一种用于热等静压设备的冷却装置和冷却方法与流程

本发明涉及设备冷却领域，具体涉及一种用于热等静压设备的冷却装置和冷却方法。

背景技术：

1、工业闭式循环冷却系统是高端制造设备的核心保障系统，对于高压高温设备而言，冷却系统的稳定性直接决定设备寿命与生产安全，目前全球工业冷却行业普遍采用通用化冷却方案。

2、但是高温水环境下电化学腐蚀严重、设备维护频繁、能耗高、低温冻裂风险大，热等静压机作为该极端工况的典型代表，其冷却系统问题尤为突出，具体如下：

3、①现有工业闭式冷却系统缺乏针对高温、高压、长周期工况的通用适配配方，通用冷却水密闭循环环境下长期运行，易出现管路点蚀、设备腐蚀、换热器结垢等问题，严重影响设备寿命与运行安全。

4、②传统乙二醇冷却水行业通用浓度为40-60%，存在固有的技术矛盾：提高浓度可增强防冻防沸能力，但会导致介质黏度大幅上升、循环泵负荷剧增、系统能耗显著升高；降低浓度则防冻防沸能力不足，无法满足设备在低温启动与高温运行工况下的双重需求。

5、③常规水性防锈冷却水仅具备短期防锈功能，无防冻、防沸能力。低温环境易结冰胀裂高压管路；高温水泵搅动下易汽化产生气泡，造成泵体气蚀、冷却失效，无法满足工业连续生产的可靠性要求。

6、④现有行业仅将惰性气体用于设备工艺腔保护，从未系统性应用于闭式冷却水系统的持续除氧防护，导致冷却水溶解氧含量长期居高不下，电化学腐蚀成为行业共性难题。

7、⑤现有技术缺乏双工况适配体系，无法兼顾长期量产与短期调试两种生产场景，导致设备运维周期短、换水频繁、生产成本高。

8、⑥现有技术缺乏标准化的水质参数闭环控制体系，无法稳定控制溶解氧、电导率、ph值等关键指标，冷却系统运行稳定性差、设备使用寿命短。

9、综上可知，现有高温工况下的冷却工艺仍存在工况单一，高温腐蚀，稳定性差的缺陷。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于热等静压设备的冷却装置和冷却方法，以解决现有高温工况下的冷却工艺仍存在工况单一，高温腐蚀，稳定性差的缺陷。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种用于热等静压设备的冷却装置，所述冷却装置包括：

4、冷却介质供给模块，与热等静压设备相连接的冷却端；

5、所述冷却介质供给模块与冷却端相连接；

6、所述冷却介质供给模块配置有惰性气体置换模块和稳压模块；

7、所述冷却介质供给模块、冷却端、惰性气体置换模块和稳压模块与控制模块相连接。

8、本发明提供的冷却装置，通过优化设备的配置，通过借助惰性气体置换模块和稳压模块将冷却介质中的溶解氧降至0.5mg/l以下，较现有无除氧方案（溶解氧8-10mg/l）电化学腐蚀速率降低90%以上，同时通过配置冷却介质供给模块能够实现热等静压设备多工况的匹配，具有良好的使用稳定性。

9、作为本发明优选的技术方案，所述冷却介质供给模块包括：防冻冷却介质供给子模块和调试工况冷却介质供给子模块。

10、作为本发明优选的技术方案，所述惰性气体置换模块包括：惰性气体供给端和输送管路。

11、优选地，所述输送管路与冷却介质供给模块相连接。

12、优选地，所述稳压模块包括气体稳压设备。

13、优选地，所述稳压模块设置于输送管路上。

14、作为本发明优选的技术方案，所述冷却介质供给模块与冷却端的进液口和出液口分别连接。

15、作为本发明优选的技术方案，所述冷却装置配置有溶解氧监测设备、电导率监测设备和ph值监测设备。

16、第二方面，本发明提供了一种用于热等静压设备的冷却方法，所述冷却方法包括：

17、获取热等静压设备的工况模式，依据工况模式控制冷却介质供给模块供给对应的冷却介质；

18、控制惰性气体置换模块对冷却介质供给模块进行置换，之后控制稳压模块进行稳态运行。

19、作为本发明优选的技术方案，所述冷却介质包括：防冻冷却介质和调试工况冷却介质。

20、优选地，所述防冻冷却介质以质量百分含量计包括：乙二醇 25-35%，余量为水。

21、优选地，所述防冻冷却介质添加有乙二醇和水总质量0.01-0.1%的消泡剂。

22、优选地，所述防冻冷却介质的ph值为8-9。

23、优选地，所述调试工况冷却介质以重量份计包括：水性防锈剂 1-2份，水 30-50份。

24、优选地，所述工况模式为作业模式，则选择为防冻冷却介质；所述工况模式为调试模式，则选择为调试工况冷却介质。

25、作为本发明优选的技术方案，所述置换中控制惰性气体的流量为1-2l/min。

26、优选地，所述置换的时间为5-10min。

27、作为本发明优选的技术方案，所述稳态运行中控制惰性气体的气压为0.02-0.05mpa。

28、优选地，所述稳态运行中控制惰性气体的流量为0.5-2l/min。

29、作为本发明优选的技术方案，所述稳态运行中控制冷却介质的溶解氧≤0.5mg/l。

30、优选地，所述稳态运行中控制冷却介质的25℃电导率≤5μs/cm。

31、与现有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

32、（1）工况适配全覆盖：现有技术方案功能单一，无法适配低温环境或短期调试场景；本发明双配方体系兼顾全域量产与恒温调试，实现使用场景全覆盖。

33、（2）运行稳定性更强：精准的温度区间控制杜绝低温冻裂、高温气蚀开锅风险，设备运行故障率大幅降低。

34、（3）解决了行业长期存在的技术矛盾：低浓度乙二醇配方，同时满足-16℃防冻、107℃防沸要求，且黏度大幅降低，循环泵负荷较40-60%高浓方案减小30%以上，长期运行能耗显著降低。

35、（4）从根源解决高温腐蚀难题：通过惰性气体微正压持续除氧，将溶解氧降至0.5mg/l以下，较现有无除氧方案（溶解氧8-10mg/l）电化学腐蚀速率降低90%以上。现有技术无有效除氧手段，此为本发明最显著的技术优势。

36、（5）运行寿命大幅提升：现有技术约6个月水质恶化需换水，本发明长效体系可4年以上免更换，运维成本降低70%以上。

1.一种用于热等静压设备的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：

2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却介质供给模块包括：防冻冷却介质供给子模块和调试工况冷却介质供给子模块。

3.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述惰性气体置换模块包括：惰性气体供给端和输送管路；

4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却介质供给模块与冷却端的进液口和出液口分别连接。

5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置配置有溶解氧监测设备、电导率监测设备和ph值监测设备。

6.一种用于热等静压设备的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法包括：

7.如权利要求6所述的冷却方法，其特征在于，所述冷却介质包括：防冻冷却介质和调试工况冷却介质；

8.如权利要求6所述的冷却方法，其特征在于，所述置换中控制惰性气体的流量为1-2l/min；

9.如权利要求6所述的冷却方法，其特征在于，所述稳态运行中控制惰性气体的气压为0.02-0.05mpa；

10.如权利要求6所述的冷却方法，其特征在于，所述稳态运行中控制冷却介质的溶解氧≤0.5mg/l；