1.本发明涉及一种带高温季补冷的闭式循环水系统，主要应用于空分等行业中压缩机的冷却过程。
背景技术：
2.在空分等行业中，为节省压缩机的功耗，一般通过多级压缩、级间冷却来实现等温压缩。目前压缩机级间冷却方案是：以循环水为载热介质，通过级间冷却器对高温空气进行冷却，冷却后的空气进入下一级压缩机继续加压；吸收高温气体热量的循环水通过凉水塔进行冷却，在凉水塔中与空气进行热质交换达到降温的目的；降温后的循环水再进入级间冷却器吸收高温空气的热量，完成循环。
3.由于凉水塔冷却循环水是开式循环，通过蒸发大量水的汽化潜热带走高温空气的热量，导致了循环水快速浓缩劣化，补水量大，在某些水资源缺少的地区，该冷却方案不具有推行的可能性；而表面蒸发空冷器采用闭式循环，避免了循环水与环境的直接接触，在降低水泵扬程的同时，可大大减少装置的补水量。
4.本发明通过干湿混合表面蒸发换热器和补冷冷水机组串联的方式，将吸收高温气体热量的循环水进行二次冷却，由干湿混合表面蒸发换热器进行循环水的初冷，高温季再经过补冷冷水机组进行再冷却，干湿混合表面蒸发换热器在高温段采用与空气的干式冷却，因而大大降低了蒸发水耗，循环水没有蒸发浓缩，并可满足不同空气温度下循环水的冷却要求，从而实现节能减耗的目的。
技术实现要素：
5.本发明的目的是提供一种带高温季补冷的闭式循环水系统，能够避免空气中杂质进入循环水系统，对循环水系统造成污染，也避免了换热器因结垢而损坏。
6.为了解决上述问题，本发明提供一种带高温季补冷的闭式循环水系统，它包括干湿混合表面蒸发换热器和补冷冷水机组，所述干湿混合表面蒸发换热器包括预冷管束、蒸发管束、冷却水泵、喷淋装置、除雾装置；补冷冷水机组包括循环介质压缩机、节流阀、节流阀、冷剂蒸发器和冷剂冷却器；所述被冷却单元由若干组压缩机前级、级间冷却器和压缩机后级组成；所述其他辅助装置由增压水泵、膨胀水箱和控制阀门组成。
7.作为优选：所述预冷管束位于蒸发管束的上方，预冷管束的输入端与膨胀水箱的输出端相连接，通过两侧进入的空气进行冷却，其输出端与蒸发管束的输入端相连接；所述蒸发管束由与冷却水进行热交换后的低温空气进行换热，与冷剂蒸发器相连接；所述冷却水泵连接于喷淋装置设置在预冷管束的下方，为循环水提供克服管路阻力损失的压力；所述除雾装置位于预冷管束的上方，去除空气中所夹带水滴。
8.作为优选：所述补冷冷水机组利用冷媒膨胀制冷，将循环水在冷媒蒸发器到冷却，所述冷媒压缩机加压后的高温气体输出端与冷媒冷却器输入端相连接实现冷媒的冷凝；所述节流阀、节流阀输入端连接于冷媒冷却器输出端，节流阀、节流阀输出端连接于冷媒蒸发
器的输入端；所述冷媒蒸发器的输出端连接于冷媒压缩机的输出端，该冷媒蒸发器中的冷媒为r410a、r123、r134a环保型制冷剂。
9.作为优选：所述预冷管束的输入端与膨胀水箱的输出端相连接，蒸发管束与冷剂蒸发器相连接；冷媒蒸发器的输出端连接于增压水泵的输入端，增压水泵的输出与压缩机间冷却器的输入端相连，压缩机间冷却器的输出端连接于膨胀水箱的输入端，其中预冷管束、膨胀水箱、蒸发管束、冷剂蒸发器相连接、增压水泵、压缩机间冷却器之间形成了完整的循环水的冷却系统。
10.本发明具有以下特点：1）本发明采用闭式循环水系统，大大降低了水耗，且循环水可采用脱盐水（特殊情况可以采用冷冻液），污垢系数《0.000172，氯离子浓度《50ppm，换热器可采用全铝管，降低了成本。
11.2）本发明中循环水系统的蒸发水量为零，无浓缩因子，循环水用量仅为常规水量的一半左右。
12.3）本发明中循环水泵的扬程25m足够，大大降低了水泵功耗。
13.4）本发明可满足不同空气温度下循环水的冷却要求，在空气温度较低时，由干湿混合表面蒸发换热器提供循环水的冷却冷量，不需要开冷水机组，降低了系统的运行能耗。
14.5）本发明中循环水的温降达16~20℃，可使级间冷却器的换热面积进一步减少，降低设备投资成本。
附图说明
15.图1所示为采用一种含干湿混合表面蒸发换热器的节水型压缩机级间冷却系统的流程示意图。
具体实施方式
16.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
17.如图1所示，本发明一种带高温季补冷的闭式循环水系统，它包括干湿混合表面蒸发换热器和补冷冷水机组，所述干湿混合表面蒸发换热器包括预冷管束1、蒸发管束2、冷却水泵3、喷淋装置4、除雾装置5；补冷冷水机组包括循环介质压缩机6、节流阀v1、节流阀v2、冷剂蒸发器7和冷剂冷却器8；所述被冷却单元由若干组压缩机前级9、级间冷却器10和压缩机后级11组成；所述其他辅助装置由增压水泵12、膨胀水箱13和控制阀门v3组成。
18.所述预冷管束1位于蒸发管束2的上方，预冷管束1的输入端与膨胀水箱13的输出端相连接，通过两侧进入的空气进行冷却，其输出端与蒸发管束2的输入端相连接；所述蒸发管束2由与冷却水进行热交换后的低温空气进行换热，与冷剂蒸发器7相连接；所述冷却水泵3连接于喷淋装置4设置在预冷管束1的下方，为循环水提供克服管路阻力损失的压力；所述除雾装置5位于预冷管束1的上方，去除空气中所夹带水滴。
19.所述补冷冷水机组利用冷媒膨胀制冷，将循环水在冷媒蒸发器7到冷却，所述冷媒压缩机6加压后的高温气体输出端与冷媒冷却器8输入端相连接实现冷媒的冷凝；所述节流阀v1、节流阀v2输入端连接于冷媒冷却器8输出端，节流阀v1、节流阀v2输出端连接于冷媒
蒸发器7的输入端；所述冷媒蒸发器7的输出端连接于冷媒压缩机6的输出端，该冷媒蒸发器7中的冷媒为r410a、r123、r134a环保型制冷剂。
20.所述预冷管束1的输入端与膨胀水箱13的输出端相连接，蒸发管束2与冷剂蒸发器7相连接；冷媒蒸发器7的输出端连接于增压水泵12的输入端，增压水泵12的输出与压缩机间冷却器10的输入端相连，压缩机间冷却器10的输出端连接于膨胀水箱13的输入端，其中预冷管束1、膨胀水箱13、蒸发管束2、冷剂蒸发器7相连接、增压水泵12、压缩机间冷却器10之间形成了完整的循环水的冷却系统。
具体实施例
21.本发明一种带高温季补冷的闭式循环水系统，从膨胀水箱13来的循环水，依次经过循环水预冷装置中的预冷管束1和蒸发管束2：循环水在预冷管束1中由常温空气初步降温后进入蒸发管束2，吸收空气和喷淋水热质交换所释放的冷量，进一步降温；出干湿混合表面蒸发换热器的循环水的温度若高于设定值，循环水进入冷水机组进一步冷却，吸收冷剂蒸发器7中的冷量；当循环水温度低于设定值时，循环水通过旁通管路进入增压水泵12，经加压后去级间冷却器10中吸收高温气体的热量，升温后的循环水进入膨胀水箱13，完成循环。
22.本发明的结构以及使用步骤如下：本发明中所述的干湿混合表面蒸发换热器的输入端连接于膨胀水箱的输出端，干湿混合表面蒸发换热器的输出端连接于冷媒蒸发器的输入端；所述冷媒蒸发器的输出端连接于增压水泵的输入端，所述增压水泵的输出端分为若干路，分别连接于压缩机级间冷却器的输入端，所述压缩机级间冷却器的输出端连接于胀水箱的输入端，构成循环水的冷却系统。
23.本发明可以根据不同空气温度合理选择冷却循环水的组织形式：当空气温度高于设定值时，控制阀门v3关闭，补冷冷水机组开启，经干湿混合表面蒸发换热器冷却后的循环水进入冷水机组进一步冷却，达到温度要求的循环水进入增压水泵，经加压后去级间冷却器吸收高温气体的热量；当空气温度低于设定值时，控制阀门v3开启，补冷冷水机组关闭，经干湿混合表面蒸发换热器冷却后的循环水通过旁通管路直接进入增压水泵，经加压后去级间冷却器吸收高温气体的热量；当空气温度低于设定低值（寒冷季）时，控制阀门v3开启，补冷冷水机组关闭，干湿混合表面蒸发换热器的表面喷淋水关闭，冷却后的循环水通过旁通管路直接进入增压水泵，经加压后去级间冷却器吸收高温气体的热量。
24.最后，需要注意的是，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。