CN220978198U - 一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置 - Google Patents

Abstract

一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，属于工业冷却水技术领域。所述装置的高温冷却塔、冷却水供水泵、第一冷却水供水管、第一阀门、制冷机组、第二阀门和第一冷却水回水管依次连接组成制冷机冷却水循环系统；制冷机组、制冷水供水管、换热机组、制冷水回水管和制冷水循环泵依次连接组成制冷水循环系统；换热机组、第三阀门、第二冷却水供水管、工艺设备冷却单元、第二冷却水回水管、第四阀门和冷却水循环泵依次连接组成工艺设备冷却水循环系统。该装置解决了常规工艺设备在高温炎热环境下使用的冷却水供水问题；在环境相对温度较低时，能够实现高温冷却塔的冷却水直接对工艺设备冷却单元进行冷却降温，节约能源，降低系统运行成本。

Description

一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置

技术领域

本实用新型属于工业冷却水技术领域，特别涉及一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置。

背景技术

(1)国内生产的许多工艺设备冷却(如电气控制设备、风机轴承、电机冷却等)都需要冷却水进行循环冷却，工艺设备冷却后冷却水温升一般为5℃，冷却水进水温度一般都是≤33℃，冷却水出水温度一般为≤38℃；在高温炎热地区，由于环境温度较高，极端条件下，夏季空调环境干球温度高达55℃以上，采用常规冷却塔冷却后出水温度只能达到≤42℃，工业冷却水利用冷却塔方式冷却降温无法达到工艺设备使用要求的温度，影响工艺设备工作时的冷却换热效果。

(2)国内常规制冷机水冷冷凝器冷却水进水温度名义工况是30℃，最大负荷工况是33℃，采用常规冷却塔冷却后出水温度只能达到≤42℃，常规制冷机制冷循环的冷凝温度和冷凝压力太高，造成常规制冷机无法正常运行。

因此，如何提供用于高温炎热地区使用的工艺生产设备冷却水供水系统，满足不同客户需求，解决工艺设备在高温炎热环境下使用的冷却技术问题，显得非常重要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，解决常规工艺设备在高温炎热环境下使用的冷却水供水问题，保障工艺设备冷却单元的正常运行。

本实用新型的技术解决方案是：

1、工艺设备冷却(如电气控制设备、风机轴承、电机冷却等)按照国内常规设备设计，满足冷却水进温度≤33℃，出水温度≤38℃；冷却塔按照国内常规设备设计，冷却塔出水温度为≤42℃冷却塔进水温度为≤47℃，冷却塔温差为5℃。

2、制冷机非标设计，在高温条件下，保证制冷机压缩机能在冷却水进水温度高达42℃情况下(或在进风温度高达55左右的室外高温下)生产出7℃/12℃的制冷水。

3、采用“工艺设备冷却常规设计+冷却塔常规设计+制冷设备非标设计”技术组合，由高温冷却塔、冷却水供水泵、制冷机组冷凝器及连接管道组成制冷机冷却水循环系统，由制冷机组蒸发器、换热机组、制冷水循环泵及连接管道组成制冷水循环系统，由换热机组、工艺设备冷却单元、冷却水循环泵及连接管道组成工艺设备冷却水循环系统；在各系统转换运行的管路上设置切换阀门，满足不同季节冷却水系统的切换使用。

一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，包括：高温冷却塔1，冷却水供水泵2，第一冷却水供水管3，第一阀门4，制冷机组5，第二阀门6，第一冷却水回水管7，制冷水供水管8，换热机组9，制冷水回水管10，制冷水循环泵11，第三阀门12，第二冷却水供水管13，工艺设备冷却单元14，第二冷却水回水管15，第四阀门16，冷却水循环泵17，冷却水供水旁通管18，冷却水回水旁通管19，第五阀门20，第六阀门21。

高温冷却塔1、冷却水供水泵2、第一冷却水供水管3、第一阀门4、制冷机组5、第二阀门6和第一冷却水回水管7组成制冷机冷却水循环系统，冷却水对制冷机组5的冷凝器进行冷却吸收热量后，再通过高温冷却塔1进行冷却，把制冷机组5的冷凝器发热量间接散发到大气中；制冷机组5、制冷水供水管8、换热机组9、制冷水回水管10和制冷水循环泵11组成制冷水循环系统，制冷水对换热机组9的冷却水侧的冷却水进行间接冷却吸收热量后，再通过制冷机组5的蒸发器放出热量，使换热机组9的冷却水侧的冷却水出水温度满足工艺设备冷却单元14的冷却水供水温度要求；换热机组9、第三阀门12、第二冷却水供水管13、工艺设备冷却单元14、第二冷却水回水管15、第四阀门16和冷却水循环泵17组成工艺设备冷却水循环系统；冷却水对工艺设备冷却单元14进行冷却降温，保证工艺设备的正常运行；高温冷却塔1的冷却水出口与冷却水供水泵2的入口连接，冷却水供水泵2的出口与第一冷却水供水管3的进水端连接，第一冷却水供水管3的出水端与第一阀门4的进口连接，第一阀门4的出口与制冷机组5的冷却水进口连接，制冷机组5的冷却水出口与第二阀门6的进口连接，第二阀门6的出口与第一冷却水回水管7的进水端连接，第一冷却水回水管7的出水端与高温冷却塔1的冷却水进口连接；制冷机组5的制冷水出口与制冷水供水管8的进水端连接，制冷水供水管8的出水端与换热机组9的制冷水进水口连接，换热机组9的制冷水出水口与制冷水回水管10的进水端连接，制冷水回水管10的出水端与制冷水循环泵11的进水口连接，制冷水循环泵11的出水口与制冷机组5的制冷水进口连接；换热机组9的冷却水出水口与第三阀门12的进水口连接，第三阀门12的出水口与第二冷却水供水管13的进水端连接，第二冷却水供水管13的出水端与工艺设备冷却单元14的冷却水进口连接，工艺设备冷却单元14的冷却水出口与第二冷却水回水管15的进水端连接，第二冷却水回水管15的出水端与第四阀门16的进水口连接，第四阀门16的出水口与冷却水循环泵17的进水口连接，冷却水循环泵17的出水口与换热机组9的冷却水进水口连接。

进一步，制冷机组5的制冷循环工质采用耐高温制冷剂工质(例如：R134a氟利昂制冷剂)，具有较高冷凝温度和冷凝压力，使用环境温度高达55℃左右，在冷却水温度≤42℃时，能够保证制冷机组的性能参数运行稳定。

进一步，在第一冷却水供水管3和第二冷却水供水管13之间设置冷却水供水旁通管18和第六阀门21，在第一冷却水回水管7和第二冷却水回水管15之间设置冷却水回水旁通管19和第五阀门20，在室外温度较低时，高温冷却塔的冷却水能够直接对工艺设备冷却单元14进行冷却降温，节约能源，降低系统运行成本。

本实用新型的优点在于：1、解决了常规工艺设备在高温炎热环境下使用的冷却水供水问题，工艺设备冷却采用国内常规设计，不用开发新的制造模具，投资较少、设备性能参数和制造进度有保障；2、在各系统转换运行的管路上设置切换阀门，满足不同季节冷却水系统的切换使用，在室外温度较低时，高温冷却塔的冷却水，能够直接对工艺设备冷却单元进行冷却降温，节约能源，降低系统运行成本。

附图说明

图1为本装置的系统流程示意图。其中，1、高温冷却塔，2、冷却水供水泵，3、第一冷却水供水管，4、第一阀门，5、制冷机组，6、第二阀门，7、第一冷却水回水管，8、制冷水供水管，9、换热机组，10、制冷水回水管，11、制冷水循环泵，12、第三阀门，13、第二冷却水供水管，14、工艺设备冷却单元，15、第二冷却水回水管，16、第四阀门，17、冷却水循环泵，18、冷却水供水旁通管，19、冷却水回水旁通管，20、第五阀门，21、第六阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型所述的一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，包括：高温冷却塔1，冷却水供水泵2，第一冷却水供水管3，第一阀门4，制冷机组5，第二阀门6，第一冷却水回水管7，制冷水供水管8，换热机组9，制冷水回水管10，制冷水循环泵11，第三阀门12，第二冷却水供水管13，工艺设备冷却单元14，第二冷却水回水管15，第四阀门16，冷却水循环泵17，冷却水供水旁通管18，冷却水回水旁通管19，第五阀门20，第六阀门21。

高温冷却塔1、冷却水供水泵2、第一冷却水供水管3、第一阀门4、制冷机组5、第二阀门6和第一冷却水回水管7组成制冷机冷却水循环系统，冷却水对制冷机组5的冷凝器进行冷却吸收热量后，再通过高温冷却塔1进行冷却，把制冷机组5的冷凝器发热量间接散发到大气中；制冷机组5、制冷水供水管8、换热机组9、制冷水回水管10和制冷水循环泵11组成制冷水循环系统，制冷水对换热机组9的冷却水侧的冷却水进行间接冷却吸收热量后，再通过制冷机组5的蒸发器放出热量，使换热机组9的冷却水侧的冷却水出水温度满足工艺设备冷却单元14的冷却水供水温度要求；换热机组9、第三阀门12、第二冷却水供水管13、工艺设备冷却单元14、第二冷却水回水管15、第四阀门16和冷却水循环泵17组成工艺设备冷却水循环系统；冷却水对工艺设备冷却单元14进行冷却降温，保证工艺设备的正常运行；高温冷却塔1的冷却水出口与冷却水供水泵2的入口连接，冷却水供水泵2的出口与第一冷却水供水管3的进水端连接，第一冷却水供水管3的出水端与第一阀门4的进口连接，第一阀门4的出口与制冷机组5的冷却水进口连接，制冷机组5的冷却水出口与第二阀门6的进口连接，第二阀门6的出口与第一冷却水回水管7的进水端连接，第一冷却水回水管7的出水端与高温冷却塔1的冷却水进口连接；制冷机组5的制冷水出口与制冷水供水管8的进水端连接，制冷水供水管8的出水端与换热机组9的制冷水进水口连接，换热机组9的制冷水出水口与制冷水回水管10的进水端连接，制冷水回水管10的出水端与制冷水循环泵11的进水口连接，制冷水循环泵11的出水口与制冷机组5的制冷水进口连接；换热机组9的冷却水出水口与第三阀门12的进水口连接，第三阀门12的出水口与第二冷却水供水管13的进水端连接，第二冷却水供水管13的出水端与工艺设备冷却单元14的冷却水进口连接，工艺设备冷却单元14的冷却水出口与第二冷却水回水管15的进水端连接，第二冷却水回水管15的出水端与第四阀门16的进水口连接，第四阀门16的出水口与冷却水循环泵17的进水口连接，冷却水循环泵17的出水口与换热机组9的冷却水进水口连接。

进一步，制冷机组5的制冷循环工质采用耐高温制冷剂工质(例如：R134a氟利昂制冷剂)，具有较高冷凝温度和冷凝压力，使用环境温度高达55℃左右，在冷却水温度≤42℃时，能够保证制冷机组的性能参数运行稳定。

进一步，在第一冷却水供水管3和第二冷却水供水管13之间设置冷却水供水旁通管18和第六阀门21，在第一冷却水回水管7和第二冷却水回水管15之间设置冷却水回水旁通管19和第五阀门20，在室外温度较低时，高温冷却塔的冷却水能够直接对工艺设备冷却单元14进行冷却降温，节约能源，降低系统运行成本。

上述用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，请参看实施例1。

实施例1

所述高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，具体操作和控制参数如下：

1、当室外环境温度较高(≥40℃时)，关闭第五阀门20和第六阀门21，打开第一阀门4、第二阀门6、第三阀门12、第四阀门16，制冷机组5、制冷水循环泵11、热交换器9和冷却水循环泵17开启运行；在最不利情况下，极端环境温度为55℃左右时，高温冷却塔1的冷却水出水温度为42℃左右，不能直接用于工艺设备冷却单元14的设备冷却，此时，高温冷却塔1的冷却后的冷却水依次经冷却水供水泵2、第一冷却水供水管3、第一阀门4、进入制冷机组5的冷凝器中吸收热量后，冷却水温度升高至47℃，依次经第二阀门6和第一冷却水回水管7，流入高温冷却塔1进行冷却，向环境空气中放出热量，再产生42℃冷却水循环运行；制冷机组5产生的7℃制冷水，经制冷水供水管8进入换热机组9，对冷却水侧的冷却水降温吸收热量，制冷水温度升高至12℃，依次经制冷水回水管10和制冷水循环泵11，流入制冷机组5的蒸发器中放出热量，再产生7℃制冷水循环运行；换热机组9产生的33℃冷却水，依次经第三阀门12和第二冷却水供水管13，流入工艺设备冷却单元14进行冷却吸收热量后，冷却水温度升高至38℃，依次经第二冷却水回水管15、第四阀门16和冷却水循环泵17，流入换热机组9，对制冷水侧的制冷水放出热量，再产生33℃冷却水循环运行；这样，把工艺设备冷却单元14散发的热量，通过工艺设备冷却水循环系统、制冷水循环系统和制冷机冷却水循环系统，最终间接传递到了空气中，保证工艺设备冷却单元14的正常运行。

2、当室外环境温度较低(<40℃时)，关闭第一阀门4、第二阀门6、第三阀门12、第四阀门16，制冷机组5、制冷水循环泵11、热交换器9和冷却水循环泵17停止运行，打开第五阀门20和第六阀门21，高温冷却塔1和冷却水供水泵2开启运行；这种情况下，高温冷却塔1的冷却水出水温度一般为≤33℃左右，能够满足直接用于工艺设备冷却单元14的冷却水温度要求，此时，高温冷却塔1的冷却后的冷却水依次经冷却水供水泵2、第一冷却水供水管3、第六阀门21、冷却水供水旁通管18和第二冷却水供水管13，流入工艺设备冷却单元14进行冷却吸收热量后，冷却水温度升高至≤38℃，依次经第二冷却水回水管15、冷却水回水旁通管19、第五阀门20和第一冷却水回水管7，流入高温冷却塔1进行冷却，向环境空气中放出热量，再产生≤33℃冷却水循环运行；实现高温冷却塔1的冷却水能够直接对工艺设备冷却单元14进行冷却降温，节约能源，降低了系统运行成本。

采用一种高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，解决了常规工艺设备在高温炎热环境下使用的冷却水供水问题，并且，在环境相对温度较低时；能够实现高温冷却塔的冷却水直接对工艺设备冷却单元进行冷却降温，节约能源，降低系统运行成本，有较好的经济效益。

Claims (6)

1.一种用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，其特征在于，包括：高温冷却塔(1)、冷却水供水泵(2)、第一冷却水供水管(3)、第一阀门(4)、制冷机组(5)、第二阀门(6)、第一冷却水回水管(7)、制冷水供水管(8)、换热机组(9)、制冷水回水管(10)、制冷水循环泵(11)、第三阀门(12)、第二冷却水供水管(13)、工艺设备冷却单元(14)、第二冷却水回水管(15)、第四阀门(16)、冷却水循环泵(17)、冷却水供水旁通管(18)、冷却水回水旁通管(19)、第五阀门(20)、第六阀门(21)；

高温冷却塔(1)、冷却水供水泵(2)、第一冷却水供水管(3)、第一阀门(4)、制冷机组(5)、第二阀门(6)和第一冷却水回水管(7)依次连接组成制冷机冷却水循环系统；

制冷机组(5)、制冷水供水管(8)、换热机组(9)、制冷水回水管(10)和制冷水循环泵(11)依次连接组成制冷水循环系统；

换热机组(9)、第三阀门(12)、第二冷却水供水管(13)、工艺设备冷却单元(14)、第二冷却水回水管(15)、第四阀门(16)和冷却水循环泵(17)依次连接组成工艺设备冷却水循环系统。

2.根据权利要求1所述的用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，其特征在于：所述的高温冷却塔(1)的冷却水出口与冷却水供水泵(2)的入口连接，冷却水供水泵(2)的出口与第一冷却水供水管(3)的进水端连接，第一冷却水供水管(3)的出水端与第一阀门(4)的进口连接，第一阀门(4)的出口与制冷机组(5)的冷却水进口连接，制冷机组(5)的冷却水出口与第二阀门(6)的进口连接，第二阀门(6)的出口与第一冷却水回水管(7)的进水端连接，第一冷却水回水管(7)的出水端与高温冷却塔(1)的冷却水进口连接。

3.根据权利要求1所述的用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，其特征在于：所述的制冷机组(5)的制冷水出口与制冷水供水管(8)的进水端连接，制冷水供水管(8)的出水端与换热机组(9)的制冷水进水口连接，换热机组(9)的制冷水出水口与制冷水回水管(10)的进水端连接，制冷水回水管(10)的出水端与制冷水循环泵(11)的进水口连接，制冷水循环泵(11)的出水口与制冷机组(5)的制冷水进口连接。

4.根据权利要求1所述的用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，其特征在于：所述的换热机组(9)的冷却水出水口与第三阀门(12)的进水口连接，第三阀门(12)的出水口与第二冷却水供水管(13)的进水端连接，第二冷却水供水管(13)的出水端与工艺设备冷却单元(14)的冷却水进口连接，工艺设备冷却单元(14)的冷却水出口与第二冷却水回水管(15)的进水端连接，第二冷却水回水管(15)的出水端与第四阀门(16)的进水口连接，第四阀门(16)的出水口与冷却水循环泵(17)的进水口连接，冷却水循环泵(17)的出水口与换热机组(9)的冷却水进水口连接。

5.根据权利要求1所述的用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，其特征在于，所述的制冷机组(5)的制冷循环工质采用耐高温制冷剂工质。

6.根据权利要求1所述的用于高温炎热地区的工艺设备冷却水供水装置，其特征在于，所述的第一冷却水供水管(3)和第二冷却水供水管(13)之间设置冷却水供水旁通管(18)和第六阀门(21)，在所述的第一冷却水回水管(7)和第二冷却水回水管(15)之间设置冷却水回水旁通管(19)和第五阀门(20)。