冷却塔系统及二氧化碳储能系统的制作方法

1.本公开属于储能技术领域，特别涉及一种冷却塔系统及二氧化碳储能系统。


背景技术：

2.冷却塔系统是一种换热系统，其在工业领域有着广泛的应用。
3.在相关技术中，冷却塔系统主要包括冷却塔，冷却塔和被冷却装置串联在一起，通过将冷却水在冷却塔和被冷却装置之间循环流动，以实现冷却塔对于被冷却装置的冷却。
4.然而，上述冷却系统的功能较为单一，不利于系统的集成化设计。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种冷却塔系统及二氧化碳储能系统，能够解决冷却系统的功能较为单一的技术问题。所述技术方案如下：
6.第一方面，本公开实施例提供了一种冷却塔系统，包括冷却塔、换热回路和雾炮组件；
7.所述冷却塔串联在所述换热回路内；
8.所述雾炮组件包括第一阀组和雾炮机，所述第一阀组的第一端口与所述换热回路相连，所述第一阀组的第二端口与所述雾炮机相连。
9.在本公开的一种实现方式中，所述雾炮组件包括多个所述雾炮机，多个所述雾炮机分别与所述第一阀组的第二端口相连。
10.在本公开的另一种实现方式中，所述冷却塔系统包括多个冷却塔，多个所述冷却塔在所述换热回路内并联；
11.所述冷却塔系统还包括平衡管路，所述平衡管路分别与各所述冷却塔相连。
12.在本公开的又一种实现方式中，所述冷却塔系统还包括补水组件；
13.所述补水组件包括补水箱、第二阀组和第三阀组；
14.所述补水箱的第一端口与所述第二阀组的第一端口相连，所述补水箱的第二端口与所述第三阀组的第一端口相连；
15.所述第二阀组和所述第三阀组的第二端口分别与所述换热回路相连，以使所述补水组件与所述冷却塔在所述换热回路内并联。
16.在本公开的又一种实现方式中，所述冷却塔包括风向调节装置；
17.所述风向调节装置包括主管道、支管道、孔板和驱动件；
18.所述支管道的一端口与所述主管道的外壁相连；
19.所述孔板可翻转地位于所述主管道内，且所述孔板位于所述主管道的出气端口和所述支管道之间；
20.所述驱动件位于所述主管道内，且所述驱动件的驱动端与所述孔板相连，所述驱动件被配置为，驱动所述孔板翻转，以使得所述主管道封闭或者开启。
21.在本公开的又一种实现方式中，所述风向调节装置还包括基座和角度调节机构；
22.所述主管道与所述基座可转动地相连；
23.所述角度调节机构分别与所述支管道和所述基座相连，以驱动所述支管道相对于所述基座转动。
24.第二方面，本公开实施例提供了一种二氧化碳储能系统，包括二氧化碳液罐区和前文所述的冷却塔系统；
25.所述冷却塔和所述雾炮机分别与所述二氧化碳液罐区相邻。
26.在本公开的一种实现方式中，所述冷却塔系统包括多个所述冷却塔，所述雾炮组件包括多个所述雾炮机；
27.多个所述冷却塔和多个所述雾炮机沿所述二氧化碳液罐区的四周围设。
28.在本公开的另一种实现方式中，所述二氧化碳储能系统还包括储热区；
29.所述冷却塔和所述雾炮机分别与所述储热区相邻。
30.在本公开的又一种实现方式中，所述储热区和所述二氧化碳液罐区相互间隔；
31.所述雾炮机位于所述储热区和所述二氧化碳液罐区之间。
32.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
33.被冷却装置能够与冷却塔一同串联在换热回路内。通过开启或者关闭第一阀组，使得冷却塔系统能够在两种工作状态下切换。冷却塔系统在第一种工作状态下，第一阀组关闭，使得雾炮机与换热回路之间的连接切断，冷却水仅在冷却塔和被冷却装置之间循环流动，从而实现冷却塔对于被冷却装置的冷却。冷却塔系统在第二种工作状态下，第一阀组开启，使得雾炮机与换热回路之间连通，冷却水不仅能够在冷却塔和被冷却装置之间循环流动，还能够传输至雾炮机，从而通过雾炮机输出。
34.也就是说，本公开实施例提供的冷却塔系统，不仅具有冷却换热的作用，还具有发射雾炮的作用，有效的提高了冷却塔系统的功能性。
附图说明
35.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本公开实施例提供的一种冷却塔系统的结构示意图；
37.图2是本公开实施例提供的另一种冷却塔系统的结构示意图；
38.图3是本公开实施例提供的风向调节装置的结构示意图；
39.图4是本公开实施例提供的风向调节装置的结构示意图；
40.图5是本公开实施例提供的二氧化碳储能系统的结构示意图。
41.图中各符号表示含义如下：
42.10、冷却塔；
43.20、换热回路；
44.210、泵组；
45.30、雾炮组件；310、第一阀组；320、雾炮机；
46.40、平衡管路；
47.50、补水组件；
48.510、补水箱；520、第二阀组；530、第三阀组；
49.60、风向调节装置；
50.610、主管道；620、支管道；630、孔板；640、驱动件；641、卷轴；642、拉绳；650、基座；670、角度调节机构；671、滑环；672、滑杆；680、支撑柱；
51.100、二氧化碳液罐区；200、储热区；300、主厂房区；400、管廊区；
52.a、被冷却装置。
具体实施方式
53.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
54.本公开实施例提供了一种冷却塔系统，图1为该冷却塔系统的结构示意图，参见图1，该冷却塔系统包括冷却塔10、换热回路20和雾炮组件30。冷却塔10串联在换热回路20内，雾炮组件30包括第一阀组310和雾炮机320，第一阀组310的第一端口与换热回路20相连，第一阀组310的第二端口与雾炮机320相连。
55.被冷却装置a能够与冷却塔10一同串联在换热回路20内。通过开启或者关闭第一阀组310，使得冷却塔系统能够在两种工作状态下切换。冷却塔系统在第一种工作状态下，第一阀组310关闭，使得雾炮机320与换热回路20之间的连接切断，冷却水仅在冷却塔10和被冷却装置a之间循环流动，从而实现冷却塔10对于被冷却装置a的冷却。冷却塔系统在第二种工作状态下，第一阀组310开启，使得雾炮机320与换热回路20之间连通，冷却水不仅能够在冷却塔10和被冷却装置a之间循环流动，还能够传输至雾炮机320，从而通过雾炮机320输出。
56.也就是说，本公开实施例提供的冷却塔系统，不仅具有冷却换热的作用，还具有发射雾炮的作用，有效的提高了冷却塔系统的功能性。
57.在本实施例中，被冷却装置a为发热量较大，需要对其进行冷却散热的工作装置，本公开对此不作限制。
58.在一些示例中，第一阀组310为电磁阀，能够有利于实现冷却塔系统的自动化控制。
59.在另一些示例中，第一阀组310为手动阀，即使是出现了断电事故，也能够对第一阀进行手动控制，保证了冷却塔系统的可靠性。
60.为了保证冷却水在换热回路20中的循环流动，在本实施例中，换热回路20中串联有泵组210，通过泵组210进一步的加强冷却水在换热回路20中的循环流动。
61.由于雾炮机320在工作时会消耗冷却塔系统中的冷却水，所以为了保证冷却塔系统内的冷却水存量满足工作需求，在本实施例中，冷却塔系统还包括补水组件50。补水组件50包括补水箱510、第二阀组520和第三阀组530，补水箱510的第一端口与第二阀组520的第一端口相连，补水箱510的第二端口与第三阀组530的第一端口相连，第二阀组520和第三阀组530的第二端口分别与换热回路20相连，以使补水组件50与冷却塔10在换热回路20内并联。
62.在不需要向换热回路20补水时，第二阀组520和第三阀组530均关断，使得补水箱
510与换热回路20之间的连接切断。此时补水箱510独立于换热回路20，不参与换热回路20的冷却水循环。
63.在需要向换热回路20补水时，第二阀组520和第三阀组530均开启，使得补水箱510与换热回路20之间连通。此时补水箱510中储存的冷却线将补充至换热回路20中，从而保证了换热回路20中的冷却水量满足工作需求。
64.值得说明的是，补水箱510位于地势较高的位置，能够利用重力的作用，使得补水箱510内的冷却水补充至换热回路20中。
65.在一些示例中，第二阀组520和第三阀组530为电磁阀，能够有利于实现冷却塔系统的自动化控制。
66.在另一些示例中，第二阀组520和第三阀组530为手动阀，即使是出现了断电事故，也能够对第二阀组520和第三阀组530进行手动控制，保证了冷却塔系统的可靠性。
67.图2为本公开实施例提供的另一种冷却塔系统的结构示意图，图2中所示的冷却塔系统和图1所示的冷却塔系统的结构基本相同，区别主要在于雾炮机320的数量和冷却塔10的数量。
68.在本实施例中，雾炮组件30包括多个雾炮机320，多个雾炮机320分别与第一阀组310的第二端口相连。
69.在上述实现方式中，随着雾炮机320数量增加，雾炮组件30对于空气的雾化效果也随之提高。各雾炮机320分别与第一阀组310的第二端口相连，也即各雾炮机320通过第一阀组310实现与换热回路20之间的连通或者关断。如此设计，有利于实现雾炮机320的集成化管理，保证了冷却塔系统的可靠性。
70.当然，雾炮机320的数量能够根据实际需求进行选择，本公开对此不作限制。
71.在本实施例中，冷却塔系统包括多个冷却塔10，多个冷却塔10在换热回路20内并联。冷却塔系统还包括平衡管路40，平衡管路40分别与各冷却塔10相连。
72.在上述实现方式中，随着冷却塔10数量增加，冷却塔系统的冷却能力也随之提高。冷却塔10在换热回路20内并联，使得各冷却塔10能够同时进行换热工作，且各冷却塔10之间互不影响。如此一来，有效的提高了冷却塔系统的换热效率。
73.另外，由于各冷却塔10之间通过平衡管路40连接在一起，使得各冷却塔10内的冷却水量能够尽可能的保持一致，以避免出现冷却水不均，导致缺水的冷却塔10换热效率低下的问题。
74.由前文可知，冷却塔系统通过雾炮组件30能够有效的提高空气湿度。为了进一步的提高冷却塔系统的这一功能性，在本实施例中，冷却塔10包括风向调节装置60。
75.图3为风向调节装置60的结构示意图，结合图3，风向调节装置60包括主管道610、支管道620、孔板630和驱动件640。支管道620的一端口与主管道610的外壁相连，孔板630可翻转地位于主管道610内，且孔板630位于主管道610的出气端口和支管道620之间。驱动件640位于主管道610内，且驱动件640的驱动端与孔板630相连，驱动件640被配置为，驱动孔板630翻转，以使得主管道610封闭或者开启。
76.主管道610的进气端口与冷却塔的风机相连，风机输出的气流由主管道610的进气端口流入。通过驱动件640驱动孔板630翻转，能够使得孔板630对主管道610封闭或者开启。在常规状态下，主管道610保持开启，气流绝大部分在主管道610内流通，也即由主管道610
的进气端口流动至出气端口。在需要辅助加湿时，驱动件640驱动孔板630翻转，使得孔板630封闭主管道610，此时本来在主管道610内流通的气流将改道由支管道620流通，也即由主管道610的进气端口流动至支管道620。与此同时，气流中的水分将在孔板630上冷凝，并沿着孔板630滴落，使得水滴在气流的作用下被吹出支管道620，从而起到对空气辅助加湿的作用。
77.在主管道610为开启状态时，孔板630所处的平面与主管道610的轴向平行。在主管道610为封闭状态时，孔板630所处的平面与主管道610的轴向垂直。
78.在一些示例中，驱动件640包括油缸，油缸的缸体与主管道610铰接，油缸的活塞杆与孔板630铰接。通过油缸的伸缩，来驱动孔板630翻转。
79.在另一些示例中，驱动件640包括卷轴641和拉绳642，卷轴641可转动地与主管道610相连，拉绳642的一端卷绕在卷轴641上，拉绳642的另一端与孔板630相连。卷轴641放出拉绳642，孔板630在自身重力和其上凝结的冷凝水的作用下倾斜翻转至竖直位置，并保持在该姿态下，此时主管道610保持开启。在需要封闭主管道610时，卷轴641收回拉绳642，孔板630在拉绳642的带动下翻转至水平位置，并保持在该姿态下，此时主管道610保持封闭。
80.需要说明的是，为了保证孔板630能够倾斜翻转至竖直位置，孔板630的旋转轴线不经过孔板630的重心。
81.值得说明的是，在其他实施例中，孔板630还能够替换为滤网，同样能够起到与孔板630相同的作用。
82.示例性的，支管道620和主管道610之间具有夹角，通过调整夹角，能够调整支管道620输出水气的角度，本公开对该角度不作限制。
83.图4为风向调节装置60的结构示意图，图4的视角为图3的俯视视角，结合图4，在本实施例中，风向调节装置60还包括基座650和角度调节机构670。主管道610与基座650可转动地相连，角度调节机构670分别与支管道620和基座650相连，以驱动支管道620相对于基座650转动。
84.在上述实现方式中，基座650为主管道610提供了安装基础，使得主管道610能够稳固的安装在基座650上。通过角度调节机构670驱动支管道620相对于基座650转动，使得支管道620的朝向发生改变，从而能够调整支管道620输出水气的角度。
85.在一些示例中，角度调节机构670包括油缸，油缸的缸体与基座650相连，油缸的活塞杆与支管道620的外壁相连。通过油缸的伸缩，实现对于支管道620和主管道610的驱动，使得主管道610相对于基座650转动。
86.为了避免支管道620转动时，支管道620与油缸之间产生干涉，油缸的活塞杆处具有滑环671，滑环671可移动地套设在支管道620外壁的滑杆672，从而使得油缸的活塞杆能够相对于支管道620做自适应的移动，以避免出现干涉的问题。
87.在本实施例中，风向调节装置60还包括支撑柱680，支撑柱680的底端与基座650相连，支撑柱680的顶端活动套设在主管道610外，以起到支撑主管道610的作用。
88.图5为本公开实施例提供的一种二氧化碳储能系统的结构示意图，结合图5，在本实施例中，该二氧化碳储能系统包括二氧化碳液罐区100和图1-4所示的冷却塔系统。冷却塔10和雾炮机320分别与二氧化碳液罐区100相邻。
89.二氧化碳液罐区100为二氧化碳液罐所处的区域，在二氧化碳储能系统工作时，由
于冷却塔10与二氧化碳液罐区100相邻，所以冷却塔10中自然飘散出的水气能够对二氧化碳液罐进行冷却降温，从而避免了这部分飘散出的水分浪费。并且，由于雾炮机320与二氧化碳液罐区100相邻，所以在二氧化碳液罐区100出现泄露事故时，通过雾炮机320将冷却水喷洒至空气中，能够快速的稀释掉空气中的二氧化碳，从而降低事故危险。
90.在本实施例中，在冷却塔10包括风向调节装置60时，支管道620能够输出水气，从而配合雾炮输出的水气，一同对空气中的二氧化碳进行稀释，进而提高了稀释效率。
91.继续参见图5，在本实施例中，冷却塔系统包括多个冷却塔10，雾炮组件30包括多个雾炮机320，多个冷却塔10和多个雾炮机320沿二氧化碳液罐区100的四周围设。
92.在上述实现方式中，如此布置冷却塔10，能够充分的利用各个冷却塔10中飘散的水气，从而对二氧化碳液罐区100内的二氧化碳液罐进行充分的降温。如此布置雾炮机320，能够使得雾炮机320从各个角度全方位的对空气中的二氧化碳进行稀释，有效的提高了稀释效果。
93.在本实施例中，二氧化碳液罐区100包括依次相连的第一边缘、第二边缘、第三边缘和第四边缘，第一边缘与第三边缘相对，第二边缘与第四边缘相对。多个冷却塔10围设在第一边缘和第二边缘处，多个雾炮机320围设在第三边缘和第四边缘处。
94.通过冷却塔10和雾炮机320，充分的将二氧化碳液罐区100围设住，从而能够对二氧化碳液罐区100进行充分的冷却和稀释。除此之外，由于冷却塔10位于第一边缘处和第二边缘处，而雾炮机320位于第三边缘和第四边缘处，所以冷却塔10和雾炮机320之间互不影响，有利于提高二氧化碳储能系统的可靠性。
95.继续参见图5，在本实施例中，二氧化碳储能系统还包括储热区200，冷却塔10和雾炮机320分别与储热区200相邻。
96.基于与二氧化碳液罐区100相同的理由，通过冷却塔10中自然飘散出的水气，能够对储热区200进行冷却降温，从而避免了这部分飘散出的水分浪费。并且，在储热区200出现火灾事故时，通过雾炮机320将冷却水喷洒至空气中，能够起到一定的灭火压尘的作用。
97.在一些示例中，储热区200和二氧化碳液罐区100相互间隔，雾炮机320位于储热区200和二氧化碳液罐区100之间。
98.在上述实现方式中，如此布置储热区200和二氧化碳液罐区100，能够有效的减少管线的长度，使得二氧化碳储能系统更为紧凑，雾炮机320能够同时兼顾储热区200和二氧化碳液罐区100。
99.在本实施例中，储热区200具有相邻的第一边缘和第二边缘，储热区200的第一边缘与二氧化碳液罐区100的第三边缘相对，各雾炮机320位于储热区200的第一边缘与二氧化碳液罐区100的第三边缘之间。储热区200的第二边缘与二氧化碳液罐区100的第二边缘平齐，各冷却塔10沿储热区200的第二边缘和二氧化碳液罐区100的第二边缘依次间隔排布。
100.在本实施例中，二氧化碳储能系统还具有主厂房区300和管廊区400，冷却塔10位于二氧化碳液罐区100背向主厂房区300和管廊区400的一侧。如此布置，能够避免冷却塔10中飘散的水气飘至主厂房区300和管廊区400。
101.下面介绍一下二氧化碳储能系统和冷却塔系统之间的联动方式：
102.在常规状态下，冷却塔系统的第一阀组310关闭，雾炮机320停机。孔板630保持主
管道610开启，此时冷却塔10正常工作，冷却塔10内飘散的水气对二氧化碳储能系统的储热区200和二氧化碳液罐区100进行冷却。第二阀组520和第三阀组530根据换热回路20中的冷却水量开启或者关闭，也即根据需求对换热回路20进行补水。
103.在泄露状态下，冷却塔系统的第一阀组310开启，雾炮机320开机，向储热区200和二氧化碳液罐区100输出水气。孔板630保持主管道610关闭，支管道620开启，向储热区200和二氧化碳液罐区100输出水气。第二阀组520和第三阀组530开启，补水箱510对换热回路20快速补水，以保证雾炮机320和支管道620持续输出水气。
104.也就是说，通过本公开实施例提供的二氧化碳储能系统和冷却塔系统之间的联动，不仅能够在常规情况下，利用冷却塔系统对储热区200和二氧化碳液罐区100进行冷却，还能够在出现泄露事故时，利用冷却塔系统对泄露的二氧化碳进行稀释。
105.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则相对位置关系也可能相应地改变。
106.以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

技术特征：
1.一种冷却塔系统，其特征在于，包括冷却塔(10)、换热回路(20)和雾炮组件(30)；所述冷却塔(10)串联在所述换热回路(20)内；所述雾炮组件(30)包括第一阀组(310)和雾炮机(320)，所述第一阀组(310)的第一端口与所述换热回路(20)相连，所述第一阀组(310)的第二端口与所述雾炮机(320)相连。2.根据权利要求1所述的冷却塔系统，其特征在于，所述雾炮组件(30)包括多个所述雾炮机(320)，多个所述雾炮机(320)分别与所述第一阀组(310)的第二端口相连。3.根据权利要求1所述的冷却塔系统，其特征在于，所述冷却塔系统包括多个冷却塔(10)，多个所述冷却塔(10)在所述换热回路(20)内并联；所述冷却塔系统还包括平衡管路(40)，所述平衡管路(40)分别与各所述冷却塔(10)相连。4.根据权利要求1所述的冷却塔系统，其特征在于，所述冷却塔系统还包括补水组件(50)；所述补水组件(50)包括补水箱(510)、第二阀组(520)和第三阀组(530)；所述补水箱(510)的第一端口与所述第二阀组(520)的第一端口相连，所述补水箱(510)的第二端口与所述第三阀组(530)的第一端口相连；所述第二阀组(520)和所述第三阀组(530)的第二端口分别与所述换热回路(20)相连，以使所述补水组件(50)与所述冷却塔(10)在所述换热回路(20)内并联。5.根据权利要求1所述的冷却塔系统，其特征在于，所述冷却塔(10)包括流向调节装置(60)；所述风向调节装置(60)包括主管道(610)、支管道(620)、孔板(630)和驱动件(640)；所述支管道(620)的一端口与所述主管道(610)的外壁相连；所述孔板(630)可翻转地位于所述主管道(610)内，且所述孔板(630)位于所述主管道(610)的出气端口和所述支管道(620)之间；所述驱动件(640)位于所述主管道(610)内，且所述驱动件(640)的驱动端与所述孔板(630)相连，所述驱动件(640)被配置为，驱动所述孔板(630)翻转，以使得所述主管道(610)封闭或者开启。6.根据权利要求5所述的冷却塔系统，其特征在于，所述风向调节装置(60)还包括基座(650)和角度调节机构(670)；所述主管道(610)与所述基座(650)可转动地相连；所述角度调节机构(670)分别与所述支管道(620)和所述基座(650)相连，以驱动所述支管道(620)相对于所述基座(650)转动。7.一种二氧化碳储能系统，其特征在于，包括二氧化碳液罐区(100)和权利要求1-6任一项所述的冷却塔系统；所述冷却塔(10)和所述雾炮机(320)分别与所述二氧化碳液罐区(100)相邻。8.根据权利要求7所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述冷却塔系统包括多个所述冷却塔(10)，所述雾炮组件(30)包括多个所述雾炮机(320)；多个所述冷却塔(10)和多个所述雾炮机(320)沿所述二氧化碳液罐区(100)的四周围设。9.根据权利要求7所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述二氧化碳储能系统还包
括储热区(200)；所述冷却塔(10)和所述雾炮机(320)分别与所述储热区(200)相邻。10.根据权利要求9所述的二氧化碳储能系统，其特征在于，所述储热区(200)和所述二氧化碳液罐区(100)相互间隔；所述雾炮机(320)位于所述储热区(200)和所述二氧化碳液罐区(100)之间。

技术总结
本公开公开了一种冷却塔系统及二氧化碳储能系统，属于储能技术领域。该冷却塔系统，包括冷却塔、换热回路和雾炮组件；冷却塔串联在换热回路内；雾炮组件包括第一阀组和雾炮机，第一阀组的第一端口与换热回路相连，第一阀组的第二端口与雾炮机相连。本公开能够实现冷却塔系统和二氧化碳储能系统之间的联动，利用冷却塔系统对二氧化碳储能系统进行冷却和事故应急处理。应急处理。


技术研发人员：吴志国 叶长松 徐晓亮 陈奇 王秦
受保护的技术使用者：三碳(安徽)科技研究院有限公司 百穰新能源科技(深圳)有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/12