CN220454389U - 一种热交换冷却塔防垢除垢系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种热交换冷却塔防垢除垢系统，其属于热交换冷却塔技术领域，包括冷却塔、超滤膜、反渗透膜、以及设在冷却塔上的热交换装置，超滤膜一端与冷却塔连通，超滤膜另一端分别与反渗透膜一端、热交换装置连通，反渗透膜另一端与冷却塔连通。利用超滤膜、反渗透膜对冷却塔、热交换装置上的水进行过滤，并消除水中的金属离子盐，以保证金属离子盐处于低浓度、且非饱和的状态，防止冷却塔、热交换装置的水垢产生，避免冷却塔、热交换装置因水垢所出现的一系列问题，提高冷却效果，延长设备使用寿命，减少用户检修工时和费用，而且，水直接过滤的防垢除垢相比于化学药物的防垢除垢效果更好，安全性更高，实用性更强。

Description

一种热交换冷却塔防垢除垢系统

技术领域

本实用新型涉及热交换冷却塔技术领域，具体是一种热交换冷却塔防垢除垢系统。

背景技术

热交换冷却塔作为冷却装置目前广泛应用于各种设备上，如电炉感应加热设备、中央空调、液压系统、空气压缩机、注塑机、锅炉等。

热交换冷却塔的工作原理是通过从冷却塔来的较低温度的冷却水，经冷却泵加压后送入冷水机组，带走冷凝器的热量后，水温便升高了，然后被送到冷却塔上进行喷淋，由于冷却塔风扇的转动，使冷却水在喷淋下落过程中，不断与空气发生热湿交换从而实现冷却，冷却后的水落入冷却塔的积水盘中，然后再次又被冷却泵加压后进入下一个循环。

在整个热交换个程中水不断被蒸发，而水中的金属离子盐不会随水蒸发而减少，所以冷却塔水的金属离子盐会越来越浓，当含盐量达到饱和后，即会结晶析出，这种结晶就是水垢，特别是钙离子盐水温升高溶解度降低更易结水垢，这种水垢包覆在冷却塔水路循环的各个零部件表面，使热交换效率下降，严重时还会造成冷却失效，损坏设备。

目前市场上采用在水中加入阻垢剂等化学药物来防垢除垢，但随金属离子盐浓度不断增加，阻垢剂等化学药物也无法有效地阻止水垢的生成，最后只能停机对水垢进行清理，但这操作工作量大、且非常消耗时间，同时还会浪费大量的水资源。

因此，有必要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种热交换冷却塔防垢除垢系统，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种热交换冷却塔防垢除垢系统，包括冷却塔和设置在所述冷却塔上的热交换装置，其中，还包括超滤膜和反渗透膜；所述超滤膜一端与所述冷却塔连通，超滤膜另一端分别与所述反渗透膜一端、所述热交换装置连通，所述反渗透膜另一端与所述冷却塔连通。

所述超滤膜设置有至少两个、且相互串联或并联，至少两个所述超滤膜的进水端连通有超滤膜进水管，所述超滤膜的出水端连通有超滤膜出水管。

所述超滤膜进水管上设置有TDS检测器、且通过所述TDS检测器与所述冷却塔的循环水口连通；所述超滤膜出水管分别与所述反渗透膜一端、所述热交换装置连通。

所述超滤膜进水管上连通有第一三通阀，并通过所述第一三通阀与所述冷却塔、自来水进水管连通；所述自来水进水管上设置有浮球开关，所述浮球开关与所述冷却塔内的水位浮球配合连接。

至少两个所述超滤膜包括第一超滤膜和第二超滤膜；所述第一超滤膜和所述第二超滤膜并联；所述第一超滤膜的进水端连通有第一电动阀；所述第二超滤膜的进水端连通有第二电动阀。

所述超滤膜进水管、第一电动阀的进水端、第二电动阀的进水端之间设置有第二三通阀，并通过所述第二三通阀相互连通。

所述第一电动阀、所述第二电动阀之间设置有第三三通阀，并通过所述第三三通阀相互连通。

所述第三三通阀还连通有排水管。

所述第一超滤膜的出水端、所述第二超滤膜的出水端连通有第四三通阀，并通过所述第四三通阀与所述超滤膜出水管连通；所述超滤膜出水管上连通有第五三通阀，所述第五三通阀分别与所述反渗透膜的进水端、所述热交换装置的进水端连通。

所述第五三通阀与所述反渗透膜的进水端之间设置有第一超滤出水管、且通过所述第一超滤出水管相互连通；所述第五三通阀与所述热交换装置的进水端之间设置有第二超滤出水管、且通过所述第二超滤出水管相互连通。

所述第一超滤出水管上设置有过滤增压泵；所述第二超滤出水管上设置有热交换增压泵。

所述反渗透膜的出水端连通有反渗透出水管、且通过所述反渗透出水管与所述冷却塔的反渗透水口连通。

所述反渗透膜的废水端连通有反渗透废水管，所述反渗透废水管与所述第三三通阀之间设置有第六三通阀、且二者通过所述第六三通阀与所述排水管连通；所述反渗透废水管上还设置有节流阀。

一种防垢除垢方法，包括上述热交换冷却塔防垢除垢系统，所述防垢除垢方法如下：

一、所述冷却塔内的水位不足，所述水位浮球下降、且触发所述浮球开关打开，自来水依次经所述自来水进水管、所述第一三通阀进入超滤膜进水管，此时所述TDS检测器对自来水中的TDS浓度进行检测；

如果自来水中的TDS值低于或等于设定值，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述过滤增压泵、所述热交换增压泵关闭，自来水直接经所述循环水口进入所述冷却塔内；

如果自来水中的TDS值高于设定值，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述过滤增压泵、所述热交换增压泵、所述节流阀打开，此时，所述第一电动阀朝所述第二三通阀的连通口、以及朝所述第一超滤膜的连通口相互连通，所述第一电动阀朝所述第一三通阀的连通口闭合，所述第二电动阀朝所述第二三通阀的连通口、以及朝所述第二超滤膜的连通口相互连通，所述第二电动阀朝所述第一三通阀的连通口闭合，自来水经所述第二三通阀分别进入所述第一超滤膜和所述第二超滤膜内，并进行超滤过滤处理、且变成超滤水，超滤水依次经所述第四三通阀、所述超滤膜出水管后通过第五三通阀分流，并分别流入所述第一超滤出水管和所述第二超滤出水管，流入所述第一超滤出水管内的超滤水通过所述过滤增压泵增压后进入所述反渗透膜内，并进行反渗透过滤处理、且变成反渗透水和反渗透废水，反渗透水依次经所述反渗透出水管、所述反渗透水口进入所述冷却塔内，反渗透废水通过节流阀节流后，依次经所述反渗透废水管、所述第六三通阀、所述排水管排出，流入所述第二超滤出水管内的超滤水通过所述热交换增压泵增压后进入所述热交换装置内；

二、所述TDS检测器始终对所述冷却塔内的冷却水的TDS浓度进行检测；

如果冷却水中的TDS值低于或等于设定值，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述过滤增压泵、所述热交换增压泵关闭；

如果冷却水中的TDS值高于设定值，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述过滤增压泵、所述热交换增压泵、所述节流阀打开，此时，所述第一电动阀朝所述第二三通阀的连通口、以及朝所述第一超滤膜的连通口相互连通，所述第一电动阀朝所述第一三通阀的连通口闭合，所述第二电动阀朝所述第二三通阀的连通口、以及朝所述第二超滤膜的连通口相互连通，所述第二电动阀朝所述第一三通阀的连通口闭合，冷却水经所述第二三通阀分别进入所述第一超滤膜和所述第二超滤膜内，并进行超滤过滤处理、且变成超滤水，超滤水依次经所述第四三通阀、所述超滤膜出水管后通过第五三通阀分流，并分别流入所述第一超滤出水管和所述第二超滤出水管，流入所述第一超滤出水管内的超滤水通过所述过滤增压泵增压后进入所述反渗透膜内，并进行反渗透过滤处理、且变成反渗透水和反渗透废水，反渗透水依次经所述反渗透出水管、所述反渗透水口进入所述冷却塔内，反渗透废水通过节流阀节流后，依次经所述反渗透废水管、所述第六三通阀、所述排水管排出，流入所述第二超滤出水管内的超滤水通过所述热交换增压泵增压后进入所述热交换装置内；

三、当第一超滤膜和所述第二超滤膜进行冲洗时，所述浮球开关、所述过滤增压泵、所述热交换增压泵、所述节流阀关闭，所述第一电动阀、所述第二电动阀打开，此时，所述第一电动阀朝所述第一超滤膜的连通口、以及朝所述第一三通阀的连通口相互连通，所述第一电动阀朝所述第二三通阀的连通口闭合，所述第二电动阀朝所述第二超滤膜的连通口、以及朝所述第一三通阀的连通口相互连通，所述第二电动阀朝所述第二三通阀的连通口闭合，所述第一超滤膜和所述第二超滤膜通过内部设置的气囊、弹性挤压件将超滤水反向冲出，以实现所述第一超滤膜和所述第二超滤膜的反向冲洗，或者，所述第二超滤出水管内的超滤水反向流入所述第一超滤膜和所述第二超滤膜，以实现所述第一超滤膜和所述第二超滤膜的反向冲洗，冲洗出来的污水依次经所述第三三通阀、所述第六三通阀、所述排水管排出。

本实用新型通过上述结构的改良，利用相互连通的超滤膜、反渗透膜、冷却塔、热交换装置，使超滤膜、反渗透膜能够对冷却塔、热交换装置上的水进行过滤，并消除水中的金属离子盐，以保证水中的金属离子盐处于低浓度、且非饱和的状态，从而防止冷却塔、热交换装置的水垢产生，进而避免冷却塔、热交换装置因水垢所出现的一系列问题，以提高冷却效果，延长设备使用寿命，减少用户检修工时和费用，而且，水直接过滤的防垢除垢方式为物理手段，其相比于化学药物的防垢除垢效果更好，安全性更高，实用性更强。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的水路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1，本热交换冷却塔防垢除垢系统，包括冷却塔1和设置在冷却塔1上的热交换装置2，其中，还包括超滤膜和反渗透膜3；超滤膜一端与冷却塔1连通，超滤膜另一端分别与反渗透膜3一端、热交换装置2连通，反渗透膜3另一端与冷却塔1连通。

本实施例利用相互连通的超滤膜、反渗透膜3、冷却塔1、热交换装置2，使超滤膜、反渗透膜3能够对冷却塔1、热交换装置2上的水进行过滤，并消除水中的金属离子盐，以保证水中的金属离子盐处于低浓度、且非饱和的状态，从而防止冷却塔1、热交换装置2的水垢产生，进而避免冷却塔1、热交换装置2因水垢所出现的一系列问题，以提高冷却效果，延长设备使用寿命，减少用户检修工时和费用。

而且，水直接过滤的防垢除垢方式为物理手段，其相比于化学药物的防垢除垢效果更好，安全性更高，实用性更强。

具体地讲，超滤膜设置有至少两个、且相互串联或并联，至少两个超滤膜的进水端连通有超滤膜进水管4，超滤膜的出水端连通有超滤膜出水管5。

超滤膜进水管4上设置有TDS检测器6、且通过TDS检测器6与冷却塔1的循环水口连通；超滤膜出水管5分别与反渗透膜3一端、热交换装置2连通。

TDS检测器6能够同时对进入冷却塔1内的自来水中的TDS浓度、冷却塔1内的冷却水的TDS浓度进行检测，以确保进入冷却塔1内的自来水、以及冷却塔1内的冷却水的金属离子盐处于低浓度、且非饱和的状态。

超滤膜进水管4上连通有第一三通阀A1，并通过第一三通阀A1与冷却塔1、自来水进水管7连通；自来水进水管7上设置有浮球开关8，浮球开关8与冷却塔1内的水位浮球9配合连接。

至少两个超滤膜包括第一超滤膜10和第二超滤膜11；第一超滤膜10和第二超滤膜11并联；第一超滤膜10的进水端连通有第一电动阀B1；第二超滤膜11的进水端连通有第二电动阀B2。

超滤膜进水管4、第一电动阀B1的进水端、第二电动阀B2的进水端之间设置有第二三通阀A2，并通过第二三通阀A2相互连通。

即，超滤膜进水管4上的水能够通过第二三通阀A2分流成两路，一路进入第一电动阀B1，另一路进入第二电动阀B2。

第一电动阀B1、第二电动阀B2之间设置有第三三通阀A3，并通过第三三通阀A3相互连通。

第三三通阀A3还连通有排水管12。

本实施例中，第三三通阀A3主要用于集中第一超滤膜10和第二超滤膜11在反冲洗时形成的污水，集中后的污水能够经排水管12排出，以便于污水排放。

第一超滤膜10的出水端、第二超滤膜11的出水端连通有第四三通阀A4，并通过第四三通阀A4与超滤膜出水管5连通；

本实施例中，第四三通阀A4主要用于集中第一超滤膜10和第二超滤膜11过滤得出的超滤水，使集中后的超滤水能够流经超滤膜出水管5。

超滤膜出水管5上连通有第五三通阀A5，第五三通阀A5分别与反渗透膜3的进水端、热交换装置2的进水端连通。

即，超滤膜出水管5上的超滤水能够通过第五三通阀A5分流成两路，一路进入反渗透膜3的进水端，另一路进入热交换装置2的进水端。

具体地，第五三通阀A5与反渗透膜3的进水端之间设置有第一超滤出水管13、且通过第一超滤出水管13相互连通；第五三通阀A5与热交换装置2的进水端之间设置有第二超滤出水管14、且通过第二超滤出水管14相互连通。

为了分别对第一超滤出水管13、第二超滤出水管14内的超滤水进行增压，第一超滤出水管13上设置有过滤增压泵15；第二超滤出水管14上设置有热交换增压泵16。

第一超滤出水管13内的超滤水通过过滤增压泵15增压后能够以较高的水压进入反渗透膜3， 以提高进入反渗透膜3内的超滤水的流量，

第二超滤出水管14内的超滤水通过热交换增压泵16增压后能够以较高的水压进入热交换装置2，以提高进入热交换装置2内的超滤水的流量。

反渗透膜3的出水端连通有反渗透出水管17、且通过反渗透出水管17与冷却塔1的反渗透水口连通。

反渗透膜3的废水端连通有反渗透废水管18，反渗透废水管18与第三三通阀A3之间设置有第六三通阀A6、且二者通过第六三通阀A6与排水管12连通；反渗透废水管18上还设置有节流阀19。

本实施例中，第六三通阀A6主要用于集中反渗透膜3的废水、以及第一超滤膜10和第二超滤膜11在反冲洗时形成的污水，使集中后的废水和污水能够流经排水管12并排出。

本实施例的上述各个构件之间，分别通过连通管相互连通。TDS检测器6、浮球开关8、第一电动阀B1、第二电动阀B2、过滤增压泵15、热交换增压泵16、节流阀19，均有外加电源电路控制系统进行控制。水位浮球9可根据冷却塔1内的水位进行升降，进而输出打开及关闭信号，以实现浮球开关8的打开、关闭工作。

上述热交换冷却塔防垢除垢系统，可以对冷却塔1上的水、从自来水端进入冷却塔1内的自来水、以及从冷却塔1进入热交换装置2上的水进行防垢除垢。

具体地，热交换冷却塔防垢除垢系统的防垢除垢方法如下：

一、冷却塔1内的水位不足，水位浮球9下降、且触发浮球开关8打开，自来水依次经自来水进水管7、第一三通阀A1进入超滤膜进水管4，此时TDS检测器6对自来水中的TDS浓度进行检测；

如果自来水中的TDS值低于或等于设定值，第一电动阀B1、第二电动阀B2、过滤增压泵15、热交换增压泵16关闭，自来水直接经循环水口进入冷却塔1内；

如果自来水中的TDS值高于设定值，第一电动阀B1、第二电动阀B2、过滤增压泵15、热交换增压泵16、节流阀19打开，此时，第一电动阀B1朝第二三通阀A2的连通口、以及朝第一超滤膜10的连通口相互连通，第一电动阀B1朝第一三通阀A3的连通口闭合，第二电动阀B2朝第二三通阀A2的连通口、以及朝第二超滤膜11的连通口相互连通，第二电动阀B2朝第一三通阀A3的连通口闭合，自来水经第二三通阀A2分别进入第一超滤膜10和第二超滤膜11内，并进行超滤过滤处理、且变成超滤水，超滤水依次经第四三通阀A4、超滤膜出水管5后通过第五三通阀A5分流，并分别流入第一超滤出水管13和第二超滤出水管14，流入第一超滤出水管13内的超滤水通过过滤增压泵15增压后进入反渗透膜3内，并进行反渗透过滤处理、且变成反渗透水和反渗透废水，反渗透水依次经反渗透出水管17、反渗透水口进入冷却塔1内，反渗透废水通过节流阀19节流后，依次经反渗透废水管18、第六三通阀A6、排水管12排出，流入第二超滤出水管14内的超滤水通过热交换增压泵16增压后进入热交换装置2内；

二、TDS检测器6始终对冷却塔1内的冷却水的TDS浓度进行检测；

如果冷却水中的TDS值低于或等于设定值，第一电动阀B1、第二电动阀B2、过滤增压泵15、热交换增压泵16关闭；

如果冷却水中的TDS值高于设定值，第一电动阀B1、第二电动阀B2、过滤增压泵15、热交换增压泵16、节流阀19打开，此时，第一电动阀B1朝第二三通阀A2的连通口、以及朝第一超滤膜10的连通口相互连通，第一电动阀B1朝第一三通阀A3的连通口闭合，第二电动阀B2朝第二三通阀A2的连通口、以及朝第二超滤膜11的连通口相互连通，第二电动阀B2朝第一三通阀A3的连通口闭合，冷却水经第二三通阀A2分别进入第一超滤膜10和第二超滤膜11内，并进行超滤过滤处理、且变成超滤水，超滤水依次经第四三通阀A4、超滤膜出水管5后通过第五三通阀A5分流，并分别流入第一超滤出水管13和第二超滤出水管14，流入第一超滤出水管13内的超滤水通过过滤增压泵15增压后进入反渗透膜3内，并进行反渗透过滤处理、且变成反渗透水和反渗透废水，反渗透水依次经反渗透出水管17、反渗透水口进入冷却塔1内，反渗透废水通过节流阀19节流后，依次经反渗透废水管18、第六三通阀A6、排水管12排出，流入第二超滤出水管14内的超滤水通过热交换增压泵16增压后进入热交换装置2内；

三、当第一超滤膜10和第二超滤膜11进行冲洗时，浮球开关8、过滤增压泵15、热交换增压泵16、节流阀19关闭，第一电动阀B1、第二电动阀B2打开，此时，第一电动阀B1朝第一超滤膜10的连通口、以及朝第一三通阀A3的连通口相互连通，第一电动阀B1朝第二三通阀A2的连通口闭合，第二电动阀B2朝第二超滤膜11的连通口、以及朝第一三通阀A3的连通口相互连通，第二电动阀B2朝第二三通阀A2的连通口闭合，第一超滤膜10和第二超滤膜11通过内部设置的气囊、弹性挤压件将超滤水反向冲出，以实现第一超滤膜10和第二超滤膜11的反向冲洗，或者，第二超滤出水管14内的超滤水反向流入第一超滤膜10和第二超滤膜11，以实现第一超滤膜10和第二超滤膜11的反向冲洗，冲洗出来的污水依次经第三三通阀A3、第六三通阀A6、排水管12排出。

上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种热交换冷却塔防垢除垢系统，包括冷却塔（1）和设置在所述冷却塔（1）上的热交换装置（2），其特征在于：还包括超滤膜和反渗透膜（3）；所述超滤膜一端与所述冷却塔（1）连通，超滤膜另一端分别与所述反渗透膜（3）一端、所述热交换装置（2）连通，所述反渗透膜（3）另一端与所述冷却塔（1）连通。

2.根据权利要求1所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述超滤膜设置有至少两个、且相互串联或并联，至少两个所述超滤膜的进水端连通有超滤膜进水管（4），所述超滤膜的出水端连通有超滤膜出水管（5）；

所述超滤膜进水管（4）上设置有TDS检测器（6）、且通过所述TDS检测器（6）与所述冷却塔（1）的循环水口连通；所述超滤膜出水管（5）分别与所述反渗透膜（3）一端、所述热交换装置（2）连通。

3.根据权利要求2所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述超滤膜进水管（4）上连通有第一三通阀（A1），并通过所述第一三通阀（A1）与所述冷却塔（1）、自来水进水管（7）连通；所述自来水进水管（7）上设置有浮球开关（8），所述浮球开关（8）与所述冷却塔（1）内的水位浮球（9）配合连接。

4.根据权利要求3所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：至少两个所述超滤膜包括第一超滤膜（10）和第二超滤膜（11）；所述第一超滤膜（10）和所述第二超滤膜（11）并联；所述第一超滤膜（10）的进水端连通有第一电动阀（B1）；所述第二超滤膜（11）的进水端连通有第二电动阀（B2）；

所述超滤膜进水管（4）、第一电动阀（B1）的进水端、第二电动阀（B2）的进水端之间设置有第二三通阀（A2），并通过所述第二三通阀（A2）相互连通；

所述第一电动阀（B1）、所述第二电动阀（B2）之间设置有第三三通阀（A3），并通过所述第三三通阀（A3）相互连通；

所述第三三通阀（A3）还连通有排水管（12）。

5.根据权利要求4所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述第一超滤膜（10）的出水端、所述第二超滤膜（11）的出水端连通有第四三通阀（A4），并通过所述第四三通阀（A4）与所述超滤膜出水管（5）连通；所述超滤膜出水管（5）上连通有第五三通阀（A5），所述第五三通阀（A5）分别与所述反渗透膜（3）的进水端、所述热交换装置（2）的进水端连通。

6.根据权利要求5所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述第五三通阀（A5）与所述反渗透膜（3）的进水端之间设置有第一超滤出水管（13）、且通过所述第一超滤出水管（13）相互连通；所述第五三通阀（A5）与所述热交换装置（2）的进水端之间设置有第二超滤出水管（14）、且通过所述第二超滤出水管（14）相互连通。

7.根据权利要求6所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述第一超滤出水管（13）上设置有过滤增压泵（15）；所述第二超滤出水管（14）上设置有热交换增压泵（16）。

8.根据权利要求7所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述反渗透膜（3）的出水端连通有反渗透出水管（17）、且通过所述反渗透出水管（17）与所述冷却塔（1）的反渗透水口连通。

9.根据权利要求8所述热交换冷却塔防垢除垢系统，其特征在于：所述反渗透膜（3）的废水端连通有反渗透废水管（18），所述反渗透废水管（18）与所述第三三通阀（A3）之间设置有第六三通阀（A6）、且二者通过所述第六三通阀（A6）与所述排水管（12）连通；所述反渗透废水管（18）上还设置有节流阀（19）。