蒸发冷却系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术是关于蒸发冷却系统及其运行方法，该系统包括空气除湿塔、蒸发冷却装置和吸收溶液再生塔；空气除湿塔的内部设置有第一填料层、浓吸收溶液喷淋装置和稀吸收溶液集液箱，在第一填料层和稀吸收溶液集液箱之间设置有第一空气导入口；蒸发冷却装置包括水喷淋装置、传热管束、工艺流体导入管道、工艺流体导出管道、集水箱、干燥空气导入口、湿空气导出口和喷淋水循环管道；吸收溶液再生塔的内部设置有第二填料层、稀吸收溶液喷淋装置和浓吸收溶液集液箱。本发明专利技术通过设置空气除湿塔干燥空气，并将干燥空气供给蒸发冷却装置以冷却工艺流体，显著降低了工艺流体所能达到的冷却温度，实现了节能减排和成本降低的效果。实现了节能减排和成本降低的效果。实现了节能减排和成本降低的效果。

【技术实现步骤摘要】
蒸发冷却系统及其运行方法


[0001]本专利技术涉及热能工程
，特别是涉及蒸发冷却系统及其运行方法，尤其是涉及利用了工业低温余热废热的工艺流体的蒸发冷却系统及其运行方法。

技术介绍

[0002]常规的蒸发冷却器由于受到外部空气湿度即湿球温度的限制，尤其是在南方的夏季通常只能将工艺流体冷却到35～40℃附近。对于需将工艺流体冷却到更低温度的情况，只能采用压缩式制冷系统等进行二级冷却，能耗和成本较高。
[0003]而在另一方面，需要进行工艺流体冷却的工业领域往往排放着大量的低温余热废热，却由于缺乏经济可行的利用技术而无法将其加以有效利用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于，提供蒸发冷却系统及其运行方法，所要解决的技术问题是无需采用压缩式制冷系统，便可显著降低工艺流体所能达到的冷却温度，以实现工业领域节能减排和降低成本的效果。
[0005]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种蒸发冷却系统，其包括空气除湿塔、蒸发冷却装置和吸收溶液再生塔；
[0006]所述的空气除湿塔的内部设置有第一填料层，所述的第一填料层的上方设置有浓吸收溶液喷淋装置，所述的第一填料层的下方设置有稀吸收溶液集液箱，在所述的第一填料层和所述的稀吸收溶液集液箱之间设置有第一空气导入口；
[0007]所述的蒸发冷却装置包括水喷淋装置、传热管束、工艺流体导入管道、工艺流体导出管道、集水箱、干燥空气导入口、湿空气导出口和喷淋水循环管道；所述的水喷淋装置位于所述传热管束的上方，所述的集水箱位于所述传热管束的下方，所述的集水箱通过所述的喷淋水循环管道与所述的水喷淋装置相连接，所述的传热管束与所述的工艺流体导入管道和工艺流体导出管道相通过联箱连接；
[0008]所述的空气除湿塔的顶部设置有干燥空气导出口；在所述的传热管束和所述的集水箱之间设置有干燥空气导入口；所述的干燥空气导出口与所述的干燥空气导入口通过干燥空气管道相连接；
[0009]所述的吸收溶液再生塔的顶部设置有高温空气导出口，所述的吸收溶液再生塔的内部设置有第二填料层，所述的第二填料层的上方设置有稀吸收溶液喷淋装置，所述的第二填料层的下方设置有浓吸收溶液集液箱，所述的第二填料层和所述的浓吸收溶液集液箱之间设有第二空气导入口；
[0010]所述的空气除湿塔的稀吸收溶液集液箱与所述的吸收溶液再生塔的稀吸收溶液喷淋装置通过稀吸收溶液管道相连接，所述的浓吸收溶液集液箱与所述的浓吸收溶液喷淋装置通过浓吸收溶液管道相连接；
[0011]所述的稀吸收溶液管道上还设置有加热器，所述的加热器的热侧连接有外部驱动
热源的热媒入口管道和热媒出口管道。
[0012]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0013]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的蒸发冷却装置的湿空气导出口与所述的吸收溶液再生塔的第二空气导入口通过湿空气管道相连接。
[0014]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述蒸发冷却系统还设置有冷却器，所述的冷却器的热侧与所述的浓吸收溶液管道相连接，所述的冷却器的冷侧与外部冷却水的冷却水管道相连接。
[0015]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的传热管束分为两组或两组以上，所述的工艺流体导入管道与最上方的传热管束的入口通过联箱相连接，所述的工艺流体导出管道与最下方的传热管束的出口通过联箱相连接，形成工艺流体的两流程或两流程以上的多流程。
[0016]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的传热管束为蛇形传热盘管束，所述的蛇形传热盘管束的上方入口与所述的工艺流体导入管道通过上联箱相连接，所述的蛇形传热盘管束的下方出口与所述的工艺流体导出管道通过下联箱相连接，形成工艺流体的两流程或两流程以上的多流程。
[0017]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的蒸发冷却装置的喷淋水循环管道经所述的冷却器的冷侧与所述的水喷淋装置相连接。
[0018]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的蒸发冷却装置的工艺流体导入管道经所述的加热器的热侧与所述的传热管束相连接。
[0019]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的蒸发冷却装置的水喷淋装置和传热管束之间设有第三填料层。
[0020]优选的，前述的蒸发冷却系统，其中所述的蒸发冷却系统还包括浓吸收溶液，所述的浓吸收溶液由水和吸收剂组成，其中吸收剂的质量浓度为40～90％，所述吸收剂为CaCl2、LiNO3、LiBr、LiCl、二甘醇和三甘醇中的至少一种。
[0021]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的前述的蒸发冷却系统的运行方法，其包括如下步骤：
[0022]S1.空气的除湿过程：在所述的空气除湿塔内，经所述的第一空气导入口进入的空气，与所述的浓吸收溶液喷淋装置喷淋的浓吸收溶液在所述的第一填料层内进行逆流接触，所述的浓吸收溶液吸收空气中的水分形成稀吸收溶液，以得到干燥空气；
[0023]S2.工艺流体的蒸发冷却过程：在所述的空气除湿塔中得到的干燥空气经所述的干燥空气导入口进入所述的蒸发冷却装置中，与所述的水喷淋装置喷淋的水在所述的传热管外壁进行逆流接触，以冷却所述的传热管内的工艺流体；
[0024]S3.吸收溶液的再生过程：空气通过所述的第二空气导入口进入所述的吸收溶液再生塔中，与所述的稀吸收溶液喷淋装置喷淋的稀吸收溶液在所述的第二填料层内进行逆流接触，通过空气的吸湿，稀吸收溶液失去部分水分而形成浓吸收溶液，完成吸收溶液的再生，并将再生后的浓吸收溶液返回到所述的空气除湿塔中；
[0025]在稀吸收溶液进入所述的稀吸收溶液喷淋装置之前，使用所述的加热器加热所述的稀吸收溶液。
[0026]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0027]优选的，前述的运行方法，其中在S1步骤中，所述的浓吸收溶液喷淋装置喷淋的浓吸收溶液的温度为20～35℃，吸收剂的质量浓度为40～90％；所述的第一空气导入口进入的空气流量与所述的浓吸收溶液喷淋机构喷淋的浓吸收溶液的流量比为500～1500；所述的干燥空气露点温度为8～18℃；
[0028]在S2步骤中，所述的干燥空气与所述的水喷淋装置喷淋的水的流量比为500～5000；所述的水喷淋机构喷淋的喷淋水的温度为15～45℃；所述的干燥空气与所述的传热管内的工艺流体的流量比为1～1000，冷却后温度为18～30℃；
[0029]在S3步骤中，所述的稀吸收溶液喷淋装置喷淋的稀吸收溶液的温度为45～75℃；所述的第二空气导入口进入的空气流量与所述的稀吸收溶液喷淋装置喷淋的稀吸收溶液的流量比为500～3000。
[0030]优选的，前述的运行方法，其中当从所述的湿空气导出口中出来的湿空气的湿度小于或等于外部环境空气的湿度时，所述的吸收溶液的再生过程还包括如下步骤：在所述的蒸发冷却装置内形成的湿空气经所述的第二空气导入口进入所述的吸收溶液再生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸发冷却系统，其特征在于，包括空气除湿塔、蒸发冷却装置和吸收溶液再生塔；所述的空气除湿塔的内部设置有第一填料层，所述的第一填料层的上方设置有浓吸收溶液喷淋装置，所述的第一填料层的下方设置有稀吸收溶液集液箱，在所述的第一填料层和所述的稀吸收溶液集液箱之间设置有第一空气导入口；所述的蒸发冷却装置包括水喷淋装置、传热管束、工艺流体导入管道、工艺流体导出管道、集水箱、干燥空气导入口、湿空气导出口和喷淋水循环管道；所述的水喷淋装置位于所述传热管束的上方，所述的集水箱位于所述传热管束的下方，所述的集水箱通过所述的喷淋水循环管道与所述的水喷淋装置相连接，所述的传热管束与所述的工艺流体导入管道和工艺流体导出管道通过联箱相连接；所述的空气除湿塔的顶部设置有干燥空气导出口；在所述的传热管束和所述的集水箱之间设置有干燥空气导入口；所述的干燥空气导出口与所述的干燥空气导入口通过干燥空气管道相连接；所述的吸收溶液再生塔的顶部设置有高温空气导出口，所述的吸收溶液再生塔的内部设置有第二填料层，所述的第二填料层的上方设置有稀吸收溶液喷淋装置，所述的第二填料层的下方设置有浓吸收溶液集液箱，所述的第二填料层和所述的浓吸收溶液集液箱之间设有第二空气导入口；所述的空气除湿塔的稀吸收溶液集液箱与所述的吸收溶液再生塔的稀吸收溶液喷淋装置通过稀吸收溶液管道相连接，所述的浓吸收溶液集液箱与所述的浓吸收溶液喷淋装置通过浓吸收溶液管道相连接；所述的稀吸收溶液管道上还设置有加热器，所述的加热器的热侧连接有外部驱动热源的热媒入口管道和热媒出口管道。2.根据权利要求1所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的蒸发冷却装置的湿空气导出口与所述的吸收溶液再生塔的第二空气导入口通过湿空气管道相连接。3.根据权利要求1所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述蒸发冷却系统还设置有冷却器，所述的冷却器的热侧与所述的浓吸收溶液管道相连接，所述的冷却器的冷侧与外部冷却水的冷却水管道相连接。4.根据权利要求1所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的传热管束分为两组或两组以上，所述的工艺流体导入管道与最上方的传热管束的入口通过联箱相连接，所述的工艺流体导出管道与最下方的传热管束的出口通过联箱相连接，形成工艺流体的两流程或两流程以上的多流程。5.根据权利要求1所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的传热管束为蛇形传热盘管束，所述的蛇形传热盘管束的上方入口与所述的工艺流体导入管道通过上联箱相连接，所述的蛇形传热盘管束的下方出口与所述的工艺流体导出管道通过下联箱相连接，形成工艺流体的两流程或两流程以上的多流程。6.根据权利要求3所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的蒸发冷却装置的喷淋水循环管道经所述的冷却器的冷侧与所述的水喷淋装置相连接。7.根据权利要求1所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的蒸发冷却装置的工艺流体导入管道经所述的加热器的热侧与所述的传热管束相连接。
8.根据权利要求6或7所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的蒸发冷却装置的水喷淋装置和传热管束之间设有第三填料层。9.根据权利要求1～7任一项所述的蒸发冷却系统，其特征在于，所述的蒸发冷却系统还包括浓吸收溶液，所述的浓吸收溶液由水和吸收剂组成，其中吸收剂的质量浓度为40～90％，所述吸收剂为CaCl2、LiNO3、LiBr、LiCl、二甘醇和三...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏庆泉，
申请(专利权)人：北京联力源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：