CN104315880B - 干式工业循环水冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干式工业循环水冷却系统，包括吸收式制冷机（3）、第一空气冷却塔（1）、第二空气冷却塔（2）、进水总管（10）、回水总管（11）、水泵（4）、阀门和连接管路，所述的吸收式制冷机（3）包括吸收器-冷凝器（3-1）、发生器（3-2）和蒸发器（3-3），工业循环水从进水总管（10）先进入第一空气冷却塔（1）被冷却后再进入蒸发器（3-3）被进一步冷却，再经回水总管（11）形成回路，吸收器-蒸发器（3-1）的冷却水在水泵（4）的驱动下进入第二空气冷却塔（2）冷却并形成循环，或者经阀门切换，工业循环水从进水总管（10）并联或串联进入第一空气冷却塔（1）和第二空气冷却塔（2）冷却，再经回水总管（11）形成回路。其优点是：1）节水效果显著，2）能够提供出水温度更低的工业循环水。

Description

干式工业循环水冷却系统

技术领域

本发明涉及一种工业循环水冷却系统，主要用于化工、冶金、建材、焦化等行业的工业循环水冷却过程。

背景技术

在化工、冶金、建材、焦化等行业，工厂在生产过程中将产生大量的废热。工业循环水的作用是带走这些部分废热，通过冷却装置再把它释放出。

最常见的工业循环水冷却系统是湿式循环水冷却系统，采用开式或闭式的湿式冷却塔，主要是通过水蒸发的方式把热量排出塔外使循环水降温。其最大不足是耗水量巨大，在缺水地区的应用也将受到限制。

工业循环水的另一种冷却方式是干式冷却系统，即采用空气冷却的方式，主要设备为空气冷却塔（或干式冷却塔）。干式循环水冷却系统是将循环水送入空气冷却塔，通过散热器使管内的循环水与管外的冷空气进行热交换，将循环水温度降低。干式循环水冷却系统的优点是消耗水量少，节水效果明显，但其不足是：受塔外环境气温的影响，在夏季环境温度较高时，循环水的出水温度较高，往往不能满足工业生产的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述湿式冷却系统和干式冷却系统的不足，提供一种既可以耗水量少、节省水资源，又能够使循环水温度低、满足更高要求的干式工业循环水冷却系统。

本发明的目的是这样实现的：一种干式工业循环水冷却系统，其特征在于：所述系统包括吸收式制冷机、第一空气冷却塔、第二空气冷却塔、进水总管、回水总管、水泵、阀门和连接管路，所述的吸收式制冷机包括吸收器-冷凝器、发生器和蒸发器，工业循环水从进水总管先进入第一空气冷却塔被冷却后再进入吸收式制冷机的蒸发器被进一步冷却，再经回水总管形成回路，吸收式制冷机的吸收器-蒸发器的冷却水在水泵的驱动下进入第二空气冷却塔冷却并形成循环，或者经阀门切换，工业循环水从进水总管并联或串联进入第一空气冷却塔和第二空气冷却塔冷却，再经回水总管形成回路。

本发明干式工业循环水冷却系统，所述阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门，第一空气冷却塔进水口与进水总管连接，第一空气冷却塔进水口又经第一阀门与第二空气冷却塔进水口和吸收式制冷机的吸收器-冷凝器出水口连接，第一空气冷却塔出水口经第二阀门与回水总管连接，第一空气冷却塔出水口又经第四阀门与蒸发器进水口相连，第二空气冷却塔进水口与吸收式制冷机的吸收器-冷凝器出水口连接，第二空气冷却塔出水口经第三阀门与回水总管连接，第二空气冷却塔出水口经水泵和第五阀门与吸收式制冷机的吸收器-冷凝器进水口连接，回水总管与吸收式制冷机的蒸发器出水口连接。

本发明干式工业循环水冷却系统，所述阀门包括第一阀门、第三阀门、第四阀门和第五阀门，第一空气冷却塔进水口与进水总管连接，第一空气冷却塔出水口经第一阀门与第二空气冷却塔进水口和吸收式制冷机的吸收器-冷凝器出水口相连，第一空气冷却塔出水口又经第四阀门与吸收式制冷机的蒸发器进水口相连，第二空气冷却塔进水口与吸收式制冷机的吸收器-冷凝器出水口连接，第二空气冷却塔的出水口经第三阀门与回水总管连接，第二空气冷却塔出水口又经水泵和第五阀门与吸收式制冷机的吸收器-冷凝器进水口相连，吸收式制冷机的蒸发器出水口与回水总管连接。

所述系统中的第一空气冷却塔、第二空气冷却塔和吸收式制冷机的数量，按照被冷却的工业循环水规模和要求，分别选择单台或多台。

所述系统具有两种运行模式：

（1）在夏季环境气温高时，为提供低于环境气温的循环水且满足生产的需要，工业循环水经进水总管先进入第一空气冷却塔被初步降温后，再进入吸收式制冷机蒸发器被进一步冷却，通过吸收式制冷机的工作制取温度较低的冷却水，此时，第二空气冷却塔用于冷却来自吸收式制冷机吸收器-冷却器的高温冷却水（温度高达50℃以上），并在水泵的作用下形成循环。

（2）在环境气温较低时，工业循环水经进水总管并联接入第一空气冷却塔和第二空气冷却塔，被冷却后经回水总管回各使用点使用形成回路；也可以设计为工业循环水串联进入第一空气冷却塔和第二空气冷却塔，经回水总管形成回路；在此模式下水泵停止、吸收式制冷机停运。

本发明的有益效果是：

与湿式工业循环水冷却系统相比，本发明干式工业循环水冷却系统耗水量很少或不耗水，同时能够满足生产企业对工业循环水出水温度（低）的要求。

附图说明

图1为本发明实施例1示意图。

图2为本发明实施例2示意图。

图3为本发明实施例3示意图。

图中：

第一空气冷却塔1、第二空气冷却塔2、吸收式制冷机3、吸收器-冷凝器3-1、发生器3-2、蒸发器3-3、水泵4、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、第四阀门8、第五阀门9、进水总管10、回水总管11、第六阀门12、第七阀门13、第八阀门14。

循环冷却水进口A、循环冷却水出口B、驱动热源进口C、驱动热源出口D。

具体实施方式

实施例1：

参见图1，一种干式工业循环水冷却系统，由吸收式制冷机3、第一空气冷却塔1、第二空气冷却塔2、进水总管10、回水总管11、水泵4、第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7、第四阀门8、第五阀门9和连接管路组成。所述的吸收式制冷机3包括吸收器-冷凝器3-1、发生器3-2和蒸发器3-3，第一空气冷却塔1进水口与进水总管10连接，第一空气冷却塔1进水口通过第一阀门5与第二空气冷却塔2进水口和吸收式制冷机3的吸收器-冷凝器3-1出水口连接，第一空气冷却塔1出水口通过第二阀门6与回水总管11连接，第一空气冷却塔1出水口通过第四阀门8与蒸发器3-3进水口相连，第二空气冷却塔2进水口与吸收式制冷机3的吸收器-冷凝器3-1出水口连接，第二空气冷却塔2出水口通过第三阀门7与回水总管11连接，第二空气冷却塔2出水口通过水泵4和第五阀门9与吸收式制冷机3的吸收器-冷凝器3-1进水口连接，回水总管11与吸收式制冷机3的蒸发器3-3出水口连接。

在使用中，实施例1根据环境温度的变化有两个不同的循环水流程。

1）环境气温高的流程：

关闭第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7，开启第四阀门8、第五阀门9并启动水泵4，启运吸收式制冷机3，工业循环水从循环水进口A进入进水总管10，先入第一空气冷却塔1被冷却，通过第四阀门8再进入蒸发器3-3被再冷却，然后流入回水总管11经循环水出口B被送到各使用点；此时，第二空气冷却塔2冷却吸收式制冷机3的冷却水，在水泵4的驱动下吸收式制冷机3的冷却水形成循环。

吸收式制冷机的驱动热源分别从发生器3-2的驱动热源进口C、驱动热源出口D输入和排出。

2）环境气温低的流程：开启第一阀门5、第二阀门6、第三阀门7，关闭第四阀门8、第五阀门9，停止水泵4和吸收式制冷机3，工业循环水从循环水进口A进入进水总管10，再同时进入第一空气冷却塔1和第二空气冷却塔2（两个塔是并联关系），分别通过第二阀门6和第三阀门7入回水总管11，由循环水出口B送出。

实施例2：

参见图2，实施例2所示的冷却系统由吸收式制冷机3、第一空气冷却塔1、第二空气冷却塔2、进水总管10、回水总管11、水泵4、第一阀门5、第三阀门7、第四阀门8、第五阀门9和连接管路组成；吸收式制冷机3包括吸收器-冷凝器3-1、发生器3-2和蒸发器3-3，第一空气冷却塔1进水口与进水总管10连接，第一空气冷却塔1出水口经过第一阀门5与吸收式制冷机3的吸收器-冷凝器3-1出水口和第二空气冷却塔2进水口相连，第一空气冷却塔1出水口也通过第四阀门8与蒸发器3-3进水口相连，第二空气冷却塔2进水口与吸收式制冷机3的吸收器-冷凝器3-1出水口连接，第二空气冷却塔2出水口通过水泵4和第五阀门9与吸收器-冷凝器3-1进水口相连，第二空气冷却塔2的出水口通过第三阀门7与回水总管11连接，蒸发器3-3出水口与回水总管11连接。

实施例2也根据环境温度的变化有两个不同的循环水流程。环境气温高的循环水流程与实施例1相同；但在环境气温低的循环水流程中，第一空气冷却塔1与第二空气冷却塔2是串联关系，即循环水先进入第一空气冷却塔1被冷却后，再进入第二空气冷却塔。

实施例3：

参见图3，实施例3示意了系统包括多台吸收式制冷机3、多台第一空气冷却塔1和多台第二空气冷却塔2的例子。与前两个实施例不同，系统增设了第六阀门12、第七阀门13和第八阀门14。第一空气冷却塔1的进水口与进水总管10相连，并通过第一阀门5与第二空气冷却塔2进水口相连；第一空气冷却塔1的出水口通过第六阀门12和第四阀门8与蒸发器3-3进水口相连，第一空气冷却塔1的出水口还通过第二阀门6与回水总管11相连。第二空气冷却塔2的进水口通过第七阀门13与吸收器-冷凝器3-1的出水口相连；第二空气冷却塔2的出水口通过第八阀门14、水泵4和第五阀门9与吸收器-冷却器3-1的进水口相连，并通过第三阀门7与回水总管11相连；蒸发器3-3出水口与回水总管11相连。

与实施例1相同，工业循环水有两个流程：在环境气温高的流程运行时，循环水先进入第一空气冷却塔1进行冷却，然后再进入吸收式制冷机3冷却，此时第二空气冷却塔2作用是冷却吸收式制冷机3的冷却水；在环境气温低的流程运行时，循环水同时进入第一空气冷却塔1和第二空气冷却塔2，同时吸收式制冷机3和水泵4停运。

多台第一空气冷却塔1之间、多台第二空气冷却塔2之间是并联关系，多台吸收式制冷机3之间也是并联关系。

Claims (4)

1.一种干式工业循环水冷却系统，其特征在于：所述系统包括吸收式制冷机（3）、第一空气冷却塔（1）、第二空气冷却塔（2）、进水总管（10）、回水总管（11）、水泵（4）、阀门和连接管路，所述的吸收式制冷机（3）包括吸收器-冷凝器（3-1）、发生器（3-2）和蒸发器（3-3），工业循环水从进水总管（10）先进入第一空气冷却塔（1）被冷却后再进入吸收式制冷机（3）的蒸发器（3-3）被进一步冷却，再经回水总管（11）形成回路，吸收式制冷机（3）的吸收器-蒸发器（3-1）的冷却水在水泵（4）的驱动下进入第二空气冷却塔（2）冷却并形成循环，或者经阀门切换，工业循环水从进水总管（10）并联或串联进入第一空气冷却塔（1）和第二空气冷却塔（2）冷却，再经回水总管（11）形成回路。

2.根据权利要求1所述的一种干式工业循环水冷却系统，其特征在于：所述阀门包括第一阀门（5）、第二阀门（6）、第三阀门（7）、第四阀门（8）和第五阀门（9），第一空气冷却塔（1）进水口与进水总管（10）连接，第一空气冷却塔（1）进水口又经第一阀门（5）与第二空气冷却塔（2）进水口和吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）出水口连接，第一空气冷却塔（1）出水口经第二阀门（6）与回水总管（11）连接，第一空气冷却塔（1）出水口又经第四阀门（8）与蒸发器（3-3）进水口相连，第二空气冷却塔（2）进水口与吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）出水口连接，第二空气冷却塔（2）出水口经第三阀门（7）与回水总管（11）连接，第二空气冷却塔（2）出水口经水泵（4）和第五阀门（9）与吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）进水口连接，回水总管（11）与吸收式制冷机（3）的蒸发器（3-3）出水口连接。

3.根据权利要求1所述的一种干式工业循环水冷却系统，其特征在于：所述阀门包括第一阀门（5）、第三阀门（7）、第四阀门（8）和第五阀门（9），第一空气冷却塔（1）进水口与进水总管（10）连接，第一空气冷却塔（1）出水口经第一阀门（5）与第二空气冷却塔（2）进水口和吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）出水口相连，第一空气冷却塔（1）出水口又经第四阀门（8）与吸收式制冷机（3）的蒸发器（3-3）进水口相连，第二空气冷却塔（2）进水口与吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）出水口连接，第二空气冷却塔（2）的出水口经第三阀门（7）与回水总管（11）连接，第二空气冷却塔（2）出水口又经水泵（4）和第五阀门（9）与吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）进水口相连，吸收式制冷机（3）的蒸发器（3-3）出水口与回水总管（11）连接。

4.根据权利要求2所述的一种干式工业循环水冷却系统，其特征在于：所述第一空气冷却塔（1）、第二空气冷却塔（2）和吸收式制冷机（3）的数量，设置有多台，所述系统增设了第六阀门（12）、第七阀门（13）和第八阀门（14），第一空气冷却塔（1）的出水口通过第六阀门（12）和第四阀门（8）与吸收式制冷机（3）的蒸发器（3-3）进水口相连，第二空气冷却塔（2）的进水口通过第七阀门（13）与吸收式制冷机（3）的吸收器-冷凝器（3-1）的出水口相连；第二空气冷却塔（2）的出水口通过第八阀门（14）、水泵（4）和第五阀门（9）与吸收器-冷却器（3-1）的进水口相连。