CN208765140U - 一种冬季低能耗的制冷*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，包括开式冷却塔，开式冷却塔的出水管与循环冷却水箱的进水管连接，循环冷却水箱的出水管通过冷却水泵与冷水机组的冷凝器及水水板式热交换器冷却水侧的进水管连接，冷水机组的冷凝器及水水板式热交换器冷却水侧的出水管与开式冷却塔的进水管连接，冷水机组的蒸发器和水水板式热交换器冷冻水侧的进水管通过冷冻水泵与空调设备及工艺设备的出水管连接，空调设备及工艺设备的进水管与冷水机组的蒸发器及水水板式热交换器冷冻水侧的出水管连接。通过本实用新型的制冷***，在冬季工况下，不使用冷水机组便能满足工艺需求且提供工艺设备所需冷冻水。

Description

一种冬季低能耗的制冷***

技术领域

本实用新型涉及一种冬季低能耗的制冷***，可应用于化工、食品、造纸、轻工及机械等众多行业厂房项目中，在冬季工况有制冷需求时能够降低能耗，属于节能技术领域。

背景技术

随着经济的快速发展，在项目设计中满足生产需求的同时，对合理利用能源，提高能源利用效率也有着更高的要求。在部分工程项目中，由于一些生产工艺设备对于冷冻水的需求是常年性的，而非季节性，因此冷水机组需要全年运行。所以，如何建设高品质的工业厂房，如何在满足高标准工艺需求的同时做到节能环保，具有非常重要的意义，同样也是设计行业所需要解决的问题。

目前，工程项目设计中，以冷水机组提供冷源，动力专业锅炉提供热源的形式较为常见。夏季工况下，由冷水机组为空调设备和工艺设备同时提供冷冻水，同时满足室内环境和工艺设备的制冷需求；冬季工况下，由动力锅炉为空调设备提供热水，满足室内环境的供热需求，而此工况下冷水机组单独为工艺设备提供冷冻水以满足制冷需求，但是冬季冷冻水的总体需求量较少，这样的运行模式会造成冷水机组频繁启停，甚至会因为冷却水温度过低而导致冷水机组无法启动，这将增加冷水机组的损耗，减少使用寿命，同时也会产生较高的能耗。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决了冬季冷水机组无法启动，或频繁启停导致能耗过高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，包括开式冷却塔，开式冷却塔的出水管与循环冷却水箱的进水管连接，循环冷却水箱的出水管通过冷却水泵与冷水机组的冷凝器及水水板式热交换器冷却水侧的进水管连接，冷水机组的冷凝器及水水板式热交换器冷却水侧的出水管与开式冷却塔的进水管连接，冷水机组的蒸发器和水水板式热交换器冷冻水侧的进水管通过冷冻水泵与空调设备及工艺设备的出水管连接，空调设备及工艺设备的进水管与冷水机组的蒸发器及水水板式热交换器冷冻水侧的出水管连接。

优选地，所述的冷冻水泵与定压补水装置连接。

优选地，所述的空调设备及工艺设备的进出水管并联有压差旁通阀门组。

优选地，所述的冷水机组的蒸发器和冷凝器的出水管上设有蝶阀、开关型电动调节阀、温度计、压力表、流量开关；蒸发器和冷凝器的进水管上设温度计、压力表、蝶阀、泄水阀。

优选地，所述的水水板式热交换器的出水管上设有蝶阀、开关型电动调节阀、温度计、压力表、流量开关；水水板式热交换器的进水管上设有温度计、压力表、蝶阀、泄水阀。

优选地，所述的冷却水泵、冷冻水泵的进水管上设有蝶阀、温度计、泄水阀、Y型过滤器，Y型过滤器两侧设压力表；冷却水泵、冷冻水泵的出水管上设有蝶阀、温度计、压力表、泄水阀、止回阀。

优选地，所述的空调设备、工艺设备的进水管上设蝶阀；空调设备、工艺设备的出水管上设蝶阀及静态平衡阀。

优选地，所述的冷水机组至少设有1台，冷水机组产生的总制冷量与板换热交换量相同；冷却水泵的数量和冷冻水泵的数量均比冷水机组的数量多一台。

本实用新型的有益效果在于：在冬季室外环境下，具有较低的冷却水温度，并且工厂所需冷负荷较少，这会使冷水机组的冷凝压力较大幅度下降，影响冷水机组启动，若使用开式冷却塔冷却水通过水水板式热交换器间接为空调末端和工艺设备提供冷量，可能减少冷水机组在冬季的运行时间，降低能耗并延长其使用寿命。通过本实用新型的制冷***，在冬季工况下，不使用冷水机组便能满足工艺需求且提供工艺设备所需冷冻水。

附图说明

图1为一种冬季低能耗的制冷***的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本实用新型为一种冬季低能耗的制冷***，如图1所示，其主要由开式冷却塔1、循环冷却水箱2、三台冷却水泵(两用一备，即两台使用，一台备用)3～5、两台冷水机组6～7、一台水水板式热交换器8、三台冷冻水泵(两用一备)9～11，末端的空调设备12和工艺设备13以及定压补水装置15组成。冷水机组6、7包括冷凝器和蒸发器。

开式冷却塔1的出水管与循环冷却水箱2的进水管连接，循环冷却水箱2的出水管通过三台冷却水泵3、4、5与两台冷水机组6、7的冷凝器及水水板式热交换器8冷却水侧的进水管连接，两台冷水机组6、7的冷凝器及水水板式热交换器8冷却水侧的出水管与开式冷却塔1的进水管连接，两台冷水机组6、7的蒸发器和水水板式热交换器8冷冻水侧的进水管通过三台冷冻水泵9、10、11与空调设备12及工艺设备13的出水管连接，空调设备12及工艺设备13的进水管与两台冷水机组6、7的蒸发器及水水板式热交换器8冷冻水侧的出水管连接。三台冷冻水泵9、10、11与定压补水装置15连接。空调设备12及工艺设备13的进出水管并联有压差旁通阀门组14。

***中冷却水由开式冷却塔1输出至循环冷却水箱2，再通过三台冷却水泵3、4、5供至两台冷水机组6、7冷凝器或水水板式热交换器8冷却水侧，冷冻水由两台冷水机组6、7蒸发器或水水板式热交换器8冷冻水侧通过三台冷冻水泵9、10、11供至空调设备12及工艺设备13。

两台冷水机组6、7的蒸发器和冷凝器的出水管上设有蝶阀、开关型电动调节阀16～19、温度计22、压力表23、流量开关24，开关型电动调节阀用于不同季节切换使用冷水机组6、7及水水板式热交换器8；蒸发器和冷凝器的进水管上设有温度计22、压力表23、蝶阀、泄水阀25。

水水板式热交换器8的出水管上设蝶阀、开关型电动调节阀20～21、温度计22、压力表23、流量开关24，开关型电动调节阀用于不同季节切换使用冷水机组6、7及水水板式热交换器8；水水板式热交换器8的进水管上设温度计22、压力表23、蝶阀、泄水阀25。

冷却水泵3～5、冷冻水泵9～11的进水管上设蝶阀、温度计22、泄水阀25、Y型过滤器26，Y型过滤器26两侧设压力表23；冷却水泵3～5、冷冻水泵9～11的出水管上设蝶阀、温度计22、压力表23、泄水阀25、止回阀27。

空调设备12、工艺设备13的供水管(即进水管)上设蝶阀；空调设备12、工艺设备13的回水管(即出水管)上设蝶阀及静态平衡阀28，空调设备12、工艺设备13的两侧设置压差旁通阀门组14。

冬季制冷采用水水板式热交换器替8代冷水机组6、7供冷的方式，过渡季节制冷采用水水板式热交换器8与冷水机组结合的方式，以减少制冷能耗，提高能源的利用效率，延长冷水机组的使用寿命。

供冷模式切换，当室外温度较高，启动冷水机组6、7进入供冷模式；当室外温度较低，冷水机组6、7的输出负荷率小于等于50％时，可开启水水板式热交换器8进行供冷，同时冷水机组6、7制冷功耗缓慢减小，***进入水水板式热交换器8和冷水机组联合供冷模式，直至冷水机组停止工作后，完全进入水水板式热交换器8供冷模式。

水水板式热交换器8的使用在冬季能达到很好的节能效果，当空调末端和生产设备需要冷负荷时，可以直接采用现有开式冷却塔1、冷却水泵3～4、水水板式热交换器8及冷冻水泵9～10进行供冷，利用自然冷却水为冷源，节约运行费用，即在室外气温允许的条件下，引用开式冷却塔1的冷却水为冷源，通过增加水水板式热交换器8进行热交换后，使水温达到可以使用的条件。

冷水机组6、7的冷冻水和冷却水管路上各安装一个温度计22，分别控制冷却水泵3～4和冷冻水泵9～10的电动机频率，控制水流量，保持冷冻水供水温度恒定。

在夏季工况下，关闭开关型电动二通阀20、21，开启开关型电动二通阀16～19和两台冷水机组6、7。冷却水泵3～4、冷冻水泵9～10和冷水机组6、7一一对应，冷水机组6对应冷却水泵3和冷冻水泵9，冷水机组7对应冷却水泵4和冷冻水泵10，冷却水泵5和冷冻水泵11为备用水泵。夏季工况下空调设备制冷运行，空调设备12和工艺设备13所需冷冻水均由冷水机组6、7提供。

在过渡季节，关闭开关型电动二通阀18、19，开启开关型电动二通阀16、17、20、21和冷水机组6、水水板式热交换器8。冷却水泵3～4、冷冻水泵9～10和冷水机组6、水水板式热交换器8一一对应，冷水机组6对应冷却水泵3和冷冻水泵9，水水板式热交换器8对应冷却水泵4和冷冻水泵10，冷却水泵5和冷冻水泵11为备用水泵。过渡季节的情况下，空调冷负荷需求降低，所需工艺冷冻水总量减少，采用一台冷水机组6和水水板式热交换器8联合运行的模式。

在冬季工况下，关闭开关型电动二通阀16～19和冷水机组6、7，开启开关型电动二通阀20、21和水水板式热交换器8，水水板式热交换器8对应冷却水泵3、4和冷冻水泵9、10，冷却水泵5和冷冻水泵11为备用水泵。冬季工况下，室外温度较低，冷负荷需求量较少，空调设备制热运行，热水由动力锅炉提供，此时可以考虑利用开式冷却塔1的冷却水，通过水水板式热交换器8，工艺设备13所需冷冻水由冷却水换热所得，这种运行模式需要在特定的条件下，即开式冷却塔1的出水温度低于冷冻水的需求温度，而开式冷却塔1的出水温度受室外湿球温度的影响，一般考虑室外湿球温度+4.5℃为冷却塔的出水温度，4.5℃考虑了冷却塔的降温能力、管路温升、换热效率等一些因素。这样的运行模式减少冷水机组的运行时间，能达到节能环保的目的，同时也避免冷水机组频繁启停所带来的损耗。

本实用新型中的冷水机组至少设有1台，只要满足总制冷量＝板换热交换量即可。冷却水泵的数量和冷冻水泵的数量均与冷水机组的数量至少相同，为了防止意外损坏的情况，冷却水***和冷冻水***需各增设一台备用水泵，即冷却水泵的数量和冷冻水泵的数量均比冷水机组的数量多一台。

Claims (8)

1.一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，包括开式冷却塔(1)，开式冷却塔(1)的出水管与循环冷却水箱(2)的进水管连接，循环冷却水箱(2)的出水管通过冷却水泵与冷水机组的冷凝器及水水板式热交换器(8)冷却水侧的进水管连接，冷水机组的冷凝器及水水板式热交换器(8)冷却水侧的出水管与开式冷却塔(1)的进水管连接，冷水机组的蒸发器和水水板式热交换器(8)冷冻水侧的进水管通过冷冻水泵与空调设备(12)及工艺设备(13)的出水管连接，空调设备(12)及工艺设备(13)的进水管与冷水机组的蒸发器及水水板式热交换器(8)冷冻水侧的出水管连接。

2.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的冷冻水泵与定压补水装置(15)连接。

3.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的空调设备(12)及工艺设备(13)的进出水管并联有压差旁通阀门组(14)。

4.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的冷水机组的蒸发器和冷凝器的出水管上设有蝶阀、开关型电动调节阀、温度计(22)、压力表(23)、流量开关(24)；蒸发器和冷凝器的进水管上设温度计(22)、压力表(23)、蝶阀、泄水阀(25)。

5.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的水水板式热交换器(8)的出水管上设有蝶阀、开关型电动调节阀、温度计(22)、压力表(23)、流量开关(24)；水水板式热交换器(8)的进水管上设有温度计(22)、压力表(23)、蝶阀、泄水阀(25)。

6.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的冷却水泵、冷冻水泵的进水管上设有蝶阀、温度计(22)、泄水阀(25)、Y型过滤器(26)，Y型过滤器(26)两侧设压力表(23)；冷却水泵、冷冻水泵的出水管上设有蝶阀、温度计(22)、压力表(23)、泄水阀(25)、止回阀(27)。

7.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的空调设备(12)、工艺设备(13)的进水管上设蝶阀；空调设备(12)、工艺设备(13)的出水管上设蝶阀及静态平衡阀(28)。

8.如权利要求1所述的一种冬季低能耗的制冷***，其特征在于，所述的冷水机组至少设有1台，冷水机组产生的总制冷量与板换热交换量相同；冷却水泵的数量和冷冻水泵的数量均比冷水机组的数量多一台。