保温式冷却系统

1.本发明涉及冷却塔领域，具体涉及一种保温式冷却系统。


背景技术：

2.开式冷却塔，是为大型离心式冷水机组冷却水降温的装置。离心式冷水机组启动条件之一是冷却水温不低于13℃，当冷水机组启动后，冷却水温会随着运行不断升温，当水温超过32度时，开式冷却塔工作，开始给冷却水进行风冷降温，以维持水温。冷水机组停机后，冷却水在集中在冷却塔底部集水盘中，慢慢变化至当前环境温度。所以在冬季气温较低时(11月-次年3月)，离心式冷水机组停机情况下，冷却水温会慢慢降低。当静置超过一定时间，水温则会低于13℃，导致冷水机组无法再次启动。
3.现有开式冷却塔针对这种情况的解决方案是：在冷却塔集水盘侧壁上设置电加热装置，在冷水机组启动前开启电加热，直到冷却水温达标。例如公开号为cn215063857u的中国实用新型专利，公开了一种具备加热功能的冷却塔，包括塔体、喷淋泵和加热管，所述塔体顶端一侧安装有出风筒，所述塔体顶端背离出风筒的一侧安装有进风格栅，所述塔体背离出风筒的一侧靠近顶端位置处安装有输入管，所述输出管末端安装有换热管，且换热管末端安装有输出管，所述塔体内部位于换热管下方位置处安装有散热板，所述塔体内部底端安装有集水盘，所述集水盘内部底端安装有加热管，所述塔体底端靠近出风筒的一侧安装有沉水箱，所述塔体底端背离沉水箱的一侧安装有喷淋泵。
4.现有的冷却水加热方式的弊端很明显：(1)加热时间较长，通常需要十小时以上。(2)电加热装置功率大，存在安全隐患。(3)电加热位于侧壁水位以下，当水位波动或其他原因导致水位下降，电加热可能会存在干烧，增加安全风险。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于：
6.现有技术中，冷水机组启动前，冷却水加热时间长、存在安全隐患的技术问题。
7.本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
8.一种保温式冷却系统，包括冷却塔、水泵、冷水机组、循环水泵、储热水箱、太阳能板；
9.所述冷却塔中自上而下设置有分水盘、填料、集水盘，所述集水盘、水泵、冷水机组依次通过管路连通，所述冷水机组的出水端通向分水盘；
10.所述集水盘中设置有凹槽，凹槽中设置有加热装置；
11.所述循环水泵、储热水箱、集水盘之间通过管路连通，储热水箱中设置水箱加热装置，太阳能板连接至水箱加热装置。
12.本发明中的保温式冷却系统在实际应用时，水泵将冷水机组中冷凝器运行产生的热量用循环冷却水带走，泵送至冷却塔塔顶的分水盘中。分水盘中的冷却水经过盘底的小孔均匀散布到填料中，从而与空气可以大量换热。降温后的冷却水汇集到塔底的集水盘中，
通过水泵再次进入冷水机组。冷却塔集水盘底部有凹槽，位于盘底，是水位最低处。将加热装置设置在集水盘底部凹槽里，这样即使水位降低也可以保证加热装置依然被水浸泡，能够防止干烧，大大增加安全性。另外，利用太阳能采暖的方式将热量收集至储热水箱，再用循环水泵将储热水箱中的热水与集水盘中的水不断循环，达到提升冷却水温的目的。让冷水水温保持在能够满足冷水机组正常开机要求的温度，确保冷水机组能够正常运行，相对于现有技术中的加热方式，避免了加热时间长、存在安全隐患等缺陷。
13.优化的，所述冷水机组的出水端设置有管路，管路末端设置耗能起泡器；
14.所述耗能起泡器位于分水盘上方，所述耗能起泡器包括耗能筒以及位于耗能筒内部的起泡网，来自冷水机组的水经管路流向起泡网，并经耗能筒流至分水盘中。
15.冷却水在进入分水盘前首先被分流至各个支路管道末端的耗能器，来自冷水机组的水经管路流向起泡网，并经耗能筒流至分水盘中，用于降低水流冲击力，让冷却水均匀平缓地流到分水盘中。在水流经过起泡网时，对水流形成阻挡、分散作用，能够有效缓解冲击力，随后再经耗能筒进一步降低冲击力，使水流均匀平缓地流入分水盘，可将冷却水流冲击降低到安全程度，保证冷却水不溢出塔外，保证了冷水机组的稳定运行。
16.优化的，所述起泡网内部填充丝网球。
17.起泡网内部填充的丝网球能够进一步对进入的水流进行缓冲、分散，能够有效降低水流冲击力，缓冲效果较好。
18.优化的，所述耗能筒上设置有若干个六角型出水孔。
19.水流经过六角型出水孔能够有效降低冲击力，缓冲效果较好。
20.优化的，所述耗能筒、起泡网均为一端开口、一端封闭的圆筒结构，耗能筒上设置若干个出水孔，起泡网为网状结构。
21.优化的，所述耗能筒开口的一端设置有连接法兰或者螺纹，耗能筒通过连接法兰或者螺纹与管路连接。
22.优化的，所述耗能筒上设置有固定板，所述分水盘上设置有分水盘盖板，所述固定板安装在分水盘盖板上。
23.优化的，所述耗能起泡器进水的一端交叉设置有若干个耗能挡板，水流在耗能挡板的作用下能够沿s形路径流向起泡网。
24.水流进入耗能起泡器后，在耗能挡板的作用下能够沿s形路径流向起泡网，进而起到降低冲击力的作用，与起泡网以及耗能筒配合，能够尽可能实现水流冲击力的降低。
25.优化的，所述冷却塔顶部设置风机。
26.塔顶中间的风机高速运行，能够加速塔内空气流动，使得填料中的冷却水温快速降低，冷却效果较好。
27.优化的，还包括控制单元，所述集水盘中设置有温度检测元件，温度检测元件连接至控制单元，所述循环水泵由控制单元控制。
28.温度检测元件可以实时检测冷却水温，再由控制单元通过反馈的水温数值来控制循环水泵启停，让冷水水温保持在16℃左右，满足冷水机组正常开机要求。
29.本发明的优点在于：
30.1.本发明中的保温式冷却系统在实际应用时，水泵将冷水机组中冷凝器运行产生的热量用循环冷却水带走，泵送至冷却塔塔顶的分水盘中。分水盘中的冷却水经过盘底的
小孔均匀散布到填料中，从而与空气可以大量换热。降温后的冷却水汇集到塔底的集水盘中，通过水泵再次进入冷水机组。冷却塔集水盘底部有凹槽，位于盘底，是水位最低处。将加热装置设置在集水盘底部凹槽里，这样即使水位降低也可以保证加热装置依然被水浸泡，能够防止干烧，大大增加安全性。另外，利用太阳能采暖的方式将热量收集至储热水箱，再用循环水泵将储热水箱中的热水与集水盘中的水不断循环，达到提升冷却水温的目的。让冷水水温保持在能够满足冷水机组正常开机要求的温度，确保冷水机组能够正常运行，相对于现有技术中的加热方式，避免了加热时间长、存在安全隐患等缺陷。
31.2.冷却水在进入分水盘前首先被分流至各个支路管道末端的耗能器，来自冷水机组的水经管路流向起泡网，并经耗能筒流至分水盘中，用于降低水流冲击力，让冷却水均匀平缓地流到分水盘中。在水流经过起泡网时，对水流形成阻挡、分散作用，能够有效缓解冲击力，随后再经耗能筒进一步降低冲击力，使水流均匀平缓地流入分水盘，可将冷却水流冲击降低到安全程度，保证冷却水不溢出塔外，保证了冷水机组的稳定运行。
32.3.起泡网内部填充的丝网球能够进一步对进入的水流进行缓冲、分散，能够有效降低水流冲击力，缓冲效果较好。
33.4.水流经过六角型出水孔能够有效降低冲击力，缓冲效果较好。
34.水流进入耗能起泡器后，在耗能挡板的作用下能够沿s形路径流向起泡网，进而起到降低冲击力的作用，与起泡网以及耗能筒配合，能够尽可能实现水流冲击力的降低。
35.5.塔顶中间的风机高速运行，能够加速塔内空气流动，使得填料中的冷却水温快速降低，冷却效果较好。
36.6.温度检测元件可以实时检测冷却水温，再由控制单元通过反馈的水温数值来控制循环水泵启停，让冷水水温保持在16℃左右，满足冷水机组正常开机要求。
附图说明
37.图1为本发明实施例中保温式冷却系统的立体示意图；
38.图2为本发明实施例中保温式冷却系统的原理示意图；
39.图3、4为本发明实施例中耗能起泡器的立体示意图；
40.图5为本发明实施例中耗能起泡器的主视图；
41.图6为图5中a-a剖视图；
42.图7为本发明实施例中耗能起泡器的俯视图；
43.图8为图7中b-b剖视图；
44.图9为本发明实施例中起泡网的筒壁示意图；
45.图10为本发明实施例中起泡网的筒底示意图；
46.图11为本发明实施例中耗能挡板的结构示意图；
47.其中，
48.冷却塔-1；分水盘-11；填料-12；集水盘-13；加热装置-14；风机-15；凹槽-131；
49.水泵-2；
50.冷水机组-3；
51.耗能起泡器-4；耗能筒-41；起泡网-42；六角型出水孔-411；连接法兰-412；固定板-413；
52.循环水泵-5；
53.储热水箱-6；
54.太阳能板-7。
具体实施方式
55.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.如图1、2所示，一种保温式冷却系统，包括冷却塔1、水泵2、冷水机组3、耗能起泡器4、循环水泵5、储热水箱6、太阳能板7、控制单元。
57.如图1、2所示，所述冷却塔1顶部设置风机15。所述冷却塔1中自上而下设置有分水盘11、填料12、集水盘13，所述集水盘13、水泵2、冷水机组3依次通过管路连通，冷水机组3为现有技术，所述冷水机组3的出水端通向分水盘11。
58.所述冷水机组3的出水端设置有管路，管路末端设置耗能起泡器4；所述耗能起泡器4位于分水盘11上方，根据实际需求，耗能起泡器4设置若干个，均匀分布在分水盘11上方，所述耗能起泡器4包括耗能筒41以及位于耗能筒41内部的起泡网42。
59.如图3-6所示，所述耗能筒41、起泡网42均为一端开口、一端封闭的圆筒结构，耗能筒41上设置若干个出水孔，出水孔具体为六角型出水孔411。
60.如图3、4所示，所述耗能筒41开口的一端设置有连接法兰412或者螺纹，耗能筒41通过连接法兰412或者螺纹与管路连接。
61.如图3、4所示，所述耗能筒41上设置有固定板413，所述分水盘11上设置有分水盘盖板，所述固定板413安装在分水盘盖板上。
62.进一步的，如图11所示，所述耗能起泡器4进水的一端交叉设置有若干个耗能挡板43，水流在耗能挡板43的作用下能够沿s形路径流向起泡网42。
63.如图9、10所示，所述起泡网42为网状结构，如图7、8所示，起泡网42能够覆盖所有六角型出水孔411。进一步的，所述起泡网42内部填充丝网球，如钢丝球等。
64.来自冷水机组3的水经管路流向起泡网42，并经耗能筒41流至分水盘11中。所述分水盘11上均匀分布有若干个流水孔。
65.如图2所示，所述集水盘13中设置有加热装置14，加热装置14为现有技术，例如可采用电加热器。进一步的，所述集水盘13中设置有凹槽131，所述加热装置14位于凹槽131中。水泵2进水侧的管路连接至凹槽131。
66.如图1、2所示，所述循环水泵5、储热水箱6、集水盘13之间通过管路连通，储热水箱6中设置水箱加热装置，水箱加热装置可采用电加热器，太阳能板7连接至水箱加热装置。
67.所述集水盘13中设置有温度检测元件，温度检测元件可采用温度传感器，温度检测元件连接至控制单元，所述循环水泵5由控制单元控制，所述控制单元可采用plc。
68.工作原理：
69.如图1、2所示，本发明中的保温式冷却系统在实际应用时，水泵将冷水机组中冷凝器运行产生的热量用循环冷却水带走，泵送至冷却塔塔顶的分水盘中。分水盘中的冷却水
经过盘底的小孔均匀散布到填料中，从而与空气可以大量换热。降温后的冷却水汇集到塔底的集水盘中，通过水泵再次进入冷水机组。冷却塔集水盘底部有凹槽，位于盘底，是水位最低处。将加热装置14设置在集水盘底部凹槽里，这样即使水位降低也可以保证加热装置14依然被水浸泡，能够防止干烧，大大增加安全性。另外，利用太阳能采暖的方式将热量收集至储热水箱，再用循环水泵将储热水箱中的热水与集水盘中的水不断循环，达到提升冷却水温的目的。让冷水水温保持在能够满足冷水机组正常开机要求的温度，确保冷水机组能够正常运行，相对于现有技术中的加热方式，避免了加热时间长、存在安全隐患等缺陷。
70.冷却水在进入分水盘前首先被分流至各个支路管道末端的耗能器，来自冷水机组3的水经管路流向起泡网42，并经耗能筒41流至分水盘11中，用于降低水流冲击力，让冷却水均匀平缓地流到分水盘中。在水流经过起泡网42时，对水流形成阻挡、分散作用，能够有效缓解冲击力，随后再经耗能筒41进一步降低冲击力，使水流均匀平缓地流入分水盘，可将冷却水流冲击降低到安全程度，保证冷却水不溢出塔外，保证了冷水机组的稳定运行。
71.起泡网42内部填充的丝网球能够进一步对进入的水流进行缓冲、分散，能够有效降低水流冲击力，缓冲效果较好。
72.水流经过六角型出水孔411能够有效降低冲击力，缓冲效果较好。水流进入耗能起泡器4后，在耗能挡板43的作用下能够沿s形路径流向起泡网42，进而起到降低冲击力的作用，与起泡网42以及耗能筒41配合，能够尽可能实现水流冲击力的降低。
73.塔顶中间的风机高速运行，能够加速塔内空气流动，使得填料中的冷却水温快速降低，冷却效果较好。
74.温度检测元件可以实时检测冷却水温，再由控制单元通过反馈的水温数值来控制循环水泵启停，让冷水水温保持在16℃左右，满足冷水机组正常开机要求。
75.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。