CN104006608A - 冷却水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷却水循环系统，包括冷却塔、蓄水池、水泵及增压泵管网，蓄水池的出水口通过管道与水泵的入水口连接，水泵的出水口通过管道与待冷却设备的入水口连接，冷却塔中设置有水轮机、布水器及风叶，水轮机包括壳体、叶轮、第一入水口、第二入水口及出水口，第一入水口与第二入水口的液体流入方向相反；风叶设置在冷却塔的顶部并通过一传动轴连接至叶轮的中心；所述增压泵管网用于对待冷却设备的出水口流出的液体进行增压，并将增压后的液体分两路分别流向水轮机的第一入口及第二入口；所述水轮机的出水口连接至冷却塔的布水器，冷却塔的出水口连接至蓄水池。本发明的冷却水循环系统，实现了较佳冷却效果的同时，降低了能耗。

Description

冷却水循环系统

技术领域

本发明属于玻璃制造行业冷却技术领域，特别是涉及一种冷却水循环系统。

背景技术

传统的玻璃工业冷却水循环系统，其冷却塔是电动风机型的，即由电机带动风叶转动进行抽风，需要用电。冷却塔一般是用电动机通过联轴器、传动轴、减速机来驱动冷却塔的风机，风机的抽风使进入冷却塔的水流快速散热冷却，然后又由水泵加压将水流输送到玻璃熔窑锡槽生产车间的水包管道中，使用后（变成热水）再引入冷却塔冷却，周而复始进行循环水的冷却处理。由于循环过程中使用了热水泵、风机电动机等，都需要消耗巨大的电量，从而使得冷却水循环系统的能耗大及运行成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统的冷却水循环系统的能耗大及运行成本高的缺陷，提供了一种冷却水循环系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种冷却水循环系统，包括至少一冷却塔、蓄水池、水泵及增压泵管网，所述冷却塔设置在所述蓄水池的上方，所述蓄水池的出水口通过管道与所述水泵的入水口连接，所述水泵的出水口通过管道与待冷却设备的入水口连接；

所述冷却塔中设置有水轮机、布水器及风叶，所述水轮机包括壳体、设置在所述壳体中的叶轮、第一入水口、第二入水口及出水口，所述第一入水口、第二入水口及出水口形成在所述壳体上，所述第一入水口与第二入水口的液体流入方向相反；所述风叶设置在冷却塔的顶部并通过一传动轴连接至叶轮的中心；

所述增压泵管网用于对所述待冷却设备的出水口流出的液体进行增压，并将增压后的液体分两路分别流向所述水轮机的第一入口及第二入口；

所述水轮机的出水口连接至所述冷却塔的布水器，所述冷却塔的出水口连接至所述蓄水池。

进一步地，所述增压泵管网包括一增压泵及双回水管道，所述待冷却设备的出水口与所述增压泵的入水口连接，所述增压泵的出水口通过所述双回水管道分别与所述水轮机的第一入口及第二入口连接。

进一步地，所述增压泵管网包括两个增压泵及双回水管道，所述待冷却设备的出水口分别与所述两个增压泵的入水口连接，所述两个增压泵的出水口通过所述双回水管道分别与所述水轮机的第一入口及第二入口连接。

进一步地，所述蓄水池包括过渡池及冷水池，所述冷却塔的出水口连接至所述过渡池，所述过渡池与所述冷水池通过一溢流通道连通。

进一步地，所述过渡池为长宽高分别为5m、6m及4m的长方体，其水位为2.9～3.1 m；所述溢流通道为长宽高分别为1.5m、1m及3m的长方体；所述冷水池为长宽高分别为13m、6m及4m的长方体，其水位为1.3～2.3 m。

进一步地，所述增压泵为变频增压泵，所述增压泵的出水口流出的冷却液的压力为0.45～0.65MPa。

进一步地，所述增压泵的出水口流出的冷却液的压力为0.5MPa。

进一步地，所述蓄水池的出水口通过多路管道与多级水泵的入水口连接，所述多级水泵的出水口通过多路管道与待冷却设备的入水口连接。

进一步地，所述待冷却设备为玻璃窑炉锡槽。

根据本发明的冷却水循环系统，突破了传统冷却塔通过电机带动风叶转动耗电量大的缺陷，由水轮机取代冷却塔内原电机鼓风机，充分利用待冷却设备的循环回水所具有的压力，驱动水轮带动风叶旋转，实现了冷却塔的免电冷却；另外，为了使水轮机及风叶转速提高，设计了两路回水管道并在两路回水管道上分别安装变频增压泵，通过对流经的冷却液进行增压，产生更大的“水动能”驱动水轮机及风叶高速运转，有效抽出热风达到了对冷却水的一次冷却作用；同时，省去了传统冷却水循环系统中的热水池和热水泵，节省了热水泵电机的电能，将回水直接进入冷却塔一次冷却后，垂直流入过渡池，再经过溢流通道，流入冷水池进行二次冷却，使原循环热水从48℃降至35℃，甚至是30℃（冬天可以达到25℃），达到了最佳冷却效果。同时，两个增压器的电能消耗远远小于传统的热水泵的电能消耗，因而降低了能耗，节省了成本。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的冷却水循环系统的系统框架图；

图2是本发明一实施例提供的冷却水循环系统的蓄水池与冷却塔的安装示意图；

图3是本发明一实施例提供的冷却水循环系统其冷却塔的内部结构图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、冷却塔；11、水轮机；110、壳体；111、第一入水口；112、第二入水口；113、出水口；12、布水器；13、风叶；14、立柱；15、传动轴；16、填料；2、蓄水池；21、过渡池；22、冷水池；23、溢流通道；3、水泵；4、增压泵；5、待冷却设备；6、回水管道。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，本发明一实施例提供的冷却水循环系统，包括冷却塔1、蓄水池2、水泵3及增压泵管网，所述冷却塔1设置在所述蓄水池2的上方，所述蓄水池2的出水口通过管道与所述水泵3的入水口连接，所述水泵3的出水口通过管道与待冷却设备5的入水口连接。

本实施例中，如图3所示，所述冷却塔1中设置有水轮机11、布水器12及风叶13，布水器12由立柱14支撑，所述水轮机11包括壳体110、设置在所述壳体110中的叶轮（图中未标示）、第一入水口111、第二入水口112及出水口113，所述第一入水口111、第二入水口112及出水口113形成在所述壳体110上，所述第一入水口111与第二入水口112的液体流入方向相反；所述风叶13设置在冷却塔1的顶部并通过一传动轴15连接至叶轮的中心。这样，由所述第一入水口111与第二入水口112流入的液体向相同方向共同推动叶轮旋转，这样，风叶13的转速较高，有利于冷却塔1中的冷却液的冷却。

如图2所示，布水器12将冷却液喷向填料16，经填料16通过下端的出水口流入蓄水池2。

本实施例中，所述增压泵管网用于对所述待冷却设备5的出水口流出的液体进行增压，并将增压后的液体分两路分别流向所述水轮机的第一入口及第二入口。

本实施例中，所述水轮机的出水口连接至所述冷却塔1的布水器，所述冷却塔1的出水口连接至所述蓄水池2。

本实施例中，优选地，所述增压泵管网包括两个增压泵4及双回水管道，如图1所示，所述双回水管道由并排的两根回水管道6组成。所述待冷却设备5的出水口分别与所述两个增压泵4的入水口连接，所述两个增压泵4的出水口通过由两根回水管道6组成的所述双回水管道分别与所述水轮机的第一入口及第二入口连接。在有多个冷却塔1的情况下，每个冷却塔1中的水轮机的第一入口连接其中一根回水管路6，每个冷却塔1中的水轮机的第二入口连接另一根回水管路6。

当然，在其它实施例中，所述增压泵管网也可以是仅包括一个增压泵及双回水管道，如图1所示，所述双回水管道由并排的两根回水管道6组成。所述待冷却设备5的出水口与所述增压泵4的入水口连接，所述增压泵4的出水口通过由两根回水管道6组成的所述双回水管道分别与所述水轮机的第一入口及第二入口连接。同样，在有多个冷却塔1的情况下，每个冷却塔1中的水轮机的第一入口连接其中一根回水管路6，每个冷却塔1中的水轮机的第二入口连接另一根回水管路6。

本实施例中，如图2所示，所述蓄水池2包括过渡池21及冷水池22，所述冷却塔1的出水口连接至所述过渡池21，所述过渡池21与所述冷水池22通过一溢流通道23连通。优选地，所述过渡池21为长宽高分别为5m、6m及4m的长方体，其水位为2.9～3.1 m；所述溢流通道23为长宽高分别为1.5m、1m及3m的长方体；所述冷水池22为长宽高分别为13m、6m及4m的长方体，其水位为1.3～2.3 m。传统的冷水池通常为长宽高分别为13m、3m及4m的长方体，可见，本实施例的冷水池22容积显著增大（储水量增大），循环水经过冷却塔一次冷却后，直接流入过渡池21，再经过溢流通道23（循环水从过渡池21中以激流水瀑布的形式流入冷水池22），流入冷水池22进行二次冷却，由于冷却池22的储水量大而且可停留时间长，散热效果好，使原循环热水从45℃降至35℃，提升至现循环热水可以从45℃降至30℃（冬天25℃），达到了最佳冷却效果。

本实施例中，所述增压泵4为10KW变频增压泵，所述增压泵4的出水口流出的冷却液的压力为0.45～0.65MPa。优选地，所述增压泵4的出水口流出的冷却液的压力为0.5MPa。通过变频增压，使循环回水经过两个增压泵4增压后，产生更大水压动能，高效驱动冷却塔水轮机带动风叶转动，风叶的转速为190r/min～310r/min，优选为210r/min～250r/min 。并且，由于增压泵稳定输出水压，进而保证了水压和水流稳定性，从而确保了冷却塔的稳定性工作。

本实施例中，所述蓄水池2的出水口通过多路管道与多级水泵3的入水口连接，所述多级水泵3的出水口通过多路管道与待冷却设备5的入水口连接。

本实施例中，所述待冷却设备5可以为玻璃窑炉锡槽。当然，本实施例的冷却水循环系统也可以用于其它类似设备的冷却。

根据本发明上述实施例的冷却水循环系统，突破了传统冷却塔通过电机带动风叶转动耗电量大的缺陷，由水轮机取代冷却塔内原电机鼓风机，充分利用待冷却设备的循环回水具有的压力，驱动水轮带动风叶旋转，实现了冷却塔的免电冷却；另外，为了使水轮机及风叶转速提高，设计了两路回水管道并在两路回水管道上分别安装变频增压泵，通过对流经的冷却液进行增压，产生更大的“水动能”驱动水轮机及风叶高速运转，有效抽出热风达到了对冷却液水的一次冷却作用；同时，省去了传统冷却水循环系统中的热水池和热水泵，节省了热水泵电机的电能，将回水直接进入冷却塔一次冷却后，垂直流入过渡池，再经过溢流通道，流入冷水池进行二次冷却，使原循环热水从48℃降至35℃，甚至是30℃（冬天可以达到25℃），达到了最佳冷却效果。同时，两个增压器的电能消耗远远小于传统的热水泵的电能消耗，因而降低了能耗，节省了成本。

例如，传统技术中，一台冷却量为900m³/h冷却塔，平时是开3台22KW热水泵，那每天节省的电量为热水泵的用电量减去两台10KW增压水泵的用电量；即，（22*3-10*2）kW*24h=1104kW‧h（即1104度电），一年可节省电量1104KW‧h *365天=402960 KW‧h（即402960度电），可见，本实施例的上述冷却水循环系统能够极大地降低能耗及运行成本，具有可观的经济效益。冷却塔风机采用水轮机驱动以后每年可以节省的电量为：（4*12）KW*24h=1152KW‧h，一年可节省电量为1152KW‧h*365天=420480KW‧h（即420480度电），则一年共可以节电402960度电+420480度电=823440度电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷却水循环系统，其特征在于，包括至少一冷却塔、蓄水池、水泵及增压泵管网，所述冷却塔设置在所述蓄水池的上方，所述蓄水池的出水口通过管道与所述水泵的入水口连接，所述水泵的出水口通过管道与待冷却设备的入水口连接；

所述冷却塔中设置有水轮机、布水器及风叶，所述水轮机包括壳体、设置在所述壳体中的叶轮、第一入水口、第二入水口及出水口，所述第一入水口、第二入水口及出水口形成在所述壳体上，所述第一入水口与第二入水口的液体流入方向相反；所述风叶设置在冷却塔的顶部并通过一传动轴连接至叶轮的中心；

所述增压泵管网用于对所述待冷却设备的出水口流出的液体进行增压，并将增压后的液体分两路分别流向所述水轮机的第一入口及第二入口；

所述水轮机的出水口连接至所述冷却塔的布水器，所述冷却塔的出水口连接至所述蓄水池。

2.根据权利要求1所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述增压泵管网包括一增压泵及双回水管道，所述待冷却设备的出水口与所述增压泵的入水口连接，所述增压泵的出水口通过所述双回水管道分别与所述水轮机的第一入口及第二入口连接。

3.根据权利要求1所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述增压泵管网包括两个增压泵及双回水管道，所述待冷却设备的出水口分别与所述两个增压泵的入水口连接，所述两个增压泵的出水口通过所述双回水管道分别与所述水轮机的第一入口及第二入口连接。

4.根据权利要求1所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述蓄水池包括过渡池及冷水池，所述冷却塔的出水口连接至所述过渡池，所述过渡池与所述冷水池通过一溢流通道连通。

5.根据权利要求4所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述过渡池为长宽高分别为5m、6m及4m的长方体，其水位为2.9～3.1 m；所述溢流通道为长宽高分别为1.5m、1m及3m的长方体；所述冷水池为长宽高分别为13m、6m及4m的长方体，其水位为1.3～2.3 m。

6.根据权利要求1所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述增压泵为变频增压泵，所述增压泵的出水口流出的冷却液的压力为0.45～0.65MPa。

7.根据权利要求6所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述增压泵的出水口流出的冷却液的压力为0.5MPa。

8.根据权利要求1所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述蓄水池的出水口通过多路管道与多级水泵的入水口连接，所述多级水泵的出水口通过多路管道与待冷却设备的入水口连接。

9.根据权利要求1所述的冷却水循环系统，其特征在于，所述待冷却设备为玻璃窑炉锡槽。