CN101424472B - 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5′及水泵4′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,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一、管道二、管道三、管道四、管道五、管道六、管道七、管道八并联连接,所述管道一、管道二、管道三、管道四、管道五、管道六、管道七、管道八中分别设有功能阀一、功能阀二、功能阀三、功能阀四、功能阀五、功能阀六、功能阀七、功能阀八;
冷冻机组及换热器的散热端管道一、管道二、管道三、管道四连通冷却塔循环管路;
冷冻机组及换热器的冷却端管道五、管道六、管道七、管道八通过进水管道一、进水管道二及出水管道三连通水池,所述进水管道一、进水管道二中设有水泵;
设备冷却循环管路的进水管道三及出水管道一、出水管道二连通水池;
设备冷却循环管路的进水管道三与冷冻机组及换热器冷却端的出水管道三靠近并设置在水池的一端,设备冷却循环管路的出水管道二与冷冻机组及换热器冷却端的进水管道一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五、管道八通过管道连通设备冷却循环管路的出水管道一、出水管道二,所述出水管道一、出水管道二中设有功能阀九,所述冷冻机组及换热器的冷却端进水管道二上设置功能阀十。
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通过管道一16、管道二18、管道三19、管道四21、管道五32、管道六33、管道七36、管道八38并联连接,管道一16、管道二18、管道三19、管道四21、管道五32、管道六33、管道七36、管道八38中分别设有功能阀一24、功能阀二23、功能阀三26、功能阀四25、功能阀五35、功能阀六34、功能阀七37、功能阀八39。冷冻机组17及换热器20的散热端管道一16、管道二18、管道三19、管道四21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的冷却端管道五32、管道六33、管道七36、管道八38通过进水管道一28、进水管道二30及出水管道三40连通水池27,进水管道一28、进水管道二30中设有水泵29。设备冷却循环管路的进水管道三42及出水管道一46、出水管道二48连通水池27,设备冷却循环管路由水泵43及进水管道三42、管道44、出水管道一46、出水管道二48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三42与冷冻机组17及换热器20冷却端的出水管道三40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二48与冷冻机组17及换热器20冷却端的进水管道一28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三42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三42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的冷却端管道五32、管道八38通过管道41连通设备冷却循环管路的出水管道一46、出水管道二48,出水管道一46、出水管道二48中设有功能阀九47,冷冻机组17及换热器20的冷却端进水管道二30上设置功能阀十31。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,即打开功能阀十31、功能阀六34、功能阀一24、功能阀二23、功能阀九47,关闭功能阀八39、功能阀七37、功能阀三26、功能阀四25、功能阀五35,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、功能阀一24及管道一16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,经管道二18、功能阀二23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中的水经进水管道一28被水泵29抽出,然后经进水管道二30、功能阀十31、管道五32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,经管道六33、功能阀六34及出水管道三40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,通过进水管道三42被水泵43抽出,然后经管道44分别进入生产设备45并流经膨胀罐49,在生产设备45中冷却生产设备后,经出水管道一46、功能阀九47及出水管道二48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,即打开功能阀十31、功能阀八39、功能阀七37、功能阀三26、功能阀四25、功能阀五35、功能阀九47,关闭功能阀六34、功能阀一24、功能阀二23,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、功能阀三26、管道三19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,经管道四21、功能阀四25、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中的水经进水管道一28被水泵29抽出,然后经进水管道二30、功能阀十31、功能阀五35、功能阀八39及管道八38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,经管道七36、功能阀七37及出水管道三40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,经进水管道三42被水泵43抽出,然后经管道44分别进入生产设备45并流经膨胀罐49,在生产设备45中冷却生产设备后,经出水管道一46、功能阀九47、出水管道二48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,打开功能阀五35,关闭功能阀九47、功能阀十31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中的水经进水管道三42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,经出水管道一46、管道41、功能阀五35及管道五32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,经管道六33、功能阀六34及出水管道三40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)通过管道一(16)、管道二(18)、管道三(19)、管道四(21)、管道五(32)、管道六(33)、管道七(36)、管道八(38)并联连接,所述管道一(16)、管道二(18)、管道三(19)、管道四(21)、管道五(32)、管道六(33)、管道七(36)、管道八(38)中分别设有功能阀一(24)、功能阀二(23)、功能阀三(26)、功能阀四(25)、功能阀五(35)、功能阀六(34)、功能阀七(37)、功能阀八(39);
冷冻机组(17)及换热器(20)的散热端管道一(16)、管道二(18)、管道三(19)、管道四(21)连通冷却塔循环管路;
冷冻机组(17)及换热器(20)的冷却端管道五(32)、管道六(33)、管道七(36)、管道八(38)通过进水管道一(28)、进水管道二(30)及出水管道三(40)连通水池(27),所述进水管道一(28)、进水管道二(30)中设有水泵(29);
设备冷却循环管路的进水管道三(42)及出水管道一(46)、出水管道二(48)连通水池(27);
设备冷却循环管路的进水管道三(42)与冷冻机组(17)及换热器(20)冷却端的出水管道三(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二(48)与冷冻机组(17)及换热器(20)冷却端的进水管道一(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)的冷却端管道五(32)、管道八(38)通过管道(41)连通设备冷却循环管路的出水管道一(46)、出水管道二(48),所述出水管道一(46)、出水管道二(48)中设有功能阀九(47),所述冷冻机组(17)及换热器(20)的冷却端进水管道二(30)上设置功能阀十(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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