[发明专利]一种循环水冷却系统及冷却方法

权利要求书

1.一种循环水冷却系统，其特征在于包括闭式冷却塔、罗茨风机、真空泵、缓冲罐、压缩机、换热器和节流阀，所述闭式冷却塔一侧塔壁下方设有两个出风口，分别与罗茨风机和真空泵相连，用于抽取冷却塔内的气体至缓冲罐，缓冲罐后面连接有压缩机，用于控制缓冲罐内的压力，从而实现闭式冷却塔内部的真空环境，经过压缩后的高温高压蒸汽进入换热器变成低温高压液体，然后经过节流阀变成低温低压液体，回流到闭式冷却塔的喷淋系统。

2.根据权利要求1所述的循环水冷却系统，其特征在于：所述闭式冷却塔内部设置有换热盘管，在换热盘管正上方设置有喷淋器，在换热盘管下方设置有集液槽，所述集液槽下部一侧设有排液口，排液口通过循环泵及管路与喷淋器连接。

3.根据权利要求1或2所述的循环水冷却系统，其特征在于：采用一层填料、一层换热盘管混合排布的方式在换热盘管空隙处设置填料，以增大喷淋液体的换热面积。

4.根据权利要求1所述的循环水冷却系统，其特征在于：所述的闭式冷却塔与罗茨风机和真空泵相连的一侧设有挡水板，挡水板采用耐腐蚀的PVC材料。

5.根据权利要求2所述的循环水冷却系统，其特征在于：所述的换热盘管采用烧结型高通量管，即在普通换热管表面烧结一薄层具有特定结构的多孔表面换热管，烧结在外表面和/或内表面。

6.根据权利要求5所述的循环水冷却系统，其特征在于：烧结型高通量管的具体制备方法如下：首先采用波纹管专用机械将光管压制成波纹基管，然后采用烧结方式将50-300目的金属粉末涂装到波纹基管上形成多孔金属表面。

7.根据权利要求2所述的循环水冷却系统，其特征在于：所述的集液槽内的液体主要为除盐水，并加入少量的质量浓度为10%-30%的氨水，体积分数占比不超过30%。

8.根据权利要求1所述的循环水冷却系统，其特征在于：所述的换热器为管式换热器，冷却介质与高温高压蒸汽采用逆流换热，冷却介质是水或者空气，出口温度在45-80℃。

9.根据权利要求1所述的循环水冷却系统，其特征在于：在压缩机与缓冲罐之间设置气体回路，将经压缩机压缩的高温高压蒸汽再次回流到缓冲罐，使缓冲罐原有的蒸汽得到预热，混合后一起进入压缩机进行二次压缩，再次提高蒸汽的位能，然后经过换热器换热，进一步提高了冷却介质出口温度。

10.根据权利要求1所述的循环水冷却系统，其特征在于：以罗茨风机为主，真空泵辅助抽真空，控制冷却体系的真空度为0.05-0.07MPa。

11.根据权利要求10所述的循环水冷却系统，其特征在于：当冷却能力要求不高，罗茨风机单独作用可以满足体系所需的真空度，则不需要开启真空泵；当冷却能力要求较高时，或循环水处理温差大于10℃或出口温度低于32℃，则启动真空泵辅助抽真空。

12.根据权利要求1所述的循环水冷却系统，其特征在于：所述的缓冲罐内部设有压力表和自动压力控制系统，当缓冲罐内的压力达到0.2MPa-0.4MPa时，后面连接的压缩机开始启动，对蒸汽进行升温加压；当缓冲罐内的压力降至0.05MPa-0.2MPa后，压缩机停止工作。

13.采用权利要求1至12任一所述循环水冷却系统的方法，其特征在于：首先启动循环泵，喷淋器流出的喷淋液均匀的流经层层填料和换热盘管；随后开启罗茨风机和真空泵，控制冷却体系的真空度为0.05-0.07MPa；蒸发的气体通过风机被吸入到缓冲罐，其中PVC挡水板可以有效的去除湿空气夹带的喷淋液，降低喷淋水的飘溢率；缓冲罐内的压力到达设定的0.2-0.4MPa后，压缩机开式工作，缓冲罐内的蒸汽经压缩机做功变成了高温高压蒸汽，流经管式换热器被冷却介质冷却后，变成了低温高压液体，然后经过节流阀减压，成为低温低压液体，最后回流到闭式冷却塔。