CN215295214U - 一种冷冻水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种冷冻水系统，包括风冷式冷水机组，所述风冷式冷水机组设于房间内，所述系统还包括通风机构，所述通风机构包括进风单元和出风单元，所述进风单元和所述出风单元均连通房间的内部和外部，进风单元用于由房间外向房间内通入新风，出风单元与所述风冷式冷水机组相连，用于由房间内向房间外排出风冷式冷水机组换热产生的热风。本实用新型能够在低温环境下正常运行，可大大提升可靠性和确保运行效率。

Description

一种冷冻水系统

技术领域

本实用新型属于核工程领域，具体涉及一种冷冻水系统。

背景技术

为保证核电厂冷冻水系统设计的多样性，可采用风冷式冷水机组和水冷式冷水机组相结合的方式来制取冷冻水，并且，为了换热方便，一般将风冷式冷水机组置于室外。然而，有些核电厂地处寒冷环境，比如我国北方的一些核电厂，风冷式冷水机组需要在如-40℃等低温环境下运行，低温环境会导致冷凝压力过低，制冷压缩机吸气压力过低，造成压缩机无法正常运转，导致冷水机组运行效率、可靠性下降，同时，在-40℃低温环境下，风冷式冷水机组的电气元件、主要机械部件、润滑油的可靠性等都面临极大挑战。

目前，为了在低温环境下能够使用风冷式冷水机组，有人提出针对蒸汽压缩式制冷回路进行改造、优化，但是，这些改造、优化方法对压缩机、润滑油、电仪设备的低温耐受能力要求很高，使得造价提高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的以上不足，提供一种冷冻水系统，能够在低温环境下正常运行，可大大提升可靠性和确保运行效率。

本实用新型提供一种冷冻水系统，其技术方案为：

一种冷冻水系统，包括风冷式冷水机组，所述风冷式冷水机组设于房间内，所述系统还包括通风机构，所述通风机构包括进风单元和出风单元，所述进风单元和所述出风单元均连通房间的内部和外部，进风单元用于由房间外向房间内通入新风，出风单元与所述风冷式冷水机组相连，用于由房间内向房间外排出风冷式冷水机组换热产生的热风。

优选的是，所述出风单元包括风机、排风小室，所述风机的入口与所述风冷式冷水机组的排风口相连通，其出口通过第一风管与所述排风小室相连通，所述排风小室上设有排风百叶，所述排风百叶用于将所述热风排出至房间外。

优选的是，所述出风单元还包括第二风管，所述第二风管的入口与所述第一风管相连通，其出口与所述房间的内部相连通，用于将风冷式冷水机组中换热产生的热风排出至房间内。

优选的是，所述第一风管上设有第一调节阀，所述第一调节阀处于第二风管与第一风管的连接处的下游，用于调节所述热风排出至房间外的风量；

第二风管上设有第二调节阀，用于调节所述热风排出至房间内的风量。

优选的是，本系统还包括温度检测器和控制器，所述温度检测器设于所述房间内，用于检测房间内的温度，并传送检测到的温度值；所述控制器与所述温度检测器电连接，用于接收温度检测器传送的温度值，控制器还与第一调节阀、第二调节阀分别电连接，控制器内设有温度阈值，控制器还用于将接收到的温度值与所述温度阈值进行比较，并根据比较结果控制第一调节阀的开度来调节排出至房间外的热风风量和控制第二调节阀的开度开控制排出至房间内的热风风量。

优选的是，本系统还包括加热器，所述加热器与第二风管相连，用于对第二风管中的热风加热。

优选的是，所述控制器还与所述加热器电连接，还用于根据温度比较结果控制加热器的启闭。

优选的是，所述进风单元包括进风小室，所述进风小室通过第三风管与所述房间的内部相连通，进风小室上设有进风百叶，以将房间外的新风通入到房间内。

优选的是，所述第三风管上设有第三调节阀，所述第三调节阀用于控制第三风管的通断；

所述控制器还与第三调节阀电连接，还用于根据温度比较结果控制第三调节阀的开度。

优选的是，本系统还包括保温机构，所述保温机构用于增强房间的隔热效果。

本实用新型的冷冻水系统，能够对系统中的风冷式冷水机组所处房间的温度进行调节，使得房间内的温度始终维持在风冷式冷水机组正常运行所需的范围内，即使在-40℃等低温环境下也能使风冷式冷水机组正常运行，从而大大提升风冷式冷水机组以及整个系统的可靠性和确保风冷式冷水机组以及整个系统的运行效率。与现有技术相比，本系统对风冷式冷水机组中的压缩机、电气元件、主要机械部件、润滑油、以及电仪设备等组成部分的低温耐受能力没有额外的要求，不会额外增加成本，并且，本系统可以在一定程度上利用风冷式冷水机组自身产生的热量来维持运行环境的温度稳定，可降低维持运行环境温度所需的能耗，更加节能，此外，本系统中的风冷式冷水机组设于室内，可避免风吹雨淋，防腐等防护能力更强，有利于延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例中冷冻水系统的结构示意图。

图中：1-风冷式冷水机组；2-房间；3-进风小室；4-排风小室；5-进风百叶；6-排风百叶；7-第二风管；8-加热器；9-第二调节阀；10-风机；11-第一调节阀；12-第一风管；13-第三调节阀；14-冷水机组进风口；15-温度检测器；16控制器17-第三风管。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实施例公开冷冻水系统，包括风冷式冷水机组1和通风机构。风冷式冷水机组1设于房间2内，风冷式冷水机组1中的风机通过冷水机组进风口14将房间2内的空气吸入到风冷式冷水机组1中进行换热，以制得冷冻水，换热后产生热风，热风由风冷式冷水机组1的排风口排出。通风机构包括出风单元和进风单元，其中，出风单元和进风单元均连通房间2的内部和外部，出风单元与风冷式冷水机组相连，用于由房间2内向房间2外排出风冷式冷水机组换热产生的热风，避免风冷式冷水机组1中换热产生的热风进入房间2内而使房间2内的温度上升，进风单元用于由房间2外向房间2内通入新风，以向房间2内补充空气。也就是说，本系统能够通过向房间2内通入新风和将产生的热风排出至房间外来调节房间内的温度，使房间2内的温度维持为风冷式冷水机组正常运行所需的范围内，从而为风冷式冷水机组正常运行提供保障，进而能够大大提升风冷式冷水机组以及整个系统的可靠性和确保风冷式冷水机组以及整个系统的运行效率。

在一些实施方式中，出风单元包括风机10、排风小室4，其中；风机10的入口与风冷式冷水机组1的排风口相连通，风机10的出口通过第一风管12与排风小室4相连通，用于将风冷式冷水机组1中换热产生的热风通入到排风小室4；排风小室4上设有排风百叶6，用于将通入到排风小室4中的热风排出至房间2外。排风百叶6的数量可以为一个，也可以多个，本实施例中，排风百叶6的数量为三个，三个排风百叶6分设于排风小室4的不同方向的墙体上。

在实际操作中，考虑到冷风冷水机组房间2所处环境的温度的变化，比如，当所处环境为-40°等低温环境，房间2内的温度低于风冷式冷水机组1正常运行所需的温度条件，此时，风冷式冷水机组1运行效率大大降低，甚至无法运转，为了确保风冷式冷水机组1能够正常运行，需要对房间2内温度升高至正常运行所需温度。

因此，在一些实施方式中，出风单元还包括第二风管7，第二风管7的入口与第一风管12相连通，第二风管7的出口与房间2的内部相连通，用于将风冷式冷水机组1中换热产生的热风排出至房间2内，即出风单元还用于将向房间2内排出风冷式冷水机组换热产生的热风，以通过风冷式冷水机组中换热产生的热风携带的热量来以维持房间内的温度。

在一些实施方式中，第一风管13上设有第一调节阀11，第一调节阀11处于第二风管7与第一风管12的连接处的下游，用于调节热风排出至房间2外的风量，第二风管7上设有第二调节阀9，用于调节热风排出至房间2内的风量，通过调节排出至房间内的热风风量和排出至房间内的热风风量的比例来调节房间内的温度，从而使房间内温度维持在所需范围内。

在一些实施方式中，本系统还包括温度检测器15和控制器16，其中：温度检测器15设于房间2内，用于检测房间2内的温度，并传送检测到的温度值；控制器16与温度检测器15电连接，用于接收温度检测器15传送的温度值，控制器16还与第一调节阀11、第二调节阀9分别电连接，控制器16内设有温度阈值(具体可根据风冷式冷水机组1的正常运行所需的温度进行选择)，控制器16还用于将接收到的温度值与温度阈值进行比较，并根据比较结果控制第一调节阀11的开度来调节排出至房间2外的热风风量和控制第二调节阀9的开度开控制排出至房间2内的热风风量。

在一些实施方式中，本系统还包括加热器8，加热器8与第二风管7相连，用于对第二风管7中的热风加热，这样即使在房间所处环境的温度低至一定程度时仅通过风冷式冷水机组排出的热风可能难以使房间内温度维持在风冷式冷水机组正常运行所需温度范围内时，也能通过加热器对热风进一步加热，从而确保维持房间内的温度稳定在所需范围内。

本实施例中，加热器8可以是电加热器，也可以是蒸汽加热器，当然，还可以是其他类型的可用于加热的设备。

在一些实施方式中，控制器16还与加热器8电连接，以控制加热器8的启闭，这样有利于进行集成控制，操作更方便。本实施例中，控制器根据温度比较结果来控制加热器8的启闭，当检测到的温度小于设置的温度阈值时，可开启加热器8加热来补充热量，否则，一般不需要开启加热器8。

在一些实施方式中，进风单元包括进风小室3，进风小室3通过第三风管17与房间2内部相连通，进风小室3上设有进风百叶5，房间2外的新风先通过进风百叶5进入到进风小室3，再通过第三风管17通入到房间2内部。进风百叶5的数量可以为一个，也可以多个，本实施例中，进风百叶5的数量为三个，三个进风百叶5分设于进风小室3的不同方向的墙体上。

在一些实施方式中，第三风管17上设有第三调节阀13，第三调节阀13用于控制第三风管17的通断。

具体来说，一般来说，系统运行时，第三调节阀13处于常开状态，但是，当房间2外外界环境温度为如-40℃等低温环境时，第三调节阀13需要关闭，比如，当第一调节阀11完全关闭后，温度检测器检测到的房间2内温度仍低于风冷式冷水机组1正常运行所需的温度时，需要关闭第三调节阀13，以停止向房间2内通入低温的新风，系统采用内循环模式运行，以维持房间2内温度。

在一些实施方式中，第三调节阀13优选与控制器16电连接，以通过控制器16控制第三调节阀13的开度，这样有利于进行集成控制，操作更方便。本实施例中，控制器根据温度比较结果来控制第三调节阀的开度，当检测到的温度小于设置的温度阈值时，此时，外界环境的温度一般低于温度阈值，向房间内通入新风，可能会进一步降低房间内温度，应将第三调节阀的开度调小，甚至完全关闭，否则，第三调节阀在系统运行时一般处于常开状态。

在一些实施方式中，本系统还包括保温机构(图中未示出)，保温机构用于增强房间的隔热效果，尤其是在外界环境为-40℃等低温环境时对房间进行隔热，以防止房间内热量通过房间墙体导出到外部环境。本实施例中，保温机构可以为隔热层，隔热层设于房间2墙体的内侧或外侧。

需要注意的是，本系统主要用于核电厂，当然，也可以用于其他场合，而不限于核电厂。

下面对本实施例的冷冻水系统的运行过程进行详述，具体如下：

正常情况下，打开第三调节阀13、第一调节阀11，房间2外界环境中的新风通过第三风管17通入到房间2内，房间2内的空气在风冷式冷水机组1中的风机的作用下由冷水机组进风口14进入到风冷式冷水机组1中进行换热，从而制备出冷冻水，换热产生的热风由冷水机组的排风口排出，并在风机10的作用下通过第一风管12通入到排风小室4，之后，通过排风小室4上的排风百叶6排出。

在外界环境温度发生变化时，可通过本实施例系统排出的热风的去向和通入的新风进行调节，使房间2内的温度维持在风冷式冷水机组1正常运行所需的温度条件下，具体调节过程如下：

在外界环境温度较高时，比如，在夏季，外界环境温度高于风冷式冷水机组1正常运行所需的温度(即高于温度阈值)，风冷式冷水机组1的运行效率未达到最佳状态，此时，系统采用全新风运行模式，即：控制第一调节阀11、第三调节阀13完全打开，第二调节阀9、加热器8关闭，风冷式冷水机组1产生的热风全部经过第一风管、排风小室4、以及排风百叶6排出至房间2外；

随着外界环境温度的降低，风冷式冷水机组1的运行效率逐渐升高，但是，当外界环境温度下降至一定程度(比如，下降至温度阈值以下)时，运行效率开始逐渐下降，此时，逐步开启第二调节阀9，同时，可逐渐关小第一调节阀11和第三调节阀13，使得风冷式冷水机组1中换热产生的热风中的一部分经过第二风管7排出至房间2内，通过热风自身携带的热量来维持房间2内温度，并且，还可通过开启加热器8对第二风管7中的热风进一步加热，以向房间2内补充额外的热量，实现维持房间2内温度的目的；

当外界环境温度进一降低，完全关闭第一调节阀11和第三调节阀13，系统采用内循环运行模式，即：不从房间2外通入新风，也不向房间2外排出热风，风冷式冷水机组1中换热产生的热风全部排出至房间2内。此时，可通过开启加热器8对第二风管7中的热风进一步加热来向房间2内补充额外的热量。

本实施例的冷冻水系统，能够对系统中的风冷式冷水机组所处房间的温度进行调节，使得房间内的温度始终维持在风冷式冷水机组正常运行所需的范围内，即使在-40℃等低温环境下也能使风冷式冷水机组正常运行，从而大大提升风冷式冷水机组以及整个系统的可靠性和确保风冷式冷水机组以及整个系统的运行效率。与现有技术相比，对风冷式冷水机组中的压缩机、电气元件、主要机械部件、润滑油、以及电仪设备等组成部分的低温耐受能力没有额外的要求，不需要针对风冷式冷水机组的设备和材料而增加投入，不会额外增加成本。并且，本系统可以在一定程度上利用风冷式冷水机组自身产生的热量来维持运行环境的温度稳定，可降低维持运行环境温度所需的能耗，更加节能。此外，本系统中的风冷式冷水机组设于室内，可避免风吹雨淋，防腐等防护能力更强，有利于延长使用寿命。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷冻水系统，包括风冷式冷水机组，其特征在于，所述风冷式冷水机组设于房间内，所述系统还包括通风机构，

所述通风机构包括进风单元和出风单元，所述进风单元和所述出风单元均连通房间的内部和外部，进风单元用于由房间外向房间内通入新风，出风单元与所述风冷式冷水机组相连，用于由房间内向房间外排出风冷式冷水机组换热产生的热风。

2.根据权利要求1所述的冷冻水系统，其特征在于，所述出风单元包括风机、排风小室，

所述风机的入口与所述风冷式冷水机组的排风口相连通，其出口通过第一风管与所述排风小室相连通，

所述排风小室上设有排风百叶，所述排风百叶用于将所述热风排出至房间外。

3.根据权利要求2所述的冷冻水系统，其特征在于，所述出风单元还包括第二风管，

所述第二风管的入口与所述第一风管相连通，其出口与所述房间的内部相连通，用于将风冷式冷水机组中换热产生的热风排出至房间内。

4.根据权利要求3所述的冷冻水系统，其特征在于，所述第一风管上设有第一调节阀，所述第一调节阀处于第二风管与第一风管的连接处的下游，用于调节所述热风排出至房间外的风量；

第二风管上设有第二调节阀，用于调节所述热风排出至房间内的风量。

5.根据权利要求4所述的冷冻水系统，其特征在于，还包括温度检测器和控制器，

所述温度检测器设于所述房间内，用于检测房间内的温度，并传送检测到的温度值；

所述控制器与所述温度检测器电连接，用于接收温度检测器传送的温度值，

控制器还与第一调节阀、第二调节阀分别电连接，控制器内设有温度阈值，控制器还用于将接收到的温度值与所述温度阈值进行比较，并根据比较结果控制第一调节阀的开度来调节排出至房间外的热风风量和控制第二调节阀的开度开控制排出至房间内的热风风量。

6.根据权利要求5所述的冷冻水系统，其特征在于，还包括加热器，

所述加热器与第二风管相连，用于对第二风管中的热风加热。

7.根据权利要求6所述的冷冻水系统，其特征在于，所述控制器还与所述加热器电连接，还用于根据温度比较结果控制加热器的启闭。

8.根据权利要求5-7任一项所述的冷冻水系统，其特征在于，所述进风单元包括进风小室，

所述进风小室通过第三风管与所述房间的内部相连通，进风小室上设有进风百叶，以将房间外的新风通入到房间内。

9.根据权利要求8所述的冷冻水系统，其特征在于，所述第三风管上设有第三调节阀，所述第三调节阀用于控制第三风管的通断；

所述控制器还与第三调节阀电连接，还用于根据温度比较结果控制第三调节阀的开度。

10.根据权利要求9所述的冷冻水系统，其特征在于，还包括保温机构，所述保温机构用于增强房间的隔热效果。

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