循环冷却机组保护配置和流体兼容性

延长您系统的使用寿命并提高可靠性

循环冷水机组用于冷却各类设备，包括医疗设备、激光器、显微镜、分析仪器、半导体加工设备、电源、电子设备以及许多其他应用。冷水机组提供多种选项，可根据您的具体应用需求对系统进行配置。这些配置涵盖保护、便捷、特殊应用以及流体兼容性。

保护和便捷配置包括外部流量阀、外部安全阀、防虹吸系统、空气过滤器、水过滤器以及远程启动功能。选择合适的配置有助于简化冷水机组的运行和维护，最大限度地降低系统过早故障的风险，并确保系统达到最佳性能。

阀门和过滤器属于保护配置。阀门有助于管理流体流量和压力，以满足您的应用需求。

伊顿循环冷水机组的保护配置

外部流量阀

强烈推荐的配置是外部流量阀。外部流量阀是一种可手动调节的截止阀，用于控制流向应用设备的冷却液流量。随着阀门开启，更多流量会绕过应用设备，并被重新引导回冷水机组的回水管路。

外部流量阀安装在冷水机组背面，与冷水机组的冷却液供/回水管路并联。

在工艺压降未知或需要特定流量的应用中，此方案非常有用。它还为冷水机组在不同流量下的运行带来了最大的灵活性。

外部泄压阀

另一个配置是外部泄压阀。如果流向应用设备的流量暂时中断，该阀门可使循环冷水机组继续运行并维持温度和压力。例如，当您的应用设备处于周期性启停状态时，此方案便十分有用。外部泄压阀还可用于防止冷水机组的供液压力超过预设值。外部泄压阀和外部流量阀不应同时选用，因为二者之间的相互作用可能难以控制。

外部泄压阀是一种手动可调的止回阀，可设置在 50-100 psig 范围内。当流量中断时，该阀开启并将流量旁通至冷水机组的回水管路。该阀通常安装在冷水机组背面的外侧，与冷水机组的冷却液供/回水管路并联。当将容积式泵与外部泄压阀配合使用时，通常会将泵的内置旁通阀设定值提高至 90 psi。这样做是为了防止泵将流量旁通，从而在回水管路上造成低流量状况，导致冷水机组停机。为防止出现这种低流量状况发生，伊顿 RC006 至 RC022 型冷水机组的最小流量要求为 0.5 gpm，而伊顿 RC030 和 RC045 型冷水机组的最小流量要求为 1.5 gpm。

防虹吸系统

一种既能提供保护又能带来便利的阀门配置是防虹吸系统。该系统让您可以将冷水机组安装在低于设备使用位置的高度。冷水机组的储液罐设有通气口，因此当冷水机组关闭时，如果应用设备所在位置高于冷水机组，冷水机组与应用设备之间的软管中的冷却液将回流至储液罐。在这种情况下，如果未安装防虹吸系统，冷却液可能会从储液罐中溢出。当空间受限，且冷水机的唯一安装位置位于应用设备下方或洁净室环境中时，防虹吸系统配置最为有益。

该防虹吸系统由安装在供/回水管路上的内部止回阀和电磁阀组成。止回阀让冷却液可以流向应用设备，同时也防止其倒流回冷水机组。电磁阀通电时处于开启状态，让冷却液可以流动；断电时则处于关闭状态，防止冷却液倒流回冷水机组的通气储液罐。

与阀门一样，过滤器也有助于保护您的冷水机组和应用设备。

空气过滤器

在多尘和/或脏乱的环境中，强烈建议安装空气过滤器。空气过滤器有助于防止灰尘积聚，从而避免冷水机组冷却容量的下降。此外，它还有助于减少对冷凝盘管及其他内部制冷部件的清洁需求。空气过滤器安装在冷水机组内部的前格栅后方，便于维护。伊顿建议根据空气中的灰尘含量，定期更换空气过滤器。例如，在空调实验室等清洁环境中，空气过滤器可能只需每 6 个月更换一次。而在机加工车间等灰尘或污垢非常多的环境中，则可能需要每月更换一次。

5 微米冷却液过滤器

水过滤器或冷却液过滤器的重要性不亚于空气过滤器。顾名思义，5 微米过滤器可从供应至应用设备的冷却液中过滤出最大粒径为 5 微米（0.197 密耳）的颗粒，从而保护应用设备免受颗粒积聚导致的堵塞或损坏。该过滤器安装在冷水机组的供液管路上。所有冷却液均需流经该过滤器。如果冷水机组同时配备了冷却液过滤器和泄压阀或流量阀，则应将过滤器安装在阀门之后。在这种情况下，流向应用设备的冷却液 100% 都将经过该过滤器。伊顿建议在初始安装后的第二天对过滤器进行检查，此后每周检查一次。若未及时更换过滤器滤芯，可能会导致流量下降，进而造成冷水机组冷却容量的降低或系统停机。

这些过滤器可与涡轮泵和容积式泵配合使用。在使用对颗粒物敏感的容积式泵时，其优势尤为显著。不建议在离心泵上使用冷却液过滤器，因为过滤器产生的压降过高。

远程启动属于便捷配置：

远程启动

标准冷水机组控制器套件中已包含自动重启功能，但对于希望通过计算机或继电器同时启动设备和循环冷水机组以简化操作的用户而言，远程启动功能非常实用。远程启动配置让外部电路可以通过冷水机组背面的干接点来控制冷水机组的启停功能。远程启动功能还能防止应用设备在未启动冷水机组的情况下意外运行，这种意外运行可能会造成设备损坏以及不必要的能耗等问题。

加热器

当环境温度低于您要求的冷水机组设定点温度时，可能需要使用加热器。当设备每晚停机，或在寒冷环境中频繁启停时，此配置尤为有用。加热器选件为一款浸入式 2000 W、230V 电阻加热器，可在冷启动或在冷却液设定点频繁循环时更快地达到设定温度。该加热器内置过温（不可调节）断电保护功能。当冷却液温度与设定温度的偏差在 3°C 以内时，加热器将自动关闭，制冷循环将接管，直至达到设定温度。此配置适用于伊顿的 RC011 至 RC045 机型。它不会扩展冷却液的温度范围。

内部保温套件

当冷水机组的冷却液设定温度低于环境露点时，内部保温套件可大幅减少储液罐、泵头和冷却液管路上的冷凝水形成。这有助于防止冷水机组内部发生腐蚀，并避免冷凝水滴落导致电子元件受损。建议在设定温度为 10°C 或以下，以及环境温度高于 25°C 的情况下，采用内部保温套件。

低温运行

对于低温设定点（-5°C 至 25°C），低温运行配置有助于最大限度地提升性能，并比标准冷水机组提供更高的低温冷却容量。选择此配置时，必须配备内部保温套件。低温运行配置主要应用于激光、X 射线冷却、分析仪器等领域。

水冷式冷凝器

另一个配置是水冷式冷凝器。该配置通过钎焊板式液-液冷凝器将热量排至外部液体冷却源，而非像液-气冷凝器那样将热量排至环境空气中。这种方案可以防止室内温度升高，并避免空调可能出现的过载情况。此外，由于没有冷凝器风扇，水冷式冷水机组的运行噪音更低。冷却液的来源通常为设施用水，但也可能是位于另一个房间的另一台冷水机组。冷水机组的冷却容量基于设施用水温度为 75°F (24°C)、压力低于 100 psi 的条件。图 2 显示了每台伊顿循环冷水机组的推荐设施用水流量。如需了解不同温度下的设施用水流量要求，请联系伊顿的应用工程部门。

表：伊顿循环冷水机组的推荐设施用水流量

0.1°C 设定点

使用标准冷水机组时，用户可将温度设置到最接近的整度。若选择 0.1°C 设定点配置，则可以将温度设置到最接近的十分之一度，从而更精确地控制冷却液输送温度。该功能仅支持摄氏度。当温度稳定性至关重要时，建议使用该功能。激光冷却和分析仪器冷却是可能选用此配置的两个应用领域。

流体兼容性配置包括去离子水 (DI) 滤芯、高纯度管路以及 PAO 兼容性。

去离子水滤芯

去离子水滤芯通过部分流体流经树脂床，去除冷却液中的离子，从而将流体的电阻率维持在 1 至 3 兆欧姆/厘米之间。该滤芯安装在冷水机组回水管路的外侧。由于去离子水具有腐蚀性，选择此配置时应使用高纯度管路。在正常运行条件下，滤芯应每 3-6 个月更换一次。可通过测试电阻率来判断是否需要提前更换滤芯。此配置不包含电阻率指示灯，且不适用于离心泵。

高纯度管路

采用高纯度管路配置时，所有与液体接触的部件应与去离子水完全兼容。高纯度部件包括镍钎焊蒸发器、不锈钢容积式泵以及镀镍或尼龙接头。在选择去离子水滤芯时，强烈建议采用高纯度管路配置。

PAO 兼容性

标准冷水机组通常使用过滤水以及添加了缓蚀剂的乙二醇和丙二醇水溶液。不过，聚α-烯烃 (PAO) 也可以用作冷却液。聚α-烯烃 (PAO) 是一种热传导流体，因其介电性能和宽泛的工作温度范围，常被用于军事和航空航天工业。使用该流体时，必须选择合适的接触材料。PAO 兼容性配置包括 ½ HP 离心泵、黄铜接头、推锁式软管、5 微米机油滤清器、防虹吸系统以及内部保温套件。PAO 兼容性配置仅适用于 RC011、RC022、RC030 和 RC045 型循环冷水机组。

循环冷水机组提供了多种配置。冷却液兼容性和温度控制配置只是其中的一部分。了解冷水机组提供的各项配置，对于确定该冷水机组如何满足您应用场景中具体的液体冷却需求至关重要。

结论

循环冷水机组提供了多种配置。阀门、过滤器和远程启动功能只是标准冷却系统的部分可选配置。选择合适的配置不仅能简化系统的运行和维护，还能有效降低成本。此外，还可以对冷却系统进行设计改装，以满足其他额外需求。例如，定制型循环冷水机组可按需求设计，以降低噪声水平、增加冷却容量或功率、适配不同外形和尺寸，并可选择是否配备“机箱”等。

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