一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、循環(huán)冷凍水系統(tǒng)、換熱裝置；所述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔、循環(huán)冷卻水池、冷卻水循環(huán)泵、冷卻水用水單元和管道；所述冷卻水用水單元包括低溫冷卻水需求區(qū)、常溫冷卻水需求區(qū)及制冷機(jī)；所述循環(huán)冷凍水系統(tǒng)包括制冷機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、補(bǔ)水箱、變頻補(bǔ)水泵及管道；本實(shí)用新型提供的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)可直接通過換熱裝置使冷凍水與冷卻水進(jìn)行換熱，可以由循環(huán)冷卻水系統(tǒng)提供制冷機(jī)運(yùn)行的初始熱負(fù)荷，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水量相對(duì)較大，能提供足夠的熱負(fù)荷。可避免制冷機(jī)內(nèi)部?jī)鰮p，從而保證了冷卻水需求區(qū)的設(shè)備也可以正常運(yùn)行。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及循環(huán)冷卻水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián) 合換熱系統(tǒng)。 一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0002] 在工業(yè)生產(chǎn)中往往需要冷卻水對(duì)工藝過程進(jìn)行換熱冷卻，對(duì)于溫度要求不高的工 藝過程，通常工廠僅采用冷卻塔及冷卻水池及相應(yīng)管道系統(tǒng)即可滿足需要。而有些特殊工 藝過程可能對(duì)溫度要求比較高，需要使用比一般冷卻水溫度更低的低溫冷卻水，這就需要 使用制冷機(jī)制備的冷凍水進(jìn)行換熱得到低溫冷卻水。由于低溫冷卻水與普通冷卻水溫度差 別較大，通常會(huì)設(shè)置一套單獨(dú)的小型循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，如附圖2所示。
[0003] 在工業(yè)生產(chǎn)中，通常要求在工藝區(qū)開始運(yùn)行前，公用工程系統(tǒng)要先運(yùn)行。對(duì)于低溫 冷卻水需求區(qū)來說，則要求先運(yùn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，再運(yùn)行制冷機(jī)，達(dá)到溫度要求時(shí)才能運(yùn) 行工藝過程。但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，制冷機(jī)的正常運(yùn)行需要有足夠的熱負(fù)荷，而在工藝過程 未運(yùn)行的情況下，工藝換熱無法給循環(huán)冷卻水提供熱負(fù)荷，同時(shí)循環(huán)冷卻水也就無法給制 冷機(jī)提供足夠的熱負(fù)荷，冷卻水溫度快速降低至與冷凍水換熱的極限溫度，導(dǎo)致冷凍水供 水及回水溫差不斷縮小，持續(xù)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致制冷機(jī)內(nèi)部結(jié)凍損壞。
[0004] 制冷機(jī)的正常運(yùn)行需要工藝區(qū)提供足夠的熱負(fù)荷，而在冷卻水系統(tǒng)未能正常運(yùn)行 的情況下，工藝區(qū)的運(yùn)行會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)，這就產(chǎn)生了矛盾。如兩者不能協(xié)調(diào)解決，將阻礙 正常的生產(chǎn)運(yùn)行。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型提供一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于 缺少熱負(fù)荷導(dǎo)致冷凍水供水及回水溫差不斷縮小，容易導(dǎo)致制冷機(jī)內(nèi)部結(jié)凍損壞且冷卻水 系統(tǒng)未能正常運(yùn)行冷卻水需求區(qū)的設(shè)備增加運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的問題。
[0006] 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、循環(huán) 冷凍水系統(tǒng)、換熱裝置；
[0008] 所述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔、循環(huán)冷卻水池、冷卻水循環(huán)泵、冷卻水用水單元 和管道；
[0009] 所述冷卻水用水單元包括低溫冷卻水需求區(qū)、常溫冷卻水需求區(qū)及制冷機(jī)；所述 循環(huán)冷凍水系統(tǒng)包括制冷機(jī)、冷凍水循環(huán)泵、補(bǔ)水箱、變頻補(bǔ)水泵及管道；
[0010] 所述循環(huán)冷卻水池連接冷卻水供水主管，所述冷卻水供水主管分支為第一冷卻水 供水管、第二冷卻水供水管和第三冷卻水供水管，所述第一冷卻水供水管連接常溫冷卻水 需求區(qū)，所述第二冷卻水供水管連接換熱裝置，所述第三冷卻水供水管連接制冷機(jī)，穿過制 冷機(jī)后再通過冷卻水回水管連接冷卻水回水主管；所述冷卻水循環(huán)泵設(shè)置在冷卻水供水主 管上； toon] 所述常溫冷卻水需求區(qū)通過常溫冷卻水回水管連接冷卻水回水主管，所述冷卻水 回水主管連接冷卻塔；所述換熱裝置連接低溫冷卻水供水管，所述低溫冷卻水供水管連接 低溫冷卻水需求區(qū)，所述低溫冷卻水需求區(qū)通過低溫冷卻水回水管與冷卻水回水主管連 接；所述制冷機(jī)通過冷凍水供水管與換熱裝置連接，所述冷凍水供水管穿過換熱裝置后再 通過冷凍水回水管連接所述制冷機(jī)；所述冷凍水循環(huán)泵設(shè)置在冷凍水回水管上；所述補(bǔ)水 箱通過補(bǔ)水管連接冷凍水回水管，所述變頻補(bǔ)水泵設(shè)置在補(bǔ)水管上。
[0012] 在上述技術(shù)方案中，所述冷卻水循環(huán)泵出口的冷卻水供水主管上和冷凍水回水管 上分別設(shè)置壓力及溫度顯示裝置；所述冷卻水回水主管、低溫冷卻水供水管、第三冷卻水供 水管、冷卻水回水管和冷凍水供水管上設(shè)有溫度顯示裝置。
[0013] 在上述技術(shù)方案中，所述冷卻塔內(nèi)部設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述冷卻塔還設(shè)有管道旁路。
[0014] 在上述技術(shù)方案中，所述變頻補(bǔ)水泵為定壓變頻補(bǔ)水泵。
[0015] 在上述技術(shù)方案中，所述換熱裝置為板式換熱器或管殼式換熱器。
[0016] 在上述技術(shù)方案中，所述制冷機(jī)為壓縮式制冷機(jī)或吸收式制冷機(jī)。
[0017] 在上述技術(shù)方案中，所述冷凍水循環(huán)泵為離心泵。
[0018] 本實(shí)用新型提供的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)可直接通過換熱裝置使冷 凍水與冷卻水進(jìn)行換熱，可以由循環(huán)冷卻水系統(tǒng)提供制冷機(jī)運(yùn)行的初始熱負(fù)荷，循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)水量相對(duì)較大，能提供足夠的熱負(fù)荷?？杀苊庵评錂C(jī)內(nèi)部?jī)鰮p，從而保證了冷卻水需 求區(qū)的設(shè)備也可以正常運(yùn)行。同時(shí)冷凍水直接對(duì)冷卻水進(jìn)行換熱得到低溫冷卻水，減少了 現(xiàn)有技術(shù)中獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)所需的管道設(shè)備。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)。
[0020] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，包括 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、循環(huán)冷凍水系統(tǒng)、板式換熱器23 ;
[0024] 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔1、循環(huán)冷卻水池2、冷卻水循環(huán)泵3、冷卻水用水單元 和管道；
[0025] 冷卻水用水單元包括低溫冷卻水需求區(qū)4、常溫冷卻水需求區(qū)5及壓縮式制冷機(jī) 6 ;循環(huán)冷凍水系統(tǒng)包括壓縮式制冷機(jī)6、離心泵7、補(bǔ)水箱8、定壓變頻補(bǔ)水泵9及管道；
[0026] 循環(huán)冷卻水池2連接冷卻水供水主管10,冷卻水供水主管10分支為第一冷卻水供 水管11、第二冷卻水供水管12和第三冷卻水供水管13,第一冷卻水供水管11連接常溫冷 卻水需求區(qū)5,第二冷卻水供水管12連接板式換熱器23,第三冷卻水供水管13連接壓縮式 制冷機(jī)6,穿過壓縮式制冷機(jī)6后再通過冷卻水回水管14連接冷卻水回水主管15 ;冷卻水 循環(huán)泵3設(shè)置在冷卻水供水主管10上；
[0027] 常溫冷卻水需求區(qū)5通過常溫冷卻水回水管16連接冷卻水回水主管15,冷卻水回 水主管15連接冷卻塔1 ;板式換熱器23連接低溫冷卻水供水管17,低溫冷卻水供水管17 連接低溫冷卻水需求區(qū)4,低溫冷卻水需求區(qū)4通過低溫冷卻水回水管18與冷卻水回水主 管15連接；壓縮式制冷機(jī)6通過冷凍水供水管19與板式換熱器23連接，冷凍水供水管19 穿過板式換熱器23后再通過冷凍水回水管20連接所述壓縮式制冷機(jī)6 ;所述離心泵7設(shè) 置在冷凍水回水管20上；補(bǔ)水箱8通過補(bǔ)水管21連接冷凍水回水管20,定壓變頻補(bǔ)水泵9 設(shè)置在補(bǔ)水管21上。
[0028] 冷卻水循環(huán)泵3出口的冷卻水供水主管10上和冷凍水回水管20上分別設(shè)置壓力 及溫度顯示裝置；冷卻水回水主管15、低溫冷卻水供水管17、第三冷卻水供水管13、冷卻水 回水管14和冷凍水供水管19上設(shè)有溫度顯示裝置。
[0029] 冷卻塔1內(nèi)部設(shè)有風(fēng)機(jī)，冷卻塔還設(shè)有管道旁路22。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，包括 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、循環(huán)冷凍水系統(tǒng)、管殼式換熱器23 ;
[0032] 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔1、循環(huán)冷卻水池2、冷卻水循環(huán)泵3、冷卻水用水單元 和管道；
[0033] 冷卻水用水單元包括低溫冷卻水需求區(qū)4、常溫冷卻水需求區(qū)5及吸收式制冷機(jī) 6 ;循環(huán)冷凍水系統(tǒng)包括吸收式制冷機(jī)6、離心泵7、補(bǔ)水箱8、定壓變頻補(bǔ)水泵9及管道；
[0034] 循環(huán)冷卻水池2連接冷卻水供水主管10,冷卻水供水主管10分支為第一冷卻水供 水管11、第二冷卻水供水管12和第三冷卻水供水管13,第一冷卻水供水管11連接常溫冷 卻水需求區(qū)5,第二冷卻水供水管12連接管殼式換熱器23,第三冷卻水供水管13連接吸收 式制冷機(jī)6,穿過吸收式制冷機(jī)6后再通過冷卻水回水管14連接冷卻水回水主管15 ;冷卻 水循環(huán)泵3設(shè)置在冷卻水供水主管10上；
[0035] 常溫冷卻水需求區(qū)5通過常溫冷卻水回水管16連接冷卻水回水主管15,冷卻水 回水主管15連接冷卻塔1 ;管殼式換熱器23連接低溫冷卻水供水管17,低溫冷卻水供水管 17連接低溫冷卻水需求區(qū)4,低溫冷卻水需求區(qū)4通過低溫冷卻水回水管18與冷卻水回水 主管15連接；吸收式制冷機(jī)6通過冷凍水供水管19與管殼式換熱器23連接，冷凍水供水 管19穿過管殼式換熱器23后再通過冷凍水回水管20連接所述吸收式制冷機(jī)6 ;所述離心 泵7設(shè)置在冷凍水回水管20上；補(bǔ)水箱8通過補(bǔ)水管21連接冷凍水回水管20,定壓變頻 補(bǔ)水泵9設(shè)置在補(bǔ)水管21上。
[0036] 冷卻水循環(huán)泵3出口的冷卻水供水主管10上和冷凍水回水管20上分別設(shè)置壓力 及溫度顯示裝置；冷卻水回水主管15、低溫冷卻水供水管17、第三冷卻水供水管13、冷卻水 回水管14和冷凍水供水管19上設(shè)有溫度顯示裝置。
[0037] 冷卻塔1內(nèi)部設(shè)有風(fēng)機(jī)，冷卻塔還設(shè)有管道旁路22。
[0038] 本實(shí)用新型的冷凍水可直接通過換熱器與冷卻水進(jìn)行換熱。制冷機(jī)的正常運(yùn)行需 要有穩(wěn)定的熱負(fù)荷，傳統(tǒng)工藝中單獨(dú)設(shè)有獨(dú)立的低溫冷卻水系統(tǒng)，而工藝正常運(yùn)行前無法 產(chǎn)生足夠的熱負(fù)荷，低溫冷卻水溫度不斷降低，制冷機(jī)冷凍水供回水溫差不斷縮小，如果持 續(xù)運(yùn)行制冷機(jī)內(nèi)部可能會(huì)結(jié)凍損壞。而本實(shí)用新型可以由冷卻水系統(tǒng)提供制冷機(jī)運(yùn)行的初 始熱負(fù)荷，冷卻水系統(tǒng)水量相對(duì)較大，能提供足夠的熱負(fù)荷。同時(shí)冷凍水直接對(duì)冷卻水進(jìn)行 換熱得到低溫冷卻水，減少了現(xiàn)有技術(shù)中獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)所需的管道設(shè)備。
[0039] 本實(shí)用新型設(shè)有多處溫度顯示裝置，可根據(jù)低溫冷卻水供水溫度及回水主管溫度 的變化來調(diào)整制冷機(jī)冷凍水供水溫度，同時(shí)根據(jù)冷卻水供回水溫度情況決定是否開啟冷水 塔風(fēng)機(jī)及制冷機(jī)，可有效降低能源消耗。
[0040] 最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限 制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì) 本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：包括循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、循環(huán) 冷凍水系統(tǒng)、換熱裝置（23); 所述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔（1)、循環(huán)冷卻水池（2)、冷卻水循環(huán)泵（3)、冷卻水用 水單元和管道； 所述冷卻水用水單元包括低溫冷卻水需求區(qū)（4)、常溫冷卻水需求區(qū)（5)及制冷機(jī) (6);所述循環(huán)冷凍水系統(tǒng)包括制冷機(jī)￠)、冷凍水循環(huán)泵（7)、補(bǔ)水箱（8)、變頻補(bǔ)水泵（9) 及管道； 所述循環(huán)冷卻水池（2)連接冷卻水供水主管（10)，所述冷卻水供水主管（10)分支為第 一冷卻水供水管（11)、第二冷卻水供水管（12)和第三冷卻水供水管（13)，所述第一冷卻水 供水管（11)連接常溫冷卻水需求區(qū)（5)，所述第二冷卻水供水管（12)連接換熱裝置（23)， 所述第三冷卻水供水管（13)連接制冷機(jī)（6)，穿過制冷機(jī)（6)后再通過冷卻水回水管（14) 連接冷卻水回水主管（15);所述冷卻水循環(huán)泵（3)設(shè)置在冷卻水供水主管（10)上； 所述常溫冷卻水需求區(qū)（5)通過常溫冷卻水回水管（16)連接冷卻水回水主管（15)，所 述冷卻水回水主管（15)連接冷卻塔（1);所述換熱裝置（23)連接低溫冷卻水供水管（17)， 所述低溫冷卻水供水管（17)連接低溫冷卻水需求區(qū)（4)，所述低溫冷卻水需求區(qū)（4)通過 低溫冷卻水回水管（18)與冷卻水回水主管（15)連接；所述制冷機(jī)（6)通過冷凍水供水管 (19)與換熱裝置（23)連接，所述冷凍水供水管（19)穿過換熱裝置（23)后再通過冷凍水回 水管（20)連接所述制冷機(jī)￠);所述冷凍水循環(huán)泵（7)設(shè)置在冷凍水回水管（20)上；所述 補(bǔ)水箱（8)通過補(bǔ)水管（21)連接冷凍水回水管（20)，所述變頻補(bǔ)水泵（9)設(shè)置在補(bǔ)水管 (21)上。
2. 如權(quán)利要求1所述的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述冷卻水 循環(huán)泵（3)出口的冷卻水供水主管（10)上和冷凍水回水管（20)上分別設(shè)置壓力及溫度顯 示裝置；所述冷卻水回水主管（15)、低溫冷卻水供水管（17)、第三冷卻水供水管（13)、冷卻 水回水管（14)和冷凍水供水管（19)上設(shè)有溫度顯示裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述的冷卻 塔（1)內(nèi)部設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述冷卻塔還設(shè)有管道旁路（22)。
4. 如權(quán)利要求1所述的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述變頻補(bǔ) 水泵（9)為定壓變頻補(bǔ)水泵。
5. 如權(quán)利要求1所述的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述換熱裝 置（23)為板式換熱器或管殼式換熱器。
6. 如權(quán)利要求1所述的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述制冷機(jī) (6)為壓縮式制冷機(jī)或吸收式制冷機(jī)。
7. 如權(quán)利要求1所述的冷凍水與循環(huán)冷卻水聯(lián)合換熱系統(tǒng)，其特征在于：所述冷凍水 循環(huán)泵（7)為離心泵。
【文檔編號(hào)】F28D21/00GK203848732SQ201320891981
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】莫志朋, 徐劍平, 陳琪 申請(qǐng)人:北京首鋼朗澤新能源科技有限公司