CN104279810B - 循环水冷却系统 - Google Patents

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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种循环水冷却系统，包括第一水泵（11）、第一换热器（12）和冷凝装置（13），所述第一水泵（11）、所述第一换热器（12）和所述冷凝装置（13）相互连接以形成循环水回路（1），其中，所述循环水回路（1）为密闭回路，并且所述循环水冷却系统还包括抽真空装置（2），该抽真空装置（2）连接至所述循环水回路（1）以用于降低所述循环水回路（1）的气压。通过设置抽真空装置（2），使得当循环水通过第一换热器（12）与热物料进行换热时循环水能够汽化，以此带走更多的热量，从而能够减少用于冷却的循环水的用量，降低第一水泵（11）的能耗。

Description

循环水冷却系统
技术领域
本发明涉及一种冷却系统，具体地，涉及一种循环水冷却系统。
背景技术
现有工业生产中经常需要进行冷却降温。水是常用的冷却剂，水对目标物进行换热后温度升高。为使水能够再次对目标物降温，需要对升温后的水进行降温。
图1显示现有的循环水冷却系统，包括第一水泵11’、第一换热器12’、水池132’和冷却塔134’。循环水由第一水泵11’提供流量，通过第一换热器12’与目标物进行换热，使目标物降温，升高温度后的循环水通过冷却塔134’冷却，冷却后的循环水再次用于降温。冷却塔134’的原理是：换热后的循环水进入冷却塔顶，通过喷淋器向下喷淋至填料层表面，与自下而上抽入的空气进行接触换热实现降温。
现有的循环水冷却系统可以对目标物进行降温，但在运行过程中也存在一系列的问题。由于是敞开系统，空气中的灰尘会进入到系统中，其次循环水直接与空气接触，溶解氧含量高，水中的藻类繁殖很快。由蒸发传热的机理可知，冷却水存在蒸发损失，各种无机离子和有机物质会浓缩。这些都是造成系统结垢、氧腐蚀、有害离子腐蚀和微生物腐蚀的重要原因。水垢的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，可导致系统粘泥污垢堵塞管道、水质指标低劣、换热效率下降。
此外，上述循环水冷却系统是通过水对热物料进行降温的，而水在传热过程中没有相态的变化，水吸收热量后温度升高，极限温度为热进物料的温度，当传热量大时需要使用大量的降温水，从而使得水泵能耗高。
有鉴于此，需要设计一种新型的循环水冷却系统，以克服或缓解现有技术的上述缺陷中的一个或多个。
发明内容
本发明的目的是提供一种循环水冷却系统，该循环水冷却系统能够减少用于冷却的循环水的用量，降低水泵的能耗。
为了实现上述目的，本发明提供一种循环水冷却系统，包括第一水泵、第一换热器和冷凝装置，所述第一水泵、所述第一换热器和所述冷凝装置相互连接以形成循环水回路，其中，所述循环水回路为密闭回路，并且所述循环水冷却系统还包括抽真空装置，该抽真空装置连接至所述循环水回路以用于降低所述循环水回路的气压。
优选地，所述冷凝装置与所述第一水泵之间连接有贮罐，所述抽真空装置与所述贮罐连接。
优选地，所述冷凝装置包括第二换热器、水池、第二水泵以及冷却塔，所述第二换热器连接在所述循环水回路中并位于所述水池内，所述冷却塔设置在所述第二换热器的上方，所述第二水泵用于将所述水池中的水供应到所述冷却塔中。
通过上述技术方案，使得当循环水通过第一换热器与热物料进行换热时循环水能够汽化，以此带走更多的热量，从而能够减少用于冷却的循环水的用量，降低第一水泵的能耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有技术的循环水冷却系统的示意图；
图2是根据本发明的一种实施方式的循环水冷却系统的示意图。
附图标记说明
1 循环水回路 11 第一水泵 12 第一换热器 13 冷凝装置
131 第二换热器 132 水池 133 第二水泵 134 冷却塔
14 贮罐 2 抽真空装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
如图2所示，本发明提供的循环水冷却系统包括第一水泵11、第一换热器12和冷凝装置13，所述第一水泵11、所述第一换热器12和所述冷凝装置13相互连接以形成循环水回路1，其中，所述循环水回路1为密闭回路，并且所述循环水冷却系统还包括抽真空装置2，该抽真空装置2连接至所述循环水回路1以用于降低所述循环水回路1的气压。
公知地，液态水的比热容为4.2kJ/kg，而液态水在10～100℃下的汽化热均高于2200kJ/kg，液态水汽化能够带走大量的热量。利用这一特性，在本发明中，通过将循环水回路1设置为密闭回路并且将抽真空装置2连接至循环水回路，可以降低循环水回路1的气压，从而使得当循环水通过第一换热器12与热物料进行换热时循环水能够汽化，以此带走更多的热量，从而能够减少用于冷却的循环水的用量，降低第一水泵11的能耗。此外，由于循环水回路1为密闭回路，从而有效地避免了敞开系统中出现的污垢堵塞管道、水质指标低劣、换热效率下降等缺陷。
为了能够方便地对循环水回路1进行抽真空操作，优选地，所述冷凝装置13与所述第一水泵11之间连接有贮罐14，所述抽真空装置2与所述贮罐14连接。更具体地，抽真空装置2连接在贮罐14的未盛放水的部分上。
冷凝装置13可以设置为任意合适的形式，只要其能够使从第一换热器12输出的水蒸气冷凝即可。作为一种具体的形式，冷凝装置13可以包括第二换热器131、水池132、第二水泵133以及冷却塔134，所述第二换热器131连接在所述循环水回路1中并位于所述水池132内，所述冷却塔134设置在所述第二换热器131的上方，所述第二水泵133用于将所述水池132中的水供应到所述冷却塔134中。
下面简要描述一下本发明提出的循环水冷却系统的工作过程。
首先，第一水泵11将贮罐14中的水输送到第一换热器12中，由于设置有抽真空装置2，循环水回路1的气压减小，故水通过第一换热器12与热物料进行换热时，能够汽化以吸收热物料的热量，产生的水蒸气进入第二换热器131，并通过冷却塔134的作用以使得水蒸气冷凝，冷凝的水流回贮罐14中，以此方式完成一次循环。
这里，循环水回路1的绝对压由水温决定，当水温高时绝对压高。具体地，当水温为20～50℃时，绝对压控制在2.0～12.0kPa。循环水冷却系统在运行过程中抽真空装置2无需一直开启，只是在循环水回路1的真空度不能满足要求时开启。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (1)

1.一种循环水冷却系统，包括第一水泵(11)、第一换热器(12)和冷凝装置(13)，所述第一水泵(11)、所述第一换热器(12)和所述冷凝装置(13)相互连接以形成循环水回路(1)，其特征在于，所述循环水回路(1)为密闭回路，并且所述循环水冷却系统还包括抽真空装置(2)，该抽真空装置(2)连接至所述循环水回路(1)以用于降低所述循环水回路(1)的气压；
所述冷凝装置(13)与所述第一水泵(11)之间连接有贮罐(14)，所述抽真空装置(2)与所述贮罐(14)连接；
所述冷凝装置(13)包括第二换热器(131)、水池(132)、第二水泵(133)以及冷却塔(134)，所述第二换热器(131)连接在所述循环水回路(1)中并位于所述水池(132)内，所述冷却塔(134)设置在所述第二换热器(131)的上方，所述第二水泵(133)用于将所述水池(132)中的水供应到所述冷却塔(134)中。
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