[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

说明书

技术领域

本发明属于蒸发冷却技术领域，具体涉及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。

背景技术

在北方寒冷及严寒地区，冬季平均气温低于0℃，冷却塔结冰的现象十分严重，目前的防冻技术主要包括以下几种：

增设挡风装置，调节进风量和风向，从而达到防冻的目的。专利CN202501793U公开了一种电力冷却塔防冻挡风板，通过对挡风板结构的改进，解决了整体式挡风板不能改变挡风板高度，影响冷却塔效率的问题。专利CN101881573A公开了一种冷却塔防冻高分子挡风板，设计了一种中空板材结构的挡风板，具有结构尺寸稳定，机械强度高，自重轻，成本低廉等优点。专利CN103292613A公开了热电厂冷却塔挡风装置，提供了一种层叠式结构的挡风装置，节省挡风板的安装空间，方便进风口大小的调节。专利CN202442604U公开了一种冷却塔随动折叠帘式节能防寒系统，运用可以实时采集冷却塔现场信息采集元的技术，实现挡风装置随环境变化自动调节的功能。

增加保护式热水帘，防止冷却塔易挂冰部位结冰。专利CN202562319U公开了冷却塔防冻装置，提出了一种安装在冷却塔雨区底部的环形配水管系，通过设计配水管系上螺纹孔的角度，可以形成密集的保护式热水帘。专利CN201828185U公开了敞开式冷却塔的防冻结构，在冷却塔横梁下设置绕塔一周的水管，冷却塔进水进入该水管，喷淋在冷却塔易挂冰部位，如冷却塔横梁及混凝土支柱处等。专利CN203572260U公开了一种钢混结构逆流式冷却塔的防冻装置，在钢混式逆流塔中设有防冻化冰管，管上安装的喷头使部分冷却水回水喷向冷却塔塔壁，解决逆流塔在进风口横梁及立柱结冰的问题。

其他防冻措施包括补充其他热源，如为冷却水管增加电绊热带，减小冷却水结冰的可能；风机周期性倒转，使在塔内被加热加湿的空气返回进风口处化冰。

但是以上几种防冻措施不能从根本上解决冷却塔结冰的问题。增设挡风装置，虽然改变了进风量和风向，但是进风温度依然在0℃以下，进风口处有结冰的可能；增加保护式热水帘，会使布水更加均匀，从而改善进风口风多水少的情况，但是没有提高进风温度；在冷却水管上增加电绊热，保证了冷却水管不出现结冰的现象，但是不能防止冷却塔结冰；风机周期性倒转作为一种融冰的措施，不能防止冷却塔结冰。

本专利申请提出一种间接蒸发式冷却塔防冻的系统及方法，通过改变冷却塔原有的流程结构，可以将进风温度提高至0℃以上，使冷却塔内的温度维持在0℃以上，从根本上解决了冷却塔结冰的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统及其方法。

一种利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的系统：包括间接蒸发冷却塔、板式换热器、蒸汽压缩式制冷机三部分，间接蒸发冷却塔的下部两边为空气-水表面式冷却器，内部固定填料塔，上部出口处安装排风机；所述填料塔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及管道依次与板式换热器、蒸汽压缩式制冷机的冷凝器连接，然后接入填料塔的喷淋系统，板式换热器同一侧的外壁管道上设置第一阀门和第二阀门，两个阀门所控制的管道与蒸汽压缩式制冷机的蒸发器连接，然后接入冷冻水供水系统。

针对上述的系统，可以有两种连接方式：

第一种连接方式为：所述冷凝器的出水口与空气-水表面式冷却器连接，再接入喷淋系统。

第二种连接方式为：储液区的底部出水口管道通过冷水循环泵接入空气-水表面式冷却器，然后与喷淋系统连接；冷凝器的出水口直接与填料塔的喷淋系统连接。

针对第一种连接方式，利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的运行方式为：

进风通过空气-水表面式冷却器等湿升温，进入填料塔，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中经过蒸发冷却被降温后，在系统循环泵的作用下，依次经过板式换热器、蒸汽压缩式制冷机的冷凝器，带走用户侧的热量，然后进入空气-水表面式冷却器加热进风，最后回到填料塔顶喷淋，完成冷水的循环。

针对第二种连接方式，利用间接蒸发冷却实现冷却塔冬季防冻的运行方式为：