一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统技术方案

一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，至少包括自由制冷模块，主要由依次闭环连接的冷却塔、循环水泵和换热器组成，其中所述冷却塔用于与大气换热，使循环水达到湿球温度，处于低温状态；所述换热器通设置在制冷机的进水端的并联管路上，用于与制冷机的水源换热，对其降温；同时，换热器还直接连接至高温介质降温设备。本实用新型专利技术能够实现稳定的温控效果，且能始终保持较低的能耗，安全节能。安全节能。安全节能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统


[0001]本技术涉及一种工艺冷水供应设备，尤其是，应用于化工、焦化、半导体、光伏等行业及其它有大量的低温工艺冷水需求的领域。

技术介绍

[0002]公知的，在煤化工、炼焦、半导体等行业，存在着大量的工艺冷水需求，主要是用于原料气体和设备的降温，如合成氨的合成气、炼焦的荒煤气等，在被加压输送前，均设有工艺冷水冷却系统，来降低气体的温度，提高压缩机的压缩量，从而降低压缩机电耗。
[0003]目前，上述行业中采用的工艺冷水冷却系统均配置制冷机组生产工艺冷水供生产使用，制冷机组有电制冷或吸收式溴化锂制冷等方式。为保障生产的稳定运行，制冷机组一般要常年运行。这种运行方式能耗大，特别是在冬季，尤其是长期严寒的北方，会消耗了大量的电能、热能，节能性有待提高。
[0004]此外，通过上述现有技术的工艺冷水对于高温介质的冷却，由于均是直接采用制冷机，在制冷机能够获得较稳定的温控时，可以对高温介质的冷却。但如果不稳定则可能会造成系统问题，比如管道爆裂等等，存在较大的安全隐患。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述不足，本技术提供一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，能够实现稳定的温控效果，且能始终保持较低的能耗，安全节能。
[0006]本技术解决其技术问题采用的一种技术方案是：
[0007]一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，包括：
[0008]制冷机制冷模块，设有由制冷机和水源储存设备组成的闭合回路，制冷机通过管路提供高温介质降温的工艺冷水，高温介质降温设备的回水作为制冷机的水源通过管路输送至水源储存设备；
[0009]自由制冷模块，主要由依次闭环连接的冷却塔、循环水泵和换热器组成，其中所述冷却塔用于与大气换热，使循环水达到湿球温度，处于低温状态；所述换热器通设置在制冷机的进水端的并联管路上，用于与制冷机的水源换热，对其降温；同时，换热器还直接连接至高温介质降温设备；
[0010]在制冷机制冷模块的水源储存设备与换热器之间、制冷机制冷模块的水源储存设备与制冷机之间、换热器与制冷机之间、换热器与高温介质降温设备之间分别设有第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀和第四调节阀。
[0011]通过该技术方案，可以根据不同的季节，对应不同的气温和水温，灵活选择自由制冷模块的使用情况和程度，从而做到充分利用环境中的冷量，单独作用或与制冷机协同作用形成工艺冷水，最终在保证稳定温控的基础上，实现全年最少能耗量，经济效益十分显著。
[0012]本技术解决其技术问题采用的另一种技术方案是：
[0013]一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，包括：
[0014]制冷机制冷模块，设有制冷机和水源储存设备组成的闭合回路，制冷机通过管路提供高温介质降温的工艺冷水，高温介质降温设备的回水作为制冷机的水源通过管路输送至水源储存设备；
[0015]自由制冷模块，主要由依次闭环连接的冷却塔、循环水泵和换热器组成，其中所述冷却塔用于与大气换热，使循环水达到湿球温度，处于低温状态；所述换热器通设置在制冷机的进水端的并联管路上，用于与制冷机的水源换热，对其降温。
[0016]通过该技术方案，能够在春秋季，用自由冷却模块部分替代现有的原制冷机组的制冷机制冷模块，节约制冷机组的电耗或热耗，且可以减少循环水的使用，制冷机组的稳定性也得到控制。
[0017]本技术解决其技术问题采用的再一种技术方案是：
[0018]一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，包括：
[0019]自由制冷模块，主要由依次闭环连接的冷却塔、循环水泵和换热器组成，其中所述冷却塔用于与大气换热，使循环水达到湿球温度，处于低温状态；
[0020]高温介质降温设备，用于利用工艺冷水对高温介质进行降温，其回水通过换热器换热降温后再连接返回至高温介质降温设备。
[0021]通过该技术方案，能够在冬季，用自由冷却模块全部替代现有的制冷机组用自由冷却模块，绝对性节约制冷机组的电耗或热耗，且可以减少循环水的使用。
[0022]相比现有技术，本技术的上述各技术方案，利用自由制冷模块实现部分或全部自由冷却，即能够充分利用低温环境的冷量，使工艺冷水降温，从而降低制冷机的做功负荷，达到降低电耗或热耗的目的，从而降低企业的经营成本。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0024]图1a是本技术第一实施例的结构框图。
[0025]图1b是本技术第一实施例在夏天模式下的连通结构框图。
[0026]图1c是本技术第一实施例在春秋模式下的连通的结构框图。
[0027]图1d是本技术第一实施例在冬天模式下的连通的结构框图。
[0028]图2是本技术第二实施例的结构框图。
[0029]图3是本技术第三实施例的结构框图。
[0030]图中，1、冷却塔，2、板式换热器，3、制冷机，4、冷却器，5、水箱，6、冷水泵，7、循环水泵，8、第一调节阀，9、第二调节阀，10、第三调节阀，11、第四调节阀。
具体实施方式
[0031]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术的保护范围。
[0032]图1a、1b、1c和1d示出了本技术一个较佳的第一实施例的结构示意图，图中的一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，包括：制冷机制冷模块，设有由制冷机3和水源储存设备组成的闭合回路，制冷机3通过管路提供高温介质降温的工艺冷水，高温介质降温设备的回水作为制冷机3的水源通过管路输送至水源储存设备；自由制冷模块，主要由依次闭环连接的冷却塔1、循环水泵7和换热器组成，其中所述冷却塔1用于与大气换热，使循环水达到湿球温度，处于低温状态；所述换热器通设置在制冷机3的进水端的并联管路上，用于与制冷机3的水源换热，对其降温；同时，换热器还直接连接至高温介质降温设备；在制冷机制冷模块的水源储存设备与换热器之间、制冷机制冷模块的水源储存设备与制冷机3之间、换热器与制冷机3之间、换热器与高温介质降温设备之间分别设有第一调节阀8、第二调节阀9、第三调节阀10和第四调节阀11。
[0033]在本实施例中，所述制冷机制冷模块的水源储存设备可以为水箱5，或其他储水装置，例如水池，通过冷水泵6连接至制冷机3，换热器通过并联管路安装在冷水泵6和制冷机3之间。所述换热器采用板式换热器2。所述高温介质降温设备为冷却器4。
[0034]本实施例通过控制第一调节阀8、第二调节阀9、第三调节阀10和第四调节阀11的开闭及开度调节，使工艺流程可以随意切换，同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，其特征是，包括：制冷机制冷模块，设有由制冷机(3)和水源储存设备组成的闭合回路，制冷机(3)通过管路提供高温介质降温的工艺冷水，高温介质降温设备的回水作为制冷机(3)的水源通过管路输送至水源储存设备；自由制冷模块，主要由依次闭环连接的冷却塔(1)、循环水泵(7)和换热器组成，其中所述冷却塔(1)用于与大气换热，使循环水达到湿球温度，处于低温状态；所述换热器通设置在制冷机(3)的进水端的并联管路上，用于与制冷机(3)的水源换热，对其降温；同时，换热器还直接连接至高温介质降温设备；在制冷机制冷模块的水源储存设备与换热器之间、制冷机制冷模块的水源储存设备与制冷机(3)之间、换热器与制冷机(3)之间、换热器与高温介质降温设备之间分别设有第一调节阀(8)、第二调节阀(9)、第三调节阀(10)和第四调节阀(11)。2.根据权利要求1所述的一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，其特征是：还包括DCS控制器，用于控制所述第一调节阀(8)、第二调节阀(9)、第三调节阀(10)和或第四调节阀(11)的开闭及开度调节，或者用于调控循环水泵(7)、冷水泵(6)和制冷机(3)工况。3.根据权利要求2所述的一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，其特征是：还包括监测装置，设置在各设备和或其连接管路中，用于监测循环水、工艺冷水的流量、温度和压力。4.根据权利要求2所述的一种基于自由冷却的北方工艺冷水供应系统，其特征是：所述循环水泵(...

【专利技术属性】
技术研发人员：程中先，朱江江，黄海林，戴列文，
申请(专利权)人：安徽节源环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：