CN109737687A - 精确控温的工艺冷却水控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精确控温的工艺冷却水控制系统,属于制冷工程领域,包括利用热源制取冷量冷却工艺冷却水的制冷系统;控制所述制冷系统中热源输入量的水温控制系统;所述制冷系统包括发生器;所述发生器连接冷凝器;所述冷凝器连接节流阀,所述节流阀调节所述高压低温液体流量;所述节流阀连接蒸发器;所述蒸发器连接吸收器,所述蒸发器连接热交换器;所述热交换器连接所述发生器;所述水温控制系统包括传感器;所述传感器连接比较器;所述比较器连接控制器;所述控制器连接热源执行器。本发明公开的一种精确控温的工艺冷却水控制系统可对工艺冷却水进行持续降温,并使该工艺冷却水冷却温度可控。
Description
技术领域
本发明属于制冷工程领域,尤其涉及一种精确控温的工艺冷却水控制系统。
背景技术
工艺冷却是工业企业的重要工序,该工序存在于工业企业生产的各个环节,并对工业企业的生产有着至关重要的影响,尤其是一些精尖设备对工艺冷却水温度的要求更是较为苛刻。良好的工艺冷却不仅可以满足工艺技术指标的要求,同时,也有助于改善设备的运行工况,提高生产的安全性和稳定性。
目前,工业企业的工艺冷却水大都采用冷却塔空冷的方式,通过空冷散热来降低工艺冷却水的供水温度,这种冷却方式受环境温度影响也较为严重,尤其是在炎炎夏季,环境温度持续居高,单单依靠冷却塔难以保证工艺冷却水的供水温度。并且,在实际运行过程中,工况条件变化也相对较大,而面对工艺冷却水的高温状态,为了适应工艺水温要求,往往采取置换水、加冰等措施,这些措施不仅难以形成持续的降温效果,同时,也是资源的严重浪费,而在缺乏行之有效的降温措施的情况下,工艺冷却水的供水温度也就处于失控的状态。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种可对工艺冷却水进行持续降温,并使该工艺冷却水冷却温度可控的精确控温的工艺冷却水控制系统。
本发明是这样实现的,一种精确控温的工艺冷却水控制系统,包括热源;利用热源制取冷量,以冷却工艺冷却水的制冷系统;控制所述制冷系统中热源输入量,以调控所述制冷系统冷量输出的水温控制系统;
所述制冷系统包括发生器,所述发生器中设有制冷剂,所述制冷剂在所述发生器内吸收热源热量转化为第一水蒸气,所述吸收剂失去水分转化为吸收剂的浓溶液;所述发生器连接冷凝器,所述第一水蒸气经过所述冷凝器冷却为高压低温液体;所述冷凝器连接节流阀,所述节流阀对所述高压低温液体节流减压;所述节流阀连接蒸发器,所述高压低温液体在所述蒸发器内吸收工艺冷却水的热量,所述高压低温液体转化为第二水蒸气;所述蒸发器连接吸收器,所述吸收器中的吸收剂吸收所述第二水蒸气形成吸收剂的稀溶液;所述吸收器连接热交换器,所述热交换器连接发生器,所述稀溶液与所述发生器的吸收剂的浓溶液在所述热交换器中混合;
所述水温控制系统包括传感器,所述传感器测量工艺冷却水的水温;所述传感器连接比较器,所述比较器将设定水温和传感器测量所得水温进行比较;所述比较器连接控制器,所述比较器将所述温度比较的结果反馈至控制器;所述控制器连接热源执行器,所述控制器控制热源执行器调节热源输入量,对所述制冷系统进行热源输入。
该技术方案中,精确控温的工艺冷却水控制系统主要包括制冷系统和水温控制系统。
制冷系统主要包括溴化锂吸收式制冷机组,该系统采用热源驱动制冷,制冷剂在发生器内吸收热源热量转化为第一水蒸气,溴化锂溶液失去水分形成溴化锂浓溶液,第一水蒸气经过所述冷凝器冷却为高压低温液体,该高压低温液体经节流阀节流后,该高压低温液体在蒸发器内吸收工艺冷却水的热量,转化为第二水蒸气,从而降低工艺冷却水的温度,第二水蒸气被吸收器内被溴化锂溶液吸收,形成溴化锂稀溶液,再在所述热交换器实现溴化锂稀溶液和溴化锂浓溶液的温度传导,减少了所述发生器的加热负荷和所述吸收器的冷却负荷。该冷却过程循环进行,实现了冷量输出,可对工艺冷却水进行持续降温。
水温控制系统以工艺冷却水温作为被控参数,以制冷系统的热源作为控制参数,传感器测量工艺冷却水的水温,比较器将该测量水温和设定水温进行比较并将结果发送至控制器,引导热源执行器动作:如果控制器接收到的测量水温小于设定水温,则控制器控制热源执行器增大制冷系统的热源输入量;如果控制器接收到的测量水温大于设定水温,则控制器控制热源执行器减小或者停止制冷系统的热源输入量;如果控制器接收到的测量水温等于设定水温,则控制器控制热源执行器维持制冷系统的热源输入量。该水温控制过程通过测量冷却水温,调节制冷系统的热源输入量,进而调节冷量制取量,控制冷却水温,使冷却水温保持在设定水温的稳定可控状态,满足工艺技术指标的要求。
在上述技术方案中,优选的,所述热源包括余热资源或废热资源。
所述热源采用余热资源或废热资源,如低压蒸汽、低温烟气、低温热水等,该热源节能环保,可充分利用工业企业资源,使工艺冷却水温保持在设定温度,实现水温精确控制,降低了工艺冷却水的时间成本和经济成本。
在上述技术方案中,优选的,所述制冷剂采用水。
该技术方案采用水作为制冷剂,保护臭氧层,节能环保,降低成本。
综上所述:本发明中,冷却过程循环进行,实现了冷量输出,可对工艺冷却水进行持续降温;水温控制过程通过调节制冷系统的热源输入量,调节冷量制取量,使冷却水温保持在设定水温的稳定可控状态,满足工艺技术指标的要求;热源采用余热资源或废热资源,节能环保,可充分利用工业企业资源,降低了工艺冷却水的时间成本和经济成本。
附图说明
图1是本发明提供的系统的结构示意图;
图2是本发明提供的制冷系统的结构示意图;
图3是本发明提供的水温控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。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。
本发明提供的一种精确控温的工艺冷却水控制系统可对工艺冷却水进行持续降温,并使该工艺冷却水冷却温度可控。为了进一步说明本发明,结合附图进行详细阐述如下:
如图1至图3所示,一种精确控温的工艺冷却水控制系统,包括热源;利用热源制取冷量,以冷却工艺冷却水的制冷系统;控制所述制冷系统中热源输入量,以调控所述制冷系统冷量输出的水温控制系统;所述制冷系统包括发生器,所述发生器中设有制冷剂,所述制冷剂在所述发生器内吸收热源热量转化为第一水蒸气,所述吸收剂失去水分转化为吸收剂的浓溶液;所述发生器连接冷凝器,所述第一水蒸气经过所述冷凝器冷却为高压低温液体;所述冷凝器连接节流阀,所述节流阀对所述高压低温液体节流减压;所述节流阀连接蒸发器,所述高压低温液体在所述蒸发器内吸收工艺冷却水的热量,所述高压低温液体转化为第二水蒸气;所述蒸发器连接吸收器,所述吸收器中的吸收剂吸收所述第二水蒸气形成吸收剂的稀溶液;所述吸收器连接热交换器,所述热交换器连接发生器,所述稀溶液与所述发生器的吸收剂的浓溶液在所述热交换器中混合;所述水温控制系统包括传感器,所述传感器测量工艺冷却水的水温;所述传感器连接比较器,所述比较器将设定水温和传感器测量所得水温进行比较;所述比较器连接控制器,所述比较器将所述温度比较的结果反馈至控制器;所述控制器连接热源执行器,所述控制器控制热源执行器调节热源输入量,对所述制冷系统进行热源输入。
该技术方案中,精确控温的工艺冷却水控制系统主要包括制冷系统和水温控制系统。
制冷系统主要包括溴化锂吸收式制冷机组,该系统采用热源驱动制冷,制冷剂在发生器内吸收热源热量转化为第一水蒸气,第一水蒸气经过所述冷凝器冷却为高压低温液体,该高压低温液体经节流阀节流后,该高压低温液体在蒸发器内吸收工艺冷却水的热量,转化为第二水蒸气,从而降低工艺冷却水的温度,第二水蒸气被吸收器内被溴化锂溶液吸收,再在所述热交换器实现溴化锂稀溶液和溴化锂浓溶液的温度传导,减少了所述发生器的加热负荷和所述吸收器的冷却负荷。该冷却过程循环进行,实现了冷量输出,可对工艺冷却水进行持续降温。
水温控制系统以工艺冷却水温作为被控参数,以制冷系统的热源作为控制参数,传感器测量工艺冷却水的水温,比较器将该测量水温和设定水温进行比较并将结果发送至控制器,引导热源执行器动作:如果控制器接收到的测量水温小于设定水温,则控制器控制热源执行器增大制冷系统的热源输入量;如果控制器接收到的测量水温大于设定水温,则控制器控制热源执行器减小或者停止制冷系统的热源输入量;如果控制器接收到的测量水温等于设定水温,则控制器控制热源执行器维持制冷系统的热源输入量。该水温控制过程预设设定水温,通过调节制冷系统的热源输入量,进而调节冷量制取量,稳定调控工况变化或环境温度变化下的冷却水温,使冷却水温保持在设定水温的稳定可控状态,满足工艺技术指标的要求。进一步的,溴化锂吸收式制冷机可采用多种形式,如蒸汽式双效溴化锂吸收式制冷机等。
如图1、图2所示,在上述技术方案中,优选的,所述热源包括余热资源或废热资源。所述热源采用余热资源或废热资源,如低压蒸汽、低温烟气、低温热水等,该热源节能环保,可充分利用工业企业资源,使工艺冷却水温保持在设定温度,实现水温精确控制,降低了工艺冷却水的时间成本和经济成本。
在上述技术方案中,优选的,所述制冷剂采用水。该技术方案采用水作为制冷剂,保护臭氧层,节能环保,降低成本。
工作原理:水温控制系统控制制冷系统中的热源输入量,制冷系统利用水温控制系统控制的热源制取冷量,冷却工艺冷却水。制冷系统中,热源采用余热资源或废热资源,制冷剂在发生器内吸收热源热量转化为第一水蒸气,第一水蒸气经过所述冷凝器冷却为高压低温液体,该高压低温液体经节流阀节流后,该高压低温液体在蒸发器内吸收工艺冷却水的热量,转化为第二水蒸气,从而降低工艺冷却水的温度,第二水蒸气被吸收器内被溴化锂溶液吸收,再在所述热交换器实现溴化锂稀溶液和溴化锂浓溶液的温度传导,减少了所述发生器的加热负荷和所述吸收器的冷却负荷。水温控制系统中,以制冷系统的热源作为控制参数,传感器测量工艺冷却水的水温,比较器将该测量水温和设定水温进行比较并将结果发送至控制器,引导热源执行器动作:如果控制器接收到的测量水温小于设定水温,则控制器控制热源执行器增大制冷系统的热源输入量;如果控制器接收到的测量水温大于设定水温,则控制器控制热源执行器减小或者停止制冷系统的热源输入量;如果控制器接收到的测量水温等于设定水温,则控制器控制热源执行器维持制冷系统的热源输入量。
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 (3)
1.一种精确控温的工艺冷却水控制系统,包括热源;利用热源制取冷量,以冷却工艺冷却水的制冷系统;控制所述制冷系统中热源输入量,以调控所述制冷系统冷量输出的水温控制系统;
所述制冷系统包括发生器,所述发生器中设有制冷剂,所述制冷剂在所述发生器内吸收热源热量转化为第一水蒸气,所述吸收剂失去水分转化为吸收剂的浓溶液;所述发生器连接冷凝器,所述第一水蒸气经过所述冷凝器冷却为高压低温液体;所述冷凝器连接节流阀,所述节流阀对所述高压低温液体节流减压;所述节流阀连接蒸发器,所述高压低温液体在所述蒸发器内吸收工艺冷却水的热量,所述高压低温液体转化为第二水蒸气;所述蒸发器连接吸收器,所述吸收器中的吸收剂吸收所述第二水蒸气形成吸收剂的稀溶液;所述吸收器连接热交换器,所述热交换器连接发生器,所述稀溶液与所述发生器的吸收剂的浓溶液在所述热交换器中混合;
所述水温控制系统包括传感器,所述传感器测量工艺冷却水的水温;所述传感器连接比较器,所述比较器将设定水温和传感器测量所得水温进行比较;所述比较器连接控制器,所述比较器将所述温度比较的结果反馈至控制器;所述控制器连接热源执行器,所述控制器控制热源执行器调节热源输入量,对所述制冷系统进行热源输入。
2.如权利要求1所述的精确控温的工艺冷却水控制系统,其特征在于:所述热源包括余热资源或废热资源。
3.如权利要求1所述的精确控温的工艺冷却水控制系统,其特征在于:所述制冷剂采用水。
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