一种干式冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及冷却设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种干式冷却系统。


背景技术：

2.在生物制药企业，很多设备需要使用循环冷却水，通常都建有大型室外冷却塔及大型循环水泵及管网，白天主要供应空调制冷用冷冻水机组，及生产用水冷设备，但夜间几乎不需要空调制冷也无生产用水冷设备运行，此时全天使用大型室外冷却塔及大型循环水泵是非常不经济的，冬季就更不需要，特别是冬季室外温度达到零度以下的地区，如冷却塔及管路中水不流动，还容易结冰，冻裂室外水管及阀门，所以冬季为了节能，往往停用空调冷冻水机组、停用室外大型冷却塔及大型循环水泵，为防止室外水管及阀门冻裂，需要排空管网中的冷却循环水。
3.现有技术中，在冬季停用空调冷冻水机组以及室外大型冷却塔后，空调以外的生产用设备的冷却水需求难以满足，如果继续采用室外大型冷却塔生产成本较高，且冷却塔存在很高的安全风险，给使用循环冷却水的设备运行带来了一定难度。
4.因此，如何改变现有技术中，使用循环冷却水的设备冬季运行成本较高且安全性不佳的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种干式冷却系统，以解决上述现有技术存在的问题，降低使用循环冷却水的设备的运行成本，节约能源。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种干式冷却系统，包括：
7.风机盘管；
8.储水箱，所述储水箱与所述风机盘管的出水口相连通；
9.水冷式设备，所述水冷式设备的冷却水进口与所述储水箱相连通，所述水冷式设备的冷却水出口与所述风机盘管的进水口相连通，所述水冷式设备的冷却水出口还连接有用水设备；
10.所述储水箱利用水泵机组与所述水冷式设备的冷却水进口相连通，所述水泵机组包括水泵，当所述水泵的数量为多组时，全部所述水泵并联设置；当所述水冷式设备的数量为多组时，全部所述水冷式设备并联设置。
11.优选地，所述风机盘管与所述储水箱的内腔的顶部相连通，所述水泵机组与所述储水箱的内腔的底部相连通。
12.优选地，所述储水箱与所述水泵机组之间设置温度传感器，所述储水箱还设置有液位传感器。
13.优选地，所述水泵机组还包括第一过滤器，所述第一过滤器位于所述储水箱与所
述水泵之间，所述第一过滤器与所述水泵一一对应。
14.优选地，所述水冷式设备的冷却水进口处设置第二过滤器，所述第二过滤器与所述水冷式设备一一对应。
15.优选地，所述水泵与所述水冷式设备之间设置单向阀。
16.优选地，所述储水箱还能够与外部水源相连通，所述储水箱与所述外部水源之间设置浮球开关。
17.优选地，所述储水箱连接有排水管路，所述水冷式设备设置有排水口。
18.优选地，所述储水箱设置有冷凝水接口，所述冷凝水接口能够与空调冷凝水相连通。
19.优选地，所述储水箱与所述水泵机组之间、所述水泵机组与所述水冷式设备之间以及所述水冷式设备与所述风机盘管之间均设置有控制阀。
20.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
21.本实用新型的干式冷却系统，由水冷式设备的冷却水出口导出的温度较高的水，通入风机盘管进行冷却，冷却后得到的温度较低的水通入储水箱中，储水箱中的水通过水泵机组顺利输送至水冷式设备的冷却水进口，从而实现水冷式设备的冷却，保证水冷式设备的正常运行。本实用新型利用风机盘管实现冷却水降温，降低了系统能耗，本实用新型的水冷式设备的冷却水出口还连接有用水设备，进一步提高能源利用率，且风机盘管采用干式冷却，避免了设备出现冻裂的风险，提高了水冷式设备的运行安全系数。还需要说明的是，本实用新型利用水泵机组实现储水箱与水冷式设备的冷却水进口相连通，保证系统的正常工作，在实际应用中，水泵机组中的水泵以及水冷式设备均可设置多组，以使本实用新型的干式冷却系统能够适应各种作业需求，提高系统的适应性。另外，本实用新型的干式冷却系统还将其他大型空调的低温冷凝水引入储水箱作为补水水源，进一步提高了该系统的综合节能效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型的干式冷却系统的示意图。
24.其中，1为风机盘管，2为储水箱，3为水冷式设备，4为用水设备，5为水泵机组，6为水泵，7为温度传感器，8为液位传感器，9为第一过滤器，10为第二过滤器，11为单向阀，12为排水管路，13为排水口，14为控制阀，15为冷凝水接口。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的目的是提供一种干式冷却系统，以解决上述现有技术存在的问题，降低使用循环冷却水的设备的运行成本，节约能源。
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
28.请参考图1，图1本实用新型的干式冷却系统的示意图。
29.本实用新型提供一种干式冷却系统，包括风机盘管1、储水箱2以及水冷式设备3，其中，储水箱2与风机盘管1的出水口相连通；水冷式设备3的冷却水进口与储水箱2相连通，水冷式设备3的冷却水出口与风机盘管1的进水口相连通，水冷式设备3的冷却水出口还连接有用水设备4；储水箱2利用水泵机组5与水冷式设备3的冷却水进口相连通，水泵机组5包括水泵6，当水泵6的数量为多组时，全部水泵6并联设置；当水冷式设备3的数量为多组时，全部水冷式设备3并联设置。
30.本实用新型的干式冷却系统，由水冷式设备3的冷却水出口导出的温度较高的水，通入风机盘管1进行冷却，冷却后得到的温度较低的水通入储水箱2中，储水箱2中的水通过水泵机组5顺利输送至水冷式设备3的冷却水进口，从而实现水冷式设备3的冷却，保证水冷式设备3的正常运行。本实用新型利用风机盘管1实现冷却水降温，降低了系统能耗，本实用新型的水冷式设备3的冷却水出口还连接有用水设备4，进一步提高能源利用率，本实用新型的储水箱2还设有冷凝水接口15，补充低温空调冷凝水，进一步提高能源的综合利用率，且风机盘管1采用干式冷却，避免了设备出现冻裂风险，提高了水冷式设备3的运行安全系数。还需要说明的是，本实用新型利用水泵机组5实现储水箱2与水冷式设备3的冷却水进口相连通，保证系统的正常工作，在实际应用中，水泵机组5中的水泵6以及水冷式设备3均可设置多组，相应地，风机盘管1也可设置多组，以使本实用新型的干式冷却系统能够适应各种作业需求，提高系统的适应性，合理利用能源。还需要说明的是，实际应用中，可将风机盘管1设置于室内靠近室外通风口处，以增强风机盘管1的工作效率。
31.其中，风机盘管1与储水箱2的内腔的顶部相连通，水泵机组5与储水箱2的内腔的底部相连通，保证储水箱2内的水能够顺利经水泵机组5输入水冷式设备3。
32.为了便于监测系统的工作状态，储水箱2与水泵机组5之间设置温度传感器7，用于检测储水箱2的出水温度，储水箱2还设置有液位传感器8，方便操作人员及时监测储水箱2内水位。
33.具体地，水泵机组5还包括第一过滤器9，第一过滤器9位于储水箱2与水泵6之间，第一过滤器9能够对储水箱2的出水进行过滤，避免堵塞、损伤水泵6，第一过滤器9与水泵6一一对应，实际应用中，可根据系统运行选择合适数量的水泵6。
34.相应地，水冷式设备3的冷却水进口处设置第二过滤器10，对水体进行二次过滤，第二过滤器10与水冷式设备3一一对应。
35.更具体地，水泵6与水冷式设备3之间设置单向阀11，避免水体倒流。
36.其中，储水箱2还能够与外部水源相连通，当用水设备4用水量较大时，储水箱2与外部水源之间设置浮球开关，便于控制，与液位传感器8相配合，当储水箱2内水位低于一定程度时，外部水源及时补充，保证系统正常运行。
37.另外，储水箱2连接有排水管路12，便于排出储水箱2内残余的水，水冷式设备3设置有排水口13，同样作排水用，方便系统的清洁维护，提高操作便捷性。
38.在本具体实施方式中，用水设备4为卫浴设备，由水冷式设备3导出的温度较高的水输送至用水设备4，可用于浴室洗澡或取暖器用，合理利用能源，提高能源利用率。
39.进一步地，储水箱2与水泵机组5之间、水泵机组5与水冷式设备3之间以及水冷式设备3与风机盘管1之间均设置有控制阀14，提高系统可控程度。
40.除此之外，储水箱2还能够与空调冷凝水相连通，具体地，储水箱2设置有冷凝水接口15，冷凝水接口15能够与空调冷凝水相连通。夏季室外空气湿度相对较大，当空调运行时，空调冷凝水量较大，且水质较好，除收集用于器皿清洗、锅炉软化用水外，因其温度较低，约10℃，也可以直接用于储水箱2补水。在本具体实施方式中，将一台病毒区全排大型空调排放的冷凝水由冷凝水接口15引入储水箱2中，进一步提高了能源的综合利用率。
41.具体地，若室外温度t1＝35℃，相对湿度q1＝80％，洁净厂房内控制在t2＝20℃，相对湿度q2＝60％以内，大气压p＝0.1mpa，ps为相应饱和蒸汽分压查表可得。每立方米空气水含量公式d＝0.622
×q×
ps/(p-q
×
ps)可计算出：室外d1＝31.4g、室内d2＝10.3g，空调每送一立方米空气，冷凝器除湿量
42.δd＝d1-d2＝21.1g
43.以此台80000m3/h的病毒区全排空调为例，每小时产生冷凝水
44.v＝21.1
×
80000＝1688kg
45.在此情况下该空调可以将为干式冷却系统提供10℃、1.688m3/h的补水，若补入到30℃水箱中，热交换后可以补充冷量
46.q＝mcδt
47.＝1688kg/h
×
1kcal/kg℃
×
(30℃-10℃)
48.＝33960kcal/h
49.当然，上例计算是夏季湿热天气条件下空调的冷凝水补充冷量的情况。这里需要说明的是，夏季通常气温较高、空气湿度较大，空调的冷凝水量也较大；同时，干式冷却系统在夏季的冷却效率，因气温、水温均较高而有所下降，此时有一定的冷凝水为其补充冷量，对于该系统是十分有利也是十分必要的。而到了冬季，气温低、空气较为干燥，空调的冷凝水量很少；不过此时气温、水温均较低，干式冷却系统的冷却效率较高，并不需要空调的冷凝水为该系统补充冷量。
50.下面通过具体的实施例，对本实用新型的干式冷却系统，进行进一步地解释说明。
51.实施例一
52.1.1水冷式设备3的冷却水消耗量
53.水冷式设备3以空压机为例，在本具体实施例中为两台阿特拉斯aq37-10型水润滑无油水冷式空气压缩机，其进水口温度介于20℃与40℃之间，供水压力为0.3mpa-0.5mpa，进出水温差为10℃时，每台设备冷却水流量为60l/min，则每小时用水量：
54.m＝2
×
60
×
60＝7200l＝7200kg＝7.2m355.1.2产热量
56.取水热容量c＝1kcal/kg℃
57.则其每小时产热量q1＝mcδt
58.＝7200kg
×
1kcal/kg℃
×
10℃
59.＝72000kcal
60.2.1水泵6选配
61.流量q＝7.2m3/h
62.扬程h＝42m，对应压力约0.4mpa
63.可选流量8m3/h、扬程42m、型号为byd8-50的离心水泵，配ye2-2.2型功率2.2kw电机。
64.2.2风机盘管1的选配
65.采用制冷交换量大于80000kcal的双联直径19mm、厚度0.8mm的紫铜管作为风机盘管1的散热盘管，配风量7700m3/h/0.55kw风扇两台，总功率1.1kw，压力降0.09mpa。
66.3节能对比
67.3.1本实施例的干式冷却系统
68.水冷式空压机连接的干式冷却系统，干式冷却系统设置于室内，干式冷却系统的总功率：
69.p＝2.2+1.1＝3.3kw，每小时耗电3.3度，运行一天耗电79.2度，约80元。上述干式冷却系统含2m3不锈钢水箱作为储水箱2，配管路、阀门、控制器等总采购制作成本48000元。
70.3.2使用现有技术中的室外冷却塔
71.室外冷却塔由流量为900m3/h的冷却塔、4kw风扇6个，75kw的水泵3台、循环管道构成，如果其他水冷设备不用，只是供空压机，至少要开启一台75kw的水泵，使用一台4kw风扇，使用变频控制只是50％速度运转，总功率约40kw，每天耗电40
×
24＝960度，约1000元。
72.由此可见，根据具体情况本实施例的干式冷却系统，节能效果显著。每天节约920元，两个月即可收回投资成本。
73.本实用新型的干式冷却系统，采用非接触式风冷的风机盘管1为回流热水冷却降温，水冷却后进入储水箱2，再由水泵机组5供给到水冷式设备3，本实用新型的干式冷却系统，有效解决了水冷式设备3冬季运行成本较高的问题，且干式冷却避免了现有技术中冷却塔冻裂损伤的问题，提高了系统运行安全系数。
74.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。