專利名稱：一種降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，特別地涉及一種降低循環(huán)水栗能耗的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油加工、化工、熱電等各個生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是化工行業(yè)，各水冷換熱器布置位置高低不一，根據(jù)對現(xiàn)有化工工藝裝置了解，一套系統(tǒng)中絕大部分換熱器布置位置在20m以下，小部分換熱器布置較高，達(dá)到30m以上。冷卻循環(huán)水系統(tǒng)作為工藝生產(chǎn)過程中一項重要的配套設(shè)施，通過循環(huán)水泵將冷卻水輸送至各換熱器換熱冷卻，冷卻后的循環(huán)水經(jīng)管路輸送到冷卻塔散熱冷卻，形成一套開式的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。設(shè)·計時按照最不利情況確定水泵額定參數(shù)，其中額定流量按照系統(tǒng)最大熱負(fù)荷、環(huán)境溫度最高狀態(tài)設(shè)計；額定揚程按照循環(huán)水系統(tǒng)能夠滿足最不利點進行設(shè)計。水泵所需要的能耗與水泵揚程一次方成正比，因此，往往造成為了滿足最不利點(最高點)供水壓力要求而大幅提高泵站整體供水壓力，直接導(dǎo)致泵站設(shè)計能耗大幅度地上升，同時，也造成低區(qū)換熱器換熱供水壓力明顯浪費的現(xiàn)象。因此，針對目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，實有必要進行研究，以提供一種節(jié)能的設(shè)計系統(tǒng)，實現(xiàn)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)水泵的能耗降低。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)，用于將當(dāng)前冷卻循環(huán)水系統(tǒng)由單一開式系統(tǒng)設(shè)計為開式與閉式相結(jié)合的系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為一種降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)，包括開式系統(tǒng)循環(huán)泵、絕大部分換熱器、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵、局部換熱器、二次交換換熱器和閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐，其中絕大部分換熱器和局部換熱器分別為按照各水冷換熱器布置高度關(guān)系，將系統(tǒng)分為兩部分，一部分是處于一定高度以下的絕大部分換熱器，另外一部分是處于位置比較高的局部換熱器，其中要求絕大部分換熱器最高位置與局部換熱器最低位置相差5米以上且局部換熱器流量占總流量10%以下；所述二次交換換熱器布置在絕大部分換熱器最高位置以下；所述開式系統(tǒng)循環(huán)泵、二次交換換熱器冷側(cè)進水口和絕大部分換熱器依次連接形成開式循環(huán)水系統(tǒng)；所述閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵、二次交換換熱器熱側(cè)進水口、局部換熱器依次連接形成閉式循環(huán)水系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將當(dāng)前冷卻循環(huán)水系統(tǒng)由單一開式系統(tǒng)設(shè)計為開式與閉式相結(jié)合的系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是滿足絕大部分低區(qū)換熱器供水壓力要求的一次循環(huán)水系統(tǒng)，絕大部分換熱器要求壓力不高，可以有效降低循環(huán)水泵所需要的揚程，有效降低循環(huán)水泵站能耗需求。閉式系統(tǒng)是處于位置比較高的局部換熱器單獨形成一個封閉的循環(huán)水系統(tǒng)，通過新增加的二次換熱器與開式一次水對封閉循環(huán)水進行熱交換降溫，雖然閉式循環(huán)水系統(tǒng)供應(yīng)換熱器位置比較高，但由于換熱器回水能夠有效提供給閉式循環(huán)水泵進口很高壓力，閉式循環(huán)水泵揚程只需要克服管路阻力即可，與現(xiàn)有局部增壓方式相比，能耗更低。

圖I為本實用新型實施例的降低冷卻循環(huán)水系統(tǒng)水泵能耗的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例的降低冷卻循環(huán)水系統(tǒng)水泵能耗的應(yīng)用實例的結(jié)構(gòu)示 意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。相反，本實用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實用新型。參考圖1，所示為本實用新型實施例的降低冷卻循環(huán)水系統(tǒng)水泵能耗的結(jié)構(gòu)示意圖，降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)包括開式系統(tǒng)循環(huán)泵16、絕大部分換熱器15、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵12、局部換熱器14、二次交換換熱器13和閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐11，其中絕大部分換熱器15和局部換熱器11分別為按照各水冷換熱器布置高度關(guān)系，將系統(tǒng)分為兩部分，一部分是處于一定高度以下的絕大部分換熱器15，另外一部分是處于位置比較高的局部換熱器11，其中要求絕大部分換熱器15最高位置與局部換熱器11最低位置相差5米以上且局部換熱器11流量占總流量10%以下；二次交換換熱器13布置在絕大部分換熱器15最高位置以下；開式系統(tǒng)循環(huán)泵16、二次交換換熱器13冷側(cè)進水口和絕大部分換熱器15依次連接形成開式循環(huán)水系統(tǒng)；閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐11、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵12、二次交換換熱器13熱側(cè)進水口、局部換熱器14依次連接形成閉式循環(huán)水系統(tǒng)。通過以上技術(shù)方案，降低開式系統(tǒng)供水至最高位置換熱器的高度后，可以降低開式循環(huán)水泵供水揚程，對原開式供水泵進行更換，達(dá)到降低能耗的目的。為了使本實用新型降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖2及江蘇某苯胺生產(chǎn)裝置，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體應(yīng)用實例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。江蘇某苯胺生產(chǎn)裝置年產(chǎn)3萬噸苯胺、5萬噸硝基苯，生產(chǎn)裝置中精餾塔塔頂冷凝器(供水支管DN65)位于高31. 5m處，初餾塔塔頂冷凝器(供水支管DN100)位于高25m處，其他各換熱器均布置在高度17. 3m以下。系統(tǒng)設(shè)計要求總水量為1600t/h，正常運行2臺循環(huán)水泵(單臺泵額定流量為800t/h)。因系統(tǒng)最高供水點為31. 5m，通過回水閥門調(diào)節(jié)，使供水總管壓力維持在
O.38MPa，計算揚程為38m，供應(yīng)總流量達(dá)到額定設(shè)計要求，為1600t/h。根據(jù)現(xiàn)場測量，2臺循環(huán)泵運行功率分別為124. 5kW、131. 5kW。利用該實用新型的實施例，降低循環(huán)水系統(tǒng)水泵能耗按照以下步驟進行I、根據(jù)系統(tǒng)換熱器布置高度，將系統(tǒng)分為兩部分，其中一部分為高度31. 5m的精餾塔塔頂冷凝器141 、25m的初餾塔塔頂冷凝器142的局部換熱器14，另外一部分為17. 3m以下的絕大部分換熱器15，并使高區(qū)換熱器按照閉式供水系統(tǒng)進行冷卻，低區(qū)換熱器按照開式供水系統(tǒng)進行冷卻，同時，利用開式水系統(tǒng)對閉式水系統(tǒng)進行降溫。2、根據(jù)高區(qū)兩組換熱器型號規(guī)格及配置管徑，計算高區(qū)換熱器需水量并保留一定富裕量后，需水量為22+53 = 75t/h3、根據(jù)塔頂冷凝器熱負(fù)荷值，選擇板式換熱器，換熱面積為I. 2平米，其額定內(nèi)阻為8m ；4、根據(jù)管道壓力計算公式計算閉式循環(huán)水系統(tǒng)管道沿程阻力損失為I. 7m，根據(jù)塔頂冷凝器額定參數(shù)，確定塔頂冷凝器標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)阻為6m，則閉式循環(huán)水系統(tǒng)總阻力為6+1. 7+8=15. 7m,閉式循環(huán)水泵揚程按照I. 15X15. 7 = 18m ；6、選擇閉式系統(tǒng)循環(huán)水泵12，參數(shù)為75t/h，18m，82%，5kW ；7、斷開原開式系統(tǒng)向兩臺塔頂冷凝器供水管道及回水管道，改為開式系統(tǒng)直接供應(yīng)至二次換熱器13冷水側(cè)進口，經(jīng)二次換熱器13后，回水回至開式系統(tǒng)回水管道；8、安裝閉式系統(tǒng)循環(huán)水泵12，供水至二次換熱器13熱側(cè)進水口，熱側(cè)回水口截至2臺塔頂冷凝器進口，閉式循環(huán)水經(jīng)塔頂冷凝器換熱后，再回至閉式系統(tǒng)循環(huán)泵進口，如此循環(huán)往復(fù)。為了維持閉式循環(huán)水系統(tǒng)壓力，在閉式循環(huán)水泵進口處安裝一套穩(wěn)壓補水裝置，包括閉冷水系統(tǒng)穩(wěn)壓罐11，閉冷泵及其電氣控制系統(tǒng)；9、因開式循環(huán)水系統(tǒng)供應(yīng)最高點由原來31. 5m下降至17. 3m,供水總管壓力也可以同等幅度下調(diào)，下調(diào)幅度為14. 2m,則系統(tǒng)改造后，開式循環(huán)水泵6實際需要揚程為38-14. 2 = 23. 8m，水泵揚程按照 I. 1X23. 8 = 26m ；10、選擇高效的開式循環(huán)水泵2臺替換原來2臺循環(huán)泵，參數(shù)為800t/h，26m,86%,73kW。通過以上系統(tǒng)調(diào)整及設(shè)備改造，節(jié)電效果如下節(jié)能前循環(huán)水耗電總功率124. 5+131. 5 = 256kff ；節(jié)能后包括閉式循環(huán)泵在內(nèi)循環(huán)水耗電總功率2X73+5 = 151kff ；小時節(jié)電量256-151 = 105度/小時，節(jié)電率為41 %。該系統(tǒng)年運行300天，每天運行24小時，則年節(jié)電量為105X24X300 = 756000度/年，節(jié)電效果非常顯著。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)，其特征在于，包括開式系統(tǒng)循環(huán)泵(16)、絕大部分換熱器(15)、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵(12)、局部換熱器(14)、二次交換換熱器(13)和閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐(11)， 其中絕大部分換熱器(15)和局部換熱器(11)分別為按照各水冷換熱器布置高度關(guān)系，將系統(tǒng)分為兩部分，一部分是處于一定高度以下的絕大部分換熱器(15)，另外一部分是處于位置比較高的局部換熱器(11)，其中要求絕大部分換熱器(15)最高位置與局部換熱器(11)最低位置相差5米以上且局部換熱器(11)流量占總流量10%以下； 所述二次交換換熱器(13)布置在絕大部分換熱器(15)最高位置以下； 所述開式系統(tǒng)循環(huán)泵(16)、二次交換換熱器(13)冷側(cè)進水口和絕大部分換熱器(15)依次連接形成開式循環(huán)水系統(tǒng)； 所述閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐(11)、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵(12)、二次交換換熱器(13)熱側(cè)進水口、局部換熱器(14)依次連接形成閉式循環(huán)水系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型公開了一種降低循環(huán)水泵能耗的系統(tǒng)，包括開式系統(tǒng)循環(huán)泵(16)、絕大部分換熱器(15)、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵(12)、局部換熱器(14)、二次交換換熱器(13)和閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐(11)，開式系統(tǒng)循環(huán)泵(16)、二次交換換熱器(13)冷側(cè)進水口和絕大部分換熱器(15)依次連接形成開式循環(huán)水系統(tǒng)；閉式系統(tǒng)穩(wěn)壓罐(11)、閉式系統(tǒng)循環(huán)泵(12)、二次交換換熱器(13)熱側(cè)進水口、局部換熱器(14)依次連接形成閉式循環(huán)水系統(tǒng)。本實用新型用于將當(dāng)前冷卻循環(huán)水系統(tǒng)由單一開式系統(tǒng)設(shè)計為開式與閉式相結(jié)合的系統(tǒng)。
文檔編號F25D1/02GK202734381SQ201220443190
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者林永輝, 劉冬平, 張滿懷, 萬艷林 申請人:浙江科維節(jié)能技術(shù)股份有限公司