[發明專利]用于在次級回路中提供冷卻介質的方法

在審

• 申請號: 201380022036.3
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN104246418A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: R·科姆帕;M·弗爾斯特;A·沃爾特
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00;F28B9/06;F28D15/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于在次級回路中提供具有受控的供給溫度的冷卻介質的方法，其中，次級回路中的冷卻介質吸收來自一個或多個過程冷卻器/工藝冷卻器(Prozesskühlern)的熱量，然后在流回到過程冷卻器之前將熱量釋放到主回路中的主水中。此外，本發明涉及用于實施根據本發明的所述方法的設備，其中該設備包括在次級回路中的一個或多個過程冷卻器以及流向過程冷卻器的流路中的至少一個溫度傳感器。

背景技術

在許多工程工藝中，需要從裝置或設備的部件去除熱量。為此，經常使用主水，特別是在大規模工藝過程的情況下，主水可利用回流冷卻水、河水或海水。從過程控制的角度考慮，需要裝置或設備的部件在盡可能恒定的溫度下冷卻。從安全和環境保護的角度考慮，例如在泄漏事件中，必須避免可能有害的物質進入天然水體。這些要求可通過主水不與待冷卻的裝置直接接觸來滿足，但是在封閉的中間回路、也稱為次級回路中使用冷卻介質。冷卻介質根據相應的要求來選擇。常見的冷卻介質是水，冷卻介質的其它例子包括乙二醇-水混合物或甲醇。

次級回路中的冷卻介質在限定的供給溫度下流入一個或多個工藝冷卻器并在那里吸收來自工藝過程的熱量，其中，所述冷卻介質被加熱。為了使冷卻介質回到所需的供給溫度，冷卻介質被供給至一個或多個換熱器，冷卻介質在所述換熱器中由主水冷卻。主水例如回流冷卻水、河水或海水的回路被指定為主回路。相應地，在其中通過主水冷卻所述冷卻介質的換熱器被稱為主換熱器。

將冷卻系統分成主水流動通過的主回路與冷卻介質流動通過的次級回路是一種成熟的技術，并提供了許多優點。在裝置或過程冷卻器發生泄漏的情況下，雖然有害的物質可能進入冷卻介質，但主回路中的主水保持被保護而不受污染。此外，由于次級回路是閉合的，設備中的過程冷卻器與直接通過河水冷卻的情況相比結垢較少。

這種方法還使得能將流向過程冷卻器的供給溫度不依賴于主水中由于白天的時間和季節發生的變化而設定在所需的值。通常，主換熱器在數量和尺寸方面設計成使得它們可以在高負荷情況下從冷卻介質提取足夠的熱量。對于高負荷情況的定義，假定的狀態是進入換熱器的冷卻介質與引入的主水之間的溫度差具有所限定的最小容許值。在引入的冷卻介質具有給定的值時，這為引入的主水給出最大容許值。在中歐，高負荷情況因此通常發生在夏季的月份中，其中河水可以達到例如28℃或更高的溫度。

與此相反，低負荷情況指的是當進入主換熱器的冷卻介質與引入的主水之間的溫度差的值很高。在中歐，這種情況通常出現在冬季的月份中，其中河水的溫度下降，例如下降到4℃或更低。此外，低負荷情況被認為是當僅有非常少的熱量需要從次級回路中的冷卻介質轉移到主水時，例如當設備不以最大能力運行，或完全停機時，這樣，在主冷卻器中，從冷卻介質轉移到主水的熱量較少。在這些情況下，為了使流向過程冷卻器的流路中的冷卻介質的供給溫度保持在與高負荷情況下相同的值，通常使流向主換熱器的主水的流速降低。

這種方法的缺點在于，在低負荷情況下，由于低的流速，在主水側的主換熱器容易結垢。此外，借助于流向主換熱器的主水供給流對通向過程冷卻器的供給溫度的控制是遲緩的。

發明內容

本發明的目的是提供用于所討論的冷卻類型的方法，其中，所述主換熱器的結垢能夠減少，向過程冷卻器的供給溫度可以快速且穩固地控制。

該目的通過根據本發明在權利要求1中所述的方法以及通過根據本發明在權利要求7中所述的設備來實現。本發明的優選實施例分別在從屬權利要求2至6和8中限定。

在根據本發明的用于在次級回路中提供具有可控的供給溫度的冷卻介質的方法中，次級回路中的冷卻介質吸收來自一個或多個過程冷卻器的熱量，然后在流回到過程冷卻器之前將熱量釋放入向主回路中的主水。設有至少兩個主換熱器用于冷卻所述冷卻介質。在過程冷卻器的出口下游和主換熱器的入口上游，在次級回路中分支出旁通管路，用于繞過主換熱器。旁通管路連通到從主換熱器到過程冷卻器的次級回路的管路中。根據本發明，在次級回路中流向過程冷卻器的供給溫度經由旁路流的調節來控制。“供給溫度”在這里和下文中指的是在次級回路中的流向過程冷卻器的流路中冷卻介質的溫度。“流向過程冷卻器的流路”指的是次級回路的位于旁通管路到次級回路的入口與第一過程換熱器之間的部段。“回流段”指的是次級回路的位于從至少一個過程換熱器的出口與旁通管路的分支之間的部段。在多個過程換熱器的情況下，“回流段”指的是次級回路的位于從過程換熱器的出口管路接頭與旁通管路的分支之間的部段。