[发明专利]一种节能的冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热器热能综合利用领域，具体说是一种节能的冷却方法。

背景技术

中国北方冬季时间长，环境温度低。由于化工行业尤其多晶硅行业，在其生产的全过程中，需要耗用大量冷却水进行冷却。为了响应国家节能减排要求，各多晶硅企业不断追求或研发新技术，降低改良西门子法生产成本，缩小与国际先进厂家的能源利用率差距。如何降低生产过程中能耗，已经成为各多晶硅企业越来越重视的课题。在多晶硅生产中，提纯、尾气回收等工序需要采用循环水进行冷却。现有的工艺一般是将此温度较高物料采用循环水冷却器直接冷却，然后进入后续换热设备进行处理。由于如此高的换热温度导致换热器耗水量大，容易结垢堵塞，容易腐蚀泄露等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能的冷却方法，适用于北方气候条件、低能耗、能够连续化生产多晶硅物料、可调温的节能降耗的冷却方法，可延长系统运行时间；以此克服现有多晶硅物料换热器能耗高、易结垢堵塞、易腐蚀泄漏、检维修困难、温度不易控制的问题。

本发明的技术方案是：一种节能的冷却方法，使用由一风冷换热器，串联一水冷换热器，并在这两个换热器上，各并联一个旁通阀的组合装置；根据环境温度的不同，可对物料进行全水冷、风冷加水冷、或全风冷的冷却方式。

在夏季时，先利用风冷换热器对物料进行冷却，当物料温度冷却到50℃时，再接入冷却水换热器进行冷却，冷却物料到所需温度。

在冬季时，关闭冷却水换热器，仅用风冷换热器对物料进行换热，达到工艺要求的物料温度。

本发明的优点和有益效果在于，

（1）用水量少、维护简单，是能节约能耗的换热方法。

（2）空冷器加水冷换热器的组合，可根据夏季和冬季环境温度的不同，进行组合。通过这种组合，结合北方平均气温低于15℃的月份，可以实现每年较现有工艺节约用水40%以上，进而为减缓全球变暖起到积极作用。

具有调节温度幅度大（可适用于32-250℃范围内物流的冷却），且结合精细化操作可以实现温度控制在目标温度±1℃内，且操作简易等优点。

（3）本发明所提出换热器增加旁通的方法，不仅对检修设备的需要，还可以通过旁通组合实现对被冷却介质流量的精准控制。

（4）本发明所提出的换热器的组合方法，可以全水冷、空-水冷、全空冷三种操作模式，具有调节温度幅度大（可适用于32-250℃范围内物流的冷却），且结合精细化操作可以实现温度控制在目标温度±1℃内，且易操作。

附图说明

本发明的优点，从结合下面附图的描述中将变得明显和容易理解。

图1是本发明一种节能的冷却方法的实施例的示意图。

1－旁通阀门，2－风冷换热器，3－水冷换热器，4－旁通阀门；图中箭头所指是物料运行方向。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本发明作进一步说明：

图1是本发明一种节能的冷却方法的实施例示意图。

从图可以看出：一种使用风冷换热器2加水冷换热器3，并且对这两个换热器2、3各并联一个旁通阀1、4的组合装置；根据环境温度的不同，对物料可进行或全水冷、或风冷-水冷、或全风冷，三种不同的冷却组合方式。

在夏季时，先利用风冷换热器2对物料进行冷却，当物料温度冷却到50℃时，再接入冷却水换热器3，冷却物料到所需温度。

在冬季时，关闭冷却水换热器3，仅使用风冷换热器2对物料进行换热，达到工艺生产要求的物料温度。

也可仅仅使用冷却水换热器3的普通冷却方式。

一个节能的冷却方法的具体实施例：根据生产现场场地条件，装置可以为水平布置，可以为竖直布置（即空冷器放置在水冷器上方）。在夏季时先利用空冷器对物料进行冷却，被冷却物料通过风冷换热器2进行初步冷却，温度冷却到50℃时，再接入冷却水换热器3进行再次冷却，温度进一步降低，达到工况正常运行要求。

在冬季运行中，由于环境温度很低，北方平均气温低于15℃的月份，物料通过风冷换热器冷却，就可满足工况要求，此时关闭旁通阀门4。

另外，当风冷换热器2、冷却水换热器3出现故障时，可以启用旁通阀门1、4进行换热器切除，而不会导致生产流程的中断。同时，旁通阀门1、4可以进行流量的调节，来满足对温度的精准控制。

通过以上的组合，结合，可以实现每年较现有工艺节约用水40%以上，进而为减缓全球变暖起到积极作用。