[发明专利]一种带高温季补冷的闭式循环水系统

说明书

一种带高温季补冷的闭式循环水系统，它包括干湿混合表面蒸发换热器和补冷冷水机组，所述干湿混合表面蒸发换热器包括预冷管束、蒸发管束、冷却水泵、喷淋装置、除雾装置；补冷冷水机组包括循环介质压缩机、节流阀、节流阀、冷剂蒸发器和冷剂冷却器。本发明在干湿混合表面蒸发换热器单独使用不开湿式时，可适应寒冷季的循环水的冷却再生，干湿联合时可适应常温季的循环水的冷却再生，与补冷冷水机组串联时可适应高温季的循环水的冷却再生，保证循环水在各个季节的温度比较稳定。由于表面蒸发水只在气温较高时开启，年蒸发水耗很小，而闭式循环水不蒸发不浓缩，非常适用于寒冷缺水地区，高寒地区也可以将循环水换成冷冻液。

技术领域

本发明涉及一种带高温季补冷的闭式循环水系统，主要应用于空分等行业中压缩机的冷却过程。

背景技术

在空分等行业中，为节省压缩机的功耗，一般通过多级压缩、级间冷却来实现等温压缩。目前压缩机级间冷却方案是：以循环水为载热介质，通过级间冷却器对高温空气进行冷却，冷却后的空气进入下一级压缩机继续加压；吸收高温气体热量的循环水通过凉水塔进行冷却，在凉水塔中与空气进行热质交换达到降温的目的；降温后的循环水再进入级间冷却器吸收高温空气的热量，完成循环。

由于凉水塔冷却循环水是开式循环，通过蒸发大量水的汽化潜热带走高温空气的热量，导致了循环水快速浓缩劣化，补水量大，在某些水资源缺少的地区，该冷却方案不具有推行的可能性；而表面蒸发空冷器采用闭式循环，避免了循环水与环境的直接接触，在降低水泵扬程的同时，可大大减少装置的补水量。

本发明通过干湿混合表面蒸发换热器和补冷冷水机组串联的方式，将吸收高温气体热量的循环水进行二次冷却，由干湿混合表面蒸发换热器进行循环水的初冷，高温季再经过补冷冷水机组进行再冷却，干湿混合表面蒸发换热器在高温段采用与空气的干式冷却，因而大大降低了蒸发水耗，循环水没有蒸发浓缩，并可满足不同空气温度下循环水的冷却要求，从而实现节能减耗的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种带高温季补冷的闭式循环水系统，能够避免空气中杂质进入循环水系统，对循环水系统造成污染，也避免了换热器因结垢而损坏。

为了解决上述问题，本发明提供一种带高温季补冷的闭式循环水系统，它包括干湿混合表面蒸发换热器和补冷冷水机组，所述干湿混合表面蒸发换热器包括预冷管束、蒸发管束、冷却水泵、喷淋装置、除雾装置；补冷冷水机组包括循环介质压缩机、节流阀、节流阀、冷剂蒸发器和冷剂冷却器；所述被冷却单元由若干组压缩机前级、级间冷却器和压缩机后级组成；所述其他辅助装置由增压水泵、膨胀水箱和控制阀门组成。

作为优选：所述预冷管束位于蒸发管束的上方，预冷管束的输入端与膨胀水箱的输出端相连接，通过两侧进入的空气进行冷却，其输出端与蒸发管束的输入端相连接；所述蒸发管束由与冷却水进行热交换后的低温空气进行换热，与冷剂蒸发器相连接；所述冷却水泵连接于喷淋装置设置在预冷管束的下方，为循环水提供克服管路阻力损失的压力；所述除雾装置位于预冷管束的上方，去除空气中所夹带水滴。

作为优选：所述补冷冷水机组利用冷媒膨胀制冷，将循环水在冷媒蒸发器到冷却，所述冷媒压缩机加压后的高温气体输出端与冷媒冷却器输入端相连接实现冷媒的冷凝；所述节流阀、节流阀输入端连接于冷媒冷却器输出端，节流阀、节流阀输出端连接于冷媒蒸发器的输入端；所述冷媒蒸发器的输出端连接于冷媒压缩机的输出端，该冷媒蒸发器中的冷媒为R410a、R123、R134A环保型制冷剂。

作为优选：所述预冷管束的输入端与膨胀水箱的输出端相连接，蒸发管束与冷剂蒸发器相连接；冷媒蒸发器的输出端连接于增压水泵的输入端，增压水泵的输出与压缩机间冷却器的输入端相连，压缩机间冷却器的输出端连接于膨胀水箱的输入端，其中预冷管束、膨胀水箱、蒸发管束、冷剂蒸发器相连接、增压水泵、压缩机间冷却器之间形成了完整的循环水的冷却系统。

本发明具有以下特点：