SK500492018U1

SK500492018U1 - Cooling system for technological equipment and production and administrative premises

Info

Publication number: SK500492018U1
Application number: SK50049-2018U
Authority: SK
Inventors: Ladislav Kozánek; Peter Barčík; Miroslav Sipták
Original assignee: Žilinská Teplárenská, A.S.
Priority date: 2018-05-07
Filing date: 2018-05-07
Publication date: 2018-09-03
Also published as: SK8356Y1

Abstract

Systém na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov pozostávajúci z prvého chladiaceho okruhu, ktorý pozostáva zo zostavy tepelného čerpadla (1), akumulačnej nádrže (6) chladnej vody, chladičov technologického zariadenia (2), akumulačnej nádrže (9) horúcej vody, prvého doskového výmenníka (8), druhého doskového výmenníka (11), čerpadiel (5, 7, 10, 12 a 13) pričom vstupná a výstupná časť prvého doskového výmenníka (8) chladiaceho média je napojená na vratné potrubie na horúcu vodu (HV) a vstupná a výstupná časť druhého doskového výmenníka (11) chladiaceho média je napojená na potrubie napájacej vody (NV) kotlov a z druhého chladiaceho okruhu, ktorý pozostáva z absorpčného chladiča (3), rozdeľovača (14), chladiacich zariadení administratívnych priestorov (4), zberača (15), tretieho doskového výmenníka (19), čerpadiel (16, 17, 18, 21 a 22), pričom vstupná a výstupná časť tretieho doskového výmenníka (19) chladiaceho média je napojená na akumulačnú nádrž (6) chladnej vody.A cooling system for technological equipment and production and administrative premises consisting of a first cooling circuit consisting of a heat pump assembly (1), a cold water storage tank (6), process equipment coolers (2), a hot water storage tank (9), a plate exchanger (8), a second plate exchanger (11), pumps (5, 7, 10, 12, and 13) wherein the inlet and outlet portions of the first coolant heat exchanger (8) are connected to the hot water return line (HV) and the inlet and outlet portions of the second coolant plate heat exchanger (11) are connected to the boiler feed water line (NV) and the second coolant circuit, which comprises an absorption cooler (3), a manifold (14), an administrative space cooling device (4), a pantograph (15), the third plate heat exchanger (19), the pumps (16, 17, 18, 21 and 22), the inlet and outlet sections tr The third coolant heat exchanger (19) is connected to the cold water storage tank (6).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Technické riešenie sa týka systému na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov so zapojením zdrojov chladu pre dva alebo viacero okruhov s prepojením s horúcovodnými distribučnými sieťami centrálneho zásobovania teplom (CZT), resp. technologickým okruhmi pre ohrev a tepelnú úpravu vody. Systém je možné zaradiť medzi aktívny spôsob chladenia s využitím a zhodnotením odpadového tepla z chladených zariadení a priestorov bez produkcie emisií tepla z týchto zariadení a priestorov do okolitého prostredia.The technical solution relates to a system for cooling of technological equipment and production and administrative premises with connection of cooling sources for two or more circuits with interconnection with hot-water distribution networks of central heat supply (CHP), resp. technological circuits for heating and heat treatment of water. The system can be classified as an active method of cooling with the use and recovery of waste heat from refrigerated equipment and premises without producing emissions of heat from such equipment and premises to the surrounding environment.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V súčasnej dobe sa na chladenie technologických zariadení (ložiská točivých strojov, chladiče vzduchu el. generátorov, ...), priestorov používa viacero systémov aktívneho chladenia. Otvorené, uzatvorené okruhy. Odvádzanie tepla vyprodukovaného strojmi či priestormi sa realizuje odvedením do okolitého prostredia či už samotným chladiacim médiom (voda, vzduch), chladením kondenzátorov strojných chladičov (kompresorových, absorpčných, TČ), chladiacich veží a pod. Chladenie vzduchom je bežný jednouchý aktívny spôsob kde chladiaci ventilátor vytvára prúd vzduchu a tento obteká okolo chladiča, v ktorom cirkuluje chladená látka. Za chladičom ohriaty vzduch voľne prúdi do okolitého prostredia. Ďalším spôsobom chladenia je otvorený prietočný chladiaci systém, kde chladiacim médiom je voda z vodného zdroja. Voda z vodného zdroja je prečerpávaná do zásobnej nádrže (studne) a odtiaľ chladiacim čerpadlom cez potrubný rozvod k jednotlivým chladičom Za chladičmi je oteplená voda odvedená napr. gravitačne späť do vodného zdroja, teplo z chladených zariadení je vyžiarené do okolitého prostredia. V uzatvorených chladiacich okruhoch voda cirkuluje v okruhu. Do okruhu je inštalovaná chladiaca veža (otvorená, uzatvorená, suchá, mokrá-adiabatická), kde náporom vzduchu z ventilátora je privádzaný chladiaci vzduch a podobne ako pri vzduchovom chladení je teplo odvedené do okolitého prostredia. Voda odparená z chladiacej veže je dopĺňaná do systému z vodného zdroja, resp. z vodovodu alebo iného zdroja.At present, several active cooling systems are used for cooling of technological equipment (bearings of rotating machines, air coolers of electric generators, ...). Open, closed circuits. The heat produced by the machines or the premises is removed by transferring it to the surrounding environment either by the cooling medium itself (water, air), by cooling the condensers of machine coolers (compressor, absorption, heat pump), cooling towers, etc. Air cooling is a common, simple, active method where a cooling fan creates an air flow and flows around the cooler in which the refrigerant is circulated. After the cooler, the heated air flows freely into the surrounding environment. Another method of cooling is an open flow cooling system wherein the cooling medium is water from a water source. Water from the water source is pumped into the storage tank (wells) and from there through a cooling pump through the pipeline to the individual coolers. gravitationally back to the water source, the heat from the cooled equipment is radiated to the surrounding environment. In closed cooling circuits, the water circulates in the circuit. A cooling tower (open, closed, dry, wet-adiabatic) is installed in the circuit, where the cooling air is supplied by the blowing air from the fan and, like air cooling, the heat is transferred to the surrounding environment. The water evaporated from the cooling tower is fed into the system from a water source, resp. from a tap or other source.

Z hľadiska zdroja chladu sú ďalšou skupinou chladiacich systémov pre chladenie strojov a priestorov systémy zo strojnou výrobou chladu. Tu je zdroj chladu strojný chladič (kompresorový, absorpčný jednostupňový, absorpčný dvojstupňový, tepelné čerpadlo). V strojnom chladiči sa chlad vyrába prostredníctvom prenosu tepelných energií medzi kondenzátorom a výparníkom kde je využitá nízka teplota odparovania chladiva. Pre stláčanie odpareného chladiva na kondenzačný tlak je potrebné priviesť do systému ďalšiu energiu a to vo forme tepla, resp. mechanickej práce, ktorú vykoná kompresor. Skondenzované chladivo je potrebné ochladiť, čím vzniká teplo, ktoré sa odvedie cez chladiacu vežu do okolitého prostredia.From a cooling source point of view, another group of cooling systems for machine and space cooling are machine cooling systems. Here is the cold source of the machine cooler (compressor, absorption single-stage, absorption two-stage, heat pump). In the machine cooler, the cold is produced by the transfer of thermal energy between the condenser and the evaporator where a low refrigerant evaporation temperature is used. In order to compress the evaporated refrigerant to the condensation pressure, it is necessary to supply additional energy to the system in the form of heat, respectively. mechanical work carried out by the compressor. The condensed refrigerant needs to be cooled, generating heat that is discharged through the cooling tower to the surrounding environment.

Najbližším stavom techniky sú nižšie uvedené dokumenty so stručne načrtnutou podstatou riešenia.The closest prior art is the documents below with a brief outline of the solution.

Podstatou vynálezu podľa CA2283605 A1 20010309 podobne ako predloženého vynálezu je získavanie odpadového tepla z chladenia, konkrétne získavanie tepla z chladničiek, mrazničiek v nákupnom centre. Využitie odpadového tepla však prebieha len vo vykurovacom období. Výnález sa zameriava na chladiaci systém s regeneráciou tepla a s plávajúcim kondenzačným tlakom, pričom uvedený systém obsahuje aspoň jeden prvý kompresor na stlačenie nízkotlakového chladiaceho plynu z aspoň jedného prvého výparníka na zvýšenie uvedeného tlaku plynu na prevádzkový vysoký tlak, prvý chladič vonkajšieho vzduchu pripojený k uvedenému prvému kompresoru na chladenie uvedeného vysokotlakového chladiaceho plynu na výrobu chladiacej prevádzkovej kvapaliny privádzanej do prvého výparníka cez prvý expanzný ventil, pričom prvý výmenník tepla, ktorého jedna strana je do série spojená medzi uvedeným prvým kompresorom a uvedeným prvým kondenzátorom a na druhej strane tvorí druhý výparník systému tepelného čerpadla, ktorý ďalej obsahuje najmenej jeden druhý kompresor na stlačenie nízkotlakového chladiaceho plynu z uvedeného druhého výparníka, aspoň jeden spätnoväzobný chladič pripojený na stranu s vysokým tlakom uvedeného druhého kompresora a k druhému výparníku cez druhý expanzný ventil.The invention according to CA2283605 A1 20010309, like the present invention, is based on the recovery of waste heat from cooling, in particular the recovery of heat from refrigerators, freezers in a shopping center. However, the utilization of waste heat only takes place during the heating period. The present invention is directed to a refrigeration system with heat recovery and floating condensation pressure, said system comprising at least one first compressor for compressing low pressure refrigerant gas from at least one first evaporator to raise said gas pressure to operating high pressure, a first external air cooler connected to said first a compressor for cooling said high pressure refrigerant gas to produce a refrigerant process fluid supplied to the first evaporator via a first expansion valve, wherein a first heat exchanger, one side of which is connected in series between said first compressor and said first condenser, and a pump further comprising at least one second compressor for compressing the low pressure cooling gas from said second evaporator, at least one feedback cooler connected to the high side m by pressure of said second compressor and to the second evaporator via a second expansion valve.

Výnález podľa CN102226596 A 20111026, ktorým je motorové zariadenie s kaskádovým tepelným čerpadlom rieši zvýšenie efektívnosti prevádzky skupiny kaskádový ch čerpadiel s kompresorom poháňaným plynovým motorom a využitím tepla zo spalín. Vvuález. rieši len s amotný vnútorný systém tepelného čerpadla, ale nerieši využitie tepelného čerpadla v technologickom celku. Princípom je využitie odpadového tepla zo spalín plynového motora v rámci vnútorného systému tepelného čerpadla.The invention according to CN102226596 and 20111026, which is a cascaded heat pump motor apparatus solves an increase in the efficiency of operation of a cascade pump group with a compressor powered by a gas engine and the use of flue gas heat. Vvuález. solves only with the amotable internal heat pump system, but does not address the use of heat pump in the technological unit. The principle is to use the waste heat from the flue gas of the gas engine within the internal heat pump system.

Patent KR101206794 B1 20121130 rieši vzájomné prepojenie dvoch tepelných čerpadiel, kde kondenzátor prvého tepelného čerpadla je chladený výparníkom druhého tepelného čerpadla. Prvé tepelné čerpadlo je určené na chladenie. V prípade potreby kúrenia resp. prípravy horúcej vody k prvému tepelnému čerpadlu je priradené druhé tepelné čerpadlo a vzájomným prepojením druhé tepelné čerpadlo vyrába horúcu vodu.Patent KR101206794 B1 20121130 addresses the interconnection of two heat pumps where the condenser of the first heat pump is cooled by the evaporator of the second heat pump. The first heat pump is designed for cooling. In case of need of heating respectively. preparing the hot water to the first heat pump is associated with the second heat pump and interconnecting the second heat pump produces hot water.

Vvuález. podľa WO2010096863 A1 20100902 obsahuje široké spektrum riešení využívania primárneho tepla zo vzduchu resp. slnečných kolektorov pre tepelné čerpadlo resp. ORC cykly v rôznych kombináciách či už kúrenia alebo chladenia. Princípom je využitie tepla zo vzduchu ako primárneho tepla pre výparník te2Vvuález. according to WO2010096863 A1 20100902 contains a wide range of solutions for the use of primary heat from air or air. solar collectors for heat pump resp. ORC cycles in various combinations, whether heating or cooling. The principle is to use heat from the air as the primary heat for the te2 evaporator

SK50049-2018 U1 pelného čerpadla a výstup tepla z kondenzátora do vykurovania obytných priestorov. Tepelné čerpadlo má obvod pracovnej kvapaliny s druhou trasou toku medzi zásobníkom a vstupom pre prúdiacu kvapalinu. Druhá trasa toku má druhý tepelný výmenník, ktorý prenáša teplo zo sekundárnej odovzdávacej kvapaliny do pracovnej kvapaliny. Expanzná jednotka pracovnej kvapaliny pred druhým výmenníkom tepla znižuje teplotu a tlak pracovnej kvapaliny predtým, ako kvapalina vstupuje do druhého výmenníka tepla. Kondenzátor prenáša teplo z pracovnej kvapaliny do tretej odovzdávacej kvapaliny a má vstup vedúci k výstupu čerpadla a výstupu vedúcemu k zásobníku.SK50049-2018 U1 of the heat pump and the heat output from the condenser to the living space heating. The heat pump has a working fluid circuit with a second flow path between the reservoir and the flow fluid inlet. The second flow path has a second heat exchanger that transfers heat from the secondary transfer fluid to the working fluid. The working fluid expansion unit downstream of the second heat exchanger reduces the temperature and pressure of the working fluid before the liquid enters the second heat exchanger. The condenser transfers heat from the working fluid to the third transfer fluid and has an inlet leading to the pump outlet and an outlet leading to the storage tank.

Výnález podľa WO2014059054 A1 20140417 rieši zníženie príkonu elektrickej energie kompresora chladiaceho zariadenia znížením resp. orezaním špičiek dodávaného elektrického príkonu pri potrebe regulovania výkonu chladiaceho zariadenia. Systém má výparníkový okruh, ktorý je usporiadaný v sérii s druhým výparníkovým okruhom Distribučná jednotka chladiacej kvapaliny je v tepelnej komunikácii s predchádzajúcim výparníkovým okruhom a kvapalina, ktorá je voľne chladená kvapalinovým chladičom, pričom cyklus stláčania náplne distribučnej jednotky postupne ochladzuje vstupný tok cez predchádzajúci výparníkový okruh, keď teplota voľne ochladenej kvapaliny prúdiacej z distribučnej jednotky prekračuje vopred stanovenú teplotu.The invention according to WO2014059054 A1 20140417 solves the reduction of the electric power input of the compressor of the refrigeration device by reducing or decreasing the power consumption of the compressor. by trimming the peaks of the supplied electrical power to regulate the performance of the cooling device. The system has an evaporator circuit that is arranged in series with the second evaporator circuit The coolant distribution unit is in thermal communication with the previous evaporator circuit and the liquid is freely cooled by the liquid cooler, while the cycle of the distribution unit cartridge squeeze gradually cools the inlet flow through the previous evaporator circuit. when the temperature of the freely cooled liquid flowing from the distribution unit exceeds a predetermined temperature.

Medzi nedostatky týchto systémov patrí, že všetky tieto systémy nevedia zužitkovať, resp. zhodnotiť odpadové teplo vznikajúce prevádzkou zariadení, resp. prehrievaním priestorov a vo väčšine týchto prípadov je toto teplo vypustené do okolitého prostredia.The shortcomings of these systems include that all these systems cannot utilize, respectively. to recover waste heat generated by the operation of the equipment or by overheating the premises and in most of these cases this heat is released into the surrounding environment.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Systém na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov je uzatvorený chladiaci okruh, využiteľný na chladenie zariadení výrobnej technológie (ložiskové uzly čerpadiel, uhoľných mlynov, turbogenerátorov, chladiče vzduchu elektrických generátorov), administratívnych priestorov, výrobných priestorov. Médiom pre rozvod chladu je upravená voda.The system for cooling of technological equipment and production and administrative premises is a closed cooling circuit, usable for cooling of production technology equipment (bearing nodes of pumps, coal mills, turbogenerators, air coolers of electric generators), administrative premises, production premises. The medium for cold distribution is treated water.

Systém na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov tvorí okruh na chladenie technologických zariadení, okruh na chladenie priestorov, tepelné čerpadlá, absorpčný chladič, akumulačná nádrž chladnej vody, akumulačná nádrž horúcej vody, obehové čerpadlá technologického okruhu, obehové čerpadlá chladenia priestorov, obehové čerpadlá okruhu výparníka, obehové čerpadlá okruhu chladenia kondenzátora, doskový výmenník, ktorý prepája chladiaci okruh technológie s chladiacim okruhom priestorov v prípade výpadku tepelného čerpadla, doskový výmenník na distribúciu tepla z akumulačnej nádrže horúcej vody do demineralizovanej vody, doskový výmenník na distribúciu tepla z akumulačnej nádrže horúcej vody do horúcovodu, doskový výmenník na zachytenie tepla z okruhu kondenzátora absorpčného chladiča, chladiaca veža s obehovými čerpadlami na chladenie okruhu kondenzátora absorpčného chladiča. Okruh je potrubný systém, v ktorom cirkuluje chladiaca voda. Systém má samostatný okruh na chladenie technológie a samostatný okruh na chladenie priestorov. Celý systém je riadený a regulovaný automatickým riadiacim systémomSystem for cooling of technological equipment and production and administrative premises consists of circuit for cooling of technological equipment, circuit for cooling of premises, heat pumps, absorption cooler, accumulation tank of hot water, accumulation tank of hot water, circulation pumps of technological circuit, circulators of space cooling, circulators evaporator circuit, condenser circuit circulation pumps, plate heat exchanger that connects the technology cooling circuit to the space cooling circuit in case of heat pump failure, plate heat exchanger to distribute heat from hot water storage tank to demineralised water, plate heat exchanger to distribute heat from hot storage tank. water to the hot water pipeline, plate heat exchanger to capture heat from the condenser circuit of the absorber cooler, cooling tower with circulation pumps to cool the condenser circuit of the absorber cooler ICA. The circuit is a pipe system in which cooling water is circulated. The system has a separate circuit for cooling technology and a separate circuit for space cooling. The whole system is controlled and regulated by an automatic control system

Voda o teplote 30 °C z chladičov technologických zariadení prúdi vratnou vetvou potrubného okruhu technologických zariadení do akumulačnej nádrže chladnej vody. Akumulačná nádrž chladnej vody je stojatá valcová nádoba, kde v hornej časti sa akumuluje oteplená voda z chladičov technologických zariadení. Oteplená voda z akumulačnej nádrže chladnej vody prúdi pomocou obehového čerpadla zostavy tepelných čerpadiel do výparníka tepelného čerpadla, kde odovzdá teplotu chladivu v okruhu tepelného čerpadla, ochladí sa na teplotu 22 °C a prúdi do dolnej časti akumulačnej nádrže chladnej vody. Ochladená voda z akumulačnej nádrže chladnej vody je obehovým čerpadlom dopravovaná do chladičov technologických zariadení. V pracovnom cykle obehu chladiva v zostave tepelných čerpadiel pridaním mechanickej práce kompresora dôjde k zhodnoteniu vstupnej teploty (30 °C) oteplenej vody z chladičov technologických zariadení. V okruhu kondenzátora zostavy tepelných čerpadiel dôjde k odovzdaniu teploty chladiva do chladiacej vody v okruhu chladenia kondenzátora zostavy tepelných čerpadiel. Voda na výstupe z okruhu chladenia kondenzátora zostavy tepelných čerpadiel je zohriata na teplotu 63 °C. Voda z okruhu chladenia kondenzátora prúdi jedným výstupom do akumulačnej nádrže horúcej vody a druhým priamo do doskového výmenníka na ohrev spiatočky horúcovodu (HV). Akumulačná nádrž horúcej vody je stojatá valcová nádoba, kde v hornej časti sa akumuluje horúca voda z výstupu chladenia kondenzátora zostavy tepelných čerpadiel. V dolnej časti akumulačnej nádrže horúcej vody sa akumuluje ochladená voda okruhu chladenia kondenzátora. Voda okruhu chladenia kondenzátora sa chladí prostredníctvom doskového výmenníka na ohrev spiatočky horúcovodu (HV) a doskového výmenníka na predohrev napájacej vody pre parné kotly.Water with a temperature of 30 ° C from the coolers of the technological equipment flows through the return branch of the technological equipment piping circuit to the cold water storage tank. The cold water storage tank is a vertical cylindrical vessel, where in the upper part accumulated warm water from coolers of technological equipment. The warm water from the cold water storage tank flows via the heat pump circulating pump to the heat pump evaporator, where it transfers the coolant temperature in the heat pump circuit, cooled to 22 ° C and flows to the bottom of the cold water storage tank. The cooled water from the cold water storage tank is transported to the coolers of the technological equipment by the circulation pump. In the working cycle of the refrigerant circulation in the heat pump assembly by adding the mechanical work of the compressor, the inlet temperature (30 ° C) of the warmed-up water from the coolers of the technological equipment is evaluated. In the heat pump assembly condenser circuit, the coolant temperature is transferred to the cooling water in the heat pump assembly condenser cooling circuit. The water at the condenser cooling circuit of the heat pump assembly is heated to 63 ° C. The water from the condenser cooling circuit flows through one outlet to the hot water storage tank and the other directly to the plate heat exchanger for heating the hot water return (HV). The hot water storage tank is a upright cylindrical vessel where hot water from the condenser cooling output of the heat pump assembly is stored in the upper part. Cool water of the condenser cooling circuit accumulates at the bottom of the hot water storage tank. The water of the condenser cooling circuit is cooled by means of a plate heat exchanger to heat the hot water return (HV) and a plate heat exchanger to preheat the feed water for steam boilers.

Druhý chladiaci okruh zabezpečuje chladenie výrobných a administratívnych priestorov. Zdrojom chladu pre priestory je dvojstupňový absorpčný chladič.The second cooling circuit ensures cooling of production and administrative premises. The cooling source for the rooms is a two-stage absorption cooler.

Okruh výparníka absorpčného chladiča je prostredníctvom rozdeľovača a zberača napojený na rozvod chladnej vody. Chladná voda je prostredníctvom obehových čerpadiel cirkulovaná v druhom chladiacomThe evaporator circuit of the absorption cooler is connected to the cold water distribution system via a manifold and collector. The cold water is circulated in the second cooling water by means of circulation pumps

SK50049-2018 U1 okruhu pre chladenie priestorov. Chladiaci okruh kondenzátora absorpčného chladiča je prostredníctvom doskového výmenníka prepojený s akumulačnou nádržou chladnej vody. V kondenzátore absorpčného chladiča sa ohrieva voda chladiaceho okruhu kondenzátora absorpčného chladiča a obehové čerpadlá okruhu chladenia kondenzátora ju cirkulujú medzi kondenzátorom absorpčného chladiča a doskovým výmenníkom Doskový výmenník odovzdáva teplo z kondenzátora absorpčného chladiča prostredníctvom obehového čerpadla medzi akumulačnou nádržou chladnej vody a doskovým výmenníkom, čím dochádza k akumulovaniu odpadového tepla z okruhu kondenzátora absorpčného chladiča, ktoré je v bežných systémoch odvádzané chladiacou vežou do prostredia.SK50049-2018 U1 space cooling circuit. The cooling circuit of the absorption condenser condenser is connected to the cold water storage tank via a plate heat exchanger. The absorber cooler condenser heats the refrigerant circuit of the absorber condenser and circulates the condenser circuit circulators between the absorber condenser and the plate heat exchanger. The plate heat exchanger transfers heat from the absorber condenser through a circulation pump between the cold water storage tank and into the plate heat exchanger. the accumulation of waste heat from the condenser circuit of the absorber cooler, which in conventional systems is discharged through the cooling tower into the environment.

Absorpčný chladič plní funkciu aj záložného zdroja (výpadok tepelného čerpadla) na chladenie technologických zariadení prostredníctvom doskového výmenníka, ktorý prepája okruh výparníka absorpčného ch ladiča s chladiacim okruhom technologických zariadení. Podobne ako absorpčný chladič aj chladiaca veža v prípade vzniku krízového stavu plní funkciu záložného zdroja chladenia pre chladiaci okruh chladenia technologických zariadení.The absorber cooler also serves as a backup source (heat pump failure) for cooling of technological equipment by means of a plate heat exchanger, which connects the evaporator circuit of the absorption tuner with the cooling circuit of the technological equipment. Like the absorption cooler, in the event of a crisis situation, the cooling tower acts as a backup cooling source for the cooling circuit of the cooling of technological equipment.

Toto technické riešenie usporiadania zostavy tepelných čerpadiel, absorpčného chladiča a výmenníkov umožňuje chladenie technologických zariadení a súčasne využitie zvyškového tepla z chladenia technologických zariadení späť do výrobného procesu alebo do distribučnej siete horúco vodu (HV).This technical solution of the arrangement of the heat pump, absorber cooler and heat exchangers enables the cooling of the technological equipment and at the same time the utilization of the residual heat from the cooling of the technological equipment back to the production process or to the hot water (HV) distribution network.

Systém na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov pozostáva z prvého chladiaceho okruhu, ktorý pozostáva zo zostavy tepelného čerpadla ako zdroja chladu na chladenie technologických zariadení, pričom studená časť výparníkovej časti tepelného čerpadla je prepojená cez obehové čerpadlo primárneho okruhu výparníkovej časti tepelného čerpadla s akumulačnou nádržou chladnej vody, pričom akumulačná nádrž chladnej vody je napojená cez obehové čerpadlo sekundárneho okruhu výparníkovej časti tepelného čerpadla na chladiče technologických zariadení a teplá časť kondenzátorovej časti tepelného čerpadla je napojená na vstupnú časť prvého doskového výmenníka primárneho okruhu teplonosného média a vstup akumulačnej nádrže horúcej vody primárneho okruhu teplonosného média, pričom výstup akumulačnej nádrže horúcej vody sekundárneho okruhu odovzdávacieho teplonosného média je napojený cez obehové čerpadlo na vstupnú časť druhého doskového výmenníka odovzdávacieho teplonosného média a výstupná časť druhého doskového výmenníka odovzdávacieho teplonosného média je napojená na vstup akumulačnej nádrže horúcej vody sekundárneho okruhu odovzdávacieho teplonosného média, pričom prvý doskový výmenník teplonosného média je výstupnou časťou cez obehové čerpadlo prepojený s výstupom akumulačnej nádrže horúcej vody primárneho okruhu teplonosného média, ktorý je napojený cez obehové čerpadlo do vstupu teplej časti kondenzátorovej časti tepelného čerpadla, pričom vstupná a výstupná časť prvého doskového výmenníka chladiaceho média je napojená na vratné potrubie horúcovodu (HV) a vstupná a výstupná časť druhého doskového výmenníka chladiaceho média je napojená na potrubie napájacej vody (NV) kotlov a z druhého chladiaceho okruhu, ktorý pozostáva z absorpčného chladiča ako zdroja chladu na chladenie výrobných a administratívnych priestorov, pričom výstup studenej vody z výparníkovej časti absorpčného chladiča je napojený na rozdeľovač a cez obehové čerpadlo a obehové čerpadlo na chladiace zariadenia výrobných a administratívnych priestorov, pričom vstup ohriatej vody z výrobných a administratívnych priestorov je napojený do zberača a cez obehové čerpadlo na vstup výparníkovej časti absorpčného chladiča a výstup kondenzátorovej časti absorpčného chladiča je napojený na vstupnú časť tretieho doskového výmenníka teplonosného média a výstupná časť tretieho doskového výmenníka teplonosného média je cez obehové čerpadlo napojená na vstup kondenzátorovej časti absorpčného chladiča, pričom vstupná a výstupná časť tretieho doskového výmenníka chladiaceho média je napojená cez obehové čerpadlo na akumulačnú nádrž chladnej vody. V systéme na chladenie vo výhodnom prevedení zostava tepelného čerpadla pozostáva z výparníka tepelného čerpadla, kompresora tepelného čerpadla a kondenzátora tepelného čerpadla. V systéme na chladenie vo výhodnom prevedení absorpčný chladič pozostáva z výparníka absorpčného chladiča, generátora absorpčného chladiča a kondenzátora absorpčného chladiča. V systéme na chladenie vo výhodnom prevedení ku kondenzátorovej časti absorpčného chladiča je cez obehové čerpadlo napojená chladiaca veža, ako náhradný zdroj chladu na chladenie kondenzátorovej časti absorpčného chladiča.The system for the cooling of process equipment and production and administrative premises consists of a first cooling circuit consisting of a heat pump assembly as a cooling source for the cooling of process equipment, the cold part of the evaporator part of the heat pump being connected via the primary pump circuit of the evaporator part of the heat pump to the storage a cold water storage tank, wherein the cold water storage tank is connected via a heat pump secondary circuit of the heat exchanger part of the heat pump to the process equipment coolers and the hot part of the condenser part of the heat pump is connected to the inlet part of the first plate heat exchanger of the primary heat transfer medium; the output of the hot water storage tank of the secondary circuit of the heat transfer medium is connected via a circulation pump to the inlet part of the second heat transfer medium plate heat exchanger and the outlet portion of the second heat transfer medium plate heat exchanger is connected to the hot water storage tank inlet of the heat transfer medium secondary circuit, the first heat exchanger plate being connected to the circulation pump a hot water storage tank outlet connected to the hot part of the condenser part of the heat pump via the circulation pump, the inlet and outlet portions of the first coolant plate heat exchanger being connected to the return line of the hot water line (HV) and the inlet and outlet portions of the second the coolant plate heat exchanger is connected to the boiler feed water (NV) pipe and a second coolant circuit, which consists of an absorber cooler as a source of c hunger for the cooling of production and administration spaces, wherein the cold water outlet from the evaporator part of the absorption cooler is connected to the manifold and through the circulation pump and circulation pump to the cooling equipment of the production and administration spaces, the heated water input from the production and administration spaces being connected to the collector; via a circulation pump to the inlet of the evaporator part of the absorber cooler and the outlet of the condenser part of the absorber cooler connected to the inlet part of the third plate heat exchanger and the outlet part of the third plate heat exchanger is connected via the circulation pump to the inlet of the condenser part of the absorber. the third coolant plate heat exchanger is connected via a circulation pump to a cold water storage tank. In a preferred cooling system, the heat pump assembly comprises a heat pump evaporator, a heat pump compressor, and a heat pump condenser. In a refrigeration system, the absorber cooler preferably comprises an absorber cooler evaporator, an absorber cooler generator, and an absorber cooler condenser. In a cooling system in a preferred embodiment to the condenser portion of the absorber cooler, a cooling tower is connected via a circulation pump as a substitute cold source for cooling the condenser portion of the absorber cooler.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na obrázku č. 1 je znázornené zapojenie prvého a druhého chladiaceho okruhu systému na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov.In the picture no. 1 shows the wiring of the first and second cooling circuit of a system for cooling technological equipment and manufacturing and administrative premises.

Na obrázku č. 2 je znázornená zostava tepelného čerpadla a zostava absorpčného chladiča.In the picture no. 2 shows a heat pump assembly and an absorber cooler assembly.

Na obrázku č. 3 je znázornené zapojenie prvého a druhého chladiaceho okruhu systému na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov s chladiacou vežou.In the picture no. 3 shows the connection of the first and second cooling circuit of the cooling system of the technological equipment and the manufacturing and administrative premises with the cooling tower.

SK50049-2018 U1SK50049-2018 U1

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Realizácia technického riešenia bude vysvetlená pomocou príkladu uskutočnenia. V^liodné uskutočnenie nemá z hľadiska rozsahu ochrany žiadny obmedzujúci vplyv.The implementation of the technical solution will be explained by means of an exemplary embodiment. The water-based embodiment has no limiting effect on the scope of protection.

Systém na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov pozostáva z prvého chladiaceho okruhu, ktorý pozostáva zo zostavy tepelného čerpadla 1 ako zdroja chladu na chladenie technologických zariadení 2, pričom studená časť výparníkovej časti tepelného čerpadla 1 je prepojená s teplotou chladiaceho média 22 °C cez obehové čerpadlo 5 primárneho okruhu výparníkovej časti tepelného čerpadla 1 s akumulačnou nádržou 6 chladnej vody, pričom akumulačná nádrž 6 chladnej vody je napojená s teplotou chladiaceho média 22 °C cez obehové čerpadlo 7 sekundárneho okruhu výparníkovej časti tepelného čerpadla 1 na chladiče technologických zariadení 2 a teplá časť kondenzátorovej časti tepelného čerpadla j_ je napojená s teplotou teplonosného média 63 °C na vstupnú časť prvého doskového výmenníka 8 primárneho okruhu teplonosného média a vstup akumulačnej nádrže 9 horúcej vody primárneho okruhu teplonosného média, pričom výstup akumulačnej nádrže 9 horúcej vody sekundárneho okruhu odovzdávacieho teplonosného média je napojený s teplotou teplonosného média 63 °C cez obehové čerpadlo 10 na vstupnú časť druhého doskového výmenníka 11 odovzdávacieho teplonosného média a výstupná časť druhého doskového výmenníka 11 odovzdávacieho teplonosného média je napojená s teplotou teplonosného média 53 °C na vstup akumulačnej nádrže 9 horúcej vody sekundárneho okruhu odovzdávacieho teplonosného média, pričom prvý doskový výmenník 8 teplonosného média je výstupnou časťou cez obehové čerpadlo 12 prepojený s teplotou teplonosného média 53 °C s výstupom akumulačnej nádrže 9 horúcej vody primárneho okruhu teplonosného média, ktorý je napojený s teplotou teplonosného média 53 °C cez obehové čerpadlo 13 do vstupu teplej časti kondenzátorovej časti tepelného čerpadla 1, pričom vstupná a výstupná časť prvého doskového výmenníka 8 chladiaceho média je napojená s teplotou chladiaceho média 50 °C na vratné potrubie horúcovodu (HV) a vstupná a výstupná časť druhého doskového výmenníka 11 chladiaceho média je napojená s teplotou média 40 °C na potrubie napájacej vody (NV) kotlov a z druhého chladiaceho okruhu, ktorý pozostáva z absorpčného chladiča 3 ako zdroja chladu na chladenie výrobných a administratívnych priestorov 4, pričom výstup studenej vody z výparníkovej časti absorpčného chladiča 3 je napojený s teplotou chladiaceho média 6 °C na rozdeľovač 14 a cez obehové čerpadlo 17 a obehové čerpadlo 18 na chladiace zariadenia výrobných a administratívnych priestorov 4, pričom vstup ohriatej vody z výrobných a administratívnych priestorov 4 je napojený do zberača 15 a cez obehové čerpadlo 16 na vstup výparníkovej časti absorpčného chladiča 3 a výstup kondenzátorovej časti absorpčného chladiča 3 je napojený s teplotou chladiaceho média 33 °C na vstupnú časť tretieho doskového výmenníka 19 teplonosného média a výstupná časť tretieho doskového výmenníka 19 teplonosného média je cez obehové čerpadlo 21 napojená s teplotou chladiaceho média 27 °C na vstup kondenzátorovej časti absorpčného chladiča 3, pričom vstupná a výstupná časť tretieho doskového výmenníka 19 chladiaceho média je napojená cez obehové čerpadlo 22 na akumulačnú nádrž 6 chladnej vody.The system for the cooling of process equipment and production and administrative premises consists of a first cooling circuit consisting of a heat pump assembly 1 as a cooling source for the cooling of process equipment 2, the cold part of the evaporator part of the heat pump 1 being connected to a 22 ° C coolant temperature circulation pump 5 of the primary evaporator part of the heat pump 1 with the cold water storage tank 6, wherein the cold water storage tank 6 is connected to a coolant temperature of 22 ° C through the circulation pump 7 of the secondary evaporator part of the heat pump 1 a portion of the condenser part of the heat pump 1 is connected to a heat transfer fluid temperature of 63 ° C to the inlet part of the first plate heat exchanger 8 of the primary heat transfer circuit and the inlet of the hot water storage tank 9 The hot water storage tank 9 of the secondary heat transfer medium circuit is connected to a heat transfer medium temperature of 63 ° C via a circulation pump 10 to the inlet portion of the second heat exchanger plate 11 and the outlet portion of the second heat transfer medium plate exchanger 11. connected with a heat transfer fluid temperature of 53 ° C to the inlet of the hot water storage tank 9 of the secondary heat transfer medium circuit, the first heat exchanger plate 8 being the outlet through a circulation pump 12 connected to the heat transfer fluid temperature of 53 ° C to the hot water storage tank outlet a primary circuit of the heat transfer medium which is connected to a heat transfer fluid temperature of 53 ° C via a circulation pump 13 to the inlet of the warm portion of the condenser portion of the heat pump 1, the inlet and outlet portions of the first The coolant exchanger 8 is connected with a coolant temperature of 50 ° C to the hot water return line (HV) and the inlet and outlet portions of the second coolant exchanger 11 are connected to a medium temperature of 40 ° C to the boiler feed water (NV) line. a second cooling circuit consisting of an absorber cooler 3 as a cooling source for cooling the production and administration spaces 4, wherein the cold water outlet from the evaporator part of the absorber cooler 3 is connected to a coolant temperature of 6 ° C to manifold 14 and circulating pump 17 and circulating a pump 18 for the cooling equipment of the production and administration spaces 4, wherein the heated water inlet from the production and administration spaces 4 is connected to the collector 15 and via a circulation pump 16 to the inlet of the evaporator part of the absorber 3 and the outlet the cooling medium 33 ° C to the inlet part of the third heat exchanger plate 19 and the outlet part of the third heat exchanger plate 19 is connected via a circulation pump 21 to a cooling medium temperature of 27 ° C to the inlet condenser section of the absorption cooler 3. The coolant plate exchanger 19 is connected via a circulation pump 22 to a cold water storage tank 6.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Technické riešenie je možné využiť na chladenie technologických zariadení a výrobných a administratívnych priestorov.The technical solution can be used for cooling of technological equipment and production and administrative premises.

SK50049-2018 UlSK50049-2018 Ul

Zoznam vzťahových značiekList of reference marks

Tepelné čerpadloHeat Pump

1A Výparník tepelného čerpadla1A Heat pump evaporator

1B Kompresor tepelného čerpadla1B Heat pump compressor

1C Kondenzátor tepelného čerpadla1C Heat pump condenser

Technologické zariadeniaTechnological equipment

Absorpčný chladičAbsorption cooler

3A Výparník absorpčného chladiča3A Absorption Cooler Evaporator

B Generátor absorpčného chladiča 3C Kondenzátor absorpčného chladičaB Absorption Cooler Generator 3C Absorption Cooler Condenser

Výrobné a administratívne priestoryProduction and administrative premises

Obehové čerpadloCirculating pump

Akumulačná nádižAccumulation tank

Obehové čerpadloCirculating pump

Prvý doskový výmenníkThe first plate heat exchanger

Akumulačná nádižAccumulation tank

Obehové čerpadloCirculating pump

Druhý doskový výmenníkSecond plate heat exchanger

Obehové čerpadloCirculating pump

Rozdeľovačdistributor

Zberačgatherer

Obehové čerpadloCirculating pump

Tretí doskový výmenníkThird plate heat exchanger

Chladiaca vežaCooling tower

Obehové čerpadloCirculating pump

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

System for the cooling of process equipment and production and administrative premises, characterized in that it consists of a first cooling circuit comprising a heat pump assembly (1) as a cooling source for cooling of process equipment (2), the cold part of the evaporator part of the heat the pump (1) is connected via the primary pump evaporator circuit (5) of the heat pump (1) to the cold water storage tank (6), wherein the cold water storage tank (6) is connected via the secondary evaporator circuit circulation pump (7) the heat pump (1) for the heatsinks of the process equipment (2) and the hot part of the condenser part of the heat pump (1) is connected to the inlet part of the first plate heat exchanger (8) of the primary heat transfer circuit and the hot water inlet (9) , the output of the accumulation tool the hot water secondary circuit (9) of the transfer heat transfer medium is connected via a circulation pump (10) to the inlet portion of the second transfer heat transfer medium plate (11) and the outlet portion of the second transfer heat transfer medium plate (11) is connected to the storage tank inlet ( 9) hot water of the heat transfer medium secondary circuit, the first heat exchanger plate (8) being through the circulation pump (12) connected to the hot water storage tank outlet (9) connected to the heat transfer circuit (9). 13) to the inlet of the hot part of the condenser part of the heat pump (1), the inlet and outlet portions of the first coil plate (8) of the coolant being connected to the return line of the hot water pipe (HV) and the inlet and outlet portions of the second coil plate (11) on the connected to the feed water pipe (NV) of the boilers and a second cooling circuit consisting of an absorber cooler (3) as a cooling source for cooling the production and administrative spaces (4), the cold water outlet of the evaporator section of the absorber cooler (3) connected to a manifold (14) and a circulating pump (17) and a circulating pump (18) for the cooling equipment of the production and administration spaces (4), the heated water inlet from the production and administration spaces (4) being connected to the collector (15) and via the circulation a pump (16) for the evaporator section of the absorber cooler (3) and the condenser section of the absorber cooler (3) connected to the inlet portion of the third heat exchanger plate (19) and the outlet portion of the third heat exchanger plate (19) via a circulation pump (21) connected to the inlet of the capacitor portion of the absorber cooler (3), wherein the inlet and the outlet portion of the third plate heat exchanger (19) is connected via a circulation pump (22) to the cold water storage tank (6).

Cooling system according to claim 1, characterized in that the heat pump assembly (1) consists of the heat pump evaporator (1A), the heat pump compressor (1B) and the heat pump condenser (1C) (1C). ).

Cooling system according to claim 1, characterized in that the absorber cooler (3) comprises an evaporator (3A) of the absorber cooler (3), an absorber cooler (3) generator (3B) and a absorber cooler (3C) condenser (3C). .

Cooling system according to claim 1, characterized in that a cooling tower (20) is connected to the condenser part of the absorber cooler (3) via a circulation pump (21) as a spare cold source for cooling the condenser part of the absorber cooler (3).