阅读说明：本技术 海水浸没式冷却系统 (Seawater immersion type cooling system ) 是由 夏波涛 曾茂进 于 2020-03-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种海水浸没式冷却系统,旨在提供一种不仅能够保证海上变电站的变压器的冷却效果,而且可以极大的降低泵的制造成本和制造难度,从而极大的降低冷却系统的制造成本的海水浸没式冷却系统。它包括总管道,总管道包括冷却液供给管道与冷却液回流管道；泵,泵设置在冷却液供给管道上；浸没式散热器,浸没式散热器浸没在海水内,以通过海水对流经浸没式散热器内的冷却液进行冷却；所述浸没式散热器通过连接管道组件与总管道相连接,所述浸没式散热器包括冷却液进口与冷却液出口,所述连接管道组件包括连接冷却液进口与冷却液供给管道的供给连接管道及连接冷却液出口与冷却液回流管道的回流连接管道。(The invention discloses a seawater immersed cooling system, and aims to provide a seawater immersed cooling system which can ensure the cooling effect of a transformer of an offshore substation, and can greatly reduce the manufacturing cost and the manufacturing difficulty of a pump, so that the manufacturing cost of the cooling system is greatly reduced. The system comprises a main pipeline, a cooling liquid supply pipeline and a cooling liquid return pipeline, wherein the main pipeline comprises the cooling liquid supply pipeline and the cooling liquid return pipeline; a pump disposed on the coolant supply line; the immersed radiator is immersed in the seawater to cool the cooling liquid flowing through the immersed radiator through the seawater; the immersed radiator is connected with the main pipeline through a connecting pipeline assembly, the immersed radiator comprises a cooling liquid inlet and a cooling liquid outlet, and the connecting pipeline assembly comprises a supply connecting pipeline and a return connecting pipeline, wherein the supply connecting pipeline is connected with the cooling liquid inlet and a cooling liquid supply pipeline, and the return connecting pipeline is connected with the cooling liquid outlet and a cooling liquid return pipeline.)

海水浸没式冷却系统

技术领域

本发明涉及一种冷却系统，具体涉及一种海水浸没式冷却系统。

背景技术

海上风力发电，是利用海上风力资源发电的新型能源发展方向。受到海洋环境腐蚀性大的特点，目前海上风力发电的海上变电站一般采用封闭结构，而海上变电站在工作过程中会产生大量的热量，因而需要通过冷却系统对海上变电站进行冷却。目前海上变电站的冷却系统一般通过就地取材的方式，采用海水作为冷却液对海上变电站的变压器进行冷却，其利用海水提升泵将海水通过管道抽到海上变电站内对变压器进行冷却，然后将热交换后的海水排回海中。目前，这种利用海水作为冷却液的冷却系统，由于海水的腐蚀性大，因而对于海水提升泵的材质具有极高的要求，这使得目前的海上变电站的冷却系统中应用的海水提升泵的制造成本和制造难度都非常高，这将极大的提高海上变电站的冷却系统的制造成本。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种不仅能够保证海上变电站的变压器的冷却效果，而且可以极大的降低泵的制造成本和制造难度，从而极大的降低冷却系统的制造成本的海水浸没式冷却系统。

本发明的技术方案是：

一种海水浸没式冷却系统，包括：总管道，总管道包括冷却液供给管道与冷却液回流管道；泵，泵设置在冷却液供给管道上；浸没式散热器，浸没式散热器浸没在海水内，以通过海水对流经浸没式散热器内的冷却液进行冷却；所述浸没式散热器通过连接管道组件与总管道相连接，所述浸没式散热器包括冷却液进口与冷却液出口，所述连接管道组件包括连接冷却液进口与冷却液供给管道的供给连接管道及连接冷却液出口与冷却液回流管道的回流连接管道。

本方案的海水浸没式冷却系统中，通过泵带动冷却液在总管道、浸没式散热器与海上变电站的变压器的冷却腔室内进行闭式循环，并采用将浸没式散热器浸没在海水内，通过外界的海水对流经浸没式散热器内的冷却液进行冷却，从而实现对海上变电站的变压器进行冷却，保证海上变电站的变压器的冷却效果；同时，由于采用将浸没式散热器浸没在海水，采用热交换的方式，通过外界的海水与流经浸没式散热器内的冷却液进行热交换，实现冷却液的冷却，没有海水进入冷却系统中，不需要采用海水提升泵，采用普通的水泵即可，因而可以极大的降低泵的制造成本和制造难度，从而极大的降低冷却系统的制造成本。

作为优选，还包括管道漏液检测装置，所述浸没式散热器的数量为至少两个，各浸没式散热器分别通过连接管道组件与总管道相连接，各供给连接管道上分别设有第一开关阀门，各供给连接管道上分别设有检测接口，且检测接口位于对应的冷却液进口与第一开关阀门之间，各回流连接管道上分别设有第二开关阀门，所述管道漏液检测装置与供给连接管道一一对应，所述管道漏液检测装置包括具有密闭内腔的弹性袋、设置在弹性袋上的弹性袋连接口、竖直缸体、滑动设置在竖直缸体内的滑动活塞、设置在竖直缸体上端的缸体进口、设置在竖直缸体下端的缸体出口及设置在竖直缸体的内底面上的检测传感器，所述缸体出口通过检测连接管道与对应的供给连接管道的检测接口相连接，所述检测连接管道上设有第三开关阀门，所述弹性袋连接口与缸体进口密封连接，所述弹性袋的密闭内腔内填充空气或冷却液，所述滑动活塞抵在竖直缸体的上端，竖直缸体的内腔和检测连接管道内充满冷却液；在海水浸没式冷却系统工作中，各连接管道组件中至少有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门开启，各连接管道组件中还至少有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门关闭，当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门开启时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门关闭；当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门关闭时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门开启。

由于浸没式散热器浸没在海水内，海水的腐蚀性大，在长期使用过程中，浸没式散热器内的散热管道容易被海水腐蚀破坏，而浸没式散热器浸没在海水内，散热管道的破坏难以被发现；一旦出现散热管道被海水腐蚀破坏的情况，则会导致海水进入冷却系统的管道内，导致泵被海水腐蚀破坏。为了解决这一问题，本方案的冷却系统中设置了至少两个浸没式散热器，与浸没式散热器一一对应的连接管道组件，并设置与供给连接管道一一对应的管道漏液检测装置；同时，在海水浸没式冷却系统工作中，各连接管道组件中至少有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门开启，各连接管道组件中还至少有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门关闭，当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门开启时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门关闭，此时，与该连接管道组件对应的浸没式散热器处于工作状态；当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门关闭时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门开启，此时，与该连接管道组件对应的浸没式散热器停止工作；如此，可以保证至少有一个浸没式散热器处于工作状态，以保证对海上变电站的变压器进行冷却；更重要的是，可以在不影响对海上变电站的变压器的冷却效果的情况下，通过管道漏液检测装置对停止工作的浸没式散热器进行检测，及时发现浸没式散热器内的散热管道是否出现被海水腐蚀破坏的情况，从而有效解决浸没式散热器浸没在海水内，散热管道的破坏难以被发现，一旦出现散热管道被海水腐蚀破坏的情况，则会导致海水进入冷却系统的管道内，导致泵被海水腐蚀破坏的问题，具体的，当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门关闭，与该连接管道组件对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门开启后，滑动活塞的重力将通过竖直缸体内的冷却液，作用到对应的浸没式散热器内的散热管道内的冷却液中，一旦出现浸没式散热器内的散热管道是否出现被海水腐蚀破坏，则在滑动活塞的重力作用下浸没式散热器内的冷却液将被压出，滑动活塞将沿竖直缸体下移，同时弹性袋收缩，使滑动活塞能够顺利的沿竖直缸体下移，当滑动活塞移动到竖直缸体的下端时，检测传感器将被触发，发出警报提示检修人员，及时发现浸没式散热器内的散热管道破坏的情况，从而有效解决浸没式散热器浸没在海水内，散热管道的破坏难以被发现，一旦出现散热管道被海水腐蚀破坏的情况，则会导致海水进入冷却系统的管道内，导致泵被海水腐蚀破坏的问题。

作为优选，管道漏液检测装置还包括控制器，所述第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门均为电磁阀，第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门分别通过导线与控制器电连接，各检测传感器分别通过导线与控制器电连接。

作为优选，第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门位于海面上方。如此，有利于保护第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门不被海水腐蚀。

作为优选，管道漏液检测装置位于海面上方。如此，有利于保护管道漏液检测装置不被海水腐蚀。

作为优选，浸没式散热器包括若干散热管道，所述散热管道直接浸没在海水内。

作为优选，散热管道自上而下分布成若干层，每层散热管道包括若干并排等距分布的散热管道。

作为优选，散热管道为曲折的散热管道。

作为优选，冷却液供给管道与冷却液回流管道中至少有一个管道上设有去离子装置，用以去除冷却液中的带电离子。如此，可以通过去离子装置去除冷却液中的带电离子，让冷却液保持在要求的电阻率范围。

作为优选，浸没式散热器的数量为多个，各浸没式散热器分别通过连接管道组件与总管道相连接，各供给连接管道上分别设有第一开关阀门，各回流连接管道上分别设有第二开关阀门。如此，即使有部分浸没式散热器出现故障，也还可以通过其他正常工作的浸没式散热器来实现对海上变电站的变压器的冷却；同时，还也可以通过关闭对应的连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门，来对故障的浸没式散热器进行更换和维修。

本发明的有益效果是：不仅能够保证海上变电站的变压器的冷却效果，而且可以极大的降低泵的制造成本和制造难度，从而极大的降低冷却系统的制造成本。

附图说明

图1是本发明的具体实施例一中的海水浸没式冷却系统的一种结构示意图。

图2是本发明的具体实施例二中的海水浸没式冷却系统的一种结构示意图。

图3是图2中A出的一种局部放大图。

图中：

总管道1，冷却液供给管道1.1。冷却液回流管道1.2；

泵2；

浸没式散热器3，散热管道3.1；

连接管道组件4，供给连接管道4.1，检测接口4.11，回流连接管道4.2；

变压器5；

第一开关阀门6；

第二开关阀门7；

管道漏液检测装置8，弹性袋8.1，弹性袋连接口8.2，竖直缸体8.3，滑动活塞8.4，缸体进口8.5，缸体出口8.6，检测传感器8.7，检测连接管道8.8，第三开关阀门8.9。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例一：如图1所示，一种海水浸没式冷却系统，包括总管道1、泵2及浸没式散热器3。总管道包括冷却液供给管道1.1与冷却液回流管道1.2。泵设置在冷却液供给管道上。浸没式散热器浸没在海水内，以通过海水对流经浸没式散热器内的冷却液进行冷却。没式散热器通过连接管道组件4与总管道相连接。浸没式散热器包括冷却液进口与冷却液出口。连接管道组件包括连接冷却液进口与冷却液供给管道的供给连接管道4.1及连接冷却液出口与冷却液回流管道的回流连接管道4.2。本实施例中，冷却液供给管道的一端设有供给口，冷却液供给管道的另一端封闭；冷却液回流管道的一端设有回流口，冷却液回流管道的另一端封闭。

具体时，冷却液供给管道一端的供给口与海上变电站的变压器5的冷却腔室或冷却流道的进液口连接，冷却液回流管道一端的回流口与与海上变电站的变压器的冷却腔室或冷却流道的出液口连接，通过泵带动冷却液在总管道、浸没式散热器与海上变电站的变压器的冷却腔室内进行闭式循环，并采用将浸没式散热器浸没在海水内，通过外界的海水对流经浸没式散热器内的冷却液进行冷却，从而实现对海上变电站的变压器进行冷却，保证海上变电站的变压器的冷却效果；同时，由于采用将浸没式散热器浸没在海水，采用热交换的方式，通过外界的海水与流经浸没式散热器内的冷却液进行热交换，实现冷却液的冷却，没有海水进入冷却系统中，不需要采用海水提升泵，采用普通的水泵即可，因而可以极大的降低泵的制造成本和制造难度，从而极大的降低冷却系统的制造成本。本实施例中，海水浸没式冷却系统的冷却液采用淡水作为冷却液。

浸没式散热器3的数量为一个或多个，本实施例中，浸没式散热器3的数量为多个，例如，浸没式散热器3的数量为两个或三个或四个或更多个。各浸没式散热器3分别通过连接管道组件4与总管道相连接，即各浸没式散热器分别通过连接管道组件并联连接在总管道上。浸没式散热器与连接管道组件一一对应。各供给连接管道上分别设有第一开关阀门6，各回流连接管道上分别设有第二开关阀门7。如此，即使有部分浸没式散热器出现故障，也还可以通过其他正常工作的浸没式散热器来实现对海上变电站的变压器的冷却；同时，还也可以通过关闭对应的连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门，来对故障的浸没式散热器进行更换和维修。

本实施例中，浸没式散热器采用耐腐蚀材料，例如，聚合物、钛材、不锈钢、复合材料等。

进一步的，如图1所示，浸没式散热器包括若干散热管道3.1。散热管道直接浸没在海水内。散热管道自上而下分布成若干层，每层散热管道包括若干并排等距分布的散热管道。如此，可以提高散热管道内的冷却液的冷却效果。散热管道为曲折的散热管道。如此，可以提高散热管道内的冷却液的冷却效果。

具体实施例二：本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于：

如图2、图3所示，海水浸没式冷却系统还包括管道漏液检测装置8。浸没式散热器3的数量为至少两个，例如，浸没式散热器3的数量为两个或三个或四个或更多个。各供给连接管道上分别设有检测接口4.11，且检测接口位于对应的冷却液进口与第一开关阀门之间。

管道漏液检测装置与供给连接管道一一对应。管道漏液检测装置8包括具有密闭内腔的弹性袋8.1、设置在弹性袋上的弹性袋连接口8.2、竖直缸体8.3、滑动设置在竖直缸体内的滑动活塞8.4、设置在竖直缸体上端的缸体进口8.5、设置在竖直缸体下端的缸体出口8.6及设置在竖直缸体的内底面上的检测传感器8.7。缸体出口通过检测连接管道8.8与对应的供给连接管道上的检测接口相连接。检测连接管道上设有第三开关阀门8.9。弹性袋连接口与缸体进口密封连接。弹性袋的密闭内腔内填充空气或冷却液，本实施例中，弹性袋的密闭内腔内填充满冷却液。弹性袋为弹性橡胶袋。滑动活塞抵在竖直缸体的上端。竖直缸体的内腔和检测连接管道内充满冷却液。

在海水浸没式冷却系统工作中，各连接管道组件中至少有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门开启，各连接管道组件中还至少有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门关闭；本实施例中，在海水浸没式冷却系统工作中，各连接管道组件中有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门处于关闭状态，其余的连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门处于开启状态，具体的，各连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门依次进行关闭，每个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门的关闭时间为h小时（h小时取值为5小时或10小时），然后再次开启该连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门。

当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门开启时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门关闭。当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门关闭时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门开启。

由于浸没式散热器浸没在海水内，海水的腐蚀性大，在长期使用过程中，浸没式散热器内的散热管道容易被海水腐蚀破坏，而浸没式散热器浸没在海水内，散热管道的破坏难以被发现；一旦出现散热管道被海水腐蚀破坏的情况，则会导致海水进入冷却系统的管道内，导致泵被海水腐蚀破坏。为了解决这一问题，本实施例的冷却系统中设置了至少两个浸没式散热器，与浸没式散热器一一对应的连接管道组件，并设置与供给连接管道一一对应的管道漏液检测装置；同时，在海水浸没式冷却系统工作中，各连接管道组件中有一个连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门处于关闭状态，其余的连接管道组件中的第一开关阀门和第二开关阀门处于开启状态，当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门开启时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门关闭，此时，与该连接管道组件对应的浸没式散热器处于工作状态；当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门关闭时，则对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门开启，此时，与该连接管道组件对应的浸没式散热器停止工作；如此，可以保证至少有一个浸没式散热器处于工作状态，以保证对海上变电站的变压器进行冷却；更重要的是，可以在不影响对海上变电站的变压器的冷却效果的情况下，通过管道漏液检测装置对停止工作的浸没式散热器进行检测，及时发现浸没式散热器内的散热管道是否出现被海水腐蚀破坏的情况，从而有效解决浸没式散热器浸没在海水内，散热管道的破坏难以被发现，一旦出现散热管道被海水腐蚀破坏的情况，则会导致海水进入冷却系统的管道内，导致泵被海水腐蚀破坏的问题，具体的，当连接管道组件上的第一开关阀门和第二开关阀门关闭，与该连接管道组件对应的管道漏液检测装置的第三开关阀门开启后，滑动活塞的重力将通过竖直缸体内的冷却液，作用到对应的浸没式散热器内的散热管道内的冷却液中，一旦出现浸没式散热器内的散热管道是否出现被海水腐蚀破坏，则在滑动活塞的重力作用下浸没式散热器内的冷却液将被压出，滑动活塞将沿竖直缸体下移，同时弹性袋收缩，使滑动活塞能够顺利的沿竖直缸体下移，当滑动活塞移动到竖直缸体的下端时，检测传感器将被触发，发出警报提示检修人员，及时发现浸没式散热器内的散热管道破坏的情况，从而有效解决浸没式散热器浸没在海水内，散热管道的破坏难以被发现，一旦出现散热管道被海水腐蚀破坏的情况，则会导致海水进入冷却系统的管道内，导致泵被海水腐蚀破坏的问题。

进一步的，管道漏液检测装置还包括控制器。第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门均为电磁阀。第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门分别通过导线与控制器电连接，各检测传感器分别通过导线与控制器电连接。如此，可以通过控制器来自动控制第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门的开启与关闭，实现两个浸没式散热器的工作状态的自动切换。

本实施例中，管道漏液检测装置还包括警报器，警报器通过导线与控制器电连接。当检测传感器将被触发，控制器控制警报器发出警报提示检修人员，及时发现浸没式散热器内的散热管道破坏的情况。

进一步的，第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门位于海面上方。如此，有利于保护第一开关阀门、第二开关阀门与第三开关阀门不被海水腐蚀。

进一步的，管道漏液检测装置位于海面上方。如此，有利于保护管道漏液检测装置不被海水腐蚀。

具体实施例三：本实施例的其余结构参照具体实施例一或具体实施例二，其不同之处在于：

冷却液供给管道与冷却液回流管道中至少有一个管道上设有去离子装置，用以去除冷却液中的带电离子。具体的，冷却液供给管道上设有去离子装置，用以去除冷却液中的带电离子；当然也可以是，冷却液回流管道上设有去离子装置，用以去除冷却液中的带电离子，或者冷却液供给管道与冷却液回流管道上均设有去离子装置，用以去除冷却液中的带电离子。如此，可以通过去离子装置去除冷却液中的带电离子，让冷却液保持在要求的电阻率范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。