[发明专利]一种可控温的干湿-开闭集成式冷却塔系统

说明书

技术领域

本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种集干式和湿式于一体，开式和闭式于一体，冷却水供水温度可调控的可全年运行的新型高效冷却塔系统。

背景技术

冷却塔作为一种与周围空气进行热交换的冷却设备，目前主要应用于空调制冷及工业冷却领域。空调制冷系统多采用开式湿式的冷却塔将冷凝器的热量散发到空气中，且一般只在夏季运行，虽然能达到充分的热湿交换效果，但考虑到喷淋水的防冻问题，不适合在我国北方冬季运行。冷却塔在工业中亦有若干的应用领域，如电力、化工和冶金等行业中，存在大量需要冷却的全年运行工艺环节，由于工业领域的温度一般较高，所以采用闭式冷却塔全年运行就可满足工艺要求，如北方某镍厂的冷却塔循环水水温为夏季（70℃和50℃）和冬季（40℃和20℃）。

总体来看，传统的冷却塔分以下几类：

（1）湿式冷却塔或开式冷却塔即暖流体与空气直接接触进行换热，其换热效率高，但面临着水质无法保证、水损失大及冬季防冻的问题。

（2）干式冷却塔或闭式冷却塔即暖流体和空气间接接触进行换热，虽然解决了冬季防冻、雨流的问题，但换热效率较低，并且同等环境条件下，冷却水的出口温度较高，不能满足某些特殊的情况的需求。

（3）干湿式冷却塔即将干式和湿式进行串联或并联设计，虽然提高了换热效率，但运行和设计这种混合系统对环境温度十分依赖，仍然不能很好的解决冬季防冻的问题。

随着工业生产水平的不断发展，人们对冷却塔的性能提出了更高的要求，传统的冷却塔已不能满足要求，如在研究和开发低温余热发电系统的过程中，需要一种既能在夏季高效换热，又能在冬季正常运转的冷却塔，达到利用空气作为冷源提供最低温度的冷流体的目的，通过对传统冷却塔的结构进行新的改造设计，开发出一套高效可控温的干式闭式与湿式开式可以进行相互切换的冷却塔系统。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够全年稳定运行的可控温的干湿-开闭集成式冷却塔系统。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种可控温的干湿-开闭集成式冷却塔系统，包括冷却塔，所述冷却塔包括壳体、风扇、变频电机、挡水板、喷淋水管、冷却盘管和水槽；所述风扇和所述变频电机安装在所述壳体的内顶部，所述风扇由所述变频电机驱动；所述挡水板安装在所述壳体的内上部；所述喷淋水管设置在所述挡水板的下面；所述冷却盘管安装在所述壳体的内中部，所述冷却盘管的上部设有进口，下部设有出口；所述水槽固定在所述壳体的内底部，所述水槽的底部设有泄流管路，所述泄流管路上设有泄流阀；在所述壳体的两侧下部设有进风格栅；

该系统还包括自动控制器、开式冷却塔进水管路、闭式冷却塔进水管路、放热设备冷却水回水管路、开式冷却塔出水管路、闭式冷却塔出水管路和放热设备冷却水供水管路；

所述开式冷却塔进水管路与所述喷淋水管相连，所述闭式冷却塔进水管路与冷却盘管进口相连，所述放热设备冷却水回水管路上设有循环水泵Ⅱ，所述放热设备冷却水回水管路与所述开式冷却塔进水管路和所述闭式冷却塔进水管路通过三路换向阀Ⅳ连接；

所述闭式冷却塔出水管路与冷却盘管出口相连，所述开式冷却塔出水管路与所述水槽连接，所述开式冷却塔出水管路上设有循环水泵Ⅰ，所述放热设备冷却水供水管路与所述开式冷却塔出水管路和所述闭式冷却塔出水管路通过三路换向阀Ⅲ连接；

所述开式冷却塔出水管路上还设有三路换向阀Ⅱ，所述三路换向阀Ⅱ位于所述循环水泵Ⅰ的下游，所述开式冷却塔进水管路上设有三路换向阀Ⅰ，所述三路换向阀Ⅰ与所述三路换向阀Ⅱ通过连接管路相连；

所述自动控制器控制所述变频电机的运转和所述循环水泵Ⅰ的开闭；所述自动控制器控制所述三路换向阀Ⅰ、所述三路换向阀Ⅱ、所述三路换向阀Ⅲ和三路换向阀Ⅳ的导通路径，所述自动控制器控制所述循环水泵Ⅰ和所述循环水泵Ⅱ的运转。

在所述放热设备冷却水供水管路的出口处设有温度传感器Ⅰ，在所述喷淋管的进口处设有温度传感器Ⅱ，所述自动控制器根据来自所述温度传感器Ⅰ和所述温度传感器Ⅱ的信号控制所述变频电机的运转和所述循环水泵Ⅰ的开闭。

在所述冷却盘管上安装有三路换向阀Ⅴ，所述三路换向阀Ⅴ位于所述冷却盘管出口的上游，将所述三路换向阀Ⅴ的一个出口作为闭式冷却塔提前出口，所述闭式冷却塔提前出口与所述闭式冷却塔出水管路通过闭式冷却塔提前出水管路连接，所述三路换向阀的导通路径由所述自动控制器控制。