[發(fā)明專利]循環(huán)冷卻水控制中溫的裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710755070.1
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107339905B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉東;黃驊;郭葉書;高勇;于濤;楊毅恒
• 申請（專利權(quán)）人: 南通醋酸纖維有限公司
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱交換裝置的冷媒或回水工藝參數(shù)的控制設(shè)備及其控制技術(shù)。

背景技術(shù)

熱交換裝置（或熱交換器）具有熱交換管路和外圍殼體，在熱交換管路（管程）中流動一種高溫?zé)崦剑ɑ虻蜏乩涿剑┮后w，在外圍殼體內(nèi)部與熱交換管路之間的間隙（殼程）中流動另一種低溫冷媒（或高溫?zé)崦剑┮后w，兩種液體通過熱交換管路的管壁進(jìn)行熱交換，低溫液體的溫度得以提高，高溫液體的溫度得以降低。通常技術(shù)中，要求兩種液體的溫差越大越好，才能使得熱交換效率越高。但是過大的溫差也容易造成負(fù)面影響，熱脹冷縮導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命下降，而且管路內(nèi)液體流速較低內(nèi)壁容易結(jié)垢。

專利申請?zhí)枮?014104188912的利用污氮氣降低IGCC循環(huán)冷卻水溫度的方法及裝置，通過管道將空分系統(tǒng)產(chǎn)生的污氮氣引入冷卻塔底部的換熱填料下部，并通過管道上的配氣噴嘴，使污氮氣均勻地分布在冷卻塔底部；污氮氣通過冷卻塔上下部壓差，向冷卻塔上部流動，通過換熱填料，與循環(huán)冷卻水完成逆流傳熱傳質(zhì)過程，實現(xiàn)循環(huán)冷卻水的降溫。該發(fā)明的冷卻液溫度低，容易凝結(jié)成冰水，流速較低，容易堵塞管路，只適合填料換熱方式，不適合冷凝管冷卻方式。

專利申請?zhí)枮?014103505281的發(fā)明涉及一種冷卻塔冷卻水的溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溫度傳感器(3)、溫控器、變頻器、水泵(2)、冷卻塔(4)及冷凝器(1)，所述的溫度傳感器(3)設(shè)置在水泵(2)與冷凝器(1)之間的進(jìn)水管上，所述的溫控器通過外接電路分別接通至溫度傳感器(3)和變頻器上，所述的變頻器通過電路與冷卻塔(4)中的風(fēng)機相接通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明雖涉及冷卻水的控溫方法，但并未能解釋冷卻溫度的高低對冷卻效果和冷卻裝置帶來哪些影響。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

本發(fā)明提供一種管路不宜結(jié)垢、能耗較低的循環(huán)冷卻水控制中溫的裝置及其控制方法。

技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種循環(huán)冷卻水控制中溫的裝置，按循環(huán)水流經(jīng)路線，具有依次連接的回水入口、換熱裝置A（冷卻裝置或者熱交換裝置）、中溫水出口、泵送裝置、中溫水入口、換熱裝置B（內(nèi)含加熱器或者熱交換管路）、回水出口、回流控制閥（通過閥門開合的大小控制流入回水入口的水量大小）、回水入口。回流控制閥后面另有一支路通過旁路控制閥（通過閥門開合幅度控制旁路流過水量的大小）連接中溫水出口后的管路；中溫水出口與中溫水入口之間具有測量管路中水溫的溫度計量裝置；換熱裝置B上連接有測量殼程中熱交換媒介壓力的壓力表。

經(jīng)過換熱裝置A的降溫，所得中溫水的水溫降低為32-40℃左右。經(jīng)過換熱裝置B的升溫，所得中溫水的溫度提升至50-65℃，成為回水，回水無需溫度過高，以便節(jié)約能源消耗；而且回水與中溫水的溫差較小，減少管路的熱應(yīng)力。

另有控制裝置，控制裝置通過溫度信號線連接溫度計量裝置并接受其傳送的溫度信號；控制裝置通過回流控制線連接回流控制閥并控制其閥門的開合幅度；控制裝置通過旁路控制線連接旁路控制閥并控制其閥門的開合幅度；控制裝置通過壓力信號線連接壓力表并接受其傳送的壓力信號。

換熱裝置A優(yōu)選為風(fēng)冷冷卻塔（內(nèi)含回水的噴淋裝置，與冷風(fēng)進(jìn)行有效熱交換的換熱器或填料，冷風(fēng)入口，降溫溶液儲槽—中溫水儲槽），冷卻塔配套有驅(qū)動風(fēng)冷葉片轉(zhuǎn)動的風(fēng)冷電機，控制裝置可以通過風(fēng)冷控制線連接風(fēng)冷電機，并控制其輸出功率的大小，進(jìn)而進(jìn)一步控制風(fēng)冷的能力和回流水的降溫效果。

本發(fā)明的控制方法如下：

當(dāng)溫度計量裝置測得的水溫為32-40℃時，回流控制閥維持原有開合程度，或者風(fēng)冷電機維持原有輸出功率。

當(dāng)溫度計量裝置測得的水溫為高于32-40℃時，控制裝置控制完全閉合旁路控制閥。或者控制裝置還控制風(fēng)冷電機提高輸出功率，加大抽風(fēng)能力，快速降低回流水的溫度。

當(dāng)溫度計量裝置測得的水溫為低于32-40℃時，控制裝置控制風(fēng)冷電機減低輸出功率，減小抽風(fēng)能力，緩慢降低回流水的溫度。當(dāng)溫度計量裝置測得的水溫為低于15-32℃時，控制裝置控制旁路控制閥加大開度，讓較多的回水直接泵送至中溫水入口供換熱裝置B進(jìn)行再加熱，無需經(jīng)過換熱器的熱交換再冷卻（甚至低于冷風(fēng)溫度，不可能再降溫），減少無效的能源消耗和管路負(fù)荷。或者控制裝置還控制風(fēng)冷電機減低甚至停止輸出功率，減小甚至停止抽風(fēng)，基本不再降低回流水的溫度。

當(dāng)壓力表測量的殼程壓力數(shù)據(jù)大于設(shè)計壓力時，說明熱交換媒介和回水的溫度偏高，這時控制裝置控制回流控制閥的開度增大，增加中溫水以及回水的流量。