一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，包括自然冷卻室、設(shè)置在自然冷卻室外側(cè)的跌級冷卻部，自然冷卻室包括上層的設(shè)備室和下層的熱水池，跌級冷卻部為空心，跌級冷卻部的空心區(qū)域構(gòu)成冷水池，跌級冷卻部的外壁設(shè)置有跌級，跌級包括水平高度依次降低的臺階單元，跌級冷水池連通，熱水池通過通道與冷卻塔的進(jìn)水端連通，熱水池還通過通道將熱水池中的水提升至跌級上部的臺階單元，冷卻塔的出水端延伸至跌級上部的臺階單元，冷水池通過通道將冷水池中的水提升至跌級上部的臺階單元，冷水池還通過通道與出水回用件連通。本發(fā)明通過多級的跌水，擴(kuò)大水與空氣的接觸面，并能進(jìn)行多次循環(huán)，將熱水進(jìn)行冷卻。
【專利說明】一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種自然冷卻室領(lǐng)域，更具體涉及一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，適用于食品、醫(yī)藥、造紙等行業(yè)的循環(huán)水利用，尤其適用于要求降低能耗，減少占地面積的項(xiàng)目，必要時可做成人文景觀。
【背景技術(shù)】
[0002]在食品、醫(yī)藥、造紙等行業(yè)中，通過各種熱交換產(chǎn)生大量的熱水，如果將該部分水排掉，會白白浪費(fèi)掉水資源，還會造成水污染。如果將該部分水冷卻后再利用，不但可節(jié)約大量水資源，還可避免廢水的排放，減少環(huán)境污染，于是冷卻循環(huán)水工藝就產(chǎn)生了。
[0003]目前冷卻循環(huán)水方式:有自然冷卻、機(jī)械冷卻及二者結(jié)合的方式，自然冷卻通過將熱水排入水池，在自然狀態(tài)下熱水與大氣產(chǎn)生熱交換，達(dá)到冷卻熱水的目的。自然冷卻節(jié)約能源，不需要太多設(shè)備；但要有一個面積很大的水池；受周邊環(huán)境影響大；水蒸發(fā)量大，需不斷補(bǔ)水；受天氣狀況影響大，冷卻效率低下，目前基本遭到淘汰。機(jī)械冷卻主要由冷卻塔和收集水池組成，熱水通過泵送入冷卻塔，冷卻塔內(nèi)的風(fēng)扇不斷給水降溫，在水流動的過程中達(dá)到冷卻的目的。機(jī)械冷卻效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，受周邊環(huán)境影響小，故得到了廣泛的應(yīng)用；但機(jī)械冷卻能耗較高，不太經(jīng)濟(jì)。二者結(jié)合的方式可達(dá)到提高效率和節(jié)能的目的，但需建立一個面積較大的冷卻循環(huán)水池，占用較多土地。如果冷卻塔功率較小，可能在夏季時不夠用；如果冷卻塔功率較大，可能在冬天時降溫太多，造成浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，通過多級的跌水，擴(kuò)大水與空氣的接觸面，并能進(jìn)行多次循環(huán)，將熱水進(jìn)行冷卻。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，包括自然冷卻室，還包括設(shè)置在自然冷卻室外側(cè)的跌級冷卻部，自然冷卻室包括上層的設(shè)備室和下層的熱水池，跌級冷卻部為空心，跌級冷卻部的空心區(qū)域構(gòu)成冷水池，跌級冷卻部的外壁設(shè)置有跌級，跌級包括水平高度依次降低的臺階單元，跌級下部的臺階單元與冷水池連通，設(shè)備室設(shè)置有熱水提升泵和冷水加壓泵，熱水池依次通過熱水提升泵和第三閥門與外部的冷卻塔的進(jìn)水端連通，熱水池還依次通過熱水提升泵和第四閥門將熱水池中的水提升至跌級上部的臺階單元，冷卻塔的出水端延伸至跌級上部的臺階單元，冷水池依次通過冷水加壓泵和第九閥門將冷水池中的水提升至跌級上部的臺階單元，冷水池還依次通過冷水加壓泵和第八閥門與跌級冷卻部外部的出水回用件連通。
[0006]一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，還包括設(shè)置在設(shè)備室內(nèi)的凈水裝置、加藥裝置和管道混合器，冷水池中的冷水依次通過水處理加壓泵和第十四閥門與凈水裝置的凈化入口端連接，冷水池中的冷水還依次通過水處理加壓泵、第十三閥門和管道混合器與凈水裝置的凈化入口端連接，管道混合器與加藥裝置連接，凈水裝置的凈化出口端依次通過第十閥門和第九閥門將凈化后的水提升至跌級上部的臺階單元。
[0007]如上所述的冷水池連接有補(bǔ)水裝置。
[0008]如上所述的熱水提升泵包括并聯(lián)的第一熱水提升泵和第二熱水提升泵；所述的冷水加壓泵包括并聯(lián)的第一冷水加壓泵和第二冷水加壓泵。
[0009]如上所述的臺階單元包括第一流道和第二流道，第一流道的水平高度高于第二流道的水平高度，第一流道一端與水平高度高一級的臺階單元的第二流道一端連通，第一流道另一端與第二流道一端連通，第二流道的另一端與水平高度低一級的第一流道的一端連通，同一臺階單元中第一流道和第二流道之間的高度差小于第二流道與水平高度低一級的第一流道的高度差。
[0010]如上所述的同一臺階單元中的第一流道與第二流道通過高位隔流板隔開，第二流道與水平高度低一級的臺階單元的第一流道通過低位隔流板隔開。
[0011]如上所述的自然冷卻室為柱狀，跌級冷卻部為以自然冷卻室為中心的錐形，臺階單元為環(huán)形環(huán)繞在自然冷卻室外部，臺階單元以自然冷卻室為中心越遠(yuǎn)離自然冷卻室水平高度越低。[0012]如上所述的冷水池為環(huán)形，冷水池內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的導(dǎo)流墻，環(huán)形的導(dǎo)流墻將冷水池隔成S形流道，冷水池與跌級下部的臺階單元連通處和冷水加壓泵在冷水池吸水處分別設(shè)置在S形流道的兩端。
[0013]同一臺階單元中的第一流道的一端與另一端的之間的坡度在2%0飛％。之間，同一臺階單元中的第二流道的一端與另一端的之間的坡度在2%0飛％。之間。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
1、由于很少使用冷卻塔冷卻，直接利用自然循環(huán)冷卻方式，能最大限度地節(jié)約能耗；
2、將冷卻塔、加藥裝置、凈水裝置、泵等設(shè)備集中在I個水池中，能節(jié)約占地面積；
3、螺旋式的跌級做法，能大量增加水與空氣的接觸面積，便于空氣和水進(jìn)行熱交換；
4、可與周邊環(huán)境結(jié)合，做成噴泉景觀的形式，美化周邊環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的臺階單元的俯視示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的導(dǎo)流墻的俯視示意圖。
[0017]圖3為一種熱水提升泵布置示意圖(圖2中B-B剖面)。
[0018]圖4為一種冷水加壓泵布置示意圖(圖2中A-A剖面)。
[0019]圖5為使用冷卻塔的冷卻循環(huán)回路(1-1)系統(tǒng)圖。
[0020]圖6為未使用冷卻塔的冷卻循環(huán)回路(1-2)系統(tǒng)圖。
[0021]圖7為凈化水裝置運(yùn)行回路(1-3)系統(tǒng)圖。
[0022]圖8為反沖洗裝置運(yùn)行回路(1-4)系統(tǒng)圖。
[0023]圖中:回路(1-1、使用冷卻塔的冷卻循環(huán)回路；1_2、未使用冷卻塔的冷卻循環(huán)回路；1_3、凈化水裝置運(yùn)行回路；1_4、反沖洗裝置運(yùn)行回路)；閥門(2-1、第一閥門；2-2、第二閥門；2_3、第二閥門；2_4、第四閥門；2_5、第五閥門；2_6、第六閥門；2_7、第七閥門；2_8、第八閥門；2-9、第九閥門、2-10、第十閥門；2-11、第十一閥門；2-12、第十二閥門；2_13、第十三閥門；2-14、第十四閥門)；3、熱水池；4、第一熱水提升泵；5、第二熱水提升泵；6、冷卻塔；7、自然冷卻室；8、跌級；9、冷水池；10、第一冷水加壓泵；11、第二冷水加壓泵；12、水處理加壓泵；13、加藥裝置；14、管道混合器；15、凈水裝置；16、排泥裝置；17、補(bǔ)水裝置；18、出水回用件；19、廢水排放件；20、擋水板；21、導(dǎo)流墻；P-找坡坡度。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，它包括回路(1-11-4),閥門(2-11-14)、熱水池
3、熱水提升泵4、冷卻塔6、自然冷卻室7、跌級8、冷水池9、熱水提升泵(4、5)、水處理加壓泵12、凈水裝置15，熱水提升泵(4、5)通過管道與熱水池3及冷卻塔6相連，通過管道與跌級8相連，冷卻塔6通過管道與跌級8相連；跌級8通過管道與冷水池9相連；冷水加壓泵(10、11)通過管道與出水回用件18相連，冷水加壓泵(10、11)通過管道與跌級8相連，冷水加壓泵(10、11)通過管道與凈水裝置15相連；水處理加壓泵12通過管道與管道混合器14相連，加藥裝置13將凈水藥品加入管道混合器14，以對水進(jìn)行初步凈化；凈水裝置15通過管道與管道混合器14相連，凈水裝置15通過管道與排泥裝置16相連，凈水裝置15通過管道與跌級8相連，凈水裝置15通過管道與廢水排放裝置19相連；補(bǔ)水裝置17通過管道與跌級8相連。
[0025]第一熱水提升泵4與第二熱水提升泵5互為備用，當(dāng)?shù)谝粺崴嵘?不能工作時，第一閥門2-1關(guān)閉，第二閥門2-2打開，熱水通過管道輸送；當(dāng)?shù)诙崴嵘?不能工作時，第二閥門2-2關(guān)閉，第一閥門2-1打開，熱水通過另一管道輸送。
[0026]第一冷水加壓泵10與第二冷水加壓泵11互為備用，當(dāng)?shù)诙渌訅罕?1不能工作時，第五閥門2-5關(guān)閉，第六閥門2-6打開，冷卻水通過管道輸送；當(dāng)?shù)谝焕渌訅罕?0不能工作時，第六閥門2-6、第七閥門2-7關(guān)閉，第五閥門2-5打開，冷卻水通過另一管道輸送。
[0027]加藥裝置13將凈水藥品加入管道混合器14，藥品和冷卻水在管道混合器14內(nèi)混合，再通過管道進(jìn)入凈水裝置15進(jìn)行凈化。當(dāng)管道混合器14不能工作時，第十三閥門2-13關(guān)閉，弟十四閥門2-14打開，冷卻水通過管道直接進(jìn)入凈水裝置15，這樣可避免因管道混合器14停止工作而造成整個系統(tǒng)停產(chǎn)。
[0028]如圖1所示，自然冷卻室7由位于水池中部混凝土頂蓋(標(biāo)高Hl處)及沿圓周的多個跌級8組成，水流由進(jìn)水進(jìn)入跌級8最聞點(diǎn)(圖不為2.10米標(biāo)聞處，即最聞水平聞度的臺階單兀)，然后從最聞點(diǎn)沿箭頭方向流入圖不1.80米標(biāo)聞處，再從1.70米標(biāo)聞處繼續(xù)循環(huán)，最后到達(dá)跌級8最低點(diǎn)(圖示為-1.80米標(biāo)高處)，路徑很長。由于水溫高于大氣溫度，路徑越長，與大氣的熱交換越充分，冷卻效果越好；跌級8表面采用大理石或外墻瓷磚飾面，吸水性小且美觀大方，能減少水的損耗；如圖3所示，臺階單元寬取1.2米，同一臺階單元中的第一流道的一端距另一端的高度差為0.3米，第二流道的一端距另一端的高度差為0.3米，(例如第一流道的一端到另一端水平高度為2.10米~1.80米)，同一臺階單元中的第一流道的一端與另一端的坡度在2%。~5%。之間，第二流道的一端與另一端的坡度在2%。~5%。之間，剛好能讓水流平穩(wěn)流動而不會水花四濺；如圖4所示，擋水板20的頂部距離第一流道(或第二流道)的高度在12(Tl80mm之間,保證臺階單元內(nèi)水位深度在10(Tl60mm,既能讓水流充分散熱又能避免過度蒸發(fā)；混凝土頂蓋上(標(biāo)高2.75米處)放置冷卻塔6 ；
如圖2所示，自然冷卻室7的上部(標(biāo)高H2處)放置熱水提升泵(4、5)、水處理加壓泵
12、加藥裝置13、管道混合器14、凈水裝置15、冷水加壓泵(10、11)、及閥門、管道；
如圖3所示，熱水提升泵(4、5)的下部(標(biāo)高H3)處為熱水池3 ;跌級8的下部一層(標(biāo)高H3)為冷水池9 ；
如圖4所示，冷水加壓泵(10、11)從冷水池9中抽取池水通過管道送入跌級8，進(jìn)行循環(huán)冷卻。如圖2、圖3、圖4所示，冷水池9中有2個環(huán)形的導(dǎo)流墻21，一般采用240厚實(shí)心磚砌筑，主要目的是讓冷水池9的水流沿導(dǎo)流墻21有序流動，避免產(chǎn)生紊流或渦流，保證設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定。
[0029]如圖5所示，當(dāng)環(huán)境溫度低于30°C時，不需要啟動冷卻塔6，進(jìn)入冷卻塔6的第三閥門2-3關(guān)閉，第四閥門2-4打開，熱水從進(jìn)水管流入熱水池3，熱水提升泵4從熱水池3中抽出熱水，通過管道送入自然冷卻室7中的跌級8進(jìn)行逐級自然冷卻，自然冷卻后的水進(jìn)入冷水池9 ;當(dāng)冷卻水溫度高于設(shè)計要求時，如圖5所示，第八閥門2-8、第十閥門2-10關(guān)閉，第七閥門2-7、第九閥門2-9打開，冷水加壓泵(10、11)將冷水池9中的水通過管道送入跌級8進(jìn)行再冷卻，這樣可不斷循環(huán)進(jìn)行自然冷卻，其示意詳見圖5中回路1-1的虛線箭頭路徑；當(dāng)冷卻水溫度達(dá)到設(shè)計要求時，第九閥門2-9、第十閥門2-10關(guān)閉，第八閥門2-8打開，如圖5所示，大部分冷卻水通過冷水加壓泵(10、11)通過管道抽至出水回用件18進(jìn)行回用，其示意詳見圖5中回路1-1的實(shí)線箭頭路徑。
[0030]當(dāng)需要啟動冷卻塔6時，如圖6所示，進(jìn)入冷卻塔6的第三閥門2-3打開，第四閥門2-4關(guān)閉，熱水提升泵(4、5)從熱水池3中抽出熱水，通過管道送入冷卻塔6，冷卻塔6冷卻后的水通過管道送入自然冷卻室7中的跌級8進(jìn)行逐級自然冷卻，自然冷卻后的水進(jìn)入冷水池9 ;當(dāng)冷卻水溫度高于設(shè)計要求時，如圖6所示，第八閥門2-8、第十閥門2-10關(guān)閉，第七閥門2-7、第九閥門2-9打開，冷水加壓泵(10、11)將冷水池9中的水通過管道送入跌級8進(jìn)行再冷卻，其示意詳見圖6中回路1-2的虛線箭頭路徑；當(dāng)冷卻水溫度達(dá)到設(shè)計要求時，第九閥門2-9、第十閥門2-10關(guān)閉，第八閥門2-8打開，如圖6所示，大部分冷卻水通過冷水加壓泵(10、11)通過管道抽至出水回用件18進(jìn)行回用，其示意詳見圖6中回路1-2的實(shí)線箭頭路徑。
[0031]為保持水的潔凈，如圖7所示，少部分冷卻水(5%~10%)通過水處理加壓泵12通過管道抽至管道混合器14，同時加藥裝置13中加入復(fù)合型凈水藥品(如歸麗精)，對冷卻水進(jìn)行初步凈化，初步凈化的水再通過管道流入一體化凈水裝置15 (可采用新泰隆環(huán)保公司的JSY-20—體化凈水器)進(jìn)行進(jìn)一步處理，此時第十二閥門2-12關(guān)閉，第示意閥門2-11打開，處理后的水通過管道流入跌級8，其示意詳見圖7中回路1-3的虛線箭頭路徑，凈水裝置15產(chǎn)生的雜質(zhì)通過管道排入排泥裝置16，其示意詳見圖7中回路1-3的實(shí)線箭頭路徑。
[0032]當(dāng)凈水裝置15使用一段時間內(nèi)部積存雜質(zhì)時，需要進(jìn)行反沖洗,如圖8所示，此時第八閥門2-8、第九閥門2-9、第十一閥門2-11關(guān)閉，第十閥門2-10、第十二閥門2_12打開，冷水加壓泵(10、11)從冷水池9中抽水通過管道送入凈水裝置15進(jìn)行反沖洗，反沖洗后的廢水通過管道送入廢水排放裝置19排至污水處理站，其示意詳見圖8中回路1-4的虛線箭頭路徑。
[0033]為補(bǔ)充循環(huán)水的自然蒸發(fā)，補(bǔ)水裝置17通過管道將冷水補(bǔ)充至冷水池9。[0034]以上過程中閥門的開關(guān)均可實(shí)行自動控制，可減少人力資源的消耗。
[0035]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，包括自然冷卻室(7)，其特征在于，還包括設(shè)置在自然冷卻室(7)外側(cè)的跌級冷卻部，自然冷卻室(7)包括上層的設(shè)備室(701)和下層的熱水池(3)，跌級冷卻部為空心，跌級冷卻部的空心區(qū)域構(gòu)成冷水池(9)，跌級冷卻部的外壁設(shè)置有跌級(8)，跌級(8)包括水平高度依次降低的臺階單元，跌級(8)下部的臺階單元與冷水池(9)連通，設(shè)備室(701)設(shè)置有熱水提升泵和冷水加壓泵，熱水池(3)依次通過熱水提升泵和第三閥門(2-3 )與外部的冷卻塔(6 )的進(jìn)水端連通，熱水池(3 )還依次通過熱水提升泵和第四閥門(2-4)將熱水池(3)中的水提升至跌級(8)上部的臺階單元，冷卻塔(6)的出水端延伸至跌級(8)上部的臺階單元，冷水池(9)依次通過冷水加壓泵和第九閥門(2-9)將冷水池(9)中的水提升至跌級(8)上部的臺階單元，冷水池(9)還依次通過冷水加壓泵和第八閥門(2-8)與跌級冷卻部外部的出水回用件(18)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在設(shè)備室(701)內(nèi)的凈水裝置(15)、加藥裝置(13)和管道混合器(14)，冷水池(9)中的冷水依次通過水處理加壓泵(12)和第十四閥門(2-14)與凈水裝置(15)的凈化入口端連接，冷水池(9)中的冷水還依次通過水處理加壓泵(12)、第十三閥門(2-13)和管道混合器(14)與凈水裝置(15)的凈化入口端連接，管道混合器(14)與加藥裝置(13)連接，凈水裝置(15)的凈化出口端依次通過第十閥門(2-10)和第九閥門(2-9)將凈化后的水提升至跌級(8)上部的臺階單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，所述的冷水池(9 )連接有補(bǔ)水裝置(17 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，所述的熱水提升泵包括并聯(lián)的第一熱水提升泵(4)和第二熱水提升泵(5);所述的冷水加壓泵包括并聯(lián)的第一冷水加壓泵(10)和第二冷水加壓泵(11 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任意一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，所述的臺階單元包括第一流道和第`二流道，第一流道的水平高度高于第二流道的水平高度，第一流道一端與水平高度高一級的臺階單元的第二流道一端連通，第一流道另一端與第二流道一端連通，第二流道的另一端與水平高度低一級的第一流道的一端連通，同一臺階單元中第一流道和第二流道之間的高度差小于第二流道與水平高度低一級的第一流道的高度差。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，所述的同一臺階單元中的第一流道與第二流道通過高位隔流板隔開，第二流道與水平高度低一級的臺階單元的第一流道通過低位隔流板隔開。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，所述的自然冷卻室(7)為柱狀，跌級冷卻部為以自然冷卻室(7)為中心的錐形，臺階單元為環(huán)形環(huán)繞在自然冷卻室(7)外部，臺階單元以自然冷卻室(7)為中心越遠(yuǎn)離自然冷卻室(7)水平高度越低。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，所述的冷水池(9 )為環(huán)形，冷水池(9 )內(nèi)設(shè)置有環(huán)形的導(dǎo)流墻(21)，環(huán)形的導(dǎo)流墻(21)將冷水池(9 )隔成S形流道，冷水池(9)與跌級(8)下部的臺階單元連通處和冷水加壓泵在冷水池(9)吸水處分別設(shè)置在S形流道的兩端。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能型雙結(jié)合冷卻循環(huán)水裝置，其特征在于，同一臺階單元中的第一流道的一端與另一端的之間的坡度在2%。飛％。之間，同一臺階單元中的第二流道的一端與另一端的之間的坡度 在2%0飛％。之間。
【文檔編號】F28F25/02GK103727834SQ201410002974
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】盧鵬, 王江勇, 王琪, 嚴(yán)海波 申請人:中國輕工業(yè)武漢設(shè)計工程有限責(zé)任公司