CN217031659U - 一种高温热水分级自冷却循环*** - Google Patents

Abstract

一种高温热水分级自冷却循环***，包括溴化锂吸收式机组、水水换热器、一级冷却水泵、高温冷却塔和常规冷却塔；溴化锂吸收式机组包括发生器、冷凝器、吸收器和蒸发器；发生器的进水口连接热水进水管路，发生器的热水出水端连接水水换热器的热水进口，水水换热器和溴化锂吸收式机组的冷却水入口连接冷却水电动三通阀和一级冷却水泵，一级冷却水泵的入口分别连接高温冷却塔和常规冷却塔。本实用新型能够根据室外环境湿球温度的高低选择性的调节冷却水电动三通阀的流量和流向，既能保证高温冷却塔不会造成结软垢、填料软化，又能节省冷却电耗，还能节省电制冷补冷运行电耗和降低配电投资成本。

Description

一种高温热水分级自冷却循环***

技术领域

本实用新型涉及一种冷却循环***，特别是一种高温热水分级自冷却循环***。

背景技术

在工业生产过程中，往往需要将60~80℃以上的水通过冷却的方式降温到20~30℃以下循环使用，常用方法主要有以下两种：

第一种方式：如图1所示：热水（比如65℃）通过高温冷却塔1直接散热后降温至20~30℃；然而当环境湿球温度比较高时，冷却水无法降温至30℃以下，此时需要采用电制冷机4来进行辅助降温，即在高温冷却塔1侧加入水水换热器3，水水换热器3的换热管进出口端连接电制冷机4，水水换热器的壳程进口端经冷却水泵2连接高温冷却塔1的输出端，电制冷机4还与常规冷却塔5双向连接，且常规冷却塔的输出端经冷却水泵6连接电制冷机4。热水经高温冷却塔降温后进入水水换热器内，与电制冷机进行热交换，则使热水进一步降温至30℃以下。

此种降温方式采用高温冷却塔与电制冷机辅助降温的形式，大部分热量通过高温冷却塔进行降温，不足部分采用补冷的方式，***热水温差大、流量小，降低了整个***冷却水泵的能耗。在冬季冷却水温度比较低的情况下，可以直接通过高温冷却降温就能实现。然而该***的主要缺点是：（1）由于进入冷却塔的热水温度非常高，常规的冷却塔高于55℃容易出现填料软化和塔内结硬垢问题。而高温冷却塔为开式***，热水直接与空气接触，空气中一些微生物或有害物质容易进入热水循环***，造成结软垢。（2）在环境湿球温度高时，需要采用电制冷机进行补冷，增加了相关设备（如冷却水泵、电制冷等）及管道，需要增加以上设备的配电投资等。

第二种方式：如图2所示：该***由热水型溴化锂吸收式机组、水水换热器5、常规冷却塔6、冷却水泵7共同组成，其中热水型溴化锂吸收式机组包括发生器1、冷凝器2、吸收器3和蒸发器4。本***利用60~80℃的热水进入溴化锂吸收式机组的发生器1驱动机组运行，降温后再进入水水换热器5被冷却水降温，最后进入溴化锂吸收式机组的蒸发器降温到20~30℃。水水换热器5壳程内的介质则与常规冷却塔6之间进行循环。

该***直接采用热水来驱动机组，不需要像图1中配置电制冷机，节省了运行费用和配电投资；热水循环通过水水板式换热器与冷却水***隔开，热水***不会结垢等优点。但该***的缺点在于：在冬季冷却水温度比较低时，本***不能像图1那样通过高温冷却塔来直接降温，这样就会造成两个***的冷却水流量差别比较大。比如以65/25℃的热水，图1中高温冷却塔1的冷却水（65/25℃）流量为图2中常规冷却塔6的冷却水（37/30℃）流量的5.7倍，实际两种方案冷却水泵的耗电相差5倍，若长期运行，将造成***耗电量大幅上升。

因此，针对上述两种方式，本申请亟需解决的技术问题是：如何在防止热水***结垢和减少设备配电投资的基础之上，还能解决***在冬季运行过程中冷却水泵不节能的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足从而提供一种节能效果好，耗电小，防热水结垢的高温热水分级自冷却循环***。

本实用新型的技术方案是：一种高温热水分级自冷却循环***，包括溴化锂吸收式机组、水水换热器、一级冷却水泵、高温冷却塔和常规冷却塔；溴化锂吸收式机组包括发生器、冷凝器、吸收器和蒸发器；所述发生器的进水口连接热水进水管路，发生器的热水出水端连接水水换热器的热水进口，水水换热器的热水出口连接蒸发器的进水口；所述水水换热器和溴化锂吸收式机组的冷却水入口连接冷却水电动三通阀和一级冷却水泵，所述一级冷却水泵的入口分别连接高温冷却塔和常规冷却塔。

进一步，所述蒸发器的出水口连接热水出水管路。

进一步，所述常规冷却塔和高温冷却塔的出水口经一级冷却水泵分成两条支路，一条支路连接溴化锂吸收式机组的吸收器的冷却水入口；另一条支路连接水水换热器的冷却水入口。

进一步，所述水水换热器的冷却水出口连接高温冷却塔；溴化锂吸收式机组冷凝器的冷却水出口连接常规冷却塔。

进一步，所述高温冷却塔和常规冷却塔并联或串联连接。

进一步，所述高温冷却塔与常规冷却塔的并联连接模式为：水水换热器的冷却水出口与高温冷却塔的进水口之间加设一管道，管道上设有第一关断阀，水水换热器的冷却水出口与冷凝器的冷却水出口之间也加设一管道，管道上设有第二关断阀。

进一步，所述高温冷却塔与常规冷却塔的串联连接模式为：高温冷却塔的出水口与常规冷却塔的进水口之间设有二级冷却水泵，高温冷却塔的出水口与一级冷却水泵之间设有第三关断阀。

进一步，所述蒸发器的出水口端设有温度传感器。

进一步，所述冷却水电动三通阀的控制与蒸发器出水口端的温度通过控制器联动控制。

进一步，所述高温冷却塔和常规冷却塔采用变频冷却风机；所述冷却水泵为变频冷却水泵或多泵组合。

本实用新型的有益效果：能够根据室外环境湿球温度的高低选择性的调节冷却水电动三通阀流量和流向，既能保证热水***不会造成结软垢、高温冷却塔填料不会软化，又能提高冷却水温度低时运行过程降低冷却水流量，节省冷却电耗，另外还能够节省电制冷补冷运行电耗和降低配电投资成本。

附图说明

图1是现有技术第一种方式的结构示意图；

图2是现有技术第二种方式的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1的结构示意图；

图4是本实用新型实施例2双冷却塔并联型的结构示意图。

图5是本实用新型实施例3双冷却塔串联型的结构示意图。

附图标识说明：

1.发生器；2.冷凝器；3.吸收器；4.蒸发器；5.水水换热器；6.冷却水电动三通阀；7. 高温冷却塔；8.常规冷却塔；9. 一级冷却水泵；10. 二级冷却水泵；11. 第一关断阀；12.第二关断阀；13.第三关断阀。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

如图3所示：一种高温热水分级自冷却循环***，包括溴化锂吸收式机组、水水换热器5、高温冷却塔7和常规冷却塔8；溴化锂吸收式机组包括发生器1、冷凝器2、吸收器3和蒸发器4；冷凝器2与吸收器3之间相连通，发生器1与蒸发器4之间相连通。其中，发生器1的进水口连接热水进水管路，发生器1的热水出水端连接水水换热器5的热水进口；水水换热器5的冷却水入口与溴化锂吸收式机组的冷却水入口分别连接冷却水电动三通阀6的出口C端和B端，冷却水电动三通阀6的入口A端连接一级冷却水泵。水水换热器5的冷却水出口连接高温冷却塔；溴化锂吸收式机组冷凝器的冷却水出口连接常规冷却塔。

上述方案具有以下优点：本实施例在图2的基础之上增加了一冷却水电动三通阀和高温冷却塔，当室外环境湿球温度比较高时，高温冷却塔无法实现热水温度降低至需要温度，此时水水换热器出来的高温冷却水进入高温冷却塔降温；溴化锂吸收式机组的冷却水进入常规冷却塔降温；当室外环境湿球温度低，能实现高温冷却塔直接降温时，溴化锂吸收式机组停机，冷却水电动三通阀控制冷却水不进溴化锂吸收式机组，热水经水水换热器5与冷却水换热后，以高温冷却水的形式通入高温冷却塔降温。这样，一方面，相对图1而言，能够防止热水***结垢，因为热水不是直接进入高温冷却塔，而是进入溴化锂吸收式机组；另一方面，还能解决***在冬季运行过程中冷却水泵不节能的问题。

本实施例中，溴化锂吸收式机组的蒸发器4的出水口连接热水出水管路。即热水从发生器进入，作为发生器1的热源来驱动机组运行，在水水换热器5内进行热交换后进入蒸发器4进一步降温，并从蒸发器输出。

本实施例中，高温冷却塔7的出水口与常规冷却塔8的出水口经管道共同连接至一级冷却水泵9，一级冷却水泵9的出水端则如上述所述通过冷却水电动三通阀分成两条支路，一条支路连接吸收器3的冷却水入口；另一条支路连接水水换热器5的冷却水入口。一方面，本实施例只需设置一个一级冷却水泵9，相较图1而言，能够减少耗电量；另一方面，通过设置常规冷却塔，能够为溴化锂吸收式机组提供冷却水循环，并可根据需求选择性地为水水换热器提供冷却水循环；通过设置高温冷却塔，能够根据需求选择性地为水水换热器提供冷却水循环。

本实施例中，一级冷却水泵9优选为变频冷却水泵或多泵组合方式，高温冷却塔7和常规冷却塔8优选采用变频冷却风机，这样，可根据冷却水的温度变频控制，降低电耗。

本实施例中，蒸发器4的出水口端设有温度传感器，冷却水电动三通阀6的控制与蒸发器出水口端的温度通过控制器联动控制，例如：当检测到蒸发器出水口的水温过高时，则控制冷却水电动三通阀的阀门开度，使更多的冷却水经一级冷却水泵9进入溴化锂吸收式机组，少量的冷却水经一级冷却水泵进入水水换热器5，从而降低蒸发器热水出口温度。

本实施例的工作原理为：

当室外环境湿球温度比较高时，高温冷却塔7无法实现热水温度降低至需要温度，冷却水电动三通阀6控制进入水水换热器5和溴化锂吸收式机组的水流量。冷却水电动三通阀6的A、B、C端连通，水水换热器5与高温冷却塔7进行冷却水循环；溴化锂吸收式机组与常规冷却塔8进行冷却水循环。常规冷却塔8和高温冷却塔7内的冷却水分别进入水水换热器5内以及吸收器3内，60~80℃的热水进入溴化锂吸收式机组的发生器1驱动机组运行，降温后再进入水水换热器5被冷却水降温，最后进入溴化锂吸收式机组的蒸发器4降温到20~30℃，之后从蒸发器4输出。

当室外环境湿球温度能实现直接降温时，溴化锂吸收式机组停机，且冷却水电动三通阀6的C、A端连通，B、A端之间断开,水水换热器5与高温冷却塔7之间进行冷却水循环，由于溴化锂吸收式机组停机，而溴化锂吸收式机组与常规冷却塔8之间进行冷却水循环，那么常规冷却塔8无需启动，大大节约电耗；此时热水沿发生器1的换热管进入水水换热器5，与高温冷却塔输入的冷却水进行换热后，降温至20~30℃，之后沿蒸发器的换热管输出。

综上所述，本实施例能够根据室外环境湿球温度的高低选择性的开启冷却水电动三通阀的不同阀门，既能保证高温冷却塔不会造成结软垢，又能提高低温运行过程中冷却水泵的节能效果，而且能够大大降低耗电量，降低配电投资成本。

实施例2

如图4所示：与实施例1的区别在于，高温冷却塔7和常规冷却塔8采用并联模式连接。即水水换热器5的冷却水出口与高温冷却塔7的进水口之间加设一管道，管道上设有第一关断阀11，水水换热器5的冷却水出口与冷凝器的冷却水出口之间也加设一管道，管道上设有第二关断阀12，使得水水换热器5的冷却水出口经第二关断阀12连接冷凝器的冷却水出口，再经冷凝器的冷却水出口连接常规冷却塔8的进水口。在正常运行时，当第二关断阀12关闭、第一关断阀11打开，按图3流程运行；当第一关断阀11关闭、第二关断阀12打开，按图2流程运行。

实施例3

如图5所示：与实施例1的区别在于，高温冷却塔7和常规冷却塔8采用串联模式连接。即高温冷却塔7的出水口与常规冷却塔8的进水口之间设有二级冷却水泵10，高温冷却塔7的出水口与一级冷却水泵9之间设有第三关断阀13。***运行时，从水水换热器5输出的高温冷却水先进入高温冷却塔7降温，再经二级冷却水泵10进入常规冷却塔进行二次降温。第三关断阀13在单独使用高温冷却塔7降温就能达到效果的情况下打开，此时二级冷却水泵10和常规冷却塔8关闭，达到节省运行电耗的目的。

Claims (10)

1.一种高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，包括溴化锂吸收式机组、水水换热器、一级冷却水泵、高温冷却塔和常规冷却塔；溴化锂吸收式机组包括发生器、冷凝器、吸收器和蒸发器；所述发生器的进水口连接热水进水管路，发生器的热水出水端连接水水换热器的热水进口，水水换热器的热水出口连接蒸发器的进水口；所述水水换热器和溴化锂吸收式机组的冷却水入口连接冷却水电动三通阀和一级冷却水泵，所述一级冷却水泵的入口分别连接高温冷却塔和常规冷却塔。

2.根据权利要求1所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述蒸发器的出水口连接热水出水管路。

3.根据权利要求1或2所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述常规冷却塔和高温冷却塔的出水口经一级冷却水泵分成两条支路，一条支路连接溴化锂吸收式机组的吸收器的冷却水入口；另一条支路连接水水换热器的冷却水入口。

4.根据权利要求1或2所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述水水换热器的冷却水出口连接高温冷却塔；溴化锂吸收式机组冷凝器的冷却水出口连接常规冷却塔。

5.根据权利要求1或2所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述高温冷却塔和常规冷却塔并联或串联连接。

6.根据权利要求5所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述高温冷却塔与常规冷却塔的并联连接模式为：水水换热器的冷却水出口与高温冷却塔的进水口之间加设一管道，管道上设有第一关断阀，水水换热器的冷却水出口与冷凝器的冷却水出口之间也加设一管道，管道上设有第二关断阀。

7.根据权利要求5所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述高温冷却塔与常规冷却塔的串联连接模式为：高温冷却塔的出水口与常规冷却塔的进水口之间设有二级冷却水泵，高温冷却塔的出水口与一级冷却水泵之间设有第三关断阀。

8.根据权利要求1或2所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述蒸发器的出水口端设有温度传感器。

9.根据权利要求8所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述冷却水电动三通阀的控制与蒸发器出水口端的温度通过控制器联动控制。

10.根据权利要求1或2所述的高温热水分级自冷却循环***，其特征在于，所述高温冷却塔和常规冷却塔采用变频冷却风机；所述冷却水泵为变频冷却水泵或多泵组合。

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