[发明专利]一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统及方法

权利要求书

1.一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统，其特征在于，所述系统包括间接蒸发冷却塔(1)、板式换热器(2)、蒸汽压缩式制冷机(3)三部分，间接蒸发冷却塔(1)的下部两边为空气-水表面式冷却器(4)，内部固定填料塔(5)，上部出口处安装排风机(6)，填料塔(5)从上到下依次是喷淋系统、填料区和储液区；储液区通过系统循环泵(9)及管道依次与板式换热器(2)、蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)连接，所述冷凝器(8)的出水口与空气-水表面式冷却器(4)连接，然后接入填料塔(5)的喷淋系统，板式换热器(2)同一侧的外壁管道上设置第一阀门(11)和第二阀门(12)，两个阀门所控制的管道与蒸汽压缩式制冷机(3)的蒸发器(7)连接，然后接入冷冻水供水系统。

2.一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统，其特征在于，所述系统包括间接蒸发冷却塔(1)、板式换热器(2)、蒸汽压缩式制冷机(3)三部分，间接蒸发冷却塔(1)的下部两边为空气-水表面式冷却器(4)，内部固定填料塔(5)，上部出口处安装排风机(6)，填料塔(5)从上到下依次是喷淋系统、填料区和储液区；储液区通过系统循环泵(9)及管道依次与板式换热器(2)、蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)连接，所述冷凝器(8)的出水口直接与填料塔(5)的喷淋系统连接；储液区的底部出水口管道通过冷水循环泵(10)接入空气-水表面式冷却器(4)，然后与填料塔(5)的喷淋系统连接；板式换热器(2)同一侧的外壁管道上设置第一阀门(11)和第二阀门(12)，两个阀门所控制的管道与蒸汽压缩式制冷机(3)的蒸发器(7)连接，然后接入冷冻水供水系统。

3.一种基于权利要求1所述的系统的间接蒸发冷却方式,其特征在于，进风通过空气-水表面式冷却器(4)等湿升温，进入填料塔(5)，与塔顶向下喷淋的冷水进行蒸发冷却过程，最终作为排风排出，塔顶喷淋的水在填料塔(5)中经过蒸发冷却被降温后，在系统循环泵(9)的作用下，依次经过板式换热器(2)、蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)，带走用户侧的热量，然后进入空气-水表面式冷却器(4)加热进风，最后回到填料塔的喷淋系统，完成冷水的循环。

4.一种基于权利要求2所述的系统的间接蒸发冷却方式，其特征在于，进风通过空气-水表面式冷却器(4)等湿升温，进入填料塔(5)，与塔顶向下喷淋的冷水进行蒸发冷却过程，最终作为排风排出，塔顶喷淋的水在填料塔(5)中经过蒸发冷却被降温后，分为两部分，一部分在系统循环泵(9)的作用下依次通过板式换热器(2)、蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)，带走用户侧的热量，另一部分在冷水循环泵(10)的作用下进入空气-水表面式冷却器(4)，加热进风，之后这两部分水混合返回填料塔顶，进行喷淋，完成冷水的循环。

5.根据权利要求3或4任一所述的系统的间接蒸发冷却方式，其特征在于，其全年的运行方法分为夏季工况、冬季工况和过渡季工况三种情况：

夏季工况，第一阀门(11)关闭，第二阀门(12)开启，冷冻水回水经过蒸汽压缩式制冷机(3)的蒸发器(7)被降温，由间接蒸发冷却塔(1)制备的冷却水经过板式换热器(2)进入蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)，带走冷凝热，进入间接蒸发冷却塔(1)重新冷却；

冬季工况，蒸汽压缩式制冷机(3)关闭，间接蒸发冷却塔(1)作为独立的冷源，第一阀门(11)打开，第二阀门(12)关闭，冷冻水回水经过板式换热器(2)被冷却水降温，由间接蒸发冷却塔(1)制备的冷却水经过板式换热器(2)，带走冷冻水的热量，之后经过蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)，温度不变，进入间接蒸发冷却塔(1)蒸发冷却；

过渡季工况，当室外露点温度较低时，运行方式与冬季工况相同；当室外露点温度较高时，间接蒸发冷却塔(1)与蒸汽压缩式制冷机(3)联合运行，第一阀门(11)打开，第二阀门(12)关闭，冷冻水回水经过板式换热器被冷却水降温，经过蒸汽压缩式制冷机(3)的蒸发器(7)再次降温，间接蒸发冷却塔(1)制备的冷却水经过板式换热器(2)对冷冻水降温，经过蒸汽压缩式制冷机(3)的冷凝器(8)进一步带走冷凝热，最终回到间接蒸发冷却塔(1)被重新蒸发冷却。