流量調(diào)節(jié)閥和第一球閥；所述淡水出水管路上設(shè)置第二球閥和溫度傳感器；淡水進(jìn)水管路上設(shè)置第三球閥；在溫度傳感器與水泵之間設(shè)置止回閥；淡水出水管路上的第二球閥位于溫度傳感器的下游。
12、按上述方案，所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元整體呈方形結(jié)構(gòu)；其中第一接口與第二接口設(shè)于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的同一側(cè)；第三接口與第四接口設(shè)于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的同一側(cè)；第五接口與第六接口位于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的同一側(cè)；且第一接口、第三接口和第五接口均位于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的不同側(cè)。
13、本發(fā)明還公開了一種潛航器用電子設(shè)備水冷系統(tǒng)，包括若干如上所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元；各分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元分別與對應(yīng)的電子設(shè)備冷卻用戶相連。
14、本發(fā)明還公開了一種如上所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的設(shè)計(jì)方法，該方法包括：
15、確定相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)對對應(yīng)部件及相關(guān)管路進(jìn)行選型，或確定重量和尺寸；
16、各部件進(jìn)行集成化三維設(shè)計(jì)：對各部件進(jìn)行三維建模，根據(jù)各部件的外形特征和尺寸進(jìn)行錯(cuò)位布置，并將各部件采用對用的管路連接；
17、框架設(shè)計(jì)：分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元布置于框架上，匯總計(jì)算分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的總重量，開展強(qiáng)度計(jì)算，確定分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元框架所需的角鋼及固定方式。
18、本發(fā)明還公開了一種如上所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的使用方法，該方法為：
19、1）淡水補(bǔ)水：開啟第五球閥、第四球閥、第二球閥和第三球閥，通過補(bǔ)水管路向淡水循環(huán)回路充注蒸餾水，并排出管路中的空氣，注水完成后關(guān)閉第四球閥；
20、2）系統(tǒng)穩(wěn)壓：第五球閥與穩(wěn)壓裝置連接，通過穩(wěn)壓裝置確保系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；
21、3）冷媒水注水：開啟第一球閥，向冷媒水進(jìn)水管路注水；啟動水泵，驅(qū)動淡水在電子設(shè)備和換熱器間循環(huán)，調(diào)節(jié)電動流量調(diào)節(jié)閥，控制參與換熱的冷媒水流量，從而控制向電子設(shè)備冷卻用戶供應(yīng)的冷卻淡水的供水溫度。
22、按上述方案，當(dāng)電子設(shè)備淡水冷卻單元出現(xiàn)水質(zhì)不滿足要求時(shí)，停止水泵，開啟第四球閥、第五球閥和第六球閥，利用蒸餾水沖洗分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的管路，并將廢水通過排至污水系統(tǒng)；再利用沖洗的蒸餾水對各電子設(shè)備水冷用戶進(jìn)行冷卻。
23、本發(fā)明的有益效果為：
24、1、本發(fā)明將水下潛航器電子設(shè)備水冷系統(tǒng)拆分為多個(gè)子系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)對應(yīng)的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的冷卻用戶就近布置，相較于傳統(tǒng)集中式水冷方案，大幅降低了水泵所需揚(yáng)程，不僅減少了水泵運(yùn)行能耗，還顯著降低了系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)和流量分配的難度，簡化了水路系統(tǒng)的復(fù)雜性，解決現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)水路復(fù)雜、泵組揚(yáng)程大的問題，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)也減小了系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的噪聲，顯著提升了水下潛航器的靜音化水平。
25、2、本發(fā)明通過對分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元內(nèi)部進(jìn)行建模模塊化設(shè)計(jì)，形成模塊單元，充分壓縮了空間尺寸，減少了對潛航器空間資源的占用；同時(shí)，模塊設(shè)計(jì)使分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元在潛航器內(nèi)的布置更加靈活，能夠更好地適應(yīng)不同的空間布局和設(shè)備安裝需求，提高了空間利用率。
26、3、本發(fā)明中模塊化設(shè)計(jì)減少了設(shè)備數(shù)量和種類，降低了系統(tǒng)的維護(hù)成本和管理難度。
1.一種分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，其特征在于，包括換熱器、淡水進(jìn)水管路、淡水出水管路、冷媒水進(jìn)水管路和冷媒水出水管路；
2.如權(quán)利要求1所述的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，其特征在于，所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元還包括補(bǔ)水管路，補(bǔ)水管路上配置有第四球閥；所述補(bǔ)水管路的一端與淡水出水管路連通，補(bǔ)水管路的另一端設(shè)置有用于與蒸餾水系統(tǒng)的第五接口。
3.如權(quán)利要求2所述的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，其特征在于，所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元還包括穩(wěn)壓管路，穩(wěn)壓管路上配置有第五球閥；所述穩(wěn)壓管路的一端與淡水出水管路連通，淡水出水管路的另一端設(shè)置有用于與穩(wěn)壓裝置相連的第六接口。
4.如權(quán)利要求3所述的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，其特征在于，穩(wěn)壓管路還可設(shè)有污水排出管路，污水排出管路上設(shè)置有第六球閥，污水排出管路的出口與污水系統(tǒng)連通；污水排出管路及其上設(shè)置的第六球閥均為所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的外部構(gòu)件；所述穩(wěn)壓管路與補(bǔ)水管路之間設(shè)置有連通管路，連通管路上配置有水泵和止回閥。
5.如權(quán)利要求4所述的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，其特征在于，所述冷媒水進(jìn)水管路上設(shè)置電動流量調(diào)節(jié)閥和第一球閥；所述淡水出水管路上設(shè)置第二球閥和溫度傳感器；淡水進(jìn)水管路上設(shè)置第三球閥；在溫度傳感器與水泵之間設(shè)置止回閥；淡水出水管路上的第二球閥位于溫度傳感器的下游。
6.如權(quán)利要求5所述的分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元，其特征在于，所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元整體呈方形結(jié)構(gòu)；其中第一接口與第二接口設(shè)于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的同一側(cè)；第三接口與第四接口設(shè)于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的同一側(cè)；第五接口與第六接口位于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的同一側(cè)；且第一接口、第三接口和第五接口均位于所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的不同側(cè)。
7.一種潛航器用電子設(shè)備水冷系統(tǒng)，其特征在于，包括若干如權(quán)利要求5或6所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元；各分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元分別與對應(yīng)的電子設(shè)備冷卻用戶相連。
8.一種如權(quán)利要求5或6所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法包括：
9.一種如權(quán)利要求5或6所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的使用方法，其特征在于，該方法為：
10.如權(quán)利要求9所述所述分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的使用方法，其特征在于，當(dāng)電子設(shè)備淡水冷卻單元出現(xiàn)水質(zhì)不滿足要求時(shí)，停止水泵，開啟第四球閥、第五球閥和第六球閥，利用蒸餾水沖洗分布式電子設(shè)備淡水冷卻單元的管路，并將廢水通過排至污水系統(tǒng)；再利用沖洗的蒸餾水對各電子設(shè)備水冷用戶進(jìn)行冷卻。