CN107990456A - 一种换热机组系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种换热机组系统，所述冷冻机热源管的进口及出口分别与车间设备冷却液的出口及入口连接，所述冷冻机的冷源管的进口和出口分别与冷却塔的出口和进口连接，其特征在于，至少有一个所述冷冻机的热源管的进口连有可开闭的预冷单元。与现有技术相比，本发明利用原系统冷冻机，利用天然冷源，降低冷冻机负荷，降低耗电量；且通过PLC控制器控制参与换热的冷冻机数量或板式换热器数量，自动化程度高，且冷量能够得到充分利用。
Description
技术领域
本发明涉及冷却技术领域，具体涉及一种换热机组系统。
背景技术
在石油、化工、冶金、电力等领域，常会用到换热器，将生产过程中产生的热量及时移走，以免热量累积发生危险。当换热流量较大时，常用多台换热器共同完成换热，如图1所示：车间内设有多台并联设置的冷冻机，每台冷冻机相当于一台换热器，用于车间设备冷却的冷却液在流出设备时温度较高，分成多股并分别进入每一台冷冻机中，在冷冻机中与来自冷却塔的冷却液进行热交换，然后重新汇集去给车间设备降温。这套换热机组最大的缺陷就是调节不够灵活，无法适应环境温度的改变以及来自于设备冷却液流量的改变，造成能量的浪费，或者无法满足换热需求。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能耗低的换热机组系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：所述冷冻机热源管的进口及出口分别与车间设备冷却液的出口及入口连接，所述冷冻机的冷源管的进口和出口分别与冷却塔的出口和进口连接，至少有一个所述冷冻机的热源管的进口连有可开闭的预冷单元。本发明通过设置可开闭的预冷单元，实现预冷和冷冻机直接换热之间的切换，而且根据需要，在一个或多个甚至全部的冷冻机上设置预冷单元，根据需要打开相应数量的预冷单元，使得整个系统既能满足冷冻的需求，又不会造成冷量的浪费。
所述的预冷单元为板式换热器，所述板式换热器A侧的入口和出口均与进入冷冻机A侧进口的冷冻水回水管连接，并在板式换热器A侧的入口管路、出口管路以及冷冻水回水管上位于板式换热器A侧的入口管路和出口管路之间部分的管路上均设有电动阀，所述板式换热器B侧的入口和出口分别与冷却塔的出口和进口连接。
与所述板式换热器B侧连接的冷却塔和与所述冷冻机B侧相连的冷却塔结构相同，包括一台风机及一个填料塔，进行热交换的冷却液从填料塔的塔顶进入，在风机作用下降温。通过风冷进行冷却水的散热，成本低，通过填料塔则是为了增加冷却水的换热面积，提高冷却效率。
所述填料塔与板式换热器B侧入口或冷冻机B侧入口的连接管路上设有变频式离心增压泵。设置离心增压泵，使得冷却水能完成循环。
每个所述冷冻机A侧入口均设有电动阀和变频式离心增压泵。设置电动阀，可以根据需求选择冷冻机的工作台数，进一步提高冷量的利用率；设置离心增压泵，使得冷冻水有足够的动力完成循环。
所述系统包括一个用于控制电动阀开闭的PLC控制器，与所述冷冻机A侧出口连接的冷冻水供水管上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器连接。通过温度控制器来感应冷量的需求，并通过PLC控制器控制电动阀的开闭，从而控制参与换热的冷冻机数量或板式换热器数量，自动化程度高。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：
(1)利用原系统冷冻机，利用天然冷源，降低冷冻机负荷，降低耗电量；
(2)通过PLC控制器控制参与换热的冷冻机数量或板式换热器数量，自动化程度高，且冷量能够得到充分利用。
附图说明
图1为现有的换热机组系统的连接示意图；
图2为本发明换热机组系统的连接示意图。
其中，1为冷冻机，2为板式换热器，3为冷却塔，4为离心增压泵，5为电动阀，6为温度传感器，LDS为冷冻水供水管，LDH为冷冻水回水管，LQS为冷却水管路。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种换热机组系统，其结构如图2所示，包括四个并联的冷冻机1，冷冻机1的热源管的进口与车间设备冷却液的出口通过冷冻水供水管LDH连接，冷冻机1的热源管的出口与车间设备冷却液入口通过冷冻水回水管LDS连接，冷冻机1的冷源管的进口和出口分别与冷却塔3的出口和进口通过冷却水管路LQS连接，其中，有一个冷冻机1的热源管的进口连有可开闭的预冷单元。
预冷单元为板式换热器2，板式换热器2管程的入口和出口均与进入冷冻机1管程进口的冷冻水回水管LDH连接，并在板式换热器2管程的入口管路、出口管路以及冷冻水回水管LDH上位于板式换热器2管程的入口管路和出口管路之间部分的管路上均设有电动阀5，板式换热器2壳程的入口和出口分别与冷却塔3的出口和进口连接。
与板式换热器2的B侧连接的冷却塔3和与冷冻机1的B侧相连的冷却塔3结构相同，包括一台风机及一个填料塔，进行热交换的冷却液从填料塔的塔顶进入，在风机作用下降温。填料塔与板式换热器2的B侧入口或冷冻机1的B侧入口的连接管路上设有变频式离心增压泵4。
每个冷冻机1的A侧入口均设有电动阀5和变频式离心增压泵4。系统包括一个用于控制电动阀5开闭的PLC控制器，与冷冻机1的A侧出口连接的冷冻水供水管上设有温度传感器6，温度传感器6与PLC控制器连接，图2中未画出PLC控制器。
本系统的工作原理如下：根据当前工厂的冷冻水需求，在室外环境温度较低的情况下(低于15℃)，冷却塔内的冷却水通过变频离心增压泵流经板式换热器与同样流经板式换热器的冷冻水回水进行换热，冷却水带走冷冻水热量达到降低冷冻水温度的目的。而后携带大量热量的冷却水流至填料塔，在风机的作用下，与大气进行强制的潜热与显热对流交换，大气带走大量冷却水热量，达到冷却水降温目的。已被降温的冷却水循环流入板式换热器。
从车间用能末端回流的冷冻水在板式换热器处被冷却水降温后回流至冷冻机组进行二次制冷，在此进入车间用能末端形成闭式循环。
Claims (6)
1.一种换热机组系统，该系统包括多个并联的冷冻机，所述冷冻机热源管的进口及出口分别与车间设备冷却液的出口及入口连接，所述冷冻机的冷源管的进口和出口分别与冷却塔的出口和进口连接，其特征在于，至少有一个所述冷冻机的热源管的进口连有可开闭的预冷单元。
2.根据权利要求1所述的一种换热机组系统，其特征在于，所述的预冷单元为板式换热器，所述板式换热器A侧的入口和出口均与进入冷冻机管程进口的冷冻水回水管连接，并在板式换热器A侧的入口管路、出口管路以及冷冻水回水管上位于板式换热器A侧的入口管路和出口管路之间部分的管路上均设有电动阀，所述板式换热器B侧的入口和出口分别与冷却塔的出口和进口连接。
3.根据权利要求2所述的一种换热机组系统，其特征在于，与所述板式换热器B侧连接的冷却塔和与所述冷冻机壳程相连的冷却塔结构相同，包括一台风机及一个填料塔，进行热交换的冷却液从填料塔的塔顶进入，在风机作用下降温。
4.根据权利要求3所述的一种换热机组系统，其特征在于，所述填料塔与板式换热器B侧入口设有变频式离心增压泵。
5.根据权利要求1所述的一种换热机组系统，其特征在于，每个所述冷冻机管程入口均设有电动阀和变频式离心增压泵。
6.根据权利要求2或5所述的一种换热机组系统，其特征在于，所述系统包括一个用于控制电动阀开闭的PLC控制器，与所述冷冻机管程出口连接的冷冻水供水管上设有温度传感器，所述温度传感器与PLC控制器连接。
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