CN114082380A - 冷却塔循环冷却水系统以及反应釜生产系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种冷却塔循环冷却水系统以及反应釜生产系统，冷却塔循环冷却水系统包括多台圆形逆流式冷却塔、蓄水池、循环水泵、进水管路、回水管路以及一台冷却处理泵，蓄水池包括冷处理池和热回收池，冷处理池连通多台圆形逆流式冷却塔，冷处理池连接于循环水泵，循环水泵连接于进水管路，进水管路用于连接于多台反应釜，回水管路用于连接于所述多台反应釜的出口并用于将所述多台反应釜的出口的热水通入热回收池，冷却处理泵连通于热回收池，冷却处理泵的出口管路连接多台圆形逆流式冷却塔以用于将热回收池的热水通入多台圆形逆流式冷却塔进行换热冷却。反应釜生产系统包括冷却塔循环冷却水系统。由此，降低整个管路的复杂性。
Description
技术领域
本公开涉及冷却塔领域，尤其涉及一种冷却塔循环冷却水系统以及反应釜生产系统。
背景技术
于现行使用的冷却塔循环冷却水系统中，反应釜内物料所吸收的热量，以水为介质循环至装设于室外的圆形逆流式冷却塔进行散热冷却，其冷却的原理将携带热量的循环水(热水)循环至冷却水塔中，与水塔吸入的流动空气接触以进行热交换，此时，部分的热水蒸发成为蒸汽，以将其蒸发潜热散发至空气中，最后经冷却的水滴回其集水底盆中继续进行循环，利用此种方式进行散热冷却；上述冷却塔循环冷却水系统其冷却方式为现行普遍的实施方式，如果需要提高生产量，当整个冷却水循环系统管路并联连接有多台反应釜时，发现，其具有以下的缺点：
1)当同时需要冷却多台反应釜时，热交换量非常大，一台圆形逆流式冷却塔的冷却能力远远不足需要增加多台圆形逆流式冷却塔来处理。各台反应釜与各台圆形逆流式冷却水塔是一一对应的且经由设置在它们之间的泵来连通，当增加冷却水塔之后循环水泵也必须要对应加上，泵的增加会使整个管路非常复杂且成本急剧增加。此外，维持整个管路的循环水的动态平衡的难度增加。
2)当冷却水循环系统管路多台反应釜后，整个管路中需要蓄流的循环水用量也非常大，但是圆形逆流式冷却塔的底盆蓄水量较小，满足不了整个循环系统冷却量要求，很容易引起圆形逆流式冷却塔的底盆满溢或者前述泵出现空抽(即连接多台反应釜的冷却水循环管路相对较长，可能会出现将圆形逆流式冷却塔的底盆的蓄水抽完到管路后，回流水还未回流至圆形逆流式冷却塔)。此外，空抽也会在每次启动前述泵发生。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种冷却塔循环冷却水系统以及反应釜生产系统，其在多台反应釜的情况下能降低整个管路的复杂性。
由此，在一些实施例中，一种冷却塔循环冷却水系统包括多台圆形逆流式冷却塔、蓄水池、循环水泵、进水管路、回水管路以及一台冷却处理泵，多台圆形逆流式冷却塔设置有出水口，蓄水池包括冷处理池和热回收池，冷处理池设置在所述多台圆形逆流式冷却塔的下方并连通多台圆形逆流式冷却塔的出水口，冷处理池设置有底部出口，底部出口连接于循环水泵，循环水泵的出口端连接于进水管路，进水管路用于连接于多台反应釜，回水管路用于连接于所述多台反应釜的出口并用于将所述多台反应釜的出口的热水通入热回收池，冷却处理泵连通于热回收池，冷却处理泵的出口管路连接多台圆形逆流式冷却塔以用于将热回收池的热水通入多台圆形逆流式冷却塔进行换热冷却。
在一些实施例中，冷却处理泵和循环水泵的流量控制为一致。
在一些实施例中，各圆形逆流式冷却塔包括塔体、风机、中央进水管、布水器、淋水填料层；塔体具有内腔、进风窗、底盆以及出水口；风机设置于塔体的内腔上部；中央进水管和布水器位于风机的下侧且连接于冷却处理泵的出口管路；淋水填料层位于布水器的下方且高于塔体的进风窗。
在一些实施例中，淋水填料层的填料采用改性聚氯乙波片。
在一些实施例中，冷处理池和热回收池为向上敞开的一体单件结构，且冷处理池和热回收池通过隔板分开。
在一些实施例中，隔板的高度低于冷处理池的周壁的高度和热回收池的周壁的高度。
在一些实施例中，回水管路包括主管和布水管，主管的一端用于连接于所述多台反应釜的出口，布水管连接于主管的末端，布水管设置有多个钻孔，多个钻孔的面积总和大于主管的横截面积。
一种反应釜生产系统包括多台反应釜，反应釜生产系统还包括前述的冷却塔循环冷却水系统。
在一些实施例中，圆形逆流式冷却塔的数量少于反应釜的数量。
在一些实施例中，各反应釜包括釜体、金属盘管、进口三通以及出口三通，金属盘管设置于釜体内，金属盘管具有进口和出口，金属盘管的进口连接于进口三通的第一端，金属盘管的出口连接于出口三通的第一端，进口三通的第二端连接进口冷却水止回阀和进口冷却水截止阀，进口冷却水截止阀连接于进水管路，进口三通的第三端连接于进口蒸汽截止阀，进口蒸汽截止阀控制外部蒸汽源与釜体的连通以进行加热；出口三通的第二端连接有出口冷却水截止阀，出口冷却水截止阀连通回水管路，出口三通的第三端连接出口蒸汽截止阀，出口蒸汽截止阀用于连通于外部蒸汽源。
本公开的有益效果如下：在本公开的冷却塔循环冷却水系统和反应釜生产系统中，通过包括冷处理池和热回收池的设置，增大了整个系统(冷却塔循环冷却水系统和反应釜生产系统)的蓄水量，仅需要配合一台冷却处理泵，就能满足多台反应釜的总的换热量(即在外部蒸汽源截止而反应釜需要冷却的情况下)的需求。与背景技术相比，减少了冷却处理泵的数量，尤其是多台反应釜的数量越高时，这种冷却处理泵的数量的减少越显著，由此极大地减少了部件数量，降低整个管路的复杂性，降低了成本。
附图说明
图1是根据本公开的含冷却塔循环冷却水系统的反应釜生产系统的示意图。
图2是图1的反应釜生产系统的布水管的示意图。
其中，附图标记说明如下：
100反应釜生产系统 21冷处理池
200反应釜 211底部出口
201釜体 22热回收池
202金属盘管 23隔板
202a进口 3循环水泵
202b出口 31进口端
203进口三通 32出口端
203a第一端 33进口球阀
203b第二端 34进口防震软连接
203c第三端 35出口防震软连接
204出口三通 36出口止回阀
204a第一端 37出口球阀
204b第二端 4进水管路
204c第三端 41压力表
205进口冷却水止回阀 5回水管路
206进口冷却水截止阀 51主管
207进口蒸汽截止阀 52布水管
208出口冷却水截止阀 521钻孔
209出口蒸汽截止阀 6冷却处理泵
300冷却塔循环冷却水系统 60进口管路
1圆形逆流式冷却塔 61三通
11塔体 62外部水源控制阀
111内腔 63出口管路
112进风窗 64多通
113底盆 65球阀
114出水口 66热回收池用止回阀
12风机 7补水管线
13中央进水管 71浮球补水阀
14布水器 8溢流管道
15淋水填料层 9回水管道
2蓄水池 91控制阀
具体实施方式
附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。
参照图1，反应釜生产系统100包括多台反应釜200以及冷却塔循环冷却水系统300。
如图1所示，在一实施例中，各反应釜200包括釜体201、金属盘管202、进口三通203以及出口三通204。
金属盘管202设置于釜体201内。金属盘管202具有进口202a和出口202b，金属盘管202的进口202a连接于进口三通203的第一端203a，金属盘管202的出口202b连接于出口三通204的第一端204a。
进口三通203的第二端203b连接进口冷却水止回阀205和进口冷却水截止阀206，进口冷却水截止阀206连接于冷却塔循环冷却水系统300的后述的进水管路4。
进口三通203的第三端203c连接于进口蒸汽截止阀207，进口蒸汽截止阀207控制外部蒸汽源(未示出)与釜体201的连通以进行加热、
出口三通204的第二端204b连接有出口冷却水截止阀208，出口冷却水截止阀208连通冷却塔循环冷却水系统300的后述的回水管路5。
出口三通204的第三端204c连接出口蒸汽截止阀209，出口蒸汽截止阀209用于连通于外部蒸汽源。
在各反应釜200中，进口三通203和出口三通204的配合实现对釜体201的加热或冷却。
如图1所示，在一实施例中，冷却塔循环冷却水系统300包括多台圆形逆流式冷却塔1、蓄水池2、循环水泵3、进水管路4、回水管路5以及一台冷却处理泵6。
各台圆形逆流式冷却塔1设置有出水口114。在图1的示例中，圆形逆流式冷却塔1的数量少于反应釜200的数量。多台圆形逆流式冷却塔1的数量依据多台反应釜200的所需的冷却总量来确定。
蓄水池2包括冷处理池21和热回收池22，冷处理池21设置在所述多台圆形逆流式冷却塔1的下方并连通多台圆形逆流式冷却塔1的出水口114，冷处理池21设置有底部出口211，底部出口211连接于循环水泵3，由于冷处理池21的蓄水，避免循环水泵3出现空抽。
循环水泵3的出口端32连接于进水管路4，进水管路4用于连接于多台反应釜200(具体地，反应釜200的金属盘管202的进口202a)。
回水管路5用于连接于所述多台反应釜200的出口202b并用于将所述多台反应釜200的出口202b的热水通入热回收池22。
冷却处理泵6连通于热回收池22，冷却处理泵6的出口管路63连接多台圆形逆流式冷却塔1以用于将热回收池22的热水通入多台圆形逆流式冷却塔1进行换热冷却。
在本公开的冷却塔循环冷却水系统300和反应釜生产系统100中，通过包括冷处理池21和热回收池22的蓄水池2设置，增大了整个系统(冷却塔循环冷却水系统300和反应釜生产系统100)的蓄水量，仅需要配合一台冷却处理泵6，就能满足多台反应釜200的总的换热量(即在外部蒸汽源截止而反应釜200需要冷却的情况下)的需求。与背景技术相比，减少了冷却处理泵6的数量，尤其是多台反应釜200的数量越高时，这种冷却处理泵6的数量的减少越显著，由此极大地减少了部件数量，降低整个管路的复杂性，降低了成本。
在一实施例中，冷却处理泵6和循环水泵3在流量上控制成一致，由于冷却处理泵6经由热回收池22和回水管路5连接于多台反应釜200而循环水泵3经由进水管路4连接于多台反应釜200，基于液体连通原理，多台反应釜200的进口202a在压力上一致且多台反应釜200的出口202b也在压力上一致，当冷却处理泵6和循环水泵3在流量上控制成一致时，水在反应釜生产系统100中的整个循环实现了动态平衡。
参照图1，各圆形逆流式冷却塔1包括塔体11、风机12、中央进水管13、布水器14、淋水填料层15。
塔体11具有内腔111、进风窗112、底盆113以及出水口114。风机12设置于塔体11的内腔111上部；中央进水管13和布水器14位于风机12的下侧且连接于冷却处理泵6的出口管路63；淋水填料层15位于布水器14的下方且高于塔体11的进风窗112。
布水器14用于均匀布水，提高热交换能力。在一示例总，布水器14设有喷头(未示出)。
在一实施例中，淋水填料层15的填料采用改性聚氯乙波片，以扩散淋水面积，增强冷却效果。
在各圆形逆流式冷却塔1中，来自热回收池22的水经由冷却处理泵6以及中央进水管13供给布水器14，布水器14向下针对淋水填料层15布水，外部环境的干燥的低晗值的空气在风机12的抽吸下经由进风窗112进入塔体11并穿过淋水填料层15向上运动，在淋水填料层15中向下流动的水和向上运动的空气逆流接触而进行换热，换热降温的水通过淋水填料层15后经由底盆113和出水口114进入到冷处理池21，换热升温的空气经由风机12排出。在此，各圆形逆流式冷却塔1的底盆113不会再像背景技术那样出现溢满的现象，而是底盆113中的水出经由水口114进入到冷处理池21。
在图1的示例中，冷处理池21和热回收池22为向上敞开的一体单件结构，且冷处理池21和热回收池22通过隔板23分开。当然不限于此，在替代实施例中，冷处理池21和热回收池22为分体式且彼此独立(即各自为单件式结构)。
如图1所示，隔板23的高度低于冷处理池21的周壁的高度和热回收池22的周壁的高度。也就是说，冷处理池21和热回收池22的高于隔板23的部分形成连通，当冷处理池21和热回收池22中的一个的水位上涨到高于隔板23后能够溢流到冷处理池21和热回收池22中的另一个中，实现冷处理池21和热回收池22在容积上互补，避免冷处理池21和热回收池22各自在所要求的容积上的特殊性，即通过隔板23的设计使得冷处理池21和热回收池22无需针对容积进行特殊的考虑。在一示例中，冷处理池21和热回收池22可以由钢筋混凝土一体浇筑成型。
循环水泵3为一备一用的两台循环水泵，以保证在其中一台循环水泵故障或检修时另一台循环水泵维持工作。
在一示例中，如图1所示，各循环水泵3的进口端31依次连接有进口球阀33和进口防震软连接34，循环水泵3的出口端32依次连接有出口防震软连接35、出口止回阀36和出口球阀37。进口防震软连接34和出口防震软连接35的设置，使得循环水泵3的进水和出水的吸收振动、降低噪音的效果提高。
在一示例中，如图1所示，进水管路4设有压力表41，压力表41监测进水管路4的水的压力。
在一示例中，如图1和图2所述，回水管路5包括主管51和布水管52，主管51的一端用于连接于所述多台反应釜200的出口202b，布水管52连接于主管51的末端，布水管52设置有多个钻孔521，多个钻孔521的面积总和大于主管51的横截面积。通过多个钻孔521的面积总和大于主管51的横截面积，保证在单位截面流量上钻孔521大于主管51，从而主管51的水不会因排泄受阻而影响水在反应釜生产系统100的循环的稳定性。为了兼顾强度，多个钻孔521的面积总和稍微大于主管51的横截面积即可(例如大于1％-5％)
布水管52为PPR(无规共聚聚丙烯，Polypropylene-Random)材质管，以提高布水管52的强度和耐高温性。
如图1所示，冷却处理泵6设置于热回收池22的顶部，由此能够缩短冷却处理泵6与热回收池22的水之间的连通距离。
在一示例中，如图1所示，冷却处理泵6的进口管路60安装有三通61，三通61的一端连接外部水源控制阀62，三通61的另一端伸入热回收池22且安装有热回收池用止回阀66，外部水源控制阀62用于在冷却处理泵6启动之前连通外部水源而通入水以使冷却处理泵6充满水，以防止每次启动冷却处理泵6时冷却处理泵6空抽。在本公开中，在后述的反应釜生产系统100的初始状态下，蓄水池2(冷处理池21和热回收池22)中的水均达到规定水位且满足釜生产系统100的连续循环操作所需的水量且冷却处理泵6的进口管路60的三通61的所述另一端伸入热回收池22的水中，能够避免背景技术中的由于首次水循环导致的空抽现象，但在反应釜生产系统100生产暂停(例如正常停产)后再次启动生产时，由于重力的原因以及循环水泵3的抽吸作用，从热回收池22的规定水位的位置起经由三通61到冷却处理泵6内是不存在水的，这就造成每次启动冷却处理泵6时冷却处理泵6空抽，外部水源控制阀62用于在冷却处理泵6启动之前连通外部水源而通入水以使冷却处理泵6充满水，就避免了每次启动冷却处理泵6时冷却处理泵6空抽，保护了冷却处理泵6。也就是说，蓄水池2、外部水源控制阀62以及外部水源的组合将避免空抽的发生。
在一示例中，如图1所示，冷却处理泵6的出口管路63安装有多通64，多通64中的一端连接于冷却处理泵6，多通64中的其余端分别连接于多个球阀65和多台圆形逆流式冷却塔1。
参照图1，在一实施例中，冷却塔循环冷却水系统300还包括补水管线7。补水管线7的下端设置有浮球补水阀71，浮球补水阀71的高度高于隔板23的顶部，浮球补水阀71位于冷处理池21内，补水管线7的上端用于连接于外部水源(未示出)以向蓄水池2补水。当浮球补水阀71在冷处理池21内的水的水位低于规定水位后浮球补水阀71自动打开补水管线7以时外部水源向蓄水池2补水至规定水位。
参照图1，在一实施例中，冷却塔循环冷却水系统300还包括溢流管道8。溢流管道8连通于蓄水池2，溢流管道8连通蓄水池2的部位的高度高于隔板23的高度，溢流管道8用于在蓄水池2内的水的水位高于溢流管道8连通蓄水池2的部位的高度时使蓄水池2内的水溢出。溢流管道8连通蓄水池2的部位的高度定义蓄水池2内的水的规定水位。优选地，溢流管道8连通于蓄水池2的热回收池22。
注意的是，在本文中，以浮球补水阀71的高度定为规定水位，即规定水位高于隔板23的顶部(高度)。
注意的是，在本文中，在反应釜生产系统100的初始状态下(即多台反应釜200以及冷却塔循环冷却水系统300的多台圆形逆流式冷却塔1、循环水泵3、进水管路4、回水管路5以及一台冷却处理泵6均未启动工作),蓄水池2(冷处理池21和热回收池22)中的水均达到规定水位，且冷却处理泵6的进口管路60的三通61的所述另一端伸入热回收池22的水中。后续的反应釜生产系统100的生产操作在此基础上进行。达到规定水位的水的量以满足反应釜生产系统100的连续循环操作的水量为准。
冷却塔循环冷却水系统300还包括回水管道9。回水管道9的一端连接于进水管路4并位于压力表41的上游，回水管道9的另一端伸入冷处理池21；回水管道9设有控制阀91。通过控制阀91开启回水管道9，使得进水管路4的部分水回流到冷处理池21，使得进水管路4供给多台降低反应釜200的冷却水的量降低，实现流量调节。
在根据本公开的反应釜生产系统100中，通过蓄水池2的热回收池22进行初步冷却，通过各圆形逆流式冷却塔1进行二次冷却，通过蓄水池2的冷处理池21进行三次冷却，提高了对各反应釜2的水的降温热交换效果。
采用上面详细的说明描述示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。
Claims (10)
1.一种冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，包括多台圆形逆流式冷却塔(1)、蓄水池(2)、循环水泵(3)、进水管路(4)、回水管路(5)以及一台冷却处理泵(6)，
多台圆形逆流式冷却塔(1)设置有出水口(114)，
蓄水池(2)包括冷处理池(21)和热回收池(22)，冷处理池(21)设置在所述多台圆形逆流式冷却塔(1)的下方并连通多台圆形逆流式冷却塔(1)的出水口(114)，冷处理池(21)设置有底部出口(211)，底部出口(211)连接于循环水泵(3)，
循环水泵(3)的出口端(32)连接于进水管路(4)，进水管路(4)用于连接于多台反应釜(200)，
回水管路(5)用于连接于所述多台反应釜(200)的出口(202b)并用于将所述多台反应釜(200)的出口(202b)的热水通入热回收池(22)，
冷却处理泵(6)连通于热回收池(22)，冷却处理泵(6)的出口管路(63)连接多台圆形逆流式冷却塔(1)以用于将热回收池(22)的热水通入多台圆形逆流式冷却塔(1)进行换热冷却。
2.根据权利要求1所述的冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，
冷却处理泵(6)和循环水泵(3)的流量控制为一致。
3.根据权利要求1所述的冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，
各圆形逆流式冷却塔(1)包括塔体(11)、风机(12)、中央进水管(13)、布水器(14)、淋水填料层(15)；
塔体(11)具有内腔(111)、进风窗(112)、底盆(113)以及出水口(114)；
风机(12)设置于塔体(11)的内腔(111)上部；
中央进水管(13)和布水器(14)位于风机(12)的下侧且连接于冷却处理泵(6)的出口管路(63)；
淋水填料层(15)位于布水器(14)的下方且高于塔体(11)的进风窗(112)。
4.根据权利要求3所述的冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，
淋水填料层(15)的填料采用改性聚氯乙波片。
5.根据权利要求1所述的冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，冷处理池(21)和热回收池(22)为向上敞开的一体单件结构，且冷处理池(21)和热回收池(22)通过隔板(23)分开。
6.根据权利要求5所述的冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，隔板(23)的高度低于冷处理池(21)的周壁的高度和热回收池(22)的周壁的高度。
7.根据权利要求1所述的冷却塔循环冷却水系统(300)，其特征在于，
回水管路(5)包括主管(51)和布水管(52)，主管(51)的一端用于连接于所述多台反应釜(200)的出口(202b)，布水管(52)连接于主管(51)的末端，
布水管(52)设置有多个钻孔(521)，多个钻孔(521)的面积总和大于主管(51)的横截面积。
8.一种反应釜生产系统(100)，包括多台反应釜(200)，其特征在于，反应釜生产系统(100)还包括权利要求1-7中任一项所述的冷却塔循环冷却水系统(300)。
9.根据权利要求8所述的反应釜生产系统(100)，其特征在于，
圆形逆流式冷却塔(1)的数量少于反应釜(200)的数量。
10.根据权利要求8所述的反应釜生产系统(100)，其特征在于，
各反应釜(200)包括釜体(201)、金属盘管(202)、进口三通(203)以及出口三通(204)，
金属盘管(202)设置于釜体(201)内，金属盘管(202)具有进口(202a)和出口(202b)，金属盘管(202)的进口(202a)连接于进口三通(203)的第一端(203a)，金属盘管(202)的出口(202b)连接于出口三通(204)的第一端(204a)，
进口三通(203)的第二端(203b)连接进口冷却水止回阀(205)和进口冷却水截止阀(206)，进口冷却水截止阀(206)连接于进水管路(4)，
进口三通(203))的第三端(203c)连接于进口蒸汽截止阀(207)，进口蒸汽截止阀(207)控制外部蒸汽源与釜体(201)的连通以进行加热；
出口三通(204)的第二端(204b)连接有出口冷却水截止阀(208)，出口冷却水截止阀(208)连通回水管路(5)，
出口三通(204)的第三端(204c)连接出口蒸汽截止阀(209)，出口蒸汽截止阀(209)用于连通于外部蒸汽源。
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