本發(fā)明涉及冷卻保障，具體涉及一種分布式電子設備淡水冷卻單元、設計使用方法及冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
1、目前，部分潛航器電子設備淡水冷卻系統(tǒng)利用一個高揚程水泵推動冷卻淡水在所有用戶間進行分配和循環(huán)，由于水冷電子設備數(shù)量眾多且布置分散，導致水路復雜。并且，這種該冷卻方式下流量平衡設計難度大，需要大量使用流量調節(jié)閥，帶來水頭損失，導致泵組揚程和振動噪聲大。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于潛航器的分布式電子設備淡水冷卻單元，旨在解決現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)水路復雜、泵組揚程大的問題。
2、本發(fā)明采用的技術方案為：一種分布式電子設備淡水冷卻單元，包括換熱器、淡水進水管路、淡水出水管路、冷媒水進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水管路的一端連通，淡水進水管路上設置有濾器，淡水進水管路的另一端設置有用于與電子設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，淡水出水管路上設置有水泵，淡水出水管路的另一端設置有用于與電子設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水管路的一端連通，冷媒水進水管路的另一端設置有用于與冷媒水供水管網連通的第三接口；
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置有用于與冷媒水回水管網連通的第四接口；
7、各管路上均分別配置有閥門。
8、按上述方案，所述分布式電子設備淡水冷卻單元還包括補水管路，補水管路上配置有第四球閥；所述補水管路的一端與淡水出水管路連通，補水管路的另一端設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)壓管路還可設有污水排出管路，污水排出管路上設置有第六球閥，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置的第六球閥均為所述分布式電子設備淡水冷卻單元的外部構件；所述穩(wěn)壓管路與補水管路之間設置有連通管路，連通管路上配置有水泵和止回閥。
11、按上述方案，所述冷媒水進水管路上設置電動流量調節(jié)閥和第一球閥；所述淡水出水管路上設置第二球閥和溫度傳感器；淡水進水管路上設置第三球閥；在溫度傳感器與水泵之間設置止回閥；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，所述分布式電子設備淡水冷卻單元整體呈方形結構；其中第一接口與第二接口設于所述分布式電子設備淡水冷卻單元的同一側；第三接口與第四接口設于所述分布式電子設備淡水冷卻單元的同一側；第五接口與第六接口位于所述分布式電子設備淡水冷卻單元的同一側；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備淡水冷卻單元的不同側。
13、本發(fā)明還公開了一種潛航器用電子設備水冷系統(tǒng)，包括若干如上所述分布式電子設備淡水冷卻單元；各分布式電子設備淡水冷卻單元分別與對應的電子設備冷卻用戶相連。
14、本發(fā)明還公開了一種如上所述分布式電子設備淡水冷卻單元的設計方法，該方法包括：
15、確定相關設計參數(shù)，并根據(jù)設計參數(shù)對對應部件及相關管路進行選型，或確定重量和尺寸；
16、各部件進行集成化三維設計：對各部件進行三維建模，根據(jù)各部件的外形特征和尺寸進行錯位布置，并將各部件采用對用的管路連接；
17、框架設計：分布式電子設備淡水冷卻單元布置于框架上，匯總計算分布式電子設備淡水冷卻單元的總重量，開展強度計算，確定分布式電子設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備淡水冷卻單元的使用方法，該方法為：
19、1）淡水補水：開啟第五球閥、第四球閥、第二球閥和第三球閥，通過補水管路向淡水循環(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，向冷媒水進水管路注水；啟動水泵，驅動淡水在電子設備和換熱器間循環(huán)，調節(jié)電動流量調節(jié)閥，控制參與換熱的冷媒水流量，從而控制向電子設備冷卻用戶供應的冷卻淡水的供水溫度。
22、按上述方案，當電子設備淡水冷卻單元出現(xiàn)水質不滿足要求時，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備水冷用戶進行冷卻。
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備水冷系統(tǒng)拆分為多個子系統(tǒng)，并設計對應的分布式電子設備淡水冷卻單元，分布式電子設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程，不僅減少了水泵運行能耗，還顯著降低了系統(tǒng)管路設計和流量分配的難度，簡化了水路系統(tǒng)的復雜性，解決現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)水路復雜、泵組揚程大的問題，提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，同時也減小了系統(tǒng)運行過程中產生的噪聲，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備淡水冷卻單元內部進行建模模塊化設計，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，模塊設計使分布式電子設備淡水冷卻單元在潛航器內的布置更加靈活，能夠更好地適應不同的空間布局和設備安裝需求，提高了空間利用率。
26、3、本發(fā)明中模塊化設計減少了設備數(shù)量和種類，降低了系統(tǒng)的維護成本和管理難度。
1.一種分布式電子設備淡水冷卻單元，其特征在于，包括換熱器、淡水進水管路、淡水出水管路、冷媒水進水管路和冷媒水出水管路；
2.如權利要求1所述的分布式電子設備淡水冷卻單元，其特征在于，所述分布式電子設備淡水冷卻單元還包括補水管路，補水管路上配置有第四球閥；所述補水管路的一端與淡水出水管路連通，補水管路的另一端設置有用于與蒸餾水系統(tǒng)的第五接口。
3.如權利要求2所述的分布式電子設備淡水冷卻單元，其特征在于，所述分布式電子設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置有用于與穩(wěn)壓裝置相連的第六接口。
4.如權利要求3所述的分布式電子設備淡水冷卻單元，其特征在于，穩(wěn)壓管路還可設有污水排出管路，污水排出管路上設置有第六球閥，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置的第六球閥均為所述分布式電子設備淡水冷卻單元的外部構件；所述穩(wěn)壓管路與補水管路之間設置有連通管路，連通管路上配置有水泵和止回閥。
5.如權利要求4所述的分布式電子設備淡水冷卻單元，其特征在于，所述冷媒水進水管路上設置電動流量調節(jié)閥和第一球閥；所述淡水出水管路上設置第二球閥和溫度傳感器；淡水進水管路上設置第三球閥；在溫度傳感器與水泵之間設置止回閥；淡水出水管路上的第二球閥位于溫度傳感器的下游。
6.如權利要求5所述的分布式電子設備淡水冷卻單元，其特征在于，所述分布式電子設備淡水冷卻單元整體呈方形結構；其中第一接口與第二接口設于所述分布式電子設備淡水冷卻單元的同一側；第三接口與第四接口設于所述分布式電子設備淡水冷卻單元的同一側；第五接口與第六接口位于所述分布式電子設備淡水冷卻單元的同一側；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備淡水冷卻單元的不同側。
7.一種潛航器用電子設備水冷系統(tǒng)，其特征在于，包括若干如權利要求5或6所述分布式電子設備淡水冷卻單元；各分布式電子設備淡水冷卻單元分別與對應的電子設備冷卻用戶相連。
8.一種如權利要求5或6所述分布式電子設備淡水冷卻單元的設計方法，其特征在于，該方法包括：
9.一種如權利要求5或6所述分布式電子設備淡水冷卻單元的使用方法，其特征在于，該方法為：
10.如權利要求9所述所述分布式電子設備淡水冷卻單元的使用方法，其特征在于，當電子設備淡水冷卻單元出現(xiàn)水質不滿足要求時，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備水冷用戶進行冷卻。