CN101424472A - 生产设备水冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产设备水冷却系统，其特征在于包括冷冻机组、换热器、水池、冷却塔循环管路及设备冷却循环管路，它们之间通过管道连接，管道中设置功能阀控制管道的启闭，冷冻机组及换热器通过管道并联连接，冷冻机组及换热器的冷却端管道通过进水管道及出水管道连通水池；设备冷却循环管路的进水管道及出水管道连通水池。本发明公开的生产设备水冷却系统在冬季等外界环境温度较低时，可单独使用换热器作为生产设备冷却的冷源，从而节省大量的冷冻机组消耗的能源；在系统中增加水池，从而减小水温波动对冷冻机组及生产设备的冲击，减小冷冻机组及生产设备发生故障的概率，延长冷冻机组及生产设备的使用寿命。

Description

生产设备水冷却系统
技术领域
本发明涉及一种热交换系统，尤其是涉及一种生产设备水冷却系统。
背景技术
如图1所示，现有的生产设备冷却系统通常由管路将生产设备1′直接与冷冻机组3′连通，由管路中的水泵2′实现管路中的水在生产设备1′与冷冻机组3′之间的循环，从而达到冷却生产设备1′的目的。冷冻机组3′通过管路与冷却塔4′及水泵5′连接，实现冷冻机组3′本身的冷却和散热。上述的生产设备冷却系统存在下列的问题：
1.由于生产设备与冷冻机组直接通过管道连接，由冷冻机组直接为生产设备冷却降温，因此，不论夏季还是冬季，不论外界环境温度是高还是低，都需要由冷冻机组为生产设备冷却降温，能源消耗很高。
2.冷冻机组直接通过管道连接生产设备，为生产设备冷却降温，由于生产设备用量的变化及环境的变化，进入冷冻机组的水温波动较大，对冷冻机组造成冲击，可能会造成冷冻机组的故障，从而使正常生产受到影响，同样也会缩短冷冻机组的使用寿命。另外，进入冷冻机组的水温波动也会造成冷冻机组输出的冷却水温也产生波动，从而影响对生产设备的冷却降温，造成生产设备的故障。
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种生产设备水冷却系统，其可以减少能源消耗，使循环水温度相对稳定，降低生产设备及冷冻机组的故障概率，同时延长生产设备及冷冻机组的使用寿命。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种生产设备水冷却系统，其特征在于：包括冷冻机组、换热器、水池、冷却塔循环管路及设备冷却循环管路，它们之间通过管道连接，管道中设置功能阀控制管道的启闭，其中，
冷冻机组及换热器通过管道并联连接，所述管道中分别设有功能阀；
冷冻机组及换热器的散热端管道连通冷却塔循环管路；
冷冻机组及换热器的冷却端管道通过进水管道及出水管道连通水池，所述进水管道中设有水泵；
设备冷却循环管路的进水管道及出水管道连通水池；
设备冷却循环管路的进水管道与冷冻机组及换热器冷却端的出水管道靠近并设置在水池的一端，设备冷却循环管路的出水管道与冷冻机组及换热器冷却端的进水管道靠近并设置在水池的另一端。
进一步的：
所述冷冻机组及换热器的冷却端管道通过管道连通设备冷却循环管路的出水管道，所述出水管道中设有功能阀，所述冷冻机组及换热器的冷却端进水管道上设置功能阀。
所述换热器为并联板式换热器。
所述设备冷却循环管路中设有膨胀罐。
本发明的技术效果在于：
本发明公开的生产设备水冷却系统中采用在冷冻机组上并联换热器的结构，并连接功能阀控制其启闭，在夏季等外界环境温度较高时，冷却设备需要的制冷功率较高，使用冷冻机组进行制冷，在冬季等外界环境温度较低时，冷却生产设备需要的制冷功率较低，可单独使用换热器作为生产设备冷却的冷源，从而节省大量的冷冻机组消耗的能源；在系统中增加水池，这样，经过冷冻机组冷却的水不再直接进入生产设备，为生产设备冷却降温后的水也不直接进入冷冻机组，而是在水池中混合，由于整个水池的热容量较大，冷却生产设备后水吸收了生产设备产生的热量，其进入水池后对水池水造成的温升相对较小，保证了冷却生产设备用水的温度相对稳定，同样，进入冷冻机组的水温也相对稳定，从而减小水温波动对冷冻机组及生产设备的冲击，减小冷冻机组及生产设备发生故障的概率，延长冷冻机组及生产设备的使用寿命；另外，在系统中增加水池，当冷冻机组或换热器突然发生故障时，水池中的水可以继续对生产设备进行冷却，这样可以有足够的时间关闭生产设备，不会因冷冻机组或换热器突然发生故障，而对生产设备造成损害。
附图说明
图1为现有生产设备水冷却系统的示意图。
图2为本发明的示意图。
图3为高温模式工作时，本发明的管路连接及流向示意图。
图4为节能模式工作时，本发明的管路连接及流向示意图。
图5为节省模式工作时，本发明的管路连接及流向示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图2所示，本发明包括冷冻机组17、换热器20、水池27、冷却塔循环管路及设备冷却循环管路，它们之间通过管道连接，管道中设置功能阀控制管道的启闭。冷冻机组17及换热器20通过管道16、18、19、21、32、33、36、38并联连接，管道16、18、19、21、32、33、36、38中分别设有功能阀23、24、25、26、34、35、37、39。冷冻机组17及换热器20的散热端管道16、18、19、21连通冷却塔循环管路，冷却塔循环管路由管道13、15、22连接冷却塔12及水泵14构成，为冷冻机组17散热或作为换热器20的冷源。冷冻机组17及换热器20的冷却端管道32、33、36、38通过进水管道28、30及出水管道40连通水池27，进水管道28、30中设有水泵29。设备冷却循环管路的进水管道42及出水管道46、48连通水池27，设备冷却循环管路由水泵43及管道42、44、46、48连接生产设备45构成，设备冷却循环管路中还可以设置膨胀罐49，以保持管路中压力的稳定。设备冷却循环管路的进水管道42与冷冻机组17及换热器20冷却端的出水管道40靠近并设置在水池27的一端，设备冷却循环管路的出水管道48与冷冻机组17及换热器20冷却端的进水管道28靠近并设置在水池27的另一端，这样可以使冷却设备后排入水池的水不在设备冷却循环管路的进水管道42的附近，而是经冷冻机组17或换热器20冷却后的水在设备冷却循环管路的进水管道42的附近，从而更有效地为生产设备进行冷却。冷冻机组17及换热器20的冷却端管道32、38通过管道41连通设备冷却循环管路的出水管道46、48，所述出水管道46、48中设有功能阀47，冷冻机组17及换热器20的冷却端进水管道30上设置功能阀31。在本实施例中，换热器20采用并联板式换热器。
在夏季时，外界环境温度较高，冷却设备需要较高的制冷功率，可选择高温模式工作，即打开功能阀31、34、24、23、47，关闭功能阀39、37、26、25、35，单独使用冷冻机组17为生产设备冷却提供冷源，管路连接如图3所示，图中的箭头方向为水流的方向。在冷冻机组17的散热端，经冷却塔12散热降温的水从冷却塔12下端流出，经管道13，进入水泵14，由水泵14提供动力后，经管道15、功能阀24及管道16进入冷冻机组17，为冷冻机组17散热降温，从冷冻机组17流出的水，经管道18、功能阀23及管道22进入冷却塔12的上端，在冷却塔12中进行散热冷却，完成水的散热冷却循环。在冷冻机组17的冷却端，水的循环分成两部分：水池中的水自身的冷却部分和水池中的水冷却生产设备部分。水池27中的水经管道28被水泵29抽出，然后经管道30、功能阀31、管道32进入冷冻机组17的进水口，在冷冻机组17中实现水的冷却后，从冷冻机组17的出水口流出，经管道33、功能阀34及管道40返回水池，实现水池中的水自身的冷却。水池27中经冷冻机组17冷却的水，通过管道42被水泵43抽出，然后经管道44分别进入生产设备45及膨胀罐49，在生产设备45中冷却生产设备后，经管道46、功能阀47及管道48进入水池，完成对生产设备的冷却。
在冬季，外界环境温度较低，需要制冷功率较低，可选择节能模式工作，即打开功能阀31、39、37、26、25、35、47，关闭功能阀34、24、23，单独使用换热器20为生产设备冷却提供冷源，管路连接如图4所示，图中的箭头方向为水流的方向。在换热器20的散热端，经冷却塔12散热降温的水从冷却塔12下端流出，经管道13进入水泵14，由水泵14提供动力后，经管道15、功能阀26、管道19进入板式换热器20，在板式换热器20中完成与冷却端水的热交换后，从板式换热器20流出，经管道21、功能阀25、管道22流入冷却塔12的上端，在冷却塔12中进行散热冷却，完成水的散热冷却循环。在换热器20的冷却端，水的循环分成两部分：水池中的水自身的冷却部分和水池中的水冷却生产设备部分。水池27中的水经管道28被水泵29抽出，然后经管道30、功能阀31、功能阀35、功能阀39及管道38进入板式换热器20，在板式换热器20中实现水的冷却后，从板式换热器20流出，经管道36、功能阀37及管道40返回水池，实现水池中的水自身的冷却。水池27中经板式换热器20冷却的水，经管道42被水泵43抽出，然后经管道44分别进入生产设备45及膨胀罐49，在生产设备45中冷却生产设备后，经管道46、功能阀47、管道48进入水池，完成对生产设备的冷却。系统在节能模式下工作，单独使用换热器20为生产设备冷却提供冷源，可节省大量冷冻机组所消耗的能源。
在高温模式工作时，如果水泵43可以提供足够的压力，可选择节省模式工作，打开功能阀35，关闭功能阀47、功能阀31及水泵29，单独使用冷冻机组17为生产设备冷却提供冷源，由水泵43向生产设备45提供的冷却水，为生产设备45冷却降温后直接进入冷冻机组17，管路连接如图5所示，图中的箭头方向为水流的方向。此时，在冷冻机组17的散热端，水流经冷却塔12的工作过程与高温模式时相同。在冷冻机组17的冷却端，水池27中的水经管道42被水泵43抽出，然后经管道44进入生产设备45，完成对生产设备的冷却后，经管道46、管道41、功能阀35及管道32进入冷冻机组17，在冷冻机组17中水自身的冷却后，从冷冻机组17流出，经管道33、功能阀34及管道40返回水池。这样就省掉了水泵29，节省了水泵29所消耗的能源。这种节省模式不适合在节能模式下使用，因为板式换热器20的管道阻力较大，需要加大水泵43的提升能力，其不足以抵消水泵29所消耗的能源。

Claims (4)

1.一种生产设备水冷却系统，其特征在于：包括冷冻机组(17)、换热器(20)、水池(27)、冷却塔循环管路及设备冷却循环管路，它们之间通过管道连接，管道中设置功能阀控制管道的启闭，其中，
冷冻机组(17)及换热器(20)通过管道(16、18、19、21、32、33、36、38)并联连接，所述管道(16、18、19、21、32、33、36、38)中分别设有功能阀(23、24、25、26、34、35、37、39)；
冷冻机组(17)及换热器(20)的散热端管道(16、18、19、21)连通冷却塔循环管路；
冷冻机组(17)及换热器(20)的冷却端管道(32、33、36、38)通过进水管道(28、30)及出水管道(40)连通水池(27)，所述进水管道(28、30)中设有水泵(29)；
设备冷却循环管路的进水管道(42)及出水管道(46、48)连通水池(27)；
设备冷却循环管路的进水管道(42)与冷冻机组(17)及换热器(20)冷却端的出水管道(40)靠近并设置在水池(27)的一端，设备冷却循环管路的出水管道(48)与冷冻机组(17)及换热器(20)冷却端的进水管道(28)靠近并设置在水池(27)的另一端。
2.按照权利要求1所述的生产设备水冷却系统，其特征在于：所述冷冻机组(17)及换热器(20)的冷却端管道(32、38)通过管道(41)连通设备冷却循环管路的出水管道(46、48)，所述出水管道(46、48)中设有功能阀(47)，所述冷冻机组(17)及换热器(20)的冷却端进水管道(30)上设置功能阀(31)。
3.按照权利要求1或2所述的生产设备水冷却系统，其特征在于：所述换热器(20)为并联板式换热器。
4.按照权利要求1；或2所述的生产设备水冷却系统，其特征在于：所述设备冷却循环管路中设有膨胀罐(49)。
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