本發(fā)明屬于車間循環(huán)水冷卻技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙系統(tǒng)循環(huán)水冷卻裝置。

背景技術(shù)：

車間回流的循環(huán)水一般經(jīng)冷卻塔散熱后，重新輸送至車間為車間設(shè)備提供冷量。當(dāng)循環(huán)水所需的冷卻量較小時，采用一個冷卻塔即可實現(xiàn)循環(huán)水的冷卻。但是若循環(huán)水所需的冷卻量較大時，冷卻塔便無法為循環(huán)水提供足夠的冷卻量，因此，一些工廠便采用制冷機對循環(huán)水進行冷卻。由于制冷機的功耗較大，若長時間采用制冷機制冷，會大大增加能源的消耗量，使生產(chǎn)成本過高。此外，若循環(huán)水的冷卻溫度會經(jīng)常根據(jù)實際生產(chǎn)需要而變化，使得循環(huán)水所需的冷卻量變化較為頻繁，當(dāng)采用制冷機制冷時，若某段時間并不需要很低的循環(huán)水冷卻溫度，則會浪費制冷機較多的制冷量，造成巨大的能源浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠根據(jù)循環(huán)水冷卻溫度的需求而靈活切換工作模式的雙系統(tǒng)循環(huán)水冷卻裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種雙系統(tǒng)循環(huán)水冷卻裝置，該裝置包括冷卻單元、冷凍單元及控制單元，所述的冷卻單元包括分別與車間循環(huán)水回水相連通的第一冷卻塔、第二冷卻塔、分別與第一冷卻塔及第二冷卻塔相連通的冷卻水池以及2個分別與冷卻水池相連通的車間循環(huán)水供水管，所述的冷凍單元包括冷凍機組、板式換熱器、冷卻水循環(huán)水管及冷凍水循環(huán)水管，所述的冷卻水循環(huán)水管的一端與冷卻水池相連通，另一端經(jīng)冷凍機組分別與第一冷卻塔、第二冷卻塔相連通，所述的冷凍水循環(huán)水管的一端依次經(jīng)冷凍機組、板式換熱器后與冷凍水循環(huán)水管的另一端相連通，所述的車間循環(huán)水供水管的一端經(jīng)板式換熱器與車間循環(huán)水供水相連通。

車間循環(huán)水回水經(jīng)裝置冷卻后，作為車間循環(huán)水供水，為車間設(shè)備提供冷量。

所述的控制單元包括設(shè)置在車間循環(huán)水供水管上的車間循環(huán)水供水管變頻增壓泵、設(shè)置在冷卻水循環(huán)水管上的冷卻水循環(huán)水管變頻增壓泵、設(shè)置在冷凍水循環(huán)水管上的冷凍水循環(huán)水管變頻增壓泵以及分別與車間循環(huán)水供水管變頻增壓泵、冷卻水循環(huán)水管變頻增壓泵、冷凍水循環(huán)水管變頻增壓泵電連接的電氣控制器。采用變頻式增壓泵，能夠根據(jù)實際工作情況，調(diào)整工作頻率，以降低能耗。

所述的控制單元還包括設(shè)置在車間循環(huán)水供水管上的車間循環(huán)水供水管電動控制閥、設(shè)置在冷卻水循環(huán)水管上的冷卻水循環(huán)水管電動控制閥以及設(shè)置在冷凍水循環(huán)水管上的冷凍水循環(huán)水管電動控制閥，所述的車間循環(huán)水供水管電動控制閥、冷卻水循環(huán)水管電動控制閥及冷凍水循環(huán)水管電動控制閥分別與電氣控制器電連接。

所述的第一冷卻塔與第二冷卻塔之間設(shè)有冷卻塔連通管。冷卻塔連通管能夠調(diào)節(jié)第一冷卻塔與第二冷卻塔之間的相對液位，當(dāng)某一個冷卻塔內(nèi)的液位過高時，通過冷卻塔連通管將該冷卻塔內(nèi)的液體導(dǎo)入另一個冷卻塔，保持兩個冷卻塔工作負(fù)荷的平衡。

所述的冷卻塔連通管上設(shè)有冷卻塔連通管電動控制閥，該冷卻塔連通管電動控制閥與電氣控制器電連接。通過電氣控制器控制冷卻塔連通管電動控制閥的開啟和關(guān)閉，易于調(diào)節(jié)。

所述的第一冷卻塔及第二冷卻塔內(nèi)分別設(shè)有第一冷卻塔液位傳感器、第二冷卻塔液位傳感器，所述的第一冷卻塔液位傳感器及第二冷卻塔液位傳感器分別與電氣控制器電連接。第一冷卻塔液位傳感器及第二冷卻塔液位傳感器分別實時監(jiān)測第一冷卻塔及第二冷卻塔內(nèi)的液位，并實時反饋至電氣控制器，電氣控制器根據(jù)兩個冷卻塔內(nèi)的液位差，自動控制冷卻塔連通管電動控制閥的開啟，以對兩個冷卻塔之間的相對液位進行調(diào)節(jié)。

所述的冷卻水池內(nèi)設(shè)有與電氣控制器電連接的溫度傳感器。溫度傳感器能夠?qū)⒗鋮s水池內(nèi)的水溫實時反饋至電氣控制器，電氣控制器根據(jù)車間循環(huán)水供水的溫度需求，自動控制冷凍機組及相關(guān)變頻增壓泵、電動控制閥的開啟或關(guān)閉，以啟用或不啟用冷凍單元。

2個車間循環(huán)水供水管及車間循環(huán)水供水管上設(shè)置的車間循環(huán)水供水管變頻增壓泵、車間循環(huán)水供水管電動控制閥組成雙系統(tǒng)，當(dāng)車間循環(huán)水需求量較小時，只需啟動一套系統(tǒng)；當(dāng)車間循環(huán)水需求量較大時，同時開啟兩套系統(tǒng)，保證有足夠的流量。

冷凍機組利用液體汽化吸熱的原理進行制冷。具體工作過程為：冷凍機組壓縮機對氣態(tài)冷媒(R134a，即1,1,1,2-四氟乙烷)進行壓縮，提高氣態(tài)冷媒壓力(即提高了冷媒飽和溫度)，高溫高壓的氣態(tài)冷媒進入冷凍機組冷凝器中被溫度相對較低的冷卻水冷卻，液化為高壓低溫的液態(tài)冷媒；液態(tài)冷媒流經(jīng)冷凍機組節(jié)流閥后壓力降低(即降低了冷媒的飽和溫度)，低溫低壓的液態(tài)冷媒進入冷凍機組蒸發(fā)器汽化，吸收了溫度相對較高的冷凍水的熱量，對冷凍水進行降溫，之后高溫低壓的氣態(tài)冷媒再次被冷凍機組壓縮機吸入形成閉式循環(huán)，從而達(dá)到制取低溫冷凍水的目的。

本發(fā)明在實際應(yīng)用時，若車間循環(huán)水所需的冷卻量較小時，則只啟用冷卻單元，不啟用冷凍單元，具體工作過程為：車間循環(huán)水回水分別進入第一冷卻塔、第二冷卻塔內(nèi)進行冷卻散熱，之后匯集在冷卻水池中，根據(jù)車間循環(huán)水的需求量，通過電氣控制器控制每個車間循環(huán)水供水管上車間循環(huán)水供水管電動控制閥的開啟或關(guān)閉，為車間設(shè)備提供適量的車間循環(huán)水。

當(dāng)車間循環(huán)水所需的冷卻量較大時，同時啟用冷卻單元及冷凍單元，具體工作過程為：匯集在冷卻水池中的冷卻水一部分進入冷卻水循環(huán)水管中，對冷凍機組中的氣態(tài)冷媒進行降溫后，返回第一冷卻塔或第二冷卻塔內(nèi)進行冷卻散熱，之后再循環(huán)流入冷卻水池中；冷凍水循環(huán)水管內(nèi)的冷凍水經(jīng)冷凍機組中的液態(tài)冷媒汽化吸熱后溫度降低，在板式換熱器中與車間循環(huán)水供水管內(nèi)的車間循環(huán)水進行熱交換，對車間循環(huán)水供水管內(nèi)的車間循環(huán)水進一步降溫，之后返回至冷凍機組中降溫并循環(huán)利用；車間循環(huán)水供水管中的車間循環(huán)水在板式換熱器中被冷凍水循環(huán)水管內(nèi)的低溫冷凍水降溫后，作為車間循環(huán)水供水，為車間設(shè)備供水。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點：

1)能夠根據(jù)循環(huán)水冷卻溫度的需求，通過溫度傳感器及電氣控制器自動啟用或關(guān)閉冷凍單元，既能夠滿足循環(huán)水不同冷卻量的需求，同時能夠根據(jù)實際生產(chǎn)需要的變化靈活切換工作模式，合理利用冷凍機組的制冷量，實現(xiàn)滿足生產(chǎn)需求與降低能耗之間的協(xié)調(diào)；

2)采用兩臺冷卻塔同時對車間循環(huán)水回水進行冷卻，提高了冷卻效果，使車間循環(huán)水回水僅通過冷卻單元即能夠降低到較為合適的溫度，盡可能地減少冷凍機組啟用的次數(shù)，達(dá)到降低能耗的目的；

3)通過冷卻塔連通管調(diào)節(jié)兩個冷卻塔之間的相對液位，避免某個冷卻塔超負(fù)荷工作，保證了裝置工作的穩(wěn)定性及使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記說明：

1—第一冷卻塔、2—第二冷卻塔、3—冷卻水池、4—車間循環(huán)水供水管、5—冷凍機組、6—板式換熱器、7—冷卻水循環(huán)水管、8—冷凍水循環(huán)水管、9—車間循環(huán)水供水管變頻增壓泵、10—冷卻水循環(huán)水管變頻增壓泵、11—冷凍水循環(huán)水管變頻增壓泵、12—車間循環(huán)水供水管電動控制閥、13—冷卻水循環(huán)水管電動控制閥、14—冷凍水循環(huán)水管電動控制閥、15—冷卻塔連通管、16—冷卻塔連通管電動控制閥、17—第一冷卻塔液位傳感器、18—第二冷卻塔液位傳感器、19—溫度傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例：

如圖1所示的一種雙系統(tǒng)循環(huán)水冷卻裝置，該裝置包括冷卻單元、冷凍單元及控制單元，冷卻單元包括分別與車間循環(huán)水回水相連通的第一冷卻塔1、第二冷卻塔2、分別與第一冷卻塔1及第二冷卻塔2相連通的冷卻水池3以及2個分別與冷卻水池3相連通的車間循環(huán)水供水管4，冷凍單元包括冷凍機組5、板式換熱器6、冷卻水循環(huán)水管7及冷凍水循環(huán)水管8，冷卻水循環(huán)水管7的一端與冷卻水池3相連通，另一端經(jīng)冷凍機組5分別與第一冷卻塔1、第二冷卻塔2相連通，冷凍水循環(huán)水管8的一端依次經(jīng)冷凍機組5、板式換熱器6后與冷凍水循環(huán)水管8的另一端相連通，車間循環(huán)水供水管4的一端經(jīng)板式換熱器6與車間循環(huán)水供水相連通。

控制單元包括設(shè)置在車間循環(huán)水供水管4上的車間循環(huán)水供水管變頻增壓泵9、設(shè)置在冷卻水循環(huán)水管7上的冷卻水循環(huán)水管變頻增壓泵10、設(shè)置在冷凍水循環(huán)水管8上的冷凍水循環(huán)水管變頻增壓泵11以及分別與車間循環(huán)水供水管變頻增壓泵9、冷卻水循環(huán)水管變頻增壓泵10、冷凍水循環(huán)水管變頻增壓泵11電連接的電氣控制器?？刂茊卧€包括設(shè)置在車間循環(huán)水供水管4上的車間循環(huán)水供水管電動控制閥12、設(shè)置在冷卻水循環(huán)水管7上的冷卻水循環(huán)水管電動控制閥13以及設(shè)置在冷凍水循環(huán)水管8上的冷凍水循環(huán)水管電動控制閥14，車間循環(huán)水供水管電動控制閥12、冷卻水循環(huán)水管電動控制閥13及冷凍水循環(huán)水管電動控制閥14分別與電氣控制器電連接。

第一冷卻塔1與第二冷卻塔2之間設(shè)有冷卻塔連通管15。冷卻塔連通管15上設(shè)有冷卻塔連通管電動控制閥16，該冷卻塔連通管電動控制閥16與電氣控制器電連接。第一冷卻塔1及第二冷卻塔2內(nèi)分別設(shè)有第一冷卻塔液位傳感器17、第二冷卻塔液位傳感器18，第一冷卻塔液位傳感器17及第二冷卻塔液位傳感器18分別與電氣控制器電連接。冷卻水池3內(nèi)設(shè)有與電氣控制器電連接的溫度傳感器19。

裝置在實際應(yīng)用時，若車間循環(huán)水所需的冷卻量較小時，則只啟用冷卻單元，不啟用冷凍單元，具體工作過程為：車間循環(huán)水回水分別進入第一冷卻塔1、第二冷卻塔2內(nèi)進行冷卻散熱，之后匯集在冷卻水池3中，根據(jù)車間循環(huán)水的需求量，通過電氣控制器控制每個車間循環(huán)水供水管4上車間循環(huán)水供水管電動控制閥12的開啟或關(guān)閉，為車間設(shè)備提供適量的車間循環(huán)水。

當(dāng)車間循環(huán)水所需的冷卻量較大時，同時啟用冷卻單元及冷凍單元，具體工作過程為：匯集在冷卻水池3中的冷卻水一部分進入冷卻水循環(huán)水管7中，對冷凍機組5中的氣態(tài)冷媒進行降溫后，返回第一冷卻塔1或第二冷卻塔2內(nèi)進行冷卻散熱，之后再循環(huán)流入冷卻水池3中；冷凍水循環(huán)水管8內(nèi)的冷凍水經(jīng)冷凍機組5中的液態(tài)冷媒汽化吸熱后溫度降低，在板式換熱器6中與車間循環(huán)水供水管4內(nèi)的車間循環(huán)水進行熱交換，對車間循環(huán)水供水管4內(nèi)的車間循環(huán)水進一步降溫，之后返回至冷凍機組5中降溫并循環(huán)利用；車間循環(huán)水供水管4中的車間循環(huán)水在板式換熱器6中被冷凍水循環(huán)水管8內(nèi)的低溫冷凍水降溫后，作為車間循環(huán)水供水，為車間設(shè)備供水。

上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。