一种具有节水消白功能的闭式冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，包括闪蒸罐，压缩机，风冷器，冷却风机，真空泵，汽水分离器和节流阀。闪蒸罐出汽口与压缩机进汽口相连，压缩机出口与风冷器进口相连，风冷器出口与汽水分离器的冷凝液进口相连，汽水分离器的不凝气出口与真空泵相连，汽水分离器的冷凝液经节流后返回闪蒸罐。本发明专利技术采用闭式闪蒸与压缩间壁冷凝的方法实现对循环水的快速闪蒸降温，有效避免传统冷却方式存在的水质易污染、耗水量大、白雾现象严重、淋水堵塞冻结等问题，具有运行无白雾、节水环保、降温迅速、冷却温度可调等特点。

A closed cooling system and method with water saving and whitening function

【技术实现步骤摘要】
一种具有节水消白功能的闭式冷却系统及方法
本专利技术涉及一种冷却系统，尤其涉及一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，属于冷却降温

技术介绍
冷却系统广泛应用于空调制冷、钢铁冶金、石油炼化、机械加工、热力发电、塑胶化工等各领域。冷却系统的作用是通过循环冷却水的往复循环不断将待释放的热量排放至大气中。常规的冷却系统按其工作原理的不同可分为开式冷却塔及闭式冷却塔两类。其中开式冷却塔是将循环水直接与冷却空气相接触，达到循环水降温的目的，因其开式循环，水质易污染，冷却水漂水严重，耗水量较大。闭式冷却塔是将换热器至于冷却塔内，待冷却介质流通于换热器内，换热器外通过喷淋水蒸发形式进行冷却降温，传统闭式冷却塔虽解决了冷却水污染问题，但喷淋水易受环境温度影响，其在寒冷气候条件下常发生喷淋水冻结堵塞等问题，影响冷却系统正常运行。此外，传统冷却塔运行时均伴随水与空气的直接接触，并生成饱和热湿空气，该热湿空气遇冷后迅速冷却并凝缩成白色雾团，当雾团中的水蒸汽表面附着粉尘颗粒、有机废气等物质后将形成严重的雾霾现象。随着节能环保问题的日益突出，探索一种节水且不产生白雾型的冷却水降温系统具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述已有技术存在的不足，提供了一种具有节水消白功能的闭式冷却系统及方法。一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：包括：闪蒸罐、压缩机、冷却系统、汽水分离器和真空泵，所述闪蒸罐、压缩机、冷却系统和汽水分离器依次相连接，所述真空泵用于抽吸系统内的不凝气。优选地，所述冷却系统包括风冷器和冷却风机，闪蒸罐顶部设有闪蒸汽体出口，侧壁设有冷却水进水口及冷凝液回流口，底部设有冷却水出口；所述风冷器设有汽体进口及冷凝液出口；汽水分离器顶部设有不凝气出口，侧壁设有冷凝液进口，底部设有冷凝液出口；所述闪蒸罐顶部的闪蒸汽体出口与压缩机的进汽口相连，压缩机的出气口与所述风冷器的汽体进口相连，风冷器的冷凝液出口与所述汽水分离器侧壁的冷凝液进口相连，汽水分离器顶部的不凝气出口与所述真空泵相连，汽水分离器底部的冷凝液出口与所述闪蒸罐侧壁的冷凝液回流口相连，并在此连接管路上安装有一节流阀；所述冷却风机置于风冷器的一侧，用于对所述风冷器进行强制循环冷却。优选地，所述压缩机为罗茨式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机。优选地，所述压缩机为单级压缩、双级压缩或多级压缩方式。优选地，所述风冷器为翅片管式空冷器；冷却方式为单级冷凝方式或多级冷凝方式。优选地，所述真空泵为水环真空泵、旋片式真空泵或螺杆式真空泵。优选地，所述闪蒸罐的冷却水进水管设有渐扩式导流筒。优选地，在压缩机与闪蒸罐之间设置有一级冷却系统，所述一级冷却系统包括第一级冷凝器、第一级冷却风机和第一级汽水分离器，所述第一级风冷器设有汽体进口及冷凝液出口；所述第一级汽水分离器设有出气口，侧壁设有冷凝液进口，底部设有冷凝液出口，所述闪蒸罐顶部的闪蒸汽体出口与第一级冷凝器的汽体进口相连，第一级冷凝器的冷凝液出口与所述第一级汽水分离器的侧壁冷凝液进口相连，第一级汽水分离器的冷凝液出口与闪蒸罐的冷凝液回流口相连，第一级汽水分离器的出气口与所述压缩机的进口相连，所述第一级冷却风机置于第一级风冷器的一侧，用于对第一级风冷器进行强制循环冷却。一种具有节水消白功能的闭式冷却系统的工作方法，其特征在于：采用上述具有节水消白功能的闭式冷却系统，高温循环水持续稳定的输入至闪蒸罐内，压缩机启动运行对冷却水进行闪蒸降温，闪蒸汽体经压缩机压缩增温后排入冷却系统，冷凝液排入至汽水分离器，然后经节流阀的节流后返回至闪蒸罐，泄漏至系统内的空气及循环水中的不凝性气体由真空泵定期排出至系统外部。一种具有节水消白功能的闭式冷却系统的工作方法，其特征在于：采用上述具有节水消白功能的闭式冷却系统，当冷却水进水温度高于50℃时，闪蒸罐内闪蒸出的蒸汽先进入一级冷却系统进行冷却，冷却后的液体回流至闪蒸罐内，冷却后的气体经压缩机压缩增温后排入冷却系统，冷凝液排入至汽水分离器，然后经节流阀的节流后返回至闪蒸罐，泄漏至系统内的空气及循环水中的不凝性气体由真空泵定期排出至系统外部。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用闭式闪蒸降温方式实现对循环水的快速降温，与传统开式冷却塔相比，本专利技术避免了冷却水的水质污染及漂水损耗问题，同时避免了因水质污染导致的换热设备堵塞及污垢热阻等问题；与传统闭式冷却塔相比，本专利技术采用压缩间壁式冷凝方式，循环水与空气不直接接触，冷却过程不影响过流空气的湿度，系统工作无白雾现象，且不存在传统闭式冷却塔低温工况时的喷淋水冻结问题。本专利技术具有运行无白雾、节水环保、降温迅速、冷却温度可调等特点。附图说明图1为本专利技术的一种具有节水消白功能的闭式冷却系统的原理图图2为本专利技术实施例三的双级压缩式具有节水消白功能的闭式冷却系统原理图图3为本专利技术实施例四的双级冷凝式具有节水消白功能的闭式冷却系统原理图图中，1为闪蒸罐，2为压缩机，3为风冷器，4为冷却风机，5为真空泵，6为汽水分离器，7为节流阀，21为第一级压缩机，22为第二级压缩机，31为第一级冷凝器，32为第二级冷凝器，41为第一级冷却风机，42为第二级冷却风机，61为第一级汽水分离器，62为第二级汽水分离器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例一：如图1所示，一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，包括闪蒸罐1，压缩机2，风冷器3，冷却风机4，真空泵5，汽水分离器6，节流阀7。闪蒸罐1顶部设有闪蒸汽体出口，侧壁设有冷却水进水口及冷凝液回流口，底部设有冷却水出口；风冷器3设有汽体进口及冷凝液出口；汽水分离器6顶部设有不凝气出口，侧壁设有冷凝液进口，底部设有冷凝液出口。闪蒸罐1顶部的闪蒸汽体出口与压缩机2的进汽口相连，压缩机2的出汽口与风冷器3的汽体进口相连，风冷器3的冷凝液出口与汽水分离器6侧壁的冷凝液进口相连，汽水分离器6顶部的不凝气出口与真空泵5相连，汽水分离器6底部的冷凝液出口与闪蒸罐侧壁的冷凝液回流口相连，并在此连接管路上安装节流阀7。冷却风机4置于风冷器3的一侧，用于对风冷器3进行强制对流冷却。闪蒸罐1容积为50m3其侧壁冷却水进水管设有渐扩式导流筒；压缩机2采用LC110罗茨式压缩机，其排气量为11m3/s，压缩机2的配载电机功率为45kW；风冷器3采用翅片管式冷凝器；冷却风机采用轴流式风机，电机功率为7.5kW，风量为5000m3/min。真空泵5采用水环式真空泵，抽气量为80m3/h，功率为2.5kW。本实施例的工作方法如下：环境温度约30℃，循环水来水温度约为35℃，流量为100m3/h的冷却水稳定持续的排入至闪蒸罐1内，压缩机2启动运行对冷却水进行闪蒸降温并降温至30℃(绝对压力4.25kPa)，闪蒸水量为0.9m3/h，闪蒸汽体经压缩机2压缩增温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：包括：闪蒸罐、压缩机、冷却系统、汽水分离器和真空泵，所述闪蒸罐、压缩机、冷却系统和汽水分离器依次相连接，所述真空泵用于抽吸系统内的不凝气。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：包括：闪蒸罐、压缩机、冷却系统、汽水分离器和真空泵，所述闪蒸罐、压缩机、冷却系统和汽水分离器依次相连接，所述真空泵用于抽吸系统内的不凝气。


2.如权利要求1所述的一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：所述冷却系统包括风冷器和冷却风机，闪蒸罐顶部设有闪蒸汽体出口，侧壁设有冷却水进水口及冷凝液回流口，底部设有冷却水出口；所述风冷器设有汽体进口及冷凝液出口；汽水分离器顶部设有不凝气出口，侧壁设有冷凝液进口，底部设有冷凝液出口；所述闪蒸罐顶部的闪蒸汽体出口与压缩机的进汽口相连，压缩机的出气口与所述风冷器的汽体进口相连，风冷器的冷凝液出口与所述汽水分离器侧壁的冷凝液进口相连，汽水分离器顶部的不凝气出口与所述真空泵相连，汽水分离器底部的冷凝液出口与所述闪蒸罐侧壁的冷凝液回流口相连，并在此连接管路上安装有一节流阀；所述冷却风机置于风冷器的一侧，用于对所述风冷器进行强制循环冷却。


3.如权利要求2所述的一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：所述压缩机为罗茨式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机。


4.如权利要求3所述的一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：所述压缩机采用单级压缩、双级压缩或多级压缩方式。


5.如权利要求4所述的一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：所述风冷器为翅片管式空冷器。


6.如权利要求5所述的一种具有节水消白功能的闭式冷却系统，其特征在于：所述真空泵为水环真空泵、旋片式真空泵或螺杆式真空泵。


7.如权利要求6所述的一种具有节水消白功能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏君君，
申请(专利权)人：天津乐科节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12