液体冷却系统设计研究
2014-09-21王希兵
船电技术 2014年6期
王希兵
(中华人民共和国江苏渔港监督局港监处,江苏南通 226006)
0 引言
所谓液体冷却系统,就是冷却液体与发热元器件直接或间接接触进行热交换,热源将热量传给冷却液体,再由冷却液体将热量传递出去。液体冷却系统中泵、热交换器以及冷却剂的选择至关重要。由于液体的导热系数及质量定压热容均比空气大,因此,利用液体冷却可以很好的降低相关换热环节的热阻,提高其冷却效率。
1 液体冷却系统的设计流程
1)根据变频器设备的技术条件,确定冷却系统的冷却方式并选择冷却液体,然后进行传热计算,确定冷却液体的流量和流速。
冷却液流量的计算根据热力学公式

式中:K—不均匀换热系数,K=1.1~1.5;c—冷却液的比热;m—冷却液质量流量(kg/s);Δt —循环冷却液进出口温差(℃)。
那么所需要的冷却液质量流量为:

考虑到可靠性、安全因素及长期运行冷却性能逐渐下降等因素,实际内冷液量可略大于计算值。
单独设备的冷却液流量可通过单独计算的设备热损耗来确定。流量、流速与管道通径的关系通过下式表现:

式中:m—冷却液质量流量,t/h;ρ—冷却液密度,kg/m3;d—管道通径,mm;v—冷却液流速。
冷却系统中的管道主要采用刚性管道和弹性管道,考虑到抗腐蚀能力和使用寿命,刚性管道材质一般选用不锈钢或铜。
弹性管道主要包括不锈钢波纹管、橡胶软管等,振动设备之间、通径25以上的管道可采用不锈钢波纹管连接,通径25以下采用橡胶软管。弹性管道具有安装灵活、方便拆装、抗振动性强等优点。……
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