[實用新型]緊湊高效雙工況冷卻塔熱回收節能裝置

無效

• 申請號: 200720128266.X
• 申請日: 2007-07-26
• 公開（公告）號: CN201096429Y
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 張憲金;王軍成
• 申請（專利權）人: 張憲金
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F24D17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型技術涉及一種工業用(化工、制藥業)或民用(食品加工業、現代建筑)中、低溫(20～50℃)冷卻塔余熱回收裝置。

背景技術

在一些化工、制藥企業為了滿足工業產品的工藝要求，常常需要通過冷卻塔排除工業廢熱。同時在一些民用領域，比如，在一些現代化建筑和食品加工企業也通常設置冷卻塔用以排除中央空調冷凝熱和食品加工冷凍、冷藏設備運行的冷凝熱。一方面，大量的未經任何處理的低品位熱能直接排放到大氣中引起環境熱污染，也同時造成能源的極大浪費。另一方面，在一些企業，由于產品工藝要求又需要較高品位的熱能。同樣，人們在日常生活中也需要大量的40-50℃的安全的穩定生活熱水和冬季供暖熱水(65℃以上)。目前，在一些余熱回收技術中只是簡單的安裝一些換熱器設備，這種熱回收方式不但體積龐大，熱回收效率低，并且受周圍環境和冷卻塔運行工況的影響，穩定性差。

發明內容

為了克服現有技術的熱回收穩定性差，使用工況窄，尤其在獲取較高溫度的熱水(65℃以上)熱回收的效率低的特點。本實用型技術提供了一種在有中低溫(20-50℃)水冷卻塔的情況下，能夠獲取穩定的55-60℃的中溫熱水和70-75℃的高溫水。并同時在夏季時，能夠部分提供建筑物干工況(15-20℃的低溫冷源)供冷。本實用新型技術是利用冷卻塔所排放低品位熱源的節能裝置。本實用新型技術的特征在于：在冷卻塔熱回收機組中采用了主、副冷凝器以及整個冷凝器換熱器的交替運行。從而形成熱回收機組的雙工況運行機制。故而在供應熱水時，能夠保證機組的正常高效運行。在熱用戶管網設計中，通過轉換閥，即可以實現快速升溫過程，又可以滿足在同一系統中不同用戶對不同水溫的要求。因此，整個節能裝置具有較高的用效率和能效比。尤其，在中央空調冷卻塔系統應用中還同時能夠提高了制冷主機的制冷效率。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

利用卡諾循環原理選取適當工質的熱機。通過消耗較少的電能從而實現：將高溫(55-80℃)熱源輸送給用戶使用端。將低溫(15-20℃)熱源一部分或全部轉移到中、低溫(20-50℃)冷卻塔，另外一部分或全部用以建筑物干工況供冷。通過這樣一個獨立的緊湊高效雙工況冷卻塔熱回收節能裝置來實現熱量轉移工作。

為實現本實用新型的目的，所述的緊湊高效雙工況冷卻塔熱回收節能裝置主要包括兩部分：雙工況熱回收機組部分和冷卻塔、熱用戶連接水系統部分。雙工況熱回收機組主要有五大構件組成：螺桿式高溫壓縮機、冷卻塔耐腐蝕全熱熱交換器、主、副冷凝器、電子膨脹閥、以及附件汽液分離器、儲液器和過濾器。冷卻塔、熱用戶連接水系統部分主要包括循環水泵、管道、控制閥門和電磁閥(電動閥)、供熱水箱或膨脹水箱。

雙工況熱回收機組部分為簡述方便以下均簡稱‘機組’。在機組的汽液分離器的工質出口管路與主、副冷凝器的入口之間的管道上接有螺桿式高溫壓縮機。在機組汽液分離器的工質入口管路與機組的電子膨脹閥的工質出口管路之間裝有耐腐蝕冷卻塔全熱熱交換器。在機組電子膨脹閥的工質的入口管道與工質儲液器的出口管路上連接設有工質過濾器。工質儲液器連接于機組過濾器的工質的入口管路與機組主、副冷凝器工質出口管路之間。冷卻塔全熱熱交換器、機組的主、副冷凝器和冷卻塔換熱器均具有兩對進出管路的熱交換器。機組耐腐蝕冷卻塔全熱熱交換器串接至帶有冷卻循環水泵的冷卻塔的冷卻循環水的進水(或回水)管路上，并同時設有帶有電動調節閥的旁通管。在旁通管與冷卻塔全熱熱交換器并聯節點前的管道閥門前處用三通管件連接，在兩個三通管件一端的管道上裝有帶有電動調節閥的干工況供冷進、回水管道。供熱循環管道部分：在機組主冷凝器的一端與供熱循環水泵相連，供熱循環水泵的回水與并聯的熱用戶和供熱水箱或膨脹水箱的回水管道相連接。副冷凝器的一端與供熱水箱或膨脹水箱進水管路相連接。在主冷凝器和副冷凝器進出口和連接管道之間設有四個電動調節閥(電磁閥)，通過轉換和控制這四個電動調節閥(電磁閥)能夠實現全熱冷凝換熱與主或副冷凝器交替換熱的轉換。達到了不同熱用戶對不同水溫的要求。為了提高中高、溫熱水的溫差，不惡化熱回收機組的工況，在主冷凝器熱水回水口安裝了分流電動調節閥(電磁閥)。再通過一個電動調節法(電磁閥)和一個溫度調節閥實現應用冷卻塔換熱器穩定機組安全運行工況。在不同的熱用戶的回水管路上還同時設置了溫度調節閥，當到達設定溫度時關閉或關小熱用戶循環水流量，以節省系統能源。