CN101451780A - 一种循环冷却水系统的节能方法及装置 - Google Patents

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李明阳
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Abstract

本发明公开了一种循环冷却水系统的节能方法及装置，本发明在不改变常规的循环水系统正常工作的状态下，在常规的循环水系统的冷水池和热水池之间增加连通管和电动连通阀；将热水泵和冷却风机改成调速电机；并将电动连通阀、热水泵和冷却风机与电气控制盘连接；在供水管和回水管增加测温装置，并与温度显示仪表盘连接；本发明可以根据气温的高低和温度显示仪表盘上显示的热水池和冷水池温度，手动或自动控制电动连通阀的开启度，并控制循环冷却水系统中的热水泵和冷却风机的电机不工作或低消耗工作，以降低用电量达到节能的目的。

Description

一种循环冷却水系统的节能方法及装置
技术领域
本发明涉及一种工业给水系统中循环冷却水系统的节能方法及装置，属于工业循环冷却水技术领域。
背景技术
工业循环冷却水系统的循环过程是：冷水泵将冷水池中的冷水加压后供给设备冷却用户，用户使用后的热水自流至热水池，经热水泵提升至冷却塔，在冷却塔中喷淋，同时经冷却风机风冷后，水温降低，再流回至冷水池，完成一个循环过程。循环冷却水系统的主要任务就是将水降温后重新加压供给用户，其中主要的耗电设备是冷水泵、热水泵和冷却风机。供水流量、压力和给水、回水温度差由冷却设备用户根据工艺热交换要求确定。
在我国的北方和西北地区，冬季环境气温可能低至零下十几度甚至零下几十度。循环水系统中全部或部分流量的循环回水利用水池水面与冷空气进行热交换就可以将回水温度降低到满足用户使用要求的给水温度。此时若仍按照以上的正常方式运行循环水系统，则热水泵和冷却风机的能量消耗中有部分或全部是无效的、造成了能源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环冷却水系统的节能方法及装置，该方法可根据气温的高低，监测热水温度，控制循环冷却水系统中的热水泵和冷却风机不工作或低消耗工作，以达到节能的目的。
本发明是这样实现的：本发明的循环冷却水系统的节能方法是在不改变常规的循环水系统正常工作的状态下，在原循环冷却水系统的冷水池和热水池之间增加连通管和电动连通阀；将热水泵和冷却风机的电机改成调速电机；并将电动连通阀、热水泵和冷却风机与电气控制盘连接；在供水管和回水管增加测温装置，并与温度显示仪表盘连接；根据温度显示仪表盘上显示的热水池和冷水池温度手动或自动控制电动连通阀的开启度，并控制循环冷却水系统中的热水泵和冷却风机的电机不工作或低消耗工作，以降低用电量达到节能的目的。
上述的循环冷却水系统的节能方法中，所述的冷水池和热水池采用敞开式水池。
按照前述的循环冷却水系统的节能方法构建的循环冷却水系统的节能装置，它包括原循环冷却水系统，在原循环冷却水系统的冷水池1和热水池6之间设置电动连通阀18和连通管17；在原循环冷却水系统的供水管3和回水管5上设置测温装置16，测温装置16与控制室13中的温度显示仪表盘15经电缆20连接；热水泵7、冷却风机10和电动连通阀18经电缆20与电气控制盘14连接。
与现有技术相比，在现有的循环冷却水系统中，无论气温高低，系统中所有的用电设备均在额定功率下运行。在某些寒冷地区或气温不高的地区或季节，从冷却设备中流出来的回水，在冷空气的冷却下，已经可以达到正常可用的要求，就没有必要全部再经循环冷却水系统进行冷却了，这时就可以关闭循环冷却水系统中的全部或部分用电设备。本发明可以监测热水的温度，根据需要实时的调整和控制循环冷却水系统的能量消耗，达到节能的目的。具有不破坏原系统的功能，并使用灵活的特点。
附图说明
附图1是本发明的系统结构示意图；
附图2是常规的循环水系统结构示意图。
附图中的标记为：1-冷水池，2-冷水泵，3-供水管，4-用水设备，5-回水管，6-热水池，7-热水泵，8-热水管，9-冷却塔，10-冷却风机，11-冷水管，12-水泵房，13-控制室，14-电气控制盘，15-温度显示仪表盘，16-测温装置，17-连通管，18-电动连通阀，19-阀门井，20-电缆。
具体实施方式
本发明的实施例：本发明的循环冷却水系统的节能方法如图1所示，图中实线是管线，虚线是电缆线。它是在不改变常规的循环水系统正常工作的状态下，实施本发明时，在常规的循环水系统的冷水池1和热水池6之间增加连通管17和电动连通阀18；将热水泵7和冷却风机10改成调速电机；并将电动连通阀18、热水泵7和冷却风机10与电气控制盘14连接；在供水管3和回水管5增加测温装置16，并与温度显示仪表盘15连接；然后根据温度显示仪表盘15上显示的热水池6和冷水池1温度，手动或自动控制电动连通阀18的开启度，并控制循环冷却水系统中热水泵7和冷却风机10的转速。其冷水池1和热水池6采用敞开式水池。
按照前述的循环冷却水系统的节能方法构建的循环冷却水系统的节能装置，如图1所示，图中实线是管线，虚线是电缆线，箭头所指示方向是循环水的流动方向。制作时，在常规的循环水系统的冷水池1和热水池6之间设置电动连通阀18和连通管17；在常规的循环水系统的供水管3和回水管5上设置测温装置16，测温装置16与控制室13中的温度显示仪表盘15经电缆20连接；热水泵7、冷却风机10和电动连通阀18经电缆20与电气控制盘14连接。
具体实施时，首先按常规方式配置循环水系统，常规的循环水系统如图2所示，图中实线是管线，虚线是电缆线，箭头所指示方向是循环水的流动方向。将冷水池1中的冷水，用冷水泵2加压后，通过供水管3供给用水设备4使用。用水设备4使用后通过回水管5将温度已升高的回水自流到热水池6，用热水泵7将热水提升后通过热水管8送到冷却塔9，安装在冷却塔9上的冷却风机10在电机传动下抽吸冷空气，热水与冷空气在塔中进行热交换后温度下降变为冷水，通过冷水管11回到冷水池1，实现水的循环使用。冷水池1和热水池6均为敞开式水池。
本发明的关键如图1所示，图中实线是管线，虚线是电缆线，箭头所指示方向是循环水的流动方向。在安装有冷水泵2和热水泵7的泵房12中设置控制室13。控制室13中安装有电气控制盘14和温度显示仪表盘15。在供水管3和回水管5上安装测温装置16，并通过电缆20将所测量的供水、回水温度显示在仪表盘15上。冷却塔9的冷却风机10和热水泵7的电机均采用调速电机，电机转速通过电气控制盘14和电缆20控制调整。
在冷水池1和热水池6之间用连通管17连通。连通管17上设置电动连通阀18来控制连通管17中水的流量。连通阀18安装在阀门井19内。电动连通阀18采用电动阀门，其阀门开启度通过控制盘14控制。
具体控制和调整方法
循环水系统一般按照最不利工况即夏季最热月气温条件设计，冬季运行时，停留时间内冷热水池水面有一定的散热效果，因此冷却塔9的冷却能力有一定富余量。冬季运行时，按照下述方法调控该装置实现节能：
在温度显示仪表盘15上监控供水管3和回水管5上的测温装置16所测量的水温，确保系统的调整和控制满足用户对供水温度的要求。
当仅需冷热水池水面与空气进行热交换就能使回水温度降低到用户要求的温度时，关闭热水泵7、冷却风机10的电机，同时使电动连通阀18处于最大开启度，使全部回水通过热水池6再进入冷水池1。
当冷热水池水面与空气进行热交换可以使回水温度部分降低，但不能达到用户要求的温度时，部分开启电动连通阀18，使部分回水通过热水池6直接进入冷水池1，调整热水泵7和冷却风机10的电机转速，提升部分回水用冷却塔9进行热交换，这样，同时通过水池水面散热和冷却塔9的冷却作用使循环回水温度降低到用户所要求的供水温度，和满负荷运行相比节约了热水泵7和冷却风机10的部分能耗。
当大气温度逐渐升高，水池水面散热对回水温度降低的影响越来越小时，关闭电动连通阀18，热水泵7的电机转速调回正常值，使全部回水均通过冷却塔9降温，在满足回水温度降低到符合用户要求供水温度的前提下，仍可通过调整冷却风机10的电机转速来控制冷却塔9的通风量，达到部分节能的效果。
本实施例是以手动控制为实例的，本发明也可以通过计算机自动监控温度，实现自动控制。

Claims (3)

  1. 【权利要求1】一种循环冷却水系统的节能方法，其特征在于：该方法是在不改变常规的循环水系统正常工作的状态下，在常规的循环水系统的冷水池和热水池之间增加连通管和电动连通阀；将热水泵和冷却风机的电机改成调速电机；并将电动连通阀、热水泵和冷却风机与电气控制盘连接；在供水管和回水管增加测温装置，并与温度显示仪表盘连接，根据温度显示仪表盘上显示的热水池和冷水池温度手动或自动控制电动连通阀的开启度，并控制循环冷却水系统中的热水泵和冷却风机的电机不工作或低消耗工作，以降低用电量达到节能的目的。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的循环冷却水系统的节能方法，其特征在于：所述的冷水池和热水池是敞开式水池。
  3. 【权利要求3】一种按照权利要求1至2任一权利要求所述的循环冷却水系统的节能方法构建的循环冷却水系统的节能装置，它包括常规的循环水系统；其特征在于：在常规的循环水系统的冷水池(1)和热水池(6)之间设置电动连通阀(18)和连通管(17)；在常规的循环水系统的供水管(3)和回水管(5)上设置测温装置(16)，测温装置(16)与控制室(13)中的温度显示仪表盘(15)经电缆(20)连接；热水泵(7)、冷却风机(10)和电动连通阀(18)经电缆(20)与电气控制盘(14)连接。
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