一种利用工业低温余热制冷的冷却塔水蒸气冷凝回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用工业低温余热制冷的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，适用于利用工业中低品质余热进行吸收式制冷，且制得的冷能用于对冷却塔排气含水的深度冷凝回收，达到节水消雾的目的，实现工业节能节水消雾一体化。
【背景技术】
[0002]我国水资源形势相当严峻，技术节水亟待解决。现有冷却塔蒸发损失水量巨大，难以有效回收，基于“空气取水”的思想，通过特殊的物理过程将出塔湿热空气降温，促使其中水蒸气冷凝，达到回收。在冷却塔的生产线上必有工业余热，但低低温余热容量大、品质低，难以进行回收利用。现有的回收冷却塔排气含水的措施主要为加装干式换热器、电极等，这些方法在收水效率和经济性方面均有各自的不足。
【发明内容】
[0003]已有的利用太阳能、地热能和低低温余热制冷、制热技术，主要应用于大型商场、办公建筑和大型居民楼宇。而事实上，工业生产中余热量大，供大于求，可用于工业余热制冷或制热量大。基于这样的现实考虑，本发明提出将工业余热制冷和工业冷却塔水蒸气回收协同联合，利用工业低温余热甚至为低低温余热制取冷能，用于工业冷却塔排气含水的高效冷凝回收，实现工业深度节能节水一体化。
[0004]有鉴于此，本发明的一个目的，在于提供一种实现废弃余热吸收式制冷，并用于对冷却塔排气中水分深度冷凝回收的工业节能节水消雾一体化系统。
[0005]为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用工业低温余热制冷的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于包括:
[0006]冷却塔排气通道、冷凝水导流通道、蒸发器、余热热源载取发生器、制冷机组、纯水收集器、控制部分、工业低温余热热源和热水管道，
[0007]其中
[0008]蒸发器设置在冷却塔顶部排气装置上方，
[0009]蒸发器底部由冷凝水导流通道与纯水收集器连接，
[0010]蒸发器中的工质进出管道与制冷机组和冷能用户连接，
[0011]余热热源载取发生器与工业低温余热热源热接触，将工业低温余热热源的热量传递给制冷机组，
[0012]控制部分对蒸发器、制冷机组和余热热源载取发生器进行控制。
[0013]所述蒸发器的换热面的大小由冷却塔实际结构尺寸和排气量确定，换热器可由单个换热结构或多个换热结构综合构成；换热面可进行强化换热处理、防磨防腐处理。
[0014]所述纯水收集器中收集的水洁净度高，能直接被工业或不同用户使用。
[0015]所述余热载取发生器不仅可以从工业余热热源回收热量，还可同时利用机械能、太阳能等复合能源，且工业余热热源可为低温烟气、低温蒸汽和热水等工业低品质热源。
[0016]所述的制冷机组可选氨水吸收式制冷机或溴化锂吸收式制冷机，制冷机组制取的冷水还可提供给其他冷能用户，用户使用后产生的热水可循环回到热水管道；制冷机组的热源管路换热表面需进行防腐蚀、防磨处理。
[0017]所述蒸发器、低温余热和制冷机组采用模块化设计，控制部分可根据冷却塔运行工况对其进行控制，控制部分通过监测冷却塔排气流量和温度，对制取的冷量进行调节，保证蒸发器中的换热能充分进行。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果为:
[0019]1、该装置能够充分利用工业生产中的低品质或低低品质热源、机械能、太阳能等复合能源，不仅实现了工业生产过程中的热量充分利用，同时达到了热源综合开发利用的目的，节约了能源，降低了初始投入，具有很好的节能和环保效益。
[0020]2、与采用板式换热器进行冷凝收水的设备相比，采用氨水吸收式制冷机或溴化锂吸收式制冷机，可高效的利用热源制冷，并大幅度降低了冷却塔出口处空气的含湿量和露点温度，消除冷却塔出口处的白雾。同时达到水资源的深度回收利用，生产效率高，回收水具有较高的纯度，可直接用于工业生产等，可有效缓解供水紧张。
[0021]3、稳定性和适应性高，吸收式制冷的方式既可以在夏天使用，也可以在冬天使用，受季节影响不大；且制冷机组制取得冷能不仅用于对排气的凝水除雾，还提供给其他用户，使得制冷机组效率得到保证。系统的运行温度较低，装置内的腐蚀也得到了降低，延长了装置使用年限，降低了维护成本。
[0022]4、采用智能化控制，实现对冷却塔排气流量和温度的监测，和对制取的冷量的调节，保证蒸发器中的换热能充分进行，避免余热回收系统对生产线造成不利影响。
[0023]5、整套装置为工业余热回收、吸收式制冷与凝水除雾联合使用，推广性好，模块化结构安装方便，运行和维护简单可靠，实现了工业节能节水的一体化。
[0024]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。
【附图说明】
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[0025]图1是本发明一种利用工业低温余热制冷回收冷却塔排气含水的系统图。
[0026]附图标记:1 一冷却塔排气；2—冷凝水导流通道；3—蒸发器；4一余热热源载取发生器；5—制冷机组；6—纯水收集器；7—控制部分；8—余热热源；9一冷能用户；10—热水管道。
【具体实施方式】
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[0027]以下通过实施例结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0028]如图1所示，是根据本发明的一个实施例的利用工业低温余热制冷回收冷却塔排气含水的系统，其中，冷却塔顶部排气装置(I)上方布置有蒸发器(3)，对冷却塔排气装置(I)中含有的水分进行深度回收；冷凝下来的水经冷凝水导流通道(2)流入纯水收集器
(6);蒸发器(3)换热面中工质为冷水，由制冷机组(5)提供，经换热产生的热水再流回制冷机组(5)循环使用。
[0029]根据本发明的实施例中，制冷机组(5)可采用氨水吸收式制冷或溴化锂吸收式制冷，所需热源由余热热源载取发生器(4)提取工业低温余热热源(8)中热量，还可同时利用机械能、太阳能等复合能源。制冷机组(5)吸收的热量将蒸发器(3)中排出的热水冷却成冷水，再将冷水循环供给蒸发器(3)。
[0030]由于工业低温余热可提供的热量总量大，制冷机组(5)产生的多余冷量可被其他冷能用户使用，用户使用后的冷水产生的热水循环至热水管道(10)。
[0031]蒸发器(3)、制冷机组(5)和余热热源载取发生器⑷连接到控制部分(7);控制部分(7)通过监测冷却塔排气流量和温度，对制取的冷量进行调节，保证蒸发器(3)中的换热能充分进行，避免余热回收系统对生产线造成不利影响。
[0032]作为优选，蒸发器(3)、低温余热⑷和制冷机组(5)采用模块化设计，方便安装和量产，其中蒸发器(3)可由一块或多块换热结构构成。蒸发器(3)的换热面的大小由冷却塔结构尺寸和排气量确定。
[0033]作为优选，制冷机组(5)采用氨水吸收式制冷或溴化锂吸收式制冷，也可选用其他能利用低温热能的制冷工质进行制冷。
[0034]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，如对本发明的元件进行改变和等同替换，根据本发明的指导做出的变换以适合特殊的情况或材料，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种利用工业低温余热制冷的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于包括: 冷却塔排气通道(I)、冷凝水导流通道(2)、蒸发器(3)、余热热源载取发生器(4)、制冷机组(5)、纯水收集器(6)、控制部分(7)、工业低温余热热源(8)和热水管道(10)， 其中 蒸发器(3)设置在冷却塔顶部排气装置(I)上方， 蒸发器(3)底部由冷凝水导流通道(2)与纯水收集器(6)连接， 蒸发器中的工质进出管道与制冷机组(5)和冷能用户(9)连接， 余热热源载取发生器(4)与工业低温余热热源(8)热接触，将工业低温余热热源(8)的热量传递给制冷机组(5)， 控制部分(7)对蒸发器(3)、制冷机组(5)和余热热源载取发生器⑷进行控制。2.如权利要求1所述的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于，所述蒸发器(3)的换热面的大小由冷却塔结构尺寸和排气量确定，该换热面包括单个换热结构和/或多个换热结构综合。3.如权利要求1所述的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于，所述余热载取发生器(4)既从工业余热热源(8)回收热量，同时也采用机械能、太阳能等复合能源。4.如权利要求1或3所述的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于，所述工业余热热源(8)包括低温烟气、低温蒸汽和热水等工业低品质热源中的一种或多种。5.如权利要求1所述的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于，所述制冷机组(5)包括氨水吸收式制冷机和/或溴化锂吸收式制冷机。6.如权利要求1所述的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于，所述制冷机组(5)制取的冷水还可提供给其他冷能用户(9)，所述制冷机组(5)使用后的热水可循环回到热水管道(10) ο7.如权利要求1所述的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，其特征在于:所述蒸发器(3)、低温余热(4)和制冷机组(5)采用模块化设计，控制部分(7)可根据冷却塔运行工况对其进行控制。
【专利摘要】一种利用工业低温余热制冷的冷却塔水蒸气冷凝回收装置，包括冷却塔排气通道1、冷凝水导流通道2、蒸发器3、余热热源载取发生器4、制冷机组5、纯水收集器6、控制部分7、余热热源8、冷能用户9、热水管道10。冷却塔顶部排气装置上方设置蒸发器，含有废热的冷却塔排气装置将热量传递给进入蒸发器中的冷水，排气中含水冷凝后经冷凝水导流通道流入纯水收集器；工业低温余热热源的热量经余热热源载取发生器传递给制冷机组；后者制取出来的冷能将蒸发器中排出的热水冷却成被冷能用户使用的冷水，并将产生的热水输送回热水管道；控制部分连接蒸发器、制冷机组和余热热源载取发生器。本发明用工业低质余热作驱动力，实现低质余热的高效回收，并回收冷却塔排气含水。
【IPC分类】F28F25/10, F25B39/02
【公开号】CN105042947
【申请号】CN201510454810
【发明人】王为术, 朱晓静, 徐维晖, 穆林, 路统, 雷佳
【申请人】华北水利水电大学, 大连理工大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月29日