CN105066544A - 一种小温变组合式冷却循环水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小温变组合式冷却循环水系统；该系统包括基础冷却循环水系统和补水系统，还包括调节冷却循环水系统，补水系统给基础冷却循环水系统和调节冷却循环水系统进行补水作业，调节冷却循环水系统并联在基础冷却循环水系统中的Ⅰ冷却塔的回水水管路上，利用板式换热器的作用控制回水的水温，调节冷却循环水系统中的Ⅱ冷却塔和冷水机组用于调节板式换热器的进水温度，加强板式换热器的制冷量，整个系统采用变频水泵供水；本发明可以精确控制回水水温，并且还能降低系统能耗。

Description

一种小温变组合式冷却循环水系统

技术领域

本发明涉及一种循环水系统，具体涉及一种小温变组合式冷却循环水系统。

背景技术

在常规温变较大的冷却循环水系统中进出水温度控制不精确，且能耗较高，系统中的冷却回水温度不能够精确控制；常规冷却循环水系统只控制系统出水温度是否达到冷却水要求，冷源侧供水量处于恒定状态，在外界温度变化的情况下，系统回水侧所需的冷量也处于实时变化中，由于无法精确计算和调节，导致系统存在大量的不必要能耗。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提出一种在温变较大的冷却循环水系统中可精确控制进出水温度，尤其是冷却回水温度精确控制的小温变组合式冷却循环水系统；可以降低系统能耗，节能减排。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种小温变组合式冷却循环水系统，包括基础冷却循环水系统和补水系统，所述基础冷却循环水系统包括Ⅰ截止阀、Ⅰ冷却塔、Ⅱ截止阀、Ⅰ储水箱、Ⅰ变频水泵组和外部用水系统并且依次通过水管路连接组成闭环基础水循环回路，所述Ⅰ变频水泵组的出水口与外部用水系统的供水口连接，Ⅰ截止阀的进水口与外部用水系统的回水口连接，还包括调节冷却循环水系统，所述调节冷却循环水系统包括Ⅱ储水箱、Ⅲ变频水泵组、板式换热器、冷水机组、Ⅲ储水箱、Ⅳ变频水泵组和Ⅱ冷却塔，所述Ⅱ储水箱、Ⅲ变频水泵组、板式换热器、冷水机组、Ⅲ储水箱、Ⅳ变频水泵组、Ⅱ冷却塔依次通过水管路连接后再经冷水机组连接至Ⅱ储水箱组成闭环调节水循环回路，所述板式换热器的一组进出水口连接在Ⅱ截止阀两端的水管路上，所述补水系统分别与基础冷却循环水系统和调节冷却循环水系统连接；

进一步，所述补水系统包括自来水水源、反渗透装置、Ⅳ储水箱和Ⅴ变频水泵组并且依次通过水管路连接，所述Ⅴ变频水泵组设置有两个补水口，所述Ⅴ变频水泵组的一个补水口经Ⅰ三通阀分别与Ⅱ储水箱和Ⅲ储水箱连接，所述Ⅴ变频水泵组的另一个补水口与Ⅰ储水箱通过水管路连接；

进一步，还包括Ⅱ变频水泵、电动阀、蝶式过滤器和Ⅵ变频水泵，所述Ⅱ变频水泵的进水口与Ⅰ储水箱连接，Ⅱ变频水泵的出水口经Ⅱ三通阀连接在外部用水系统的回水口与Ⅰ截止阀之间的水管路上，所述电动阀一端通过水管路与Ⅰ储水箱连接，电动阀另一端连接在外部用水系统的回水口与所述Ⅱ三通阀之间的水管路上，所述Ⅰ储水箱、Ⅵ变频水泵、蝶式过滤器依次通过水管路连接组成闭环过滤水循环回路；

进一步，所述冷水机组包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器并依次通过制冷工质连接组成制冷循环回路。

本发明的有益效果是：

本发明主要是利用自然冷源进行冷却，在自然冷源能够满足回水温度要求时，只运行闭环基础水循环回路，能耗低；在回水温度不能满足要求时Ⅱ截止阀截断水路，启动闭环调节水循环回路，此时冷水机组不启动只负责水路的导通，外部设备的回水经Ⅰ冷却塔和板式换热器的两次换热，来达到回水温度的要求，Ⅲ变频水泵组供水给板式换热器时，水流量调节方便、所需制冷量控制灵活，可根据需要精确控制回水温度；当回水温度不能在两次换热后满足需要时，启动冷水机组，使闭环调节水循环回路中流经板式换热器的水温更低，进而加强板式换热器的制冷量，从而降低流回Ⅰ冷却塔的回水水温；该系统中设置有Ⅱ变频水泵，Ⅱ变频水泵、Ⅰ冷却塔和Ⅰ储水箱等可以组成Ⅰ储水箱的自冷却水循环回路，可以充分利用自然冷源；该系统中设置的电动阀可以使外部设备的回水直接流入Ⅰ储水箱中；在Ⅵ变频水泵和蝶式过滤器的作用下，可以对Ⅰ储水箱的水进行过滤，增加整个系统的运行寿命。

附图说明

附图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，与本发明的实施例一起用于解释发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-基础冷却循环水系统；2-补水系统；3-调节冷却循环水系统；4-Ⅰ截止阀；5-Ⅰ冷却塔；6-Ⅱ截止阀；7-Ⅰ储水箱；8-Ⅰ变频水泵组；9-外部用水系统；10-Ⅱ储水箱；11-Ⅲ变频水泵组；12-板式换热器；13-冷水机组；14-Ⅲ储水箱；15-Ⅳ变频水泵组；16-Ⅱ冷却塔；17-自来水水源；18-反渗透装置；19-Ⅳ储水箱；20-Ⅴ变频水泵组；21-Ⅰ三通阀；22-Ⅱ变频水泵；23-电动阀；24-蝶式过滤器；25-Ⅵ变频水泵；26-Ⅱ三通阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释发明，并不用于限定发明。

如图1所示，一种小温变组合式冷却循环水系统，包括基础冷却循环水系统1和补水系统2，所述基础冷却循环水系统1包括Ⅰ截止阀4、Ⅰ冷却塔5、Ⅱ截止阀6、Ⅰ储水箱7、Ⅰ变频水泵组8和外部用水系统9并且依次通过水管路连接组成闭环基础水循环回路，所述Ⅰ变频水泵组8的出水口与外部用水系统9的供水口连接，Ⅰ截止阀4的进水口与外部用水系统9的回水口连接，还包括调节冷却循环水系统3，所述调节冷却循环水系统3包括Ⅱ储水箱10、Ⅲ变频水泵组11、板式换热器12、冷水机组13、Ⅲ储水箱14、Ⅳ变频水泵组15和Ⅱ冷却塔16，所述Ⅱ储水箱10、Ⅲ变频水泵组11、板式换热器12、冷水机组13、Ⅲ储水箱14、Ⅳ变频水泵组15、Ⅱ冷却塔16依次通过水管路连接后再经冷水机组13连接至Ⅱ储水箱10组成闭环调节水循环回路，所述板式换热器13的一组进出水口连接在Ⅱ截止阀6两端的水管路上，所述补水系统2分别与基础冷却循环水系统1和调节冷却循环水系统3连接；所述补水系统2包括自来水水源17、反渗透装置18、Ⅳ储水箱19和Ⅴ变频水泵组20并且依次通过水管路连接，所述Ⅴ变频水泵组20设置有两个补水口，所述Ⅴ变频水泵组20的一个补水口经Ⅰ三通阀21分别与Ⅱ储水箱10和Ⅲ储水箱14连接，所述Ⅴ变频水泵组20的另一个补水口与Ⅰ储水箱7通过水管路连接；还包括Ⅱ变频水泵22、电动阀23、蝶式过滤器24和Ⅵ变频水泵25，所述Ⅱ变频水泵22的进水口与Ⅰ储水箱7连接，Ⅱ变频水泵22的出水口经Ⅱ三通阀26连接在外部用水系统9的回水口与Ⅰ截止阀4之间的水管路上，所述电动阀23一端通过水管路与Ⅰ储水箱7连接，电动阀23另一端连接在外部用水系统9的回水口与所述Ⅱ三通阀26之间的水管路上，所述Ⅰ储水箱7、Ⅵ变频水泵25、蝶式过滤器24依次通过水管路连接组成闭环过滤水循环回路；所述冷水机组13包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器并依次通过制冷工质连接组成制冷循环回路。

自来水水源17经过反渗透装置18后进入Ⅳ储水箱19，根据Ⅰ储水箱7处的回水侧温度传感器的实测值计算冷量需求，传递到Ⅴ变频水泵组20，同时根据Ⅱ冷却塔16的冷却能力和室外温度计算出所需水量，从而合理分配进入Ⅱ储水箱10和Ⅲ储水箱14的水量，并且随时可以给Ⅰ储水箱7供水。

正常的使用中，运行闭环基础水循环回路，主要利用自然冷源对外部用水系统9的回水进行冷却回用，此时Ⅱ截止阀6是开启状态；当Ⅰ冷却塔5无法满足冷却要求时，自动启动板式换热器12进行换热，闭环调节水循环回路运行，此时Ⅱ截止阀6是关闭状态，但是冷水机组13不运行，只起到导通水路的作用，补水来自补水系统2中的反渗透装置18的出水，经Ⅴ变频水泵组20补水；当闭环调节水循环回路中的Ⅱ冷却塔16无法满足冷却要求时，自动开启冷水机组，利用冷水机组冷却解决Ⅱ冷却塔16冷量供应不足的问题；在补水系统2中根据传感器实时监测设备回水温度和室外温度，计算出冷量需求，在满足冷却要求下，合理各部分供水量的大小，尽可能降低反渗透装置18和各水泵机组的供水量，从而降低系统能耗；该系统还设置了闭环过滤水循环回路，可以过滤掉外部用水系统9的回水中的杂质，增加整个系统的运行寿命；加设的Ⅱ变频水泵22与Ⅰ冷却塔5等配合使用后，可以实现Ⅰ储水箱7中储存的水的自冷却循环，进而保证外部用水系统9的所需水温要求。

本系统采用了板式换热器12和冷水机组13，因此对循环水的水质有一定的要求，同时为保证整个系统运行的寿命和减少维修维护次数，将反渗透装置18应用在补水系统2中，不仅可以有效改善水质提高板式换热器12和冷水机组13的运行效率，还可以保证给外部用水系统9提供优良的水质；在对该系统与常规冷却循环水系统的流量和温度进行了数值模拟后得出：在供回水变为15℃，室外温度高于冷却后水温5℃且保持恒定时，该系统与常规系统相比可节约能耗20%以上。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种小温变组合式冷却循环水系统，包括基础冷却循环水系统(1)和补水系统(2)，所述基础冷却循环水系统(1)包括Ⅰ截止阀(4)、Ⅰ冷却塔(5)、Ⅱ截止阀(6)、Ⅰ储水箱(7)、Ⅰ变频水泵组(8)和外部用水系统(9)并且依次通过水管路连接组成闭环基础水循环回路，所述Ⅰ变频水泵组(8)的出水口与外部用水系统(9)的供水口连接，Ⅰ截止阀(4)的进水口与外部用水系统(9的回水口连接，其特征在于：还包括调节冷却循环水系统(3)，所述调节冷却循环水系统(3)包括Ⅱ储水箱(10)、Ⅲ变频水泵组(11)、板式换热器(12)、冷水机组(13)、Ⅲ储水箱(14)、Ⅳ变频水泵组(15)和Ⅱ冷却塔(16)，所述Ⅱ储水箱(10)、Ⅲ变频水泵组(11)、板式换热器(12)、冷水机组(13)、Ⅲ储水箱(14)、Ⅳ变频水泵组(15)、Ⅱ冷却塔(16)依次通过水管路连接后再经冷水机组(13)连接至Ⅱ储水箱(10)组成闭环调节水循环回路，所述板式换热器(13)的一组进出水口连接在Ⅱ截止阀(6)两端的水管路上，所述补水系统(2)分别与基础冷却循环水系统(1)和调节冷却循环水系统(3)连接。

2.如权利要求1所述的一种小温变组合式冷却循环水系统，其特征在于：所述补水系统(2)包括自来水水源(17)、反渗透装置(18)、Ⅳ储水箱(19)和Ⅴ变频水泵组(20)并且依次通过水管路连接，所述Ⅴ变频水泵组(20)设置有两个补水口，所述Ⅴ变频水泵组(20)的一个补水口经Ⅰ三通阀(21)分别与Ⅱ储水箱(10)和Ⅲ储水箱(14)连接，所述Ⅴ变频水泵组(20)的另一个补水口与Ⅰ储水箱(7)通过水管路连接。

3.如权利要求1或2所述的一种小温变组合式冷却循环水系统，其特征在于：还包括Ⅱ变频水泵(22)、电动阀(23)、蝶式过滤器(24)和Ⅵ变频水泵(25)，所述Ⅱ变频水泵(22)的进水口与Ⅰ储水箱(7)连接，Ⅱ变频水泵(22)的出水口经Ⅱ三通阀(26)连接在外部用水系统(9)的回水口与Ⅰ截止阀(4)之间的水管路上，所述电动阀(23)一端通过水管路与Ⅰ储水箱(7)连接，电动阀(23)另一端连接在外部用水系统(9)的回水口与所述Ⅱ三通阀(26)之间的水管路上，所述Ⅰ储水箱(7)、Ⅵ变频水泵(25)、蝶式过滤器(24)依次通过水管路连接组成闭环过滤水循环回路。

4.如权利要求3所述的一种小温变组合式冷却循环水系统，其特征在于：所述冷水机组(13)包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器并依次通过制冷工质连接组成制冷循环回路。