CN206369396U - 一种双系统循环水冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双系统循环水冷却装置，该装置包括冷却单元、冷冻单元及控制单元，冷却单元包括分别与车间循环水回水相连通的第一冷却塔、第二冷却塔、分别与第一冷却塔及第二冷却塔相连通的冷却水池以及2个分别与冷却水池相连通的车间循环水供水管，冷冻单元包括冷冻机组、板式换热器、冷却水循环水管及冷冻水循环水管。与现有技术相比，本实用新型能够根据循环水冷却温度的需求，通过温度传感器及电气控制器自动启用或关闭冷冻单元，既能够满足循环水不同冷却量的需求，同时能够根据实际生产需要的变化灵活切换工作模式，合理利用冷冻机组的制冷量，实现满足生产需求与降低能耗之间的协调，装置的工作稳定性好，使用寿命长。

Description

一种双系统循环水冷却装置

技术领域

本实用新型属于车间循环水冷却技术领域，涉及一种双系统循环水冷却装置。

背景技术

车间回流的循环水一般经冷却塔散热后，重新输送至车间为车间设备提供冷量。当循环水所需的冷却量较小时，采用一个冷却塔即可实现循环水的冷却。但是若循环水所需的冷却量较大时，冷却塔便无法为循环水提供足够的冷却量，因此，一些工厂便采用制冷机对循环水进行冷却。由于制冷机的功耗较大，若长时间采用制冷机制冷，会大大增加能源的消耗量，使生产成本过高。此外，若循环水的冷却温度会经常根据实际生产需要而变化，使得循环水所需的冷却量变化较为频繁，当采用制冷机制冷时，若某段时间并不需要很低的循环水冷却温度，则会浪费制冷机较多的制冷量，造成巨大的能源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够根据循环水冷却温度的需求而灵活切换工作模式的双系统循环水冷却装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种双系统循环水冷却装置，该装置包括冷却单元、冷冻单元及控制单元，所述的冷却单元包括分别与车间循环水回水相连通的第一冷却塔、第二冷却塔、分别与第一冷却塔及第二冷却塔相连通的冷却水池以及2个分别与冷却水池相连通的车间循环水供水管，所述的冷冻单元包括冷冻机组、板式换热器、冷却水循环水管及冷冻水循环水管，所述的冷却水循环水管的一端与冷却水池相连通，另一端经冷冻机组分别与第一冷却塔、第二冷却塔相连通，所述的冷冻水循环水管的一端依次经冷冻机组、板式换热器后与冷冻水循环水管的另一端相连通，所述的车间循环水供水管的一端经板式换热器与车间循环水供水相连通。

车间循环水回水经装置冷却后，作为车间循环水供水，为车间设备提供冷量。

所述的控制单元包括设置在车间循环水供水管上的车间循环水供水管变频增压泵、设置在冷却水循环水管上的冷却水循环水管变频增压泵、设置在冷冻水循环水管上的冷冻水循环水管变频增压泵以及分别与车间循环水供水管变频增压泵、冷却水循环水管变频增压泵、冷冻水循环水管变频增压泵电连接的电气控制器。采用变频式增压泵，能够根据实际工作情况，调整工作频率，以降低能耗。

所述的控制单元还包括设置在车间循环水供水管上的车间循环水供水管电动控制阀、设置在冷却水循环水管上的冷却水循环水管电动控制阀以及设置在冷冻水循环水管上的冷冻水循环水管电动控制阀，所述的车间循环水供水管电动控制阀、冷却水循环水管电动控制阀及冷冻水循环水管电动控制阀分别与电气控制器电连接。

所述的第一冷却塔与第二冷却塔之间设有冷却塔连通管。冷却塔连通管能够调节第一冷却塔与第二冷却塔之间的相对液位，当某一个冷却塔内的液位过高时，通过冷却塔连通管将该冷却塔内的液体导入另一个冷却塔，保持两个冷却塔工作负荷的平衡。

所述的冷却塔连通管上设有冷却塔连通管电动控制阀，该冷却塔连通管电动控制阀与电气控制器电连接。通过电气控制器控制冷却塔连通管电动控制阀的开启和关闭，易于调节。

所述的第一冷却塔及第二冷却塔内分别设有第一冷却塔液位传感器、第二冷却塔液位传感器，所述的第一冷却塔液位传感器及第二冷却塔液位传感器分别与电气控制器电连接。第一冷却塔液位传感器及第二冷却塔液位传感器分别实时监测第一冷却塔及第二冷却塔内的液位，并实时反馈至电气控制器，电气控制器根据两个冷却塔内的液位差，自动控制冷却塔连通管电动控制阀的开启，以对两个冷却塔之间的相对液位进行调节。

所述的冷却水池内设有与电气控制器电连接的温度传感器。温度传感器能够将冷却水池内的水温实时反馈至电气控制器，电气控制器根据车间循环水供水的温度需求，自动控制冷冻机组及相关变频增压泵、电动控制阀的开启或关闭，以启用或不启用冷冻单元。

2个车间循环水供水管及车间循环水供水管上设置的车间循环水供水管变频增压泵、车间循环水供水管电动控制阀组成双系统，当车间循环水需求量较小时，只需启动一套系统；当车间循环水需求量较大时，同时开启两套系统，保证有足够的流量。

冷冻机组利用液体汽化吸热的原理进行制冷。具体工作过程为：冷冻机组压缩机对气态冷媒(R134a，即1,1,1,2-四氟乙烷)进行压缩，提高气态冷媒压力(即提高了冷媒饱和温度)，高温高压的气态冷媒进入冷冻机组冷凝器中被温度相对较低的冷却水冷却，液化为高压低温的液态冷媒；液态冷媒流经冷冻机组节流阀后压力降低(即降低了冷媒的饱和温度)，低温低压的液态冷媒进入冷冻机组蒸发器汽化，吸收了温度相对较高的冷冻水的热量，对冷冻水进行降温，之后高温低压的气态冷媒再次被冷冻机组压缩机吸入形成闭式循环，从而达到制取低温冷冻水的目的。

本实用新型在实际应用时，若车间循环水所需的冷却量较小时，则只启用冷却单元，不启用冷冻单元，具体工作过程为：车间循环水回水分别进入第一冷却塔、第二冷却塔内进行冷却散热，之后汇集在冷却水池中，根据车间循环水的需求量，通过电气控制器控制每个车间循环水供水管上车间循环水供水管电动控制阀的开启或关闭，为车间设备提供适量的车间循环水。

当车间循环水所需的冷却量较大时，同时启用冷却单元及冷冻单元，具体工作过程为：汇集在冷却水池中的冷却水一部分进入冷却水循环水管中，对冷冻机组中的气态冷媒进行降温后，返回第一冷却塔或第二冷却塔内进行冷却散热，之后再循环流入冷却水池中；冷冻水循环水管内的冷冻水经冷冻机组中的液态冷媒汽化吸热后温度降低，在板式换热器中与车间循环水供水管内的车间循环水进行热交换，对车间循环水供水管内的车间循环水进一步降温，之后返回至冷冻机组中降温并循环利用；车间循环水供水管中的车间循环水在板式换热器中被冷冻水循环水管内的低温冷冻水降温后，作为车间循环水供水，为车间设备供水。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)能够根据循环水冷却温度的需求，通过温度传感器及电气控制器自动启用或关闭冷冻单元，既能够满足循环水不同冷却量的需求，同时能够根据实际生产需要的变化灵活切换工作模式，合理利用冷冻机组的制冷量，实现满足生产需求与降低能耗之间的协调；

2)采用两台冷却塔同时对车间循环水回水进行冷却，提高了冷却效果，使车间循环水回水仅通过冷却单元即能够降低到较为合适的温度，尽可能地减少冷冻机组启用的次数，达到降低能耗的目的；

3)通过冷却塔连通管调节两个冷却塔之间的相对液位，避免某个冷却塔超负荷工作，保证了装置工作的稳定性及使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中标记说明：

1—第一冷却塔、2—第二冷却塔、3—冷却水池、4—车间循环水供水管、5—冷冻机组、6—板式换热器、7—冷却水循环水管、8—冷冻水循环水管、9—车间循环水供水管变频增压泵、10—冷却水循环水管变频增压泵、11—冷冻水循环水管变频增压泵、12—车间循环水供水管电动控制阀、13—冷却水循环水管电动控制阀、14—冷冻水循环水管电动控制阀、15—冷却塔连通管、16—冷却塔连通管电动控制阀、17—第一冷却塔液位传感器、18—第二冷却塔液位传感器、19—温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种双系统循环水冷却装置，该装置包括冷却单元、冷冻单元及控制单元，冷却单元包括分别与车间循环水回水相连通的第一冷却塔1、第二冷却塔2、分别与第一冷却塔1及第二冷却塔2相连通的冷却水池3以及2个分别与冷却水池3相连通的车间循环水供水管4，冷冻单元包括冷冻机组5、板式换热器6、冷却水循环水管7及冷冻水循环水管8，冷却水循环水管7的一端与冷却水池3相连通，另一端经冷冻机组5分别与第一冷却塔1、第二冷却塔2相连通，冷冻水循环水管8的一端依次经冷冻机组5、板式换热器6后与冷冻水循环水管8的另一端相连通，车间循环水供水管4的一端经板式换热器6与车间循环水供水相连通。

控制单元包括设置在车间循环水供水管4上的车间循环水供水管变频增压泵9、设置在冷却水循环水管7上的冷却水循环水管变频增压泵10、设置在冷冻水循环水管8上的冷冻水循环水管变频增压泵11以及分别与车间循环水供水管变频增压泵9、冷却水循环水管变频增压泵10、冷冻水循环水管变频增压泵11电连接的电气控制器。控制单元还包括设置在车间循环水供水管4上的车间循环水供水管电动控制阀12、设置在冷却水循环水管7上的冷却水循环水管电动控制阀13以及设置在冷冻水循环水管8上的冷冻水循环水管电动控制阀14，车间循环水供水管电动控制阀12、冷却水循环水管电动控制阀13及冷冻水循环水管电动控制阀14分别与电气控制器电连接。

第一冷却塔1与第二冷却塔2之间设有冷却塔连通管15。冷却塔连通管15上设有冷却塔连通管电动控制阀16，该冷却塔连通管电动控制阀16与电气控制器电连接。第一冷却塔1及第二冷却塔2内分别设有第一冷却塔液位传感器17、第二冷却塔液位传感器18，第一冷却塔液位传感器17及第二冷却塔液位传感器18分别与电气控制器电连接。冷却水池3内设有与电气控制器电连接的温度传感器19。

装置在实际应用时，若车间循环水所需的冷却量较小时，则只启用冷却单元，不启用冷冻单元，具体工作过程为：车间循环水回水分别进入第一冷却塔1、第二冷却塔2内进行冷却散热，之后汇集在冷却水池3中，根据车间循环水的需求量，通过电气控制器控制每个车间循环水供水管4上车间循环水供水管电动控制阀12的开启或关闭，为车间设备提供适量的车间循环水。

当车间循环水所需的冷却量较大时，同时启用冷却单元及冷冻单元，具体工作过程为：汇集在冷却水池3中的冷却水一部分进入冷却水循环水管7中，对冷冻机组5中的气态冷媒进行降温后，返回第一冷却塔1或第二冷却塔2内进行冷却散热，之后再循环流入冷却水池3中；冷冻水循环水管8内的冷冻水经冷冻机组5中的液态冷媒汽化吸热后温度降低，在板式换热器6中与车间循环水供水管4内的车间循环水进行热交换，对车间循环水供水管4内的车间循环水进一步降温，之后返回至冷冻机组5中降温并循环利用；车间循环水供水管4中的车间循环水在板式换热器6中被冷冻水循环水管8内的低温冷冻水降温后，作为车间循环水供水，为车间设备供水。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，该装置包括冷却单元、冷冻单元及控制单元，所述的冷却单元包括分别与车间循环水回水相连通的第一冷却塔(1)、第二冷却塔(2)、分别与第一冷却塔(1)及第二冷却塔(2)相连通的冷却水池(3)以及2个分别与冷却水池(3)相连通的车间循环水供水管(4)，所述的冷冻单元包括冷冻机组(5)、板式换热器(6)、冷却水循环水管(7)及冷冻水循环水管(8)，所述的冷却水循环水管(7)的一端与冷却水池(3)相连通，另一端经冷冻机组(5)分别与第一冷却塔(1)、第二冷却塔(2)相连通，所述的冷冻水循环水管(8)的一端依次经冷冻机组(5)、板式换热器(6)后与冷冻水循环水管(8)的另一端相连通，所述的车间循环水供水管(4)的一端经板式换热器(6)与车间循环水供水相连通。

2.根据权利要求1所述的一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，所述的控制单元包括设置在车间循环水供水管(4)上的车间循环水供水管变频增压泵(9)、设置在冷却水循环水管(7)上的冷却水循环水管变频增压泵(10)、设置在冷冻水循环水管(8)上的冷冻水循环水管变频增压泵(11)以及分别与车间循环水供水管变频增压泵(9)、冷却水循环水管变频增压泵(10)、冷冻水循环水管变频增压泵(11)电连接的电气控制器。

3.根据权利要求2所述的一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，所述的控制单元还包括设置在车间循环水供水管(4)上的车间循环水供水管电动控制阀(12)、设置在冷却水循环水管(7)上的冷却水循环水管电动控制阀(13)以及设置在冷冻水循环水管(8)上的冷冻水循环水管电动控制阀(14)，所述的车间循环水供水管电动控制阀(12)、冷却水循环水管电动控制阀(13)及冷冻水循环水管电动控制阀(14)分别与电气控制器电连接。

4.根据权利要求2所述的一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，所述的第一冷却塔(1)与第二冷却塔(2)之间设有冷却塔连通管(15)。

5.根据权利要求4所述的一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，所述的冷却塔连通管(15)上设有冷却塔连通管电动控制阀(16)，该冷却塔连通管电动控制阀(16)与电气控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，所述的第一冷却塔(1)及第二冷却塔(2)内分别设有第一冷却塔液位传感器(17)、第二冷却塔液位传感器(18)，所述的第一冷却塔液位传感器(17)及第二冷却塔液位传感器(18)分别与电气控制器电连接。

7.根据权利要求2所述的一种双系统循环水冷却装置，其特征在于，所述的冷却水池(3)内设有与电气控制器电连接的温度传感器(19)。