海尔学院
毕业项目设计书
项目名称：纯水冷却装置
专业名称：机电一体化
*名：***
学号：************ 班级：机电10-7班
指导教师：**
2012年9月
目录
引言 (3)
第一章纯水冷却装置
1.1概述 (4)
1.2工作原理 (4)
1.3组成 (5)
1.4设备性能 (7)
1.5 LSS-650BZ纯水冷却装置主要配置 (8)
第二章安装与调试
2.1安装 (8)
2.2调试 (8)
第三章操作方法及注意事项
3.1操作方法 (9)
3.2注意事项 (9)
第四章 LSS-650BZ技术资料一览表 (10)
引言
在电解铝的工作中，电力是一个重要的因素，没有稳定的电力供应就没办法稳定生产，创造效益，电解铝所用的电流为直流电，而电厂发出的是交流电，所以就需要整流柜来转换电流，将交流电转变成直流电供给点解车间，但是在转变的过程中会产生大量的热，这就需要纯水冷却装置来为整流柜降温，使之正常运行。

LS系列高效后冷却器能为石油、化工、轻纺、冶金、电子、电讯等工业部门使用的气动控制、气动仪表、气动元件经及各工业中的工艺用气提供≤40℃和脉冲稳定的压缩空气。

本系列高效后冷却器是在总结国内外现有压缩空气冷却方法的基础上，结合气源装置配套布局而生产出来的一种新产品。

它具有冷却效果好、流程简单、投资少、使用维护方便及体积细、重量轻的特点。

空压机排出的高温压缩空气从进气口进入后冷却器，在芯体中的换热管流动，它与壳体内的冷却水进行热交换，温度得到降低，从出气口流出。

高温压缩空气在冷却的过程中，水蒸气及油蒸气则冷凝成水滴与油滴析出，从排污口排出后；冷却水则从进水口管进入壳体，与压缩空气进行热交换后从出水口排出。

1.1概述
本纯水冷却装置适用于水冷式高电压大功率电力电子设备配套作为冷却保护付机。

装置在运行中向负载冷却水道稳定输出额定温度、压力、水质、流量之高纯度冷却水，保证负载主机冷却系统于规定参数下安全运行。

1.2工作原理
1.2.1流程原理
纯水冷却主循环回路：从负载（整流柜）输出来的载热纯水从本机主水进口a进入，经气水分离器分离出游离空气后，再经主循环泵加压，带压的冷却纯水进入换热器中以间壁传热方式将所携热量传递给付冷却水后成冷却纯水，经主回路过滤器与主水出口b输出，通过外接管路进入整流柜冷却水路吸收热量成载热纯水后重新输入本机换热器冷却，如此周而复始，组成闭合循环冷却主回路。

为适应大功率电力电子设备在高电压条件下的使用要求，防止在高电压环境下产生漏电流，冷却介质必须具备极低的电导率。

因此在主循环回路上并联了去离子水处理回路。

预设一定流量的冷却介质流经离子交换器，不断净化管路中可能析出的离子，然后通过缓冲罐，与主循环回路冷却介质在主循环泵入口合流。

与缓冲罐连接的氮气稳压系统保持系统管路中冷却介质的充满及隔绝空气。

系统中各机电单元及传感器由PLC自动监控运行。

系统运行状态信号通过硬接点传送到被冷却器件，并通过主控器远程操控水冷却系统。

纯水冷却支回路：
1.排气之路：从整流柜输出的热水进入气水分器中分离出空气由自动排气阀排
放。

2.纯水水质提高与检查支路：纯水循环过程中受多重因素影响水质逐渐下降（电
导率值提高），为此本机设置水质提高支路：主循环水引一支路经V23-V24进入离子交换器输出成高纯级水，经精密过滤器、转子流量计进入缓冲水箱，在通过V27进入泵进管路即输回主循环回路以维持回路高纯水质。

3.补水支路：补水箱中的纯水经补水泵、精密过滤器Z3、离子交换器、精密过
滤器Z1、转子流量计进入缓冲水箱组成补水回路。

4.副水冷却回路：副水安装有温度传感器、压力检测仪表，现场指示及及检测
水温度及压力，对副水水温可进行监控
LSS-650BZ型纯水冷却装置流程原理图
1.3组成
纯水冷却装置由补水泵、补水箱、离子交换器、缓冲水箱、一号泵、二号泵、板式换热器组成
补水泵：为补水时提供动力
补水箱:存储纯水
离子交换器：分离纯水中存在的气体
缓冲水箱：压力不足时提供补水
一号泵、二号泵：为纯水循环提供动力
板式换热器：为从整流柜中出来的纯水散热
纯水泵、补水泵电机接线图
1.4设备性能
纯水冷却装置由热交换器、离子交换器、泵组、充氮膨胀水箱、管道和电气控制等部件组成。

其换热原理为将从整流器流进之载热纯水热量以间壁传热方式传递给付水输出机外，冷却后的纯水经加压后返回整流器水道，周而复始，形成闭合循环冷却回路。

泵组由二台互为工作、备用的不锈钢水泵组成，是主回路的动力源。

气水分离器具自动集气和排气之功能。

主回路管道通过外接管与负载主机冷却水道连接成闭合循环回路。

纯水冷却主循环回路：从负载（整流柜）输来的载热纯水从本机主水进口进入，经气水分离器分离出游离空气后，再经主循环泵加压，带压的冷却纯水进入换热器中以间壁传热的方式将所携热量传递给付水后成冷却纯水，经主回路过滤器与主水出口输出，通过外接管路进入整流柜冷却水路吸收热量成载热纯水后重新输入本机换热器冷却，如此周而复始，组成闭合循环冷却主回路。

纯水冷却器设备的主要技术参数：
1.5 LSS-650BZ纯水冷却装置主要配置
1、不锈钢换热器组采用不锈钢波纹板式换热器组，双台配置、互为备用，可在
不停机的情况下检修任何一台换热器。

每台换热器的有效换热面积42平方米，换热片共105片，每片板材厚度为0.5mm以上。

2、泵组采用两台不锈钢水泵构成，在每台水泵进出口加装不锈钢自动单向阀及手动阀。

工作时进出口手动阀全开，利用自动单相阀控制纯水流向，实现两泵自切后阀门的自动倒换。

结合电气控制，可自动切换工作，当工作水泵出现故障或流量偏少时，备用水泵自动投入工作，并可在不停机的情况下，检修维护故障水泵。

3、自动补水系统：由纯水补水箱、充氮水箱、水位传感器、补水泵、PLC组成纯
水回路自动补水系统。

PLC根据传感器输入的模拟信号在视屏中显示膨胀纯水箱水位高度，就地水箱上能有可观察水位的装置，当水位降低至给定值时指令补水泵起动向水箱补水。

第二章安装与调试
2.1安装
2.1.1根据基础布局图进行就位安装，泵组就位后底架与预埋钢板电焊固定。

2.1.2连接付冷却水进、出管路。

将主、付水管道冲洗干净。

2.1.3将氮气瓶就位并将工作瓶减压阀出口用氧气胶管与本机缓冲水箱顶部进气电磁阀K3连接，气瓶减压阀输出压力调至0.2Mpa。

2.1.4接通进线电源、保护接地及至后台通讯线，并检查确认。

2.2调试
2.2.1冲洗
（1）加清水：开启除排水阀与V21外，其余所有阀门。

将补水精密过滤器装上滤芯。

将自来水接入补水箱经不水泵加水，将清净自来水注满注水回路。

（2）接通电源，经检验供电电源无问题后合上各断路器，检查各仪表的设定值，进入手动操作画面，点动水泵，检查调正两泵转向；水泵继续运行，此时纯水主回路进入冲洗试运行。

水箱水位下降注意加水，将回路中气体排尽，运行中产生的小量气体亦将集於气水分离器由自动排气阀排出，水箱液位稳定后停止加水。

（3）调试：对监控系统进行全面模拟调试。

（4）排水：继续开机，打开各回路中的排水阀进行排水，水箱水位降至泵进管高度即停泵，继续将其余水排净后关闭排水阀
第三章操作方法及注意事项
操作方法：
（1）纯水冷控制方式在自动位置时
当纯水冷操作箱手/自动转换开关在自动位置时，在此情况下纯水冷却装置通过PLC自动启泵，PLC默认为1#泵启。

启动切换的时间可以自行设定（现为30天）
（2）纯水冷控制方式在手动位置时
转换把手现/远方，在现场位置，手/自动转换开关在手动位置时，此时可以通过就地控制柜1#泵/2#泵转换把手开手动选择启泵。

注意事项
（1）在自动切换成功后运行人员第一时间检查纯水装置的压力、流量以及切换后泵有无异音并测量电机温度是否正常。

（2）当在自动位置时补气、放气都是由PLC根据纯水装置自身设置所控制的，所以此时必须检查相关的阀门在打开状态。

（3）当在手动位置操作时，再切泵前检查被切泵主电源在合位，绝缘电阻和直流电阻合格，没有渗漏水、油现象。

检查纯水装置及整流柜内压力、流量正常。

切泵成功后检查泵运行正常压力流量与切之前是否一致。

（4）换热器：换热器使用一段事件后，付水侧板表面将逐渐结垢导致纯水温度升高（导热能力下降），这是因为工业冷却水中不溶物与“硬物”（钙、镁重碳酸盐）沉淀所致；一般连续运行1~2年后，需要清除，清洗剂采用工业用锅炉除垢剂或稀酸溶液。

拆洗换热器除垢彻底，但工艺复杂，一般由生产厂家专业技术人员上门服务。

第四章 LSS-650BZ技术资料一览表
致谢
时光如梭，岁月如箭，转眼就要毕业了，在企业导师和学校老师的指导下，我花费了大量的时间和精力完成了这次毕业设计，感谢老师和同事给予我的指导和帮助。

从这次实习中我不仅学到了专业知识，更学到了在学校中学不到的社会经验，让我以后的路可以走的更远。

在此谨向几位导师表示深深的敬意和衷心的感谢! 感谢在百忙中抽出时间进行论文评审的各位老师!谢谢！。