本发明属于空调系统冷却技术领域，涉及一种生活空调系统与工艺空调系统联合冷却装置。
背景技术：
在一些工业园区内，往往同时存在用于生产车间温度调控的工艺空调系统以及用于办公室或住宅区温度调控的生活空调系统，无论是生活空调系统还是工艺空调系统，一般都是通过冷冻水进行循环制冷，而释放出冷量之后的冷冻水又在冷冻机内由冷却塔循环水重新提供冷量，进行循环制冷。然而，由于生活空调系统和工艺空调系统的运行参数往往不同，如制冷量、冷冻水流量等，因此，生活空调系统和工艺空调系统中的冷却机构无法交叉使用，只能各自独立运行。当其中一个系统中冷冻水的冷却量需求增加时，往往只能添置新的冷却机构，以提供更多的冷量，因而增加了装置成本；而若只是临时需要增加某个系统中冷冻水的冷却量，添置新的冷却机构后，在解决了临时需求之后，便会造成新添置的冷却机构闲置，没有充分利用所有的装置，浪费了装置资源。
技术实现要素：
本发明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工作方式灵活的生活空调系统与工艺空调系统联合冷却装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种生活空调系统与工艺空调系统联合冷却装置，该装置包括生活空调冷却单元、工艺空调冷却单元以及分别与生活空调冷却单元、工艺空调冷却单元相连通的备用单元，该备用单元与生活空调冷却单元之间设有生活空调冷却段回水管、生活空调冷却段供水管，并通过生活空调冷却段回水管及生活空调冷却段供水管与生活空调冷却单元相连通，所述的备用单元与工艺空调冷却单元之间设有工艺空调冷却段回水管、工艺空调冷却段供水管，并通过工艺空调冷却段回水管及工艺空调冷却段供水管与工艺空调冷却单元相连通。备用单元既可用于为生活空调系统提供冷量，又可用于为工艺空调系统提供冷量。通过备用单元工作模式及运行参数的切换，当与生活空调冷却段回水管、生活空调冷却段供水管连通时，备用单元作为生活空调冷却单元的延伸单元，与生活空调冷却单元一起为生活空调系统提供冷量；当与工艺空调冷却段回水管、工艺空调冷却段供水管连通时，备用单元作为工艺空调冷却单元的延伸单元，与工艺空调冷却单元一起为工艺空调系统提供冷量。
所述的生活空调冷却单元包括与生活空调冷却水回水相连通的生活空调冷却水回水管、与生活空调冷却水供水相连通的生活空调冷却水供水管、分别与生活空调冷却水回水管及生活空调冷却水供水管相连通的生活空调冷冻机以及为生活空调冷冻机中的生活空调冷却水提供冷量的生活空调冷却水制冷机构，所述的生活空调冷却水回水管与生活空调冷却段回水管相连通，所述的生活空调冷却水供水管与生活空调冷却段供水管相连通。生活空调冷却水经生活空调冷却水回水管进入生活空调冷冻机中，由生活空调冷却水制冷机构提供冷量后，经生活空调冷却水供水管返回至生活空调系统中，为生活空调系统提供冷量；当备用单元作为生活空调冷却单元的延伸单元时，生活空调冷却水一部分经生活空调冷却段回水管进入备用单元中得到冷量，之后经生活空调冷却段供水管与生活空调冷却水供水管中的生活空调冷却水汇合后，一起返回至生活空调系统中，为生活空调系统提供冷量。
所述的生活空调冷却水制冷机构包括生活空调冷却塔及生活空调冷却塔循环水管，该生活空调冷却塔循环水管的一端与生活空调冷却塔的底部相连通，另一端经生活空调冷冻机与生活空调冷却塔的顶部相连通。生活空调冷却塔的内部设有填料，生活空调冷却塔循环水在生活空调冷冻机中换热升温后，返回至生活空调冷却塔内进行降温。
所述的工艺空调冷却单元包括与工艺空调冷却水回水相连通的工艺空调冷却水回水管、与工艺空调冷却水供水相连通的工艺空调冷却水供水管、分别与工艺空调冷却水回水管及工艺空调冷却水供水管相连通的工艺空调冷冻机以及为工艺空调冷冻机中的工艺空调冷却水提供冷量的工艺空调冷却水制冷机构，所述的工艺空调冷却水回水管与工艺空调冷却段回水管相连通，所述的工艺空调冷却水供水管与工艺空调冷却段供水管相连通。工艺空调冷却水经工艺空调冷却水回水管进入工艺空调冷冻机中，由工艺空调冷却水制冷机构提供冷量后，经工艺空调冷却水供水管返回至工艺空调系统中，为工艺空调系统提供冷量；当备用单元作为工艺空调冷却单元的延伸单元时，工艺空调冷却水一部分经工艺空调冷却段回水管进入备用单元中得到冷量，之后经工艺空调冷却段供水管与工艺空调冷却水供水管中的工艺空调冷却水汇合后，一起返回至工艺空调系统中，为工艺空调系统提供冷量。
所述的工艺空调冷却水制冷机构包括工艺空调冷却塔及工艺空调冷却塔循环水管，该工艺空调冷却塔循环水管的一端与工艺空调冷却塔的底部相连通，另一端经工艺空调冷冻机与工艺空调冷却塔的顶部相连通。工艺空调冷却塔的内部设有填料，工艺空调冷却塔循环水在工艺空调冷冻机中换热升温后，返回至工艺空调冷却塔内进行降温。
所述的备用单元包括分别与生活空调冷却段回水管及工艺空调冷却段回水管相连通的备用冷冻机冷却水回水管、分别与生活空调冷却段供水管及工艺空调冷却段供水管相连通的备用冷冻机冷却水供水管、分别与备用冷冻机冷却水回水管及备用冷冻机冷却水供水管相连通的备用冷冻机以及为备用冷冻机中的备用冷冻机冷却水提供冷量的备用冷冻机冷却水制冷机构。生活空调冷却段回水管或工艺空调冷却段回水管中的空调冷却水经备用冷冻机冷却水回水管进入备用冷冻机中得到冷量，之后依次经备用冷冻机冷却水供水管、生活空调冷却段供水管或工艺空调冷却段供水管返回至生活空调系统或工艺空调系统中，为生活空调系统或工艺空调系统提供冷量。
所述的备用冷冻机冷却水制冷机构包括备用冷却塔及备用冷却塔循环水管，该备用冷却塔循环水管的一端与备用冷却塔的底部相连通，另一端经备用冷冻机与备用冷却塔的顶部相连通。备用冷却塔的内部设有填料，备用冷却塔循环水在备用冷冻机中换热升温后，返回至备用冷却塔内进行降温。
所述的备用冷却塔循环水管上分别设有备用冷却塔循环水池及备用冷却塔循环水管变频增压泵。由于生活空调系统与工艺空调系统的运行参数不同，因此，通过备用冷却塔循环水管变频增压泵改变备用冷却塔循环水的循环流量，使备用冷却塔循环水具有不同的温度及制冷性能，满足不同空调系统中空调冷却水的制冷需求。当备用冷却塔循环水的循环总量需要调节，可将多余的备用冷却塔循环水储备在备用冷却塔循环水池中，或从备用冷却塔循环水池中得到更多的备用冷却塔循环水，以满足实际需求。当不需要启用备用单元，备用单元处于闲置状态时，可将备用冷却塔循环水储存在备用冷却塔循环水池中，避免备用冷却塔循环水管与静止的备用冷却塔循环水长时间接触，造成备用冷却塔循环水管腐蚀生锈或结垢等。
所述的生活空调冷却段回水管、生活空调冷却段供水管、工艺空调冷却段回水管、工艺空调冷却段供水管上分别设有生活空调冷却段回水管电动控制阀、生活空调冷却段供水管电动控制阀、工艺空调冷却段回水管电动控制阀、工艺空调冷却段供水管电动控制阀。各个电动控制阀分别控制相应水管的通断，当备用单元作为生活空调冷却单元的延伸单元时，仅生活空调冷却段回水管电动控制阀、生活空调冷却段供水管电动控制阀开启，使生活空调冷却段回水管及生活空调冷却段供水管内水路畅通；当备用单元作为工艺空调冷却单元的延伸单元时，仅工艺空调冷却段回水管电动控制阀、工艺空调冷却段供水管电动控制阀开启，使工艺空调冷却段回水管及工艺空调冷却段供水管内水路畅通。
所述的生活空调冷却段回水管、工艺空调冷却段回水管上分别设有生活空调冷却段回水管变频增压泵、工艺空调冷却段回水管变频增压泵。变频增压泵能够调节相应水管内水流量及水压，以满足生活空调系统或工艺空调系统的需求。
生活空调冷却单元、工艺空调冷却单元及备用单元中，各个冷却水制冷机构为冷却水提供冷量的具体过程为：冷冻机利用液体汽化吸热的原理进行制冷，即冷冻机压缩机对气态冷媒(R134a，即1,1,1,2-四氟乙烷)进行压缩，提高气态冷媒压力(即提高了冷媒饱和温度)，高温高压的气态冷媒进入冷冻机冷凝器中被温度相对较低的冷却塔循环水冷却，液化为高压低温的液态冷媒；液态冷媒流经冷冻机节流阀后压力降低(即降低了冷媒的饱和温度)，低温低压的液态冷媒进入冷冻机蒸发器中汽化，吸收了温度相对较高的冷却水的热量，对冷却水进行降温，之后高温低压的气态冷媒再次被冷冻机压缩机吸入形成闭式循环，从而达到制取低温冷却水的目的，低温冷却水再返回生活空调系统或工艺空调系统进行制冷。
本发明在实际应用时，分别通过生活空调冷却段回水管电动控制阀、生活空调冷却段供水管电动控制阀、工艺空调冷却段回水管电动控制阀、工艺空调冷却段供水管电动控制阀的开启或关闭，调节相应水管的通断，使备用单元作为生活空调冷却单元的延伸单元，为生活空调系统提供更多的冷量，或作为工艺空调冷却单元的延伸单元，为工艺空调系统提供更多的冷量，满足不同的实际需求。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)在生活空调冷却单元与工艺空调冷却单元之间设置备用单元，能够根据生活空调系统或工艺空调系统的实际制冷需求，灵活切换工作模式，不仅能够分别满足生活空调系统、工艺空调系统的制冷需求，同时减少了生活空调系统和工艺空调系统中冷却机构的总数量，既降低了装置成本，又避免了装置的闲置浪费，充分利用了所有的装置，提高了装置的有效利用率；
2)备用单元的切换方式简单，只需要改变相应水管的通断，并调节备用单元的运行参数，即可使备用单元快速适应生活空调冷却单元或工艺空调冷却单元的工作状态，节约了模式切换的时间，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图中标记说明：
1—生活空调冷却段回水管、2—生活空调冷却段供水管、3—工艺空调冷却段回水管、4—工艺空调冷却段供水管、5—生活空调冷却水回水管、6—生活空调冷却水供水管、7—生活空调冷冻机、8—生活空调冷却塔、9—生活空调冷却塔循环水管、10—工艺空调冷却水回水管、11—工艺空调冷却水供水管、12—工艺空调冷冻机、13—工艺空调冷却塔、14—工艺空调冷却塔循环水管、15—备用冷冻机冷却水回水管、16—备用冷冻机冷却水供水管、17—备用冷冻机、18—备用冷却塔、19—备用冷却塔循环水管、20—备用冷却塔循环水池、21—备用冷却塔循环水管变频增压泵、22—生活空调冷却段回水管电动控制阀、23—生活空调冷却段供水管电动控制阀、24—工艺空调冷却段回水管电动控制阀、25—工艺空调冷却段供水管电动控制阀、26—生活空调冷却段回水管变频增压泵、27—工艺空调冷却段回水管变频增压泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明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，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种生活空调系统与工艺空调系统联合冷却装置，该装置包括生活空调冷却单元、工艺空调冷却单元以及分别与生活空调冷却单元、工艺空调冷却单元相连通的备用单元，该备用单元与生活空调冷却单元之间设有生活空调冷却段回水管1、生活空调冷却段供水管2，并通过生活空调冷却段回水管1及生活空调冷却段供水管2与生活空调冷却单元相连通，备用单元与工艺空调冷却单元之间设有工艺空调冷却段回水管3、工艺空调冷却段供水管4，并通过工艺空调冷却段回水管3及工艺空调冷却段供水管4与工艺空调冷却单元相连通。
其中，生活空调冷却单元包括与生活空调冷却水回水相连通的生活空调冷却水回水管5、与生活空调冷却水供水相连通的生活空调冷却水供水管6、分别与生活空调冷却水回水管5及生活空调冷却水供水管6相连通的生活空调冷冻机7以及为生活空调冷冻机7中的生活空调冷却水提供冷量的生活空调冷却水制冷机构，生活空调冷却水回水管5与生活空调冷却段回水管1相连通，生活空调冷却水供水管6与生活空调冷却段供水管2相连通。生活空调冷却水制冷机构包括生活空调冷却塔8及生活空调冷却塔循环水管9，该生活空调冷却塔循环水管9的一端与生活空调冷却塔8的底部相连通，另一端经生活空调冷冻机7与生活空调冷却塔8的顶部相连通。
工艺空调冷却单元包括与工艺空调冷却水回水相连通的工艺空调冷却水回水管10、与工艺空调冷却水供水相连通的工艺空调冷却水供水管11、分别与工艺空调冷却水回水管10及工艺空调冷却水供水管11相连通的工艺空调冷冻机12以及为工艺空调冷冻机12中的工艺空调冷却水提供冷量的工艺空调冷却水制冷机构，工艺空调冷却水回水管10与工艺空调冷却段回水管3相连通，工艺空调冷却水供水管11与工艺空调冷却段供水管4相连通。工艺空调冷却水制冷机构包括工艺空调冷却塔13及工艺空调冷却塔循环水管14，该工艺空调冷却塔循环水管14的一端与工艺空调冷却塔13的底部相连通，另一端经工艺空调冷冻机12与工艺空调冷却塔13的顶部相连通。
备用单元包括分别与生活空调冷却段回水管1及工艺空调冷却段回水管3相连通的备用冷冻机冷却水回水管15、分别与生活空调冷却段供水管2及工艺空调冷却段供水管4相连通的备用冷冻机冷却水供水管16、分别与备用冷冻机冷却水回水管15及备用冷冻机冷却水供水管16相连通的备用冷冻机17以及为备用冷冻机17中的备用冷冻机冷却水提供冷量的备用冷冻机冷却水制冷机构。备用冷冻机冷却水制冷机构包括备用冷却塔18及备用冷却塔循环水管19，该备用冷却塔循环水管19的一端与备用冷却塔18的底部相连通，另一端经备用冷冻机17与备用冷却塔18的顶部相连通。备用冷却塔循环水管19上分别设有备用冷却塔循环水池20及备用冷却塔循环水管变频增压泵21。
生活空调冷却段回水管1、生活空调冷却段供水管2、工艺空调冷却段回水管3、工艺空调冷却段供水管4上分别设有生活空调冷却段回水管电动控制阀22、生活空调冷却段供水管电动控制阀23、工艺空调冷却段回水管电动控制阀24、工艺空调冷却段供水管电动控制阀25。生活空调冷却段回水管1、工艺空调冷却段回水管3上分别设有生活空调冷却段回水管变频增压泵26、工艺空调冷却段回水管变频增压泵27。
装置在实际应用时，分别通过生活空调冷却段回水管电动控制阀22、生活空调冷却段供水管电动控制阀23、工艺空调冷却段回水管电动控制阀24、工艺空调冷却段供水管电动控制阀25的开启或关闭，调节相应水管的通断，使备用单元作为生活空调冷却单元的延伸单元，为生活空调系统提供更多的冷量，或作为工艺空调冷却单元的延伸单元，为工艺空调系统提供更多的冷量，满足不同的实际需求。
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发明。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，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。