[發(fā)明專(zhuān)利]空冷制備7℃水的方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210412295.4
• 申請(qǐng)日: 2012-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102914179A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周慧;陶立新
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 新特能源股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F28D1/04
• 分類(lèi)號(hào): F28D1/04
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及7℃冷凍水的制備領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種在外界氣溫為0~2℃以下利用空冷技術(shù)制備7℃冷凍水的方法及相關(guān)裝置。?

背景技術(shù)

隨著工業(yè)生產(chǎn)的擴(kuò)大規(guī)模化，7℃冷凍水的使用需求逐漸增大。目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用制冷機(jī)進(jìn)行制備，現(xiàn)有技術(shù)是一種應(yīng)用廣泛、較為成熟的技術(shù)。對(duì)于0℃以上的制冷需求，溴化鋰吸收式制冷機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，具有穩(wěn)定運(yùn)行、效率高，自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。?

原先系統(tǒng)的工藝路線(xiàn)是將12℃的冷凍水回水通過(guò)機(jī)泵升壓后輸送至溴化鋰吸收式制冷機(jī)，通過(guò)制冷機(jī)中冷劑的蒸發(fā)吸熱作用，實(shí)現(xiàn)降溫目的。將所制備的7℃冷凍水再輸送至冷量需求端，完成熱交換后，7℃冷凍水溫度上升至12℃，再將12℃的冷凍回水輸送至制冷機(jī)進(jìn)行降溫處理，系統(tǒng)中7℃冷凍水如此循環(huán)使用。溴化鋰吸收式制冷機(jī)雖然避免了電動(dòng)制冷機(jī)的高額電耗，將電耗量降低81.10%，但是機(jī)組耗能大：在發(fā)生器中需要大量的熱源（如低壓蒸汽、蒸汽冷凝液等）以及在冷凝器中需要大量的冷源（如循環(huán)水），完成制冷過(guò)程，與工業(yè)中“降低生產(chǎn)成本及節(jié)約能源”的發(fā)展宗旨仍存在有較大的改進(jìn)空間。?

空冷技術(shù)始于20世紀(jì)30年代，最初應(yīng)用于電廠發(fā)電機(jī)組，它是一種利用空氣對(duì)高溫水(或排汽)進(jìn)行間接熱交換的技術(shù)。它具有不需要水源，適用于高溫、高壓的工藝條件，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。隨著水資源和能源的匱乏以及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)水、節(jié)能、無(wú)污染的空氣冷卻器將得到更廣泛的應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服溴化鋰吸收式制冷機(jī)能耗大的不足，在外界0~2℃以下的低溫條件下利用空冷技術(shù)制備7℃水達(dá)到節(jié)約能源降低生產(chǎn)成本的效果。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明一種節(jié)能技術(shù)用于制備7℃冷凍水，即在外界0~2℃的低溫條件下引用空冷技術(shù)制備7℃冷凍水。?

本發(fā)明是在外界氣溫達(dá)0~2℃以下時(shí)，利用外界低溫空氣與12℃冷凍回水進(jìn)行熱交換制備7℃冷凍水以取代現(xiàn)有高耗能的溴化鋰吸收式制冷機(jī)制冷技術(shù)，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。本發(fā)明的系統(tǒng)工藝路線(xiàn)是將12℃的冷凍水回水輸送至空冷換熱器，利用0~2℃以下的外界低溫空氣與經(jīng)泵提壓后的冷凍回水間接換熱，制備7℃的冷凍水，再將7℃冷凍水輸送至冷量需求端，完成熱交換后，7℃冷凍水溫度上升至12℃，再將12℃的冷凍回水輸送至空氣熱交換器進(jìn)行降溫處理，在系統(tǒng)中7℃冷凍水如此循環(huán)使用此外。在該過(guò)程中，用空冷方式制備7℃冷凍水，完全取代溴化鋰吸收式制冷機(jī)制冷，避免溴化鋰吸收式制冷機(jī)大量的熱源及冷源消耗的運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)在外界氣溫較低的條件下，降低制備7℃冷凍水生產(chǎn)成本的目的。根據(jù)上述方法設(shè)計(jì)的制冷裝置具有空冷熱交換器，變頻風(fēng)機(jī)、冷凍水出口溫度傳感器、冷凍水緩沖罐、冷凍水機(jī)泵組成，用戶(hù)的12℃冷凍回水通過(guò)管道與冷凍水緩沖罐出口連接，冷凍水緩沖罐出口通過(guò)管道與冷凍水機(jī)泵入口連接，冷凍水機(jī)泵出口通過(guò)管道和控制閥與空冷熱交換器管程入口連接，空冷熱交換器管程出口通過(guò)管道7℃冷凍水用戶(hù)連接，變頻風(fēng)機(jī)通過(guò)管道與空冷熱交換器的散熱空間入口連接，在空冷熱交換器管程出口裝有冷凍水出口溫度傳感器，冷凍水出口溫度傳感器與變頻風(fēng)機(jī)的變頻器電信號(hào)連接。?

進(jìn)一步地，冷凍水機(jī)泵出口通過(guò)管道和控制閥還與溴化鋰吸收式制冷機(jī)入口連接，溴化鋰吸收式制冷機(jī)出口通過(guò)管道與7℃冷凍水用戶(hù)連接。?

由于空氣比熱較低，為實(shí)現(xiàn)傳熱過(guò)程，需保障空氣換熱器的散熱面積，通過(guò)散熱器的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)換熱效果。空氣換熱器由多段冷卻段及備用冷卻段組成，且采用傳熱效果較好的翅片式散熱器。12℃的冷凍回水走空冷換熱器的管程，外界低溫的空氣通過(guò)空冷換熱器散熱面。為了提高冷卻效率，可在空冷熱交換器底部增加風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，且在空冷換熱器冷凍水路出口設(shè)定溫度傳感器，將風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)停止與此溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聯(lián)鎖控制，滿(mǎn)足7℃水的制備需求。為了節(jié)約能耗，對(duì)風(fēng)機(jī)的電機(jī)增加變頻器進(jìn)行控制。?