CN205156421U - 带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块。目前还没有结构设计合理，运行平稳的该类冷量提取模块。本实用新型的特点是：包括输水管道、前置热交换器、备用空调机组和清水泵，备用空调机组包括套管冷凝器和板式蒸发器，输水管道的一端和前置热交换器连接，出水管道的一端和前置热交换器连接，另一端和套管冷凝器连接，二号电磁阀安装在出水管道上，回水管道的一端和套管冷凝器连接，三号电磁阀和海水电磁流量计均安装在回水管道上，风盘回水管的一端和前置热交换器连接，冷冻进水管的一端和板式蒸发器连接，一号旁路的一端连接在风盘回水管上。本实用新型的结构设计合理，运行平稳，能源利用率高，使用灵活。

Description

带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块

技术领域

本实用新型涉及一种冷量提取模块，尤其是涉及一种带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块。

背景技术

海洋资源中蕴藏着巨大的冷源，例如黄海冷水团中就蕴含了冷源，黄海冷水团是冬季黄海水在表层受冷却作用而下沉后所形成的，因此温度很低，中心温度只有5－8℃，从春季开始海面逐渐增温，在5－7m深处出现温度跃层，使表层海水与底层海水之间的热交换受到阻隔，有效地保证了下层冷水不受上层增温的影响，到了夏季，表层水温在28℃左右，中、底层温度却只有6℃，表底层温差达22℃，据历史研究和数据统计，8℃等温线覆盖面积约为5.5万km²，10℃等温线覆盖面积约为14.3万km²，12℃等温线覆盖面积约为22.6万km²，黄海冷水团所占体积约为5×1012m³，以△T=20℃计算，蕴藏热量4×1020J，其热量值相当于1.37×1010吨标准煤或5.33×1012m³天然气。因此，夏季黄海冷水团的综合利用，有望在“节能减排”国家战略中的海洋领域发挥重要作用，由此可见，如果能够将海洋资源中蕴藏的冷源得以开发和利用，将大大的有利于节能减排。

现在也有一些利用海洋中冷源的技术，如公开日为2007年05月16日，公开号为CN1963320的中国专利中，公开了一种海洋供冷自来水作冷媒的建筑区域空调系统，该海洋供冷自来水作冷媒的建筑区域空调系统包括海水过滤器、汲水管道、流量传感器、截止阀、海水多级离心泵、三通阀、快滤池、絮凝池、二次快滤池、地下海水库、海水泵、板式换热器、输水泵、地下冷水库、配水泵、空气冷却处理器、净水箱、蝶阀和回流管，将经过快滤池、絮凝池、二次快滤池处理后的冷海水在板式换热器内与自来水换热，利用市政原有地下管网为自来水输送管道，使其发挥输水、输冷双重功能，充分利用次表层海水的冷量，不必再消耗电能以维持空调系统的冷源，用于节省电力耗费，但是，该海洋供冷自来水作冷媒的建筑区域空调系统的结构设计不够合理，需要消耗自来水。又如公开日为2013年03月27日，公开号为CN102997493A的中国专利中，公开了一种黄海冷水团规模化综合利用系统，该黄海冷水团规模化综合利用系统包括将黄海冷水团抽取至海平面以上的抽水控制单元，作为降温制冷设备的淡水循环系统，将海水与淡水进行换热的热交换单元，和承接换热之后的海水的养殖单元；热交换单元经由海水热泵控制器向养殖单元输送海水、经由淡水热泵控制器向淡水循环系统输送经热交换之后的淡水，通过低成本的抽水控制技术，能源零耗费的大规模热交换技术与水源热泵技术的结合，达到了夏季为城市集中规模化供冷的目的，但是该黄海冷水团规模化综合利用系统提供了一个构思，没有公开具体结构。

综上所述，目前还没有结构设计合理，运行平稳，能源利用率高，节能减排效果显著的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，运行平稳，能源利用率高，使用灵活，节能减排效果显著的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块的结构特点在于：包括输水管道、前置热交换器、出水管道、二号电磁阀、备用空调机组、回水管道、三号电磁阀、海水电磁流量计、风盘回水管、清水泵、排气管、排气阀、冷冻出水管、七号电磁阀、五号电磁阀、冷冻进水管、四号电磁阀、清水电磁流量计、一号旁路、八号电磁阀、二号旁路和六号电磁阀，所述备用空调机组包括套管冷凝器、过滤器、板式蒸发器、气液分离器和压缩机，所述套管冷凝器通过管路和过滤器连接，所述过滤器通过管路和板式蒸发器连接，所述板式蒸发器通过管路和气液分离器连接，所述气液分离器通过管路和压缩机连接，所述压缩机通过管路和套管冷凝器连接；所述输水管道的一端和前置热交换器连接，所述出水管道的一端和前置热交换器连接，该出水管道的另一端和套管冷凝器连接，所述二号电磁阀安装在出水管道上，所述回水管道的一端和套管冷凝器连接，所述三号电磁阀和海水电磁流量计均安装在回水管道上，所述风盘回水管的一端和前置热交换器连接，所述清水泵安装在风盘回水管上，所述排气管的一端连接在风盘回水管上，所述排气阀安装在排气管上，所述冷冻出水管的一端和前置热交换器连接，该冷冻出水管的另一端和板式蒸发器连接，所述七号电磁阀和五号电磁阀均安装在冷冻出水管上，所述冷冻进水管的一端和板式蒸发器连接，所述四号电磁阀和清水电磁流量计均安装在冷冻进水管上，所述一号旁路的一端连接在风盘回水管上，该一号旁路的另一端连接在冷冻出水管上，所述八号电磁阀安装在一号旁路上，所述二号旁路的一端连接在冷冻出水管上，该二号旁路的另一端连接在冷冻进水管上，所述六号电磁阀安装在二号旁路上。

作为优选，本实用新型还包括一号水流开关，所述一号水流开关安装在回水管道上。

作为优选，本实用新型还包括二号水流开关，所述二号水流开关安装在冷冻进水管上。

作为优选，本实用新型还包括排水管，所述排水管的一端连接在出水管道上。

作为优选，本实用新型所述套管冷凝器为同轴套管冷凝器。

作为优选，本实用新型所述备用空调机组还包括节流器，所述节流器安装在过滤器和板式蒸发器之间的管路上。

作为优选，本实用新型所述冷冻出水管的一端、七号电磁阀、一号旁路的另一端、二号旁路的一端、五号电磁阀和冷冻出水管的另一端沿冷冻出水管依次排列。

作为优选，本实用新型所述冷冻进水管的一端、四号电磁阀、二号旁路的另一端和清水电磁流量计沿冷冻进水管依次排列。

作为优选，本实用新型所述出水管道上设置有用于测量前置换热器海水出温的一号测温点，所述输水管道上设置有用于测量前置换热器海水进温的二号测温点，所述冷冻出水管上设置有用于测量前置换热器清水出温的三号测温点，所述风盘回水管上设置有用于测量前置换热器清水进温的四号测温点，所述冷冻进水管上设置有用于测量板式蒸发器清水出温的五号测温点，所述冷冻出水管上设置有用于测量板式蒸发器清水进温的六号测温点，所述回水管道上设置有用于测量套管冷凝器海水出温的七号测温点，所述出水管道上设置有用于测量套管冷凝器海水进温的八号测温点，所述冷冻进水管上设置有用于测量压缩机启停温度的九号测温点。

作为优选，本实用新型所述压缩机的排气铜管和回气铜管上均安装有高压保护开关、低压保护开关、压力表监控仪器和针阀维护接口。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简单，设计合理，运行稳定，性能可靠，使用灵活，有利于节能减排。夏季可以在选定黄海冷水团取水点抽取自然冷源的低温海水，经海水泵与海水管道输送至海水前置热交换器，置换出冷量给载冷介质（清水），直接提供给建筑物用于空调。由于是自然免费的冷源，能效极高，仅耗费海水和海水泵的功率。备用空调机组在正常负荷工况条件下处于备用状态，并不运行，只有当建筑物中的热负荷有极端变化时，自然冷源不能满足到情况下才启动，并投入运行，此时，进入海水前置热交换器的低温海水置换出冷量给载冷介质（清水）后，载冷介质再进入备用空调机组的套管冷凝器后排出。经前置热交换器置换出的载冷介质（清水），先经过备用空调机组的板式蒸发器，再进入建筑物用于制冷，以满足客户空调的需要。

附图说明

图1是本实用新型实施例中带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块包括输水管道8、前置热交换器13、出水管道6、二号电磁阀92、备用空调机组、回水管道7、三号电磁阀93、海水电磁流量计23、一号水流开关89、风盘回水管1、清水泵15、排气管16、排气阀99、冷冻出水管2、七号电磁阀97、五号电磁阀95、冷冻进水管3、二号水流开关26、四号电磁阀94、清水电磁流量计14、一号旁路4、八号电磁阀98、二号旁路5、六号电磁阀96和排水管31，其中，套管冷凝器19为同轴套管冷凝器。

本实施例中的备用空调机组包括套管冷凝器19、过滤器21、板式蒸发器17、气液分离器20、压缩机18和节流器22，套管冷凝器19通过管路和过滤器21连接，过滤器21通过管路和板式蒸发器17连接，板式蒸发器17通过管路和气液分离器20连接，气液分离器20通过管路和压缩机18连接，压缩机18通过管路和套管冷凝器19连接，节流器22安装在过滤器21和板式蒸发器17之间的管路上。压缩机18的排气铜管和回气铜管上通常均安装有高压保护开关、低压保护开关、压力表监控仪器和针阀维护接口。压缩机18由电能输入，来驱动备用空调机组氟利昂管路系统中换热介质的相变。备用空调机组的组成可以采用国标规定中的机组类型。

本实施例中的输水管道8的一端和前置热交换器13连接，出水管道6的一端和前置热交换器13连接，该出水管道6的另一端和套管冷凝器19连接，二号电磁阀92安装在出水管道6上，回水管道7的一端和套管冷凝器19连接，三号电磁阀93和海水电磁流量计23均安装在回水管道7上。

本实施例中的风盘回水管1的一端和前置热交换器13连接，清水泵15安装在风盘回水管1上，排气管16的一端连接在风盘回水管1上，排气阀99安装在排气管16上，冷冻出水管2的一端和前置热交换器13连接，该冷冻出水管2的另一端和板式蒸发器17连接，七号电磁阀97和五号电磁阀95均安装在冷冻出水管2上。

本实施例中的冷冻进水管3的一端和板式蒸发器17连接，四号电磁阀94和清水电磁流量计14均安装在冷冻进水管3上，一号旁路4的一端连接在风盘回水管1上，该一号旁路4的另一端连接在冷冻出水管2上，八号电磁阀98安装在一号旁路4上，二号旁路5的一端连接在冷冻出水管2上，该二号旁路5的另一端连接在冷冻进水管3上，六号电磁阀96安装在二号旁路5上。

本实施例中的一号水流开关89安装在回水管道7上，二号水流开关26安装在冷冻进水管3上，排水管31的一端连接在出水管道6上。

本实施例中冷冻出水管2的一端、七号电磁阀97、一号旁路4的另一端、二号旁路5的一端、五号电磁阀95和冷冻出水管2的另一端沿冷冻出水管2依次排列，冷冻进水管3的一端、四号电磁阀94、二号旁路5的另一端和清水电磁流量计14沿冷冻进水管3依次排列。

本实施例中的出水管道6上设置有用于测量前置换热器海水出温的一号测温点T1，输水管道8上设置有用于测量前置换热器海水进温的二号测温点T2，冷冻出水管2上设置有用于测量前置换热器清水出温的三号测温点T3，风盘回水管1上设置有用于测量前置换热器清水进温的四号测温点T4，冷冻进水管3上设置有用于测量板式蒸发器清水出温的五号测温点T5，冷冻出水管2上设置有用于测量板式蒸发器清水进温的六号测温点T6，回水管道7上设置有用于测量套管冷凝器海水出温的七号测温点T7，出水管道6上设置有用于测量套管冷凝器海水进温的八号测温点T8，冷冻进水管3上设置有用于测量压缩机启停温度的九号测温点T9。

使用时，低至6℃的低温冷水团海水进入前置热交换器13，与热负荷端的空调中12～16℃的清水回水进行逆流热交换后，海水温度提高到12℃流出前置热交换器13，再进入套管冷凝器19参与备用空调机组的热量交换，在套管冷凝器19出口端安装水流开关13、电磁流量计23以及三号电磁阀93起到监测流量和保护机组安全运行的作用。海水吸收了套管冷凝器19内高温高压气态制冷剂R22的热量后温度得到提升，大概在12～16℃温度范围，是很好的珍贵海产品养殖的海水温度，因此可以进入珍贵海产品养殖场利用。

清水冷冻水路，从风机盘管用户端吸收了热负荷温升后的冷冻清水温度在12～16℃，在风盘回水管1的清水回水段安装有排气管16和排气阀99，用于首次运行时排除水系统中的空气，12～16℃的盘管清水回水进入前置换热器13与低温海水进行热交换，变为7～12℃的清水流出前置换热器13，设定交换后末端温差可以达到1℃，即进入6℃的海水可以置换出7℃的清水为最理想值，清水可根据温度控制逻辑要求自动识别是否流进前置换热器13和板式蒸发器17，为备用空调机组压缩机启停温度控制点T9，即九号测温点T9，温度可以由用户自行设定，可设定为当温度超过12℃时备用空调机组启动，六号电磁阀96关闭，四号电磁阀94和五号电磁阀95开启，八号电磁阀98开启，此时清水管路流向为旁通过前置热交换器13，进入板式蒸发器17，备用空调机组启动电制冷，直到在进入到客户端前的清水温度下降到7℃时，备用空调机组停机。如此循环，当低温海水温度始终能置换出能满足使用温度要求的冷清水时，如备用空调机组压缩机启停温度控制点T9处的温度在12℃以下，备用空调机组可以始终不用开机，当然，可以根据需要将温度上调在16℃以下的数值范围内。清水电磁流量计14用于测量与监控清水管路的水流量。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：包括输水管道、前置热交换器、出水管道、二号电磁阀、备用空调机组、回水管道、三号电磁阀、海水电磁流量计、风盘回水管、清水泵、排气管、排气阀、冷冻出水管、七号电磁阀、五号电磁阀、冷冻进水管、四号电磁阀、清水电磁流量计、一号旁路、八号电磁阀、二号旁路和六号电磁阀，所述备用空调机组包括套管冷凝器、过滤器、板式蒸发器、气液分离器和压缩机，所述套管冷凝器通过管路和过滤器连接，所述过滤器通过管路和板式蒸发器连接，所述板式蒸发器通过管路和气液分离器连接，所述气液分离器通过管路和压缩机连接，所述压缩机通过管路和套管冷凝器连接；所述输水管道的一端和前置热交换器连接，所述出水管道的一端和前置热交换器连接，该出水管道的另一端和套管冷凝器连接，所述二号电磁阀安装在出水管道上，所述回水管道的一端和套管冷凝器连接，所述三号电磁阀和海水电磁流量计均安装在回水管道上，所述风盘回水管的一端和前置热交换器连接，所述清水泵安装在风盘回水管上，所述排气管的一端连接在风盘回水管上，所述排气阀安装在排气管上，所述冷冻出水管的一端和前置热交换器连接，该冷冻出水管的另一端和板式蒸发器连接，所述七号电磁阀和五号电磁阀均安装在冷冻出水管上，所述冷冻进水管的一端和板式蒸发器连接，所述四号电磁阀和清水电磁流量计均安装在冷冻进水管上，所述一号旁路的一端连接在风盘回水管上，该一号旁路的另一端连接在冷冻出水管上，所述八号电磁阀安装在一号旁路上，所述二号旁路的一端连接在冷冻出水管上，该二号旁路的另一端连接在冷冻进水管上，所述六号电磁阀安装在二号旁路上。

2.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：还包括一号水流开关，所述一号水流开关安装在回水管道上。

3.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：还包括二号水流开关，所述二号水流开关安装在冷冻进水管上。

4.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：还包括排水管，所述排水管的一端连接在出水管道上。

5.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：所述套管冷凝器为同轴套管冷凝器。

6.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：所述备用空调机组还包括节流器，所述节流器安装在过滤器和板式蒸发器之间的管路上。

7.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：所述冷冻出水管的一端、七号电磁阀、一号旁路的另一端、二号旁路的一端、五号电磁阀和冷冻出水管的另一端沿冷冻出水管依次排列。

8.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：所述冷冻进水管的一端、四号电磁阀、二号旁路的另一端和清水电磁流量计沿冷冻进水管依次排列。

9.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：所述出水管道上设置有用于测量前置换热器海水出温的一号测温点，所述输水管道上设置有用于测量前置换热器海水进温的二号测温点，所述冷冻出水管上设置有用于测量前置换热器清水出温的三号测温点，所述风盘回水管上设置有用于测量前置换热器清水进温的四号测温点，所述冷冻进水管上设置有用于测量板式蒸发器清水出温的五号测温点，所述冷冻出水管上设置有用于测量板式蒸发器清水进温的六号测温点，所述回水管道上设置有用于测量套管冷凝器海水出温的七号测温点，所述出水管道上设置有用于测量套管冷凝器海水进温的八号测温点，所述冷冻进水管上设置有用于测量压缩机启停温度的九号测温点。

10.根据权利要求1所述的带辅助冷源的海洋冷水集中供冷系统中的冷量提取模块，其特征在于：所述压缩机的排气铜管和回气铜管上均安装有高压保护开关、低压保护开关、压力表监控仪器和针阀维护接口。