专利名称：大温差工艺冷却水闭式自然冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及空调系统节能技术在工业领域大温差工艺冷却水系统的应用。
背景技术：
工业领域工艺冷却水系统，冷却水流量大，温差大，故冷却水系统的冷负荷大，冷负荷主要与产量有关，受室外环境温度的影响小，即使在室外环境温度很低的冬季，工艺冷却水系统的冷负荷仍然较大，故全年需要冷水机组制冷运行提供冷冻水，冷水机组运行能耗和运行费用高。如图I所示的目前工业领域大温差工艺冷却水系统流程示意图，主要包括大温差制冷主机I、蒸发器2、工艺设备3、冷冻水泵4、冷凝器5、冷却水泵6、开式冷却塔7，它们之间管路连接关系、位置关系皆为现有技术。大温差制冷主机I运行，其中的蒸发器2吸收工艺冷却水的热量，工艺冷却水被降温后供给工艺设备3，与工艺设备3进行热交换后，工艺冷却水温度升高再回到制冷主机中的蒸发器2进行降温。冷凝器5将上述制冷过程产生的冷凝热通过开式冷却塔7散发到大气中。本领域现有技术的公知常识供回水温差大于等于7V以上的工艺冷却水系统称为大温差工艺冷却水系统。供回水温差大于等于7V以上的制冷主机称为大温差制冷主机。供回水温差大于等于TC以上的闭式自然冷却节能装置称为大温差闭式自然冷却节能装置。
发明内容本实用新型的目的是实现对现有技术的大温差冷水机组为工艺设备提供冷冻水系统的改进，使获得节能效果。本实用新型提出的技术方案为系统包括安置于主机房内若干并列的大温差制冷主机、工艺设备、开式冷却塔、冷却水管路系统、冷却水泵，所述每个大温差制冷主机包括有蒸发器和冷凝器，其特征在于，该系统还包括大温差闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵、冷冻水管路系统、增压水泵、控制系统和两个电动两通阀，所述控制系统分别与大温差制冷主机、大温差闭式自然冷却节能装置、开式冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、增压水泵、电动两通阀相连接，各大温差制冷主机中的蒸发器、工艺设备、增压水泵、闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵依次通过冷冻水管路系统闭环连接，各大温差制冷主机中的冷凝器、冷却水泵、开式冷却塔依次通过冷却水管路系统闭环连接，所述大温差闭式自然冷却节能装置是由两个密闭循环冷却设备串联连接组合而成，所述每个密闭循环冷却设备的盘管内灌有冷却工质，所述两个电动两通阀分别安装于冷冻水管路系统两个支路上。[0015]本实用新型通过系统内增加大温差闭式自然冷却节能装置，突出的是，可实现在冬季该大温差闭式自然冷却装置与天然冷空气换热替代压缩制冷的冷水机组运行提供低温冷冻水，从而大大降低系统能耗，节能效果显著。本实用新型降低了原有系统的能耗和故障率，有良好的社会效益和经济效益。本实用新型专适用于工业领域工艺设备发热量大，全年需要运行制冷提供工艺冷却水，制冷主机系统冬季仍然需要运行制冷的应用场所。
图I为目前工业领域大温差工艺冷却水系统流程示意图。图2为本实用新型的原理流程示意图。标记说明大温差制冷主机I、蒸发器2、工艺设备3、冷冻水泵4、冷凝器5、冷却水泵6、开式冷却塔7、密闭循环冷却设备81、密闭循环冷却设备82、增压水泵9、电动两通阀 10、电动两通阀11、冷冻水管路系统12、冷却水管路系统13。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步介绍。如图2所示，本实用新型系统包括安置于主机房(图中未示)内若干并列的大温差制冷主机I、工艺设备3、开式冷却塔7、冷却水管路系统13、冷却水泵6，所述每个大温差制冷主机主要包括蒸发器2和冷凝器5等，其特征在于，还包括大温差闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵4、冷冻水管路系统12、增压水泵9、控制系统(图中未示)和两个电动两通阀(10、11)，它们的连接关系为所述控制系统分别与大温差制冷主机I、大温差闭式自然冷却节能装置、开式冷却塔7、冷却水泵6、冷冻水泵4、增压水泵9、电动两通阀(IO、11)的电控柜(图中未示)相连接，各大温差制冷主机I中的蒸发器2、工艺设备3、增压水泵9、大温差闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵4依次通过冷冻水管路系统闭环连接；冷冻水泵4安装于冷冻水管路系统12上用于负责冷冻水在若干并列蒸发器2与工艺设备3之间循环流动。各大温差制冷主机I中的冷凝器5、冷却水泵6、开式冷却塔7依次通过冷却水管路系统闭环连接；冷却水泵6安装于冷却水管路系统13上用于负责冷却水在若干并列冷凝器5和开式冷却塔7之间循环流动。所述开式冷却塔安装于主机房外通风良好的区域。所述工艺设备3在工厂车间的生产线上。所述大温差闭式自然冷却节能装置是由盘管内灌有冷却工质的两个密闭循环冷却设备81和82串联连接组合而成，前面一台密闭循环冷却设备81供回水温差为tb-ta= Δ IVC，后面一台密闭循环冷却设备82供回水温差为ta-t。= Δ T2°C，因此整个大温差闭式自然冷却节能装置，其大温差供回水温差= ATfAT2= tb- t。。单台密闭循环冷却设备由风机、喷淋水泵、换热铜管、填料、塔体等部件组成，为市售产品，该设备本身不是本实用新型对现有技术的贡献，此处设备本身结构不作具体介绍。工艺冷却水在闭式自然冷却节能装置的换热铜管内循环流动，不与室外空气接触，冷却水水质不会受到室外空气污染。冷却工质是通过盘管壁与喷淋水进行热交换，喷淋水在盘管表面和填料表面形成水膜，液体水蒸发带走热量，盘管内的流动工质被降温，从而使换热铜管内流动的工艺冷却水获得冷却降温。所述增压水泵9用于克服由于新增加冷冻水管路系统12、阀件和大温差闭式自然冷却节能装置而引起增加的水阻力。所述两个电动两通阀分别安装于冷冻水管路系统的两个分支管路上，其中电动两通阀10用于控制工艺冷却水由工艺设备3通向大温差闭式自然冷却节能装置(即由前后串接的密闭循环冷却设备81、82)的开或者关， 电动两通阀11用于控制工艺冷却水由工艺设备3直接通向蒸发器2的开或者关。所述控制系统通过电动两通阀10、电动两通阀11用来实现冷水机组单独运行制冷、大温差闭式自然冷却装置单独运行制冷、冷水机组与大温差闭式自然冷却装置联合运行制冷三种工作模式的自动切换。具体为当室外环境温度较高时，大温差闭式自然冷却节能装置的自然冷却效果不明显，在这种情况下，控制系统使电动两通阀10关闭、电动两通阀11打开、闭式自然冷却装置8不启动、大温差制冷主机I运行、冷冻水泵4运行、冷却水泵6运行、开式冷却塔7运行，工艺设备3出来的高温水经过大温差制冷主机I的各个蒸发器降温到工艺所需的温度。当室外环境温度较低时，大温差闭式自然冷却节能装置的自然冷却效果明显，在这种情况下，控制系统使电动两通阀10开启、电动两通阀11关闭、大温差闭式自然冷却节能装置运行、启动部分大温差制冷主机I运行、冷冻水泵4运行、冷却水泵6运行、开式冷却塔7运行，工艺设备3出来的高温水先经过大温差闭式自然冷却装置降低到一定温度，然后再经过大温差制冷主机I的蒸发器进一步降温到所需要的温度。大温差闭式自然冷却节能装置与大温差制冷主机I联合运行制冷，大温差闭式自然冷却节能装置的运行降低了制冷主机的运行负载，节省大温差制冷主机I的运行耗电和运行负载。当室外环境温度再进一步降低，大温差闭式自然冷却节能装置的自然冷却效果更加显著，在这种情况下，控制系统使电动两通阀10开启、电动两通阀11关闭，大温差闭式自然冷却节能装置独立运行，大温差制冷主机I停机，冷冻水泵4运行，冷却水泵6和开式冷却塔7停机，工艺设备出来的高温水经过大温差闭式自然冷却节能装置降低到工艺需要的温度。大温差闭式自然冷却节能装置独立运行替代压缩制冷的冷水机组运行提供低温冷冻水，冷却水泵和冷却塔也停止运行，大大降低系统能耗，节能效果显著。本实用新型在原有冷水机组提供工艺冷却水的基础增加了大温差闭式自然冷却节能装置、增压水泵、用于切换工作模式的电动两通阀、冷冻水管路系统和控制系统，从原来仅有单一的冷水机组提供工艺冷却水系统变成了大温差闭式自然冷却节能装置与冷水机组联合运行提供工艺冷却水，或大温差闭式自然冷却节能装置独立运行提供工艺冷却水。根据工艺设备的总冷负荷和工艺冷却水的供回水温差来确定需要配置的大温差闭式自然冷却节能装置的规格。
权利要求1.一种大温差工艺冷却水闭式自然冷却系统，其特征在于，该系统包括安置于主机房内若干并列的大温差制冷主机、工艺设备、开式冷却塔、冷却水管路系统、冷却水泵，所述每个大温差制冷主机包括有蒸发器和冷凝器，其特征在于，该系统还包括大温差闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵、冷冻水管路系统、增压水泵、控制系统和两个电动两通阀， 所述控制系统分别与大温差制冷主机、大温差闭式自然冷却节能装置、开式冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵、增压水泵、电动两通阀相连接， 各大温差制冷主机中的蒸发器、工艺设备、增压水泵、闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵依次通过冷冻水管路系统闭环连接， 各大温差制冷主机中的冷凝器、冷却水泵、开式冷却塔依次通过冷却水管路系统闭环 连接， 所述大温差闭式自然冷却节能装置是由两个密闭循环冷却设备串联连接组合而成，所述每个密闭循环冷却设备的盘管内灌有冷却工质， 所述两个电动两通阀分别安装于冷冻水管路系统两个支路上。
专利摘要本实用新型涉及空调系统节能技术在工业领域工艺冷却水系统的应用。大温差工艺冷却水闭式自然冷却系统各大温差制冷主机中的蒸发器、工艺设备、增加水泵、闭式自然冷却节能装置、冷冻水泵依次通过冷冻水管路系统闭环连接，各大温差制冷主机中的冷凝器、冷却水泵、开式冷却塔依次通过冷却水管路系统闭环连接，所述大温差闭式自然冷却节能装置是由两个盘管内灌有冷却工质的密闭循环冷却设备前、后串联连接组合而成，总供回水温差为两者之和。本实用新型大大降低系统能耗，节能效果显著，具有良好的社会效益和经济效益，专适用于工业领域工艺设备发热量大，全年需要运行制冷提供工艺冷却水，大温差制冷主机系统冬季仍然需要运行制冷的应用场所。
文档编号F25B49/00GK202770088SQ20122041400
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者韩超, 董陈卫, 刘竹 申请人:上海阿尔西空调系统服务有限公司