[发明专利]一种工业循环冷却水节能回用组合系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业循环冷却水节能回用组合系统，属于工业循环冷却水回用处理与节能技术领域。

背景技术

在工业生产中，有很多情况要发生能量转换。其中有一部分能量要转换成热能。而热能在生产中有时并不需要，必须将它及时散发才能保证正常生产的进行，这时就需要利用大量的水去冷却，这部分水用来作为散发热量的载热工具，被称为冷却水。中国工业用水存在用水利用率低、用水工艺落后等问题。目前，我国工业用水的重复利用率仅为55%左右，而发达国家平均为75%-85%。据中国水资源公报，我国2011年工业用水量为1461.8亿m³（约占总用水量的23.9%），冷却水在工业生产中用量很大，约占总工业用水量的70%-80%。所以可以看出，节约冷却水是工业节水的关键。目前，大多数企业采用循环利用冷却水的方法来减少冷却水的用量，达到节约冷却水的目的。循环冷却水系统主要包括密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。一般循环冷却水系统中的循环水通过泵输送到受冷设备中，直接或间接冷却热工艺介质，冷却水出水通过二次换热，在冷却塔或换热器中被其他介质间接冷却降温并返回循环系统中使用。受冷设备多为并联使用，循环供水量、补水量比较大，循环水补充水占工业用水70%，浓缩比仅为3-5。另外，钢铁、石化、电力、石油、纺织、化工等行业的生产厂，无不冷却塔林立，大量的热量通过冷却塔蒸发到大气之中，因蒸发损耗占总水量的百分比为1.2%-1.6%，风吹损耗小于0.5%，排污损耗为1%左右；另一方面，以全国工业冷却循环水量为1 亿m³/h，冷却降温Δt=10℃计算，损失的热量为1×10¹² 千卡/h，折合标准煤为1.4×10⁵ 吨煤/h，天然气1.2×10⁵ m³/h，这仅是一小时的热量损失。循环冷却水的利用固然节约了大量新鲜用水，但是大量的循环冷却水使用则反映了生产工艺热能利用率低的问题，这样不仅浪费资源，同时也对大气环境造成不可忽视的热污染。大量的循环冷却水使用量不仅是能量的浪费，也是水资源的极大浪费，因此提高冷却水中的余热利用效率，也是工业节能节水的重要手段。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种工业循环冷却水节能回用组合系统，包括密闭式循环冷却水系统、敞开式循环冷却水系统两种系统。针对现有技术不足，提供一种补水量小、回用率高、能耗低的工业循环冷却水节能回用组合系统，在冷却水充分回用的同时，挖掘利用冬季冷却水回水余热的经济价值，具有设计合理、运行可靠、对工业循环冷却水节能回用具有重要的实用价值。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业循环冷却水节能回用组合系统，包括密闭式循环冷却水系统、敞开式循环冷却水系统两种系统。

所述的密闭式循环冷却水系统，由冷水池、水处理工艺装置、冷却水供水泵、压力传感器、流量传感器、受冷设备冷却器、中间水池、提升泵、闭式冷却塔、热泵机组、热水池、液位传感器、电控设备组成。系统为采用封闭式冷却设备，受冷设备对水质要求较高，严格减少循环水系统中冷却水与外界接触的机会，循环水在管中流动，除换热设备的物料泄漏外，没有其他因素改变循环水的水质。在满足受冷设备对水流量、压力、水质要求的基础上，冷却水经冷却水供水泵加压通过冷却水供水管路先进入对温度限制严格的受冷设备冷却器，间接对受冷设备进行冷却，出水通过管道串联进入对温度限制宽松的受冷设备冷却器，根据需要也可以串联更多的受冷设备冷却器，最后通过冷却水回水管路回到中间水池。如果热水池液位传感器显示低，提升泵将中间水池中的冷却水提升至热泵机组，通过热泵机组吸收冷却水中的低品位低温余热源，转化为可利用的高品位热水，热水通过管道流到热水池，用于采暖、洗浴、工艺等，冷却后的冷却水流到冷水池中循环使用。如果热水池液位传感器显示高，提升泵将中间水池中的冷却水提升至闭式冷却塔，散热后的冷却水流到冷水池循环使用。