一种避免冷却塔盘管冻裂的余热再利用系统的制作方法

本实用新型属于余热再利用技术领域，涉及一种避免冷却塔盘管冻裂的余热再利用系统。

背景技术：

在厂区中，为了充分利用测功机等发热设备产生的热量，避免热量浪费，通常会设置一套余热再利用系统，利用水作为循环介质，将发热设备产生的热量输送至换热设备中，为空调、浴室等用热场合提供热量。余热再利用系统在工作过程中，当系统内循环水温在设定范围内时，不需要开启冷却塔来降低系统的循环水温，因而发热设备产生的热量通过板式热交换器等换热设备进行余热回收，用于生活用热水，比如浴室或生活空调使用；当系统内循环水温过高，超出设定范围后，为了保证系统的安全，必须开启冷却塔来把系统多余的热量散发出去。然而，当在冬季使用时，系统大部分时间会以余热回收再利用的形式将发热设备产生的热量输送至换热设备中，供用热设备使用，只有在少部分时间才有可能需要将热量通过冷却塔释放出去，这种方式存在的主要问题为：当冷却塔内长时间没有热量输入时，冷却塔盘管在室外很容易因低温环境而冻裂，导致设备的损坏，不仅影响了正常的生产过程，也造成了极大的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种避免冷却塔盘管冻裂的余热再利用系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种避免冷却塔盘管冻裂的余热再利用系统，该系统包括发热设备、与发热设备相连通的换热设备、分别与发热设备及换热设备相连通的冷却塔以及与冷却塔相连通的内循环加热机构，所述的冷却塔内设有冷却塔盘管，所述的内循环加热机构与冷却塔盘管相连通。当在冬季使用时，若冷却塔盘管内水温低至预设值时，内循环加热机构运行，对冷却塔盘管内的循环水进行加热，避免水温过低导致冷却塔盘管冻裂。

作为优选的技术方案，所述的冷却塔内设有温度传感器，实时监控冷却塔盘管内的水温。

进一步地，所述的发热设备为测功机。发热设备还可选用其它能够发热、产热的设备。

进一步地，所述的换热设备为板式热交换器。

进一步地，所述的发热设备与换热设备之间设有换热设备进水管及换热设备出水管，所述的发热设备通过换热设备进水管及换热设备出水管与换热设备相连通。发热设备内的热水经换热设备进水管进入换热设备中，与用热设备中的水或气体等媒介换热降温，之后经换热设备出水管流回至发热设备中重新加热。

进一步地，所述的换热设备出水管上设有换热设备出水管水泵。换热设备出水管水泵提供水循环的动力。

进一步地，所述的冷却塔与换热设备出水管之间设有冷却塔进水管及冷却塔出水管，所述的冷却塔通过冷却塔进水管及冷却塔出水管与换热设备出水管相连通。当需要开启冷却塔来降低系统的循环水温时，由换热设备流出至换热设备出水管中的循环水经冷却塔进水管进入冷却塔中，以进一步降低水温，之后经冷却塔出水管、换热设备出水管流回至发热设备中。

进一步地，所述的冷却塔出水管与换热设备出水管之间设有调节阀。调节阀能够调节水流，使换热设备出水管中的水直接流回至发热设备中，或经冷却塔冷却后流回至发热设备中。

作为优选的技术方案，所述的冷却塔进水管与换热设备出水管之间也设有调节阀。

进一步地，所述的调节阀为三通调节阀。

进一步地，所述的内循环加热机构包括分别与冷却塔进水管及冷却塔出水管相连通的内循环水管、设置在内循环水管上的加热水箱以及设置在内循环水管上的电动阀。当在冬季使用时，若冷却塔盘管内水温低至预设值时，电动阀开启，冷却塔盘管内的水流入内循环水管中，由加热水箱加热至预设温度后重新流回至冷却塔盘管内，避免水温过低导致冷却塔盘管冻裂。

进一步地，所述的内循环水管上还设有内循环水管水泵。内循环水管水泵提供水循环的动力。

作为优选的技术方案，该系统还包括控制器，以控制各电气元件的工作状态。当不需要冷却塔对循环水进行降温时，控制器发出信号，使加热水箱中的加热丝开始加热，同时内循环水管水泵开启，与室外冷却塔盘管形成一套小的循环系统，并保持系统的温度在零度以上(通常可以设置在10℃左右，根据系统所在地域可以适当进行温度调整)，从而达到防止冷却塔盘管冻裂的目的。

本实用新型在实际工作时，当系统内产生的热量过多(如换热设备未使用或者发热设备的产热过多而未能完全使用时，温度超过系统设定温度)时，调节阀调节水流，使换热设备出水管中的水经冷却塔中的冷却塔盘管散热冷却后流回至发热设备中；当在冬季极端低温时，由于空调、浴室等对热量的使用需求较大，不需要冷却塔对循环水进行散热降温，此时调节阀调节水流，使换热设备出水管中的水不经过冷却塔，而直接流回至发热设备中，同时，由于冷却塔盘管暴露在室外低温环境中，容易发生冷却塔盘管冻裂，此时，加热水箱中的加热丝开始加热，同时内循环水管水泵开启，冷却塔盘管内的水流入内循环水管中，由加热水箱加热至预设温度后重新流回至冷却塔盘管内，避免水温过低导致冷却塔盘管冻裂，从而防止冷却塔盘管冻裂的风险。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)通过增加内循环加热机构，能够在环境低温时开启以对冷却塔盘管内的水进行加热，维持冷却塔盘管内的水温高于零度，达到防止冷却塔盘管冻裂的目的；

2)易于对现有系统进行改造，工作量小，改造成本低，且内循环加热机构只需在冬季极端低温下使用，节约了能耗，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中标记说明：

1—发热设备、2—换热设备、3—冷却塔、4—冷却塔盘管、5—换热设备进水管、6—换热设备出水管、7—换热设备出水管水泵、8—冷却塔进水管、9—冷却塔出水管、10—调节阀、11—内循环水管、12—加热水箱、13—电动阀、14—内循环水管水泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种避免冷却塔盘管冻裂的余热再利用系统，包括发热设备1、与发热设备1相连通的换热设备2、分别与发热设备1及换热设备2相连通的冷却塔3以及与冷却塔3相连通的内循环加热机构，冷却塔3内设有冷却塔盘管4，内循环加热机构与冷却塔盘管4相连通。

其中，发热设备1为测功机。换热设备2为板式热交换器。

发热设备1与换热设备2之间设有换热设备进水管5及换热设备出水管6，发热设备1通过换热设备进水管5及换热设备出水管6与换热设备2相连通。换热设备出水管6上设有换热设备出水管水泵7。冷却塔3与换热设备出水管6之间设有冷却塔进水管8及冷却塔出水管9，冷却塔3通过冷却塔进水管8及冷却塔出水管9与换热设备出水管6相连通。冷却塔出水管9与换热设备出水管6之间设有调节阀10。调节阀10为三通调节阀。

内循环加热机构包括分别与冷却塔进水管8及冷却塔出水管9相连通的内循环水管11、设置在内循环水管11上的加热水箱12以及设置在内循环水管11上的电动阀13。内循环水管11上还设有内循环水管水泵14。

在实际工作时，当系统内产生的热量过多(如换热设备2未使用或者发热设备1的产热过多而未能完全使用时，温度超过系统设定温度)时，调节阀10调节水流，使换热设备出水管6中的水经冷却塔3中的冷却塔盘管4散热冷却后流回至发热设备1中；当在冬季极端低温时，由于空调、浴室等对热量的使用需求较大，不需要冷却塔3对循环水进行散热降温，此时调节阀10调节水流，使换热设备出水管6中的水不经过冷却塔3，而直接流回至发热设备1中，同时，由于冷却塔盘管4暴露在室外低温环境中，容易发生冷却塔盘管4冻裂，此时，加热水箱12中的加热丝开始加热，同时内循环水管水泵14开启，冷却塔盘管4内的水流入内循环水管11中，由加热水箱12加热至预设温度后重新流回至冷却塔盘管4内，避免水温过低导致冷却塔盘管4冻裂，从而防止冷却塔盘管4冻裂的风险。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。