CN103353201B - 一种高压釜循环冷却系统及循环冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压釜循环冷却系统及冷却方法，该高压釜循环冷却系统包括用于冷却高压釜的一次冷却装置和二次冷却装置，高压釜选择性地与一次冷却装置或二次冷却装置连通，并分别在第一水泵或第二水泵作用下通过一次冷却装置或二次冷却装置与高压釜建立水循环以进行冷却。本发明中当高压釜的温度为100～200℃时，可以先使用一次冷却装置为高压釜提供冷源，将高压釜进行第一次降温至70～80℃，再使用二次冷却装置为高压釜提供冷源，将高压釜进行第二次降温至35～40℃，完成冷却过程。在该高压釜循环冷却系统中增加循环水池，可减轻冷水机组的负荷，节省冷水机组消耗的能源。

Description

一种高压釜循环冷却系统及循环冷却方法

技术领域

本发明涉及一种水制冷技术领域，更具体地说，涉及一种高压釜的循环冷却系统及循环冷却方法。

背景技术

如图1所示，现有的高压釜冷却系统大多采用以下结构：高压釜1'直接与冷却机组连通，由管道中的水泵5'实现管道中的水在高压釜1'与冷却机组之间的循环，从而达到冷却高压釜1'的目的。冷却机组通过管道与冷水水箱2'、冷水机3'及水泵5'连接，实现冷水机组本身的冷却与散热。上述现有的高压釜冷却系统一般存在以下问题：由于冷却机组的功率偏小，冷水机组需要长期长时间工作才能把高压釜1'的水温降低，因此冷水机组的工作时间长，能源消耗高，高压釜1'需要冷却的时间长，影响生产线的工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述冷却机组能源消耗高，高压釜冷却时间长的缺陷，提供一种以降低冷水机组能源消耗，减少高压釜冷却时间的高压釜循环冷却系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种高压釜循环冷却系统，所述高压釜循环冷却系统包括用于冷却高压釜的一次冷却装置与二次冷却装置；

所述一次冷却装置包括第一出水管、第一进水管、水池、冷却塔及第一水泵，所述水池通过所述第一水泵与所述第一出水管相连接，所述冷却塔连接在所述水池与所述第一进水管之间，所述第一出水管及所述第一进水管远离所述冷却塔一端均与所述高压釜相连接；所述第一水泵用于驱动冷却水在所述水池、所述冷却塔及所述高压釜中循环流动以建立第一冷却循环；

所述二次冷却装置包括第二出水管、第二进水管、冷水机组以及第二水泵，所述冷水机组通过所述第二水泵与所述第二出水管相连接，所述第二出水管、第二进水管均与所述高压釜及所述冷水机组相连接；所述第二水泵用于驱动冷却水在所述冷水机组及所述高压釜中循环流动以建立第二冷却循环；

所述高压釜选择性地与所述一次冷却装置或所述二次冷却装置连通，且在与所述一次冷却装置或所述二次冷却装置连通时分别通过所述第一冷却循环或第二冷却循环进行冷却。

在本发明所述的高压釜循环冷却系统中，所述第一出水管上设有第一开关阀，所述第一进水管上设有第二开关阀。

在本发明所述的高压釜循环冷却系统中，所述一次冷却装置中第一出水管与第一进水管还通过连接管相互连接，且所述连接管上设有连接阀。

在本发明所述的高压釜循环冷却系统中，所述第二出水管上设有第三开关阀，所述第二进水管上设有第四开关阀。

在本发明所述的高压釜循环冷却系统中，所述冷水机组包括用于存储冷却水的冷水水箱、用于冷却循环水并将冷却水输送至所述冷水水箱的冷水机，其中所述第二出水管、所述第二进水管均与所述冷水水箱相连接，所述冷水水箱与所述冷水机连接。

本发明还提供一种上述的高压釜循环冷却系统的循环冷却方法，包括以下步骤：

S1：首先使用所述一次冷却装置与所述高压釜建立所述第一冷却循环，将所述高压釜降温至70～80℃；

S2：再使用所述二次冷却装置与所述高压釜建立所述第二冷却循环，将所述高压釜降温至35～40℃。

在本发明所述的高压釜循环冷却方法中，所述步骤S1包括：

当所述高压釜温度为100～200℃时，关闭所述第三开关阀、第四开关阀和连接阀，打开所述第一开关阀、第二开关阀，使所述一次冷却装置与所述高压釜连通；

开启所述第一水泵，通过所述第一水泵将所述水池内的冷却水送至所述高压釜；

冷却水在所述高压釜内进行经热交换后，经过所述第一进水管流入所述冷却塔，通过所述冷却塔散热降温后流回水池，如此循环，直至将所述高压釜温度降至70～80℃；

在本发明所述的高压釜循环冷却方法中，所述步骤S2包括：

当所述高压釜降温至70～80℃时，关闭所述第一开关阀、第二开关阀，打开所述第三开关阀、第四开关阀，使所述二次冷却装置与所述高压釜连通；

开启所述第二水泵，通过所述第二水泵将所述冷水水箱的冷却水送至所述高压釜；

冷却水在所述高压釜内进行热交换后，经过所述第二进水管流入所述冷水水箱，通过所述冷水机对所述冷水水箱内的冷却水进行冷却降温，如此循环，直至将所述高压釜温度降至35～40℃。

在本发明所述的高压釜循环冷却方法中，在所述步骤S2中，所述冷水机将所述冷水水箱温度降至10℃以下。

在本发明所述的高压釜循环冷却方法中，还包括以下步骤S3：

当所述高压釜使用所述二次冷却装置进行降温时，关闭第一开关阀、第二开关阀，打开连接阀，使一次冷却装置形成自身循环的封闭管路；

开启所述第一水泵，通过所述第一水泵将所述水池内的水送至所述冷却塔，通过所述冷却塔散热降温后流回所述水池，如此循环，直至将所述水池内的冷却水温度降至30～35℃。

实施本发明的高压釜的循环冷却系统及冷却方法，具有以下有益效果：

本发明所述高压釜选择性地与所述一次冷却装置或所述二次冷却装置连通，并分别在第一水泵或第二水泵作用下通过所述水池或所述冷水机组与所述高压釜建立水循环以以建立第一或第二冷却循环；在高压釜温度较高时，冷却高压釜需要的制冷功率较高，使用循环水池作为高压釜的冷源进行冷却，在高压釜温度较低时，冷却高压釜需要的制冷功率较低，单独使用功率较小的冷水机组作为高压釜的冷源，从而减轻冷水机组的负荷，节省冷水机组消耗的能源；

在系统中增加循环水池，由于水池的热容量较大，冷却高压釜后水吸收高压釜产生的热量，其进入水池之前还经过冷却塔冷却，因此进入水池的水对水池水造成的升温相对较小，保证冷却高压釜用水的温度相对稳定，从而保证对高压釜冷却效果，减轻冷水机组的负荷。

此外，在一次冷却装置的第一出水管与第一进水管之间通过连接管连接成闭合的环路，使一次冷却装置形成自身循环的封闭管路。当高压釜在进行二次降温时，一次冷却装置可以利用冷却水塔对水池内的水进行降温，以备下一次循环时使用，因此可以对水池内的水循环利用而减少因水温高而排掉的不必要浪费。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是现有的高压釜循环冷却系统的示意图；

图2是本发明较佳实施例的高压釜循环冷却系统的结构示意图；

图3是为本发明较佳实施例的高压釜循环冷却系统中一次冷却装置的管路连接及冷却水流向示意图；

图4是为本发明较佳实施例的高压釜循环冷却系统中二次冷却装置的管路连接及冷却水流向示意图；

图5是为本发明一次冷却装置的自身冷却循环的管路连接及冷却水流向示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，现有的高压釜冷却系统是由高压釜1'直接与冷却机组（包括水箱2'和冷水机3'）连通，由管道中的水泵5'实现管道中的水在高压釜1'与冷却机组之间的循环，从而达到冷却高压釜1'的目的。上述高压釜冷却系统一般存在以下的问题：由于冷却机组的功率偏小，冷水机组需要长期长时间工作才能把高压釜1'的水温降低，因此冷水机组的工作时间长，能源消耗高，高压釜1'需要冷却的时间长，影响生产线的工作效率。

如图2所示，本发明较佳实施例的高压釜循环冷却系统的结构示意图。高压釜循环冷却系统包括用于冷却高压釜3的一次冷却装置1与二次冷却装置2；

一次冷却装置1包括第一出水管11、第一进水管12、水池13、冷却塔14及第一水泵P1，水池13通过第一水泵P1与第一出水管11相连接，冷却塔14连接在水池13与第一进水管12之间，第一出水管11及第一进水管12远离冷却塔14一端均与高压釜3相连接；第一水泵P1用于驱动冷却水在水池13、冷却塔14及高压釜3中循环流动以建立第一冷却循环；

二次冷却装置2包括第二出水管21、第二进水管22、冷水机组23以及第二水泵P2，冷水机组23通过第二水泵P2与第二出水管21相连接，第二出水管21、第二进水管22均与高压釜3及冷水机组23相连接；第二水泵P2用于驱动冷却水在冷水机组23及高压釜3中循环流动以建立第二冷却循环；冷水机组23包括用于存储冷却水的冷水水箱24、用于冷却循环水并将冷却水输送至冷水水箱24的冷水机25，其中第二出水管21、第二进水管22均与冷水水箱24相连接，冷水水箱24与冷水机25连接。

高压釜3选择性地与一次冷却装置1或二次冷却装置2连通，且在与一次冷却装置1或二次冷却装置2连通时分别通过第一冷却循环或第二冷却循环进行冷却。

其中，第一出水管11上设有第一开关阀M1，第一进水管12上设有第二开关阀M2，用于开通或闭合与一次冷却装置1的连接。第二出水管21上设有第三开关阀M3，第二进水管22上设有第四开关阀M4，用于开通或闭合与二次冷却装置2的连接。当高压釜3选择与一次冷却装置1连通时，只需关闭第三开关阀M3、第四开关阀M4、连接阀M5，打开第一开关阀M1、第二开关阀M2即可与一次冷却装置1相连通而建立水循环；当高压釜3选择与二次冷却装置2连通时，只需关闭第一开关阀M1、第二开关阀M2，打开第三开关阀M3、第四开关阀M4即可与二次冷却装置2相连通而建立水循环。

其中，第一出水管11与第一进水管12还通过连接管15相互连接，使一次冷却装置1形成自身循环的封闭管路，并在连接管15设有连接阀M5。连接阀M5与第一开关阀M1、第二开关阀M2配合使用，使一次冷却装置1与高压釜3连接或形成自身水循环的封闭管路。当高压釜3需要与一次冷却装置1连接，进行降温时，可关闭连接阀M5、第三开关阀M3、第四开关阀M4，打开第一开关阀M1、第二开关阀M2即可与一次冷却装置1相连接；当高压釜3在进行二次降温时，一次冷却装置1可以利用冷却水塔14对水池13内的水进行自身循环降温，以备下一次循环时使用，即关闭第一开关阀M1、第二开关阀M2，打开连接阀M5，一次冷却装置1自身管道形成封闭环路，因此可以将水池13内的水循环利用而减少浪费。

其中，第一出水管11设置在水池13的一端，冷却塔14靠近并设置在远离第一出水管11的位置。这样可以使冷却高压釜3后排入水池13的热水不在第一出水管11的附近，从而更有效的为高压釜3冷却。

其中，冷却塔14的高度高于水池13的水平面，这样的设置使经冷却塔14冷却后的水可以自然流下水池13，减少使用水泵进行驱动供水，从而减少能耗。

其中，在水池13上端设有补水口16，水池13底部设有排水口17，以便水池水量减少或增加时进行补水及排水。

此外，高压釜3还包括用于显示高压釜3温度的水温监控器31，用于根据温度高低提示切换所需的循环冷却装置，在本实施例中，在水温监控器31显示高压釜3的温度为100～200℃时，使用一次冷却装置1，当高压釜3温度降至70～80℃，使用二次冷却装置2。

本发明根据上述高压釜循环冷却系统还提供一种高压釜循环冷却方法，当高压釜3的温度为100～200℃时，先单独使用一次冷却装置1为高压釜3提供冷源，将高压釜3进行第一次降温至70～80℃；当高压釜3的温度降至70～80℃时，再单独使用二次冷却装置2为高压釜3提供冷源，将高压釜3进行第二次降温至35～40℃，完成冷却过程；

如图3所示，为本发明较佳实施例的高压釜循环冷却系统中一次冷却装置的管路连接及冷却水流向示意图。当从高压釜3的水温监控器31上得知高压釜3温度达100～200℃时，冷却高压釜3需要较高的制冷功率，可先单独使用一次冷却装置1为高压釜3提供冷源，将高压釜3进行第一次降温。此时可以关闭第三开关阀M3、第四开关阀M4和连接阀M5，打开第一开关阀M1、第二开关阀M2，使一次冷却装置1与高压釜3连通，开启第一水泵P1，通过第一水泵P1将水池13的水送至高压釜3，冷却水在高压釜3内进行热交换后，经过第一进水管流12入冷却塔14，经冷却塔14散热降温后流回水池13，如此循环，直至将高压釜温度降至70～80℃。在该冷却系统中增加循环水池，由于水池的热容量较大，冷却高压釜3后水吸收高压釜3产生的热量，其进入水池13之前还经过冷却塔14冷却，因此进入水池13的水对水池13水造成的升温相对较小，保证冷却高压釜3用水的温度相对稳定，此外，在该冷却系统中增加循环水池13，可减轻冷水机组23的负荷，节省冷水机组23消耗的能源；

如图4所示，为本发明较佳实施例的高压釜循环冷却系统中二次冷却装置的管路连接及冷却水流向示意图。当高压釜3的水温监控器31显示高压釜3温度为70～80℃时，冷却高压釜3需要较低的制冷功率，可单独使用二次冷却装置2为高压釜3提供冷源，将高压釜3进行第二次降温。此时可以关闭第一开关阀M1、第二开关阀M2，打开第三开关阀M3、第四开关阀M4，使二次冷却装置2与高压釜3连通，开启第二水泵P2，通过第二水泵P2将冷水水箱24的水经过第二出水管21送至高压釜3，冷却水在高压釜3内进行热交换后，经过第二进水管22流入冷水水箱24，冷水机25对冷水水箱24的水进行冷却降温，保持冷水水箱24的水温度降至10℃以下，使第二冷却循环效果更好。如此循环，直至将高压釜3温度降至35～40℃，完成冷却过程。

如图5所示，为本发明一次冷却装置的自身冷却循环的管路连接及冷却水流向示意图。高压釜3在进行二次降温时，一次冷却装置1处于闲置状态，此时可以使用一次冷却装置1形成自身冷却循环，以尽快将一次冷却装置1内的冷却水温度降低，以便随时应对可能需要立即使用一次冷却装置1的突发情况。可通过关闭第三开关阀M3、第四开关阀M4，打开连接阀M5，使一次冷却装置1形成自身循环的封闭管路。一次冷却装置1可以利用冷却水塔14对水池13内的冷却水进行降温至30～35℃，以备下一次循环时使用，因此可以对水池内的水循环利用而减少因水温高而排掉的不必要浪费。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (9)

1.一种高压釜循环冷却系统，其特征在于：所述高压釜循环冷却系统包括用于冷却高压釜(3)的一次冷却装置(1)与二次冷却装置(2)；

所述一次冷却装置(1)包括第一出水管(11)、第一进水管(12)、水池(13)、冷却塔(14)及第一水泵(P1)，所述水池(13)通过所述第一水泵(P1)与所述第一出水管(11)相连接，所述冷却塔(14)连接在所述水池(13)与所述第一进水管(12)之间，所述第一出水管(11)及所述第一进水管(12)远离所述冷却塔(14)一端均与所述高压釜(3)相连接；所述第一水泵(P1)用于驱动冷却水在所述水池(13)、冷却塔(14)及高压釜(3)中循环流动以建立第一冷却循环；所述一次冷却装置(1)中的所述第一出水管(11)与所述第一进水管(12)还通过连接管(15)相互连接，且所述连接管(15)上设有连接阀(M5)；

所述二次冷却装置(2)包括第二出水管(21)、第二进水管(22)、冷水机组(23)以及第二水泵(P2)，所述冷水机组(23)通过所述第二水泵(P2)与所述第二出水管(21)相连接，所述第二出水管(21)、第二进水管(22)均与所述高压釜(3)及所述冷水机组(23)相连接；所述第二水泵(P2)用于驱动冷却水在所述冷水机组(23)及高压釜(3)中循环流动以建立第二冷却循环；

所述高压釜(3)包括用于显示所述高压釜(3)温度的水温监控器(31)，以根据温度高低提示来选择性地与所述一次冷却装置(1)或所述二次冷却装置(2)连通，且在与所述一次冷却装置(1)或所述二次冷却装置(2)连通时分别通过所述第一冷却循环或第二冷却循环进行冷却。

2.根据权利要求1所述的高压釜循环冷却系统，其特征在于，所述第一出水管(11)上设有第一开关阀(M1)，所述第一进水管(12)上设有第二开关阀(M2)。

3.根据权利要求2所述的高压釜循环冷却系统，其特征在于，所述第二出水管(21)上设有第三开关阀(M3)，所述第二进水管(22)上设有第四开关阀(M4)。

4.根据权利要求3所述的高压釜循环冷却系统，其特征在于，所述冷水机组(23)包括用于存储冷却水的冷水水箱(24)、用于冷却循环水并将冷却水输送至所述冷水水箱(24)的冷水机(25)，其中所述第二出水管(21)、所述第二进水管(22)均与所述冷水水箱(24)相连接，所述冷水水箱(24)与所述冷水机(25)连接。

5.一种使用权利要求4所述的高压釜循环冷却系统的循环冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先使用所述一次冷却装置(1)与所述高压釜(3)建立所述第一冷却循环，将所述高压釜(3)降温至70～80℃；

S2：再使用所述二次冷却装置(2)与所述高压釜(3)建立所述第二冷却循环，将所述高压釜(3)降温至35～40℃。

6.根据权利要求5所述的循环冷却方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

当所述高压釜(3)的温度为100～200℃时，关闭所述第三开关阀(M3)、第四开关阀(M4)和连接阀(M5)，打开所述第一开关阀(M1)及第二开关阀(M2)，使所述一次冷却装置(1)与所述高压釜(3)连通；

开启所述第一水泵(P1)，通过所述第一水泵(P1)将所述水池(13)内的冷却水送至所述高压釜(3)；

冷却水在所述高压釜(3)内进行热交换后，经过所述第一进水管(12)流入所述冷却塔(14)，通过所述冷却塔(14)散热降温后流回所述水池(13)，如此循环，直至将所述高压釜(3)温度降至70～80℃。

7.根据权利要求5所述的循环冷却方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

当所述高压釜(3)降温至70～80℃时，关闭所述第一开关阀(M1)及第二开关阀(M2)，打开所述第三开关阀(M3)及第四开关阀(M4)，使所述二次冷却装置(2)与所述高压釜(3)连通；

开启所述第二水泵(P2)，通过所述第二水泵(P2)将所述冷水水箱(24)的冷却水送至所述高压釜(3)；

冷却水在所述高压釜(3)内进行热交换后，经过所述第二进水管(22)流入所述冷水水箱(24)，通过所述冷水机(25)对所述冷水水箱(24)内的冷却水进行冷却降温，如此循环，直至将所述高压釜(3)温度降至35～40℃。

8.根据权利要求7所述的循环冷却方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述冷水机(25)将所述冷水水箱(24)内的冷却水温度降至10℃以下。

9.根据权利要求5所述的循环冷却方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S3：当所述高压釜(3)使用所述二次冷却装置(2)进行降温时，关闭第一开关阀(M1)、第二开关阀(M2)，打开连接阀(M5)，使一次冷却装置(1)形成自身循环的封闭管路；

开启所述第一水泵(P1)，通过所述第一水泵(P1)将所述水池(13)内的水送至所述冷却塔(14)，通过所述冷却塔(14)散热降温后流回所述水池(13)，如此循环，直至将所述水池(13)内的冷却水温度降至30～35℃。