一种透析器生产车间的循环冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及血液净化的生产制造领域，尤其涉及一种透析器生产车间的循环冷却系统。


背景技术：

2.血液净化不仅可用于治疗药物中毒、尿毒症、肾脏疾病、免疫系统疾病等，而且可用于许多慢性、顽固性、疑难性疾病的治疗。血液透析是血液净化技术的一种，血液透析时需要使用透析器作为耗材，透析器的生产包括多个工艺步骤，且涉及多个生产设备，例如瓶装灌装机、中空纤维膜纺丝机、灭菌机、干燥机等，这些生产设备的长期运行会产生大量的热量，因此需要采用冷却液体对上述的生产设备及时进行冷却，以使得透析器生产设备能够处于安全的温度范围。
3.例如，在透析器的生产车间内设置一条管路，冷却用的液体可以在管路内流动，该管路为待冷却管路，通常待冷却管路需要与冷水机组连通，冷水机组可以将温度较高的液体冷却形成温度较低的液体，冷却后的液体回到待冷却管路中，通过待冷却管路对生产车间进行降温。
4.为了满足透析器生产车间的冷却降温需求，通常采用增大冷水机组的数量和功率的方法来满足冷却的需求，现有的这种方式虽然能够满足透析器生产车间的冷却降温需求，但是会导致极大的电能损耗，并且增加了电能损耗成本，导致透析器的冷却成本较高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种能够有效降低能耗的透析器生产车间的循环冷却系统。
6.为了实现上述的目的，本实用新型提供的透析器生产车间的循环冷却系统包括设置于透析器生产车间的至少一条待冷却管路，待冷却管路的两端分别为回水端与供水端，回水端与回水管路连通，供水端与供水管路连通；其中，回水管路与供水管路之间连接有第一冷却回路以及第二冷却回路，第一冷却回路与第二冷却回路并联，第一冷却回路设置有冷水机组，第二冷却回路设置有蓄冷水槽，第一冷却回路与第二冷却回路在进水端设置有第二阀门，第一冷却回路与第二冷却回路在出水端设置有第九阀门。
7.由上述方案可见，在循环冷却系统设置了两条并联的冷却回路，第一冷却回路设置有冷水机组，第二冷却回路设置有蓄冷水槽，因此可以可选择的利用冷水机组或者蓄冷水槽的方式进行冷却，例如在夏季温度较高时，采用冷水机组进行冷却，而冬季温度较低时，采用蓄冷水槽进行冷却，充分利用自然冷却的功能，从而降低对透析器生产车间进行冷却所消耗的能耗，以达到节省能耗和提高液体冷却效率的目的。
8.并且，由于在第一冷却回路与第二冷却回路在进水端设置有第二阀门，第一冷却回路与第二冷却回路在出水端设置有第九阀门，通过这两个阀门可以控制两条冷却回路的切换，使得两条冷却回路的切换非常方便，提高循环冷却系统应用的便利性。
9.一个优选的方案是，冷水机组的进水口连接至第一冷却支路的第一端，第一冷却支路的第二端通过第一三通阀连接回水管路，冷水机组的出水口连接第二冷却支路的第一端，第二冷却支路的第二端通过第二三通阀接供水管路；蓄冷水槽的进水口连接至回水管路，蓄冷水槽的出水口连接至供水管路。
10.由此可见，两条冷却回路均连通至回水管路以及供水管路，通过共用回水管路以及供水管路的方式可以降低循环冷却系统管路布置的复杂性，降低循环冷却系统的制造成本。
11.进一步的方案是，第一冷却支路设置有第一冷冻泵以及第一阀门，第一阀门设置于第一冷冻泵与冷水机组的进水口之间；回水管路上还设置有蓄冷泵，其中蓄冷泵设置于第一三通阀和蓄冷水槽的进水口之间；回水管路上还设置有第二阀门，第二阀门设置于第一三通阀和蓄冷泵之间；供水管路上还设置有放冷泵，放冷泵设置于第二三通阀和蓄冷水槽的出水口之间；供水管路上还设置有第三阀门，第三阀门设置于放冷泵和第二三通阀之间。
12.可见，通过在不同的管路上设置不同的泵，可以确保冷水机组与蓄冷水槽的稳定工作，进而确保管路内液体的顺畅流动，且通过多个阀门控制液体的流动，能够确保循环冷却系统在不同的工作模式之间切换。
13.更进一步的方案是，回水管路与供水管路之间还连接有第三冷却回路，第三冷却回路与第二冷却回路并联；第三冷却回路包括用于将蓄冷泵旁路的第一旁流支路以及用于将放冷泵旁路的第二旁流支路，还包括用于将蓄冷水槽旁路的第三旁流支路。
14.由此可见，第三冷却回路可以将蓄冷泵、放冷泵旁路，在冬天温度极低的情况下，可以直接通过蓄冷水槽对液体进行降温，从而进一步降低循环冷却系统的能耗。
15.更进一步的方案是，第一旁流支路的第一端通过第三三通阀连接至回水管路，第三三通阀设置于蓄冷泵和蓄冷水槽的进水口之间；第一旁流支路的第二端通过第四三通阀连接至回水管路；第一旁流支路上还设置有第四阀门；第二旁流支路的第一端通过第五三通阀连接至供水管路，第五三通阀设置于放冷泵和第二三通阀之间；第二旁流支路的第二端通过第六三通阀连接至供水管路；第二旁流支路上设置有第五阀门。
16.这样，通过多个阀门或者三通阀可以实现冷却用的液体在第二冷却回路或者第三冷却回路之间的切换。
17.更进一步的方案是，第一旁流支路与第二旁流支路之间通过第三旁流支路连通。
18.优选的，第三旁流支路的第一端通过第七三通阀连接至供水管路，第七三通阀设置于放冷泵和蓄冷水槽的出水口之间；第三旁流支路的第二端通过第八三通阀连接至回水管路，第八三通阀设置于蓄冷泵和蓄冷水槽的进水口之间；第三旁流支路上设置有第六阀门。
19.可见，通过第三旁流支路将第一旁流支路与第二旁流支路之间连通，并且通过多个阀门实现对第三旁流支路的控制，可以灵活的实现第二冷却回路或者第三冷却回路之间的切换。
20.更进一步的方案是，冷水机组包括冷却塔和制冷主机，制冷主机的第一进水口连接至第一冷却支路的第一端，制冷主机的第一出水口连接至冷却塔的进水口，冷却塔的出水口连接至制冷主机的第二进水口，制冷主机的第二出水口连接至第二冷却支路的第一
端。
21.本实用新型使用冷却塔为冷水机组提供冷却源，当制冷主机通过第一进水口接入液体时，制冷主机将液体和冷却源进行热量交换，以使得液体能够实现实时降温功能。
22.更进一步的方案是，冷水机组包括第一温度传感器和流量调节阀；第一温度传感器设置于透析器生产车间并用于检测透析器生产车间的平均温度；流量调节阀设置于第一三通阀和回水端之间，流量调节阀根据平均温度调节回水管路中的液体流量。
23.可见，通过对透析器生产车间的温度进行检测，进而通过流量调节阀来调节回水管路中的液体流量，从而提供足够的液体，一方面能够避免生产车间温度过高的问题，另一方面也可以避免因液体流量过大而导致的能耗浪费。
24.更进一步的方案是，循环冷却系统包括补液仓、补液支路、抽水电机；补液支路的第一端通过第五三通阀连接至回水管路，第五三通阀设置在第一三通阀和回水端之间；补液支路的第二端接补液仓的出水口；抽水电机设置在补液支路上。
25.由于补液仓可以预先存储一定容量的液体，补液支路可以从补液仓中抽取液体并运送至回水管路中，以实现回水管路中的补液功能，进而弥补液体在循环回路中出现的液体损失或者满足循环回路中流量增大的需求。
附图说明
26.图1是本实用新型透析器生产车间的循环冷却系统的结构框图。
27.以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
28.本实用新型的透析器生产车间的循环冷却系统用于对透析器生产车间内的生产设备进行降温，例如对瓶装灌装机、中空纤维膜纺丝机、灭菌机、干燥机等设备进行降温。参见图1，透析器生产车间的循环冷却系统包括一条或者多条待冷却的管路11，用于冷却的液体可以在待冷却的管路11内流动。本实施例中，用于冷却的液体是水，当然，也可以使用其他液体。液体在待冷却管路11内流动时，可以与透析器生产车间内的生产设备进行热交换，从而降低生产设备的温度，进而将生产车间的温度降低。
29.每一条待冷却的管路11的第一端连接至回水端13，待冷却的管路11的第二端连接至供水端14。用于冷却的液体从供水端14流入待冷却管路11，并且从回水端13流出，因此，供水端14的液体温度较低，而回水端13的液体是经过热交换后的液体，温度较高。液体从回水端13流出后，将进入第一冷却回路、第二冷却回路或者第三冷却回路，液体在第一冷却回路、第二冷却回路或者第三冷却回路内被冷却，再次回到供水端14，实现液体的循环。
30.回水端13连接至回水管路29，供水端14连接至供水管路15，第一冷却回路、第二冷却回路、第三冷却回路均位于回水管路29与供水管路15之间。在回水端13设置有第三温度传感器24、第二流量计26，第三温度传感器24用于检测回水端13内液体温度，第二流量计26用于检测从回水端13流进回水管路29的液体流量。此外，并且在回水管路29上设置有流量调节阀25。在供水端14设置有第二温度传感器16、第一流量计45，第二温度传感器16用于检测供水端14内液体温度，第一流量计45用于检测从供水管路15流进供水端14的液体流量。
31.第一冷却回路是设置有冷水机组的回路，冷水机组包括冷却塔30和制冷主机36，
第一冷却回路包括第一冷冻泵42、第一冷却支路41、冷却主机36、第二冷冻泵35、第三冷却支路33、冷却塔30、第四冷却支路32以及第二冷却支路43。具体的，第一冷冻泵42的进水口通过第一三通阀t1连接至回水管路29，第一冷冻泵42的出水口与第一冷却支路41的第二端连通，制冷主机36的第一进水口39连接至第一冷却支路41的第一端，在第一冷却支路41上设置有第一阀门z1。制冷主机36的第一出水口37与冷却塔30的进水口34连通，具体的，制冷主机36的第一出水口37与第二冷冻泵35的进水口连通，第二冷冻泵35的出水口与第三冷却支路33连通，冷却塔30的进水口34与第三冷却支路33连通，并且，在第三冷却支路33设置有第十一阀门z11。
32.冷却塔30的出水口31通过第四冷却支路32连接至制冷主机36的第二进水口38，制冷主机38的第二出水口40连接至第二冷却支路43的第一端。并且，在第二冷却支路43上设置有第十阀门z10。第二冷却支路43的第二端通过第二三通阀t2连接至供水管路15。
33.本实施例中，制冷主机36的第一进水口39为冷水机组的进水口，制冷主机36的第二出水口40为冷水机组的出水口，冷却塔30为冷水机组提供冷却源，当液体从制冷主机36的第一进水口39流进冷水机组时，制冷主机36将液体和冷却源进行热量交换，这样，通过冷却塔30和制冷主机36相互配合使用，可以使得液体能够实现实时降温。
34.本实施例中，液体在第一冷却回路流动的过程如下：待冷却管路11的液体从回水端13流出后，经过回水管路29并经过第一三通阀t1后，流进第一冷冻泵42，并经过制冷主机36、第二冷冻泵35、冷却塔30再次进入制冷主机36，然后经过第二冷却支路43、第二三通阀t2连接至供水管路15，冷却后的液体回到供水端14，并流入待冷却管路11，从而形成循环。
35.第二冷却回路是设置有蓄冷水槽的回路，第二冷却回路包括蓄冷泵64、蓄冷水槽60以及放冷泵65，回水管路29通过第十一三通阀t11连接至蓄冷泵64的进水口，蓄冷泵64的出水口与蓄冷水槽60的进水口61连通，蓄冷水槽60的出水口62与放冷泵65的进水口连通，放冷泵65的出水口通过第五三通阀t5连接至供水管路15。本实施例中，蓄冷水槽60具有一定的容量，通过蓄冷水槽60能够存储一定容量的液体，此外，在回水管路设置的蓄冷泵64能够运送温度很低的液体，比如通过蓄冷泵能够运送80℃以下温度的液体，以使得蓄冷水槽60的进水口能够正常地接入液体。
36.在冬季温度较低的时候，可以控制第一三通阀t1与第十一三通阀t11的开关状态，使得液体不经过第一冷却回路而流经第二冷却回路，即待冷却管路11的液体从回水端24流出后，经过回水管路29并经过第十一三通阀t11后，依次流经蓄冷泵64、蓄冷水槽60以及放冷泵65后，回到供水管路15，并回到供水端14，并流入待冷却管路11，从而形成循环。优选的，在回水管路15上设置有第九阀门z9，具体的，第九阀门z9设置在第五三通阀t5与第二三通阀t2之间。
37.从图1可以看出，第一冷却回路与第二冷却回路在进水端设置有第二阀门z2，而第一冷却回路与第二冷却回路在出水端设置有第九阀门z9，其中第二阀门z2位于第一三通阀t1与第十一三通阀t11之间，第九阀门z9位于第五三通阀t5与第二三通阀t2之间。
38.第三冷却回路是一条旁流回路，使得液体既不流经冷水机组，又不流经蓄冷水槽60，因此，第三冷却回路与第二冷却回路并联。具体的，第三冷却回路包括第一旁流支路51、第二旁流支路52以及第三旁流支路53。从图1可以看出，第一旁流支路51与蓄冷泵64并联，因此第一旁流支路51用于将蓄冷泵64旁路，第二旁流支路52与放冷泵65并联，因此第二旁
流支路55用于将放冷泵65旁路，第三旁流支路53与蓄冷水槽60并联，因此第三旁流支路53用于将蓄冷水槽60旁路。并且，第一旁流支路51与第二旁流支路52之间通过第三旁流支路53连通。
39.更具体的，第一旁流支路51的第一端通过第三三通阀t3连接至回水管路29，第三三通阀t3设置于蓄冷泵64的出水口和蓄冷水槽60的进水口61之间。第一旁流支路51的第二端通过第四三通阀t4连接至回水管路29，第四三通阀t4设置于蓄冷泵64与第十一三通阀t11之间。此外，第一旁流支路51上还设置有第四阀门z4。
40.此外，第二旁流支路52的第一端通过第五三通阀t5连接至供水管路15，第五三通阀t5设置于放冷泵65和第二三通阀t5之间，第二旁流支路52的第二端通过第六三通阀t6连接至供水管路15，且第二旁流支路52上设置有第五阀门z5。
41.第三旁流支路53的第一端通过第七三通阀t7连接至供水管路15，第七三通阀t7设置于放冷泵65和蓄冷水槽60的出水口之间，且第三旁流支路53的第二端通过第八三通阀t8连接至回水管路29，第八三通阀t8设置于蓄冷泵64和蓄冷水槽60的进水口之间。此外，第三旁流支路53上设置有第六阀门z6。
42.另外，该循环冷却系统还可以设置第四旁流支路44，从图1可以看出，第四旁流支路44的第一端通过第十三通阀t10连接至第二冷却支路43，第十三通阀t10设置在第二冷却支路43上，且第四旁流支路44的第二端通过第十一三通阀t11连接至回水管路29上，在第四旁流支路44上设置有第八阀门z8。
43.该循环冷却系统还设置有补液仓21、补液支路28以及抽水电机23，补液支路28的第一端通过第五三通阀t5连接至回水管路29，第五三通阀t5设置在第一三通阀t1和回水端13之间。并且，补液支路28的第二端连接至补液仓21的出水口22，而抽水电机23设置在补液支路28上。优选的，在补液仓21可以预先存储一定容量的液体，当抽水电机23在运转时，补液支路28从补液仓21中抽取液体并运送至回水管路29中，以实现回水管路29的补液功能。
44.该循环冷却系统还设置有回水仓18以及送液支路17，回水仓18的进水口19连接至送液支路17的第一端，送液支路17的第二端通过第九三通阀t9连接至供水管路15，第九三通阀t9设置于第二三通阀t2与供水端14之间。并且，在送液支路17上还设置有第七阀门z7。这样，当循环冷却系统中存在过多的液体时，可以打开第七阀门z7，液体可以通过送液支路17流进回水仓18，以解决液体过多的问题。
45.优选的，在供水管路15上设置有第三阀门z3，第三阀门z3设置于供水端14和第二三通阀t2之间。
46.本实施例的循环冷却系统可以工作在制冷模式或者蓄冷模式，具体的，工作在制冷模式时，关闭第二阀门z2，并打开第一阀门z1、第三阀门z3，此时，待冷却管路11、回水端13、第一冷冻泵42、第一阀门z1、冷水机组、第二冷却支路43、供水端14形成一个循环回路，由于第二阀门z2关闭，因此蓄冷水槽60并不进入循环回路。该回路为第一冷却回路，该回路使用冷水机组对液体进行降温，这种模式主要是适用于夏天，尤其是对于透析器生产车间的降温需求加大情况，由于冷水机组处于工作状态，因此，这种模式消耗的电能较大。
47.当循环冷却系统工作在蓄冷模式时，则关闭第一阀门z1，并打开第二阀门z2、第三阀门z3，此时，待冷却管路11、回水端13、回水管路29、蓄冷水槽60、供水管路15以及供水端14共同形成一个循环回路，该循环回路是第二冷却回路，此时，冷水机组不进入该循环回
路。在第二冷却回路中，由蓄冷水槽60将液体进行存储，由于液体在管路中进行传输和存储在蓄冷水槽60时，液体均会与外界环境中的温度进行热量交换，从而实现液体的自然降温。这种模式下主要适应于冬季较为寒冷并且透析器生产车间具有很大的降温需求的情形。由于这种模式下利用了外界自然环境的降温功能，无需开启冷水机组，可以大幅度降低电能的消耗。
48.进一步的，循环冷却系统还可以工作在自然冷却模式，具体的，关闭第一阀门z1，并且打开第二阀门z2、第四阀门z4、第六阀门z6、第五阀门z5、第三阀门z3，此时，待冷却管路11、回水端13、回水管路29、第一旁流支路51、第三旁流支路53、第二旁流支路52、供水管路15以及供水端14共同形成一个循环回路，该冷却回路是第三冷却回路，此时，冷水机组和蓄冷水槽60均不进入循环回路。并且，由于蓄冷泵64、放冷泵65也被旁路，因此，蓄冷泵64、放冷泵65也不会进入该循环回路。
49.自然冷却模式主要适用于冬季寒冷的环境，并且对于透析器生产车间的冷却需求并不是很大的情形，例如只需要将透析器生产车间的温度下降5℃，此时，只需要将待冷却管路11输出的液体经过回水管路29、供水管路15以及各条旁流支路即可，而无需利用冷水机组进行降温，也不需要使用蓄冷水槽60进行存储液体，这种模式可以大大降低透析器生产车间的循环冷却成本。
50.循环冷却系统还可以工作在备冷模式，在备冷模式下，将第一阀门z1、第三阀门z3、第八阀门z8、第二阀门z2打开，将第九阀门z9关闭，此时，待冷却管路11、回水端13、第一冷却支路41、制冷主机36、第二冷却支路43、供水管路15、供水端14共同形成循环回路。这样，当回水端13将液体输出至冷水机组的进水口时，通过冷水机组对液体进行降温、冷却后，一方面，将冷却后的液体通过第二冷却支路43输出至供水端14；另一方面，由于冷水机组对液体的降温后的液体可能会出现多余，则将多余的液体通过第四旁流支路44输出至蓄冷水槽60的进水口，以便于蓄冷水槽60能够将多余的液体进行存储，从而避免冷却后的液体被浪费的情况。
51.优选的，在透析器生产车间10内还设置有多个第一温度传感器21、22、23，多个第一温度传感器21、22、23用于检测透析器生产车间10的平均温度。并且，在回水管路29上设置有流量调节阀25，流量调节阀25设置于第一三通阀t1和回水端13之间，用于调节回水管路29中液体的流量。这样，透析器生产车间10的平均温度越高，往往需要增大回水管路29中液体的流量，待冷却管路11中液体的流量也就增加，降温效果更好，因此，本实施例需要根据多个第一温度传感器21、22、23所检测的温度来调节流量调节阀25的开度，进而调节回水管路29的液体流量。
52.更进一步的，循环冷却系统还设置有液压检测仪12，液压检测仪12设置在待冷却管路11上，液压检测仪12用于检测待冷却管路11中液体压力。通过液压检测仪12检测到待冷却管路11中液体压力，可以根据待冷却管路11中液体压力判断待冷却管路11中的液体流量是否处于液体压力正常状态。
53.由于本实用新型的循环冷却系统可以工作在多种不同的模式，例如工作在制冷模式、蓄冷模式、自然冷却模式以及备冷模式，可以根据外界的自然环境、生产车间的温度条件等切换至合适的模式，避免消耗大量的电能，降低透析器生产车间的降温同时，还能够降低透析器生产车间的降温成本。
54.当然，上述的方案只是本实用新型优选的实施方案，实际应用是还可以有更多的变化，例如，所使用的各个阀门具体类型、结构的改变，或者，多个第一温度传感器在车间内设置位置的改变等，这些改变都不影响本实用新型的实施，也应该包括在本实用新型的保护范围内。