CN105043735A - 不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，水由水泵从蓄水池送至水箱，水箱内置三块不同高度的溢流板，溢流板与箱体、溢流板与溢流板之间的水箱底面上开有溢水口，通过改变不同位置溢水口的启闭状态，水箱水位可维持在不同高度，实现不同水头下喷溅装置布水均匀性的测试；水经给水母管、配水管、喷溅装置洒出，由电磁流量计采集给水母管中水的流量，由压力传感器采集各配水管内水的压力，并将流量和压力数据发送给数据采集系统；利用升降平台上的集水漏斗和量筒对水量进行监测，记录数据。本发明可获得不同水头下，单个喷溅装置及考虑周围相邻喷溅装置影响，在淋水区域四个半径方向上和不同高度上的淋水分布。

Description

不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置

技术领域

本发明涉及一种不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，属于火/核电技术领域。

背景技术

自然通风逆流湿式冷却塔是火电、核电生产过程中的关键设备之一，携带凝汽器排热的冷却水在塔内由配水系统喷洒到填料表面，形成水膜与空气直接接触产生热质交换，淋水密度的分布直接影响传热传质强度和冷却塔的冷却效率。

喷溅装置在塔内一般以方格形式布置，而喷洒到填料顶部的水呈圆形或环状，因此存在淋水区域不能完全覆盖填料顶面的问题，甚至形成无水区，导致部分填料区域未得到有效利用，对空气流经填料的阻力及风量也会产生影响，气流极易从这些地方通过，造成气流短路，不利于水气换热。同时，部分区域水苗重叠，淋水密度大，使得气流很少从该区域通过，造成水气换热不够充分，塔的冷却能力下降。喷溅装置的安装位置和分布密度应与冷却塔内的空气动力场相耦合，以最大程度的增加水与空气之间的换热。

现有对冷却塔喷溅装置布水均匀性的研究一般为理论计算和数值计算。理论计算针对单一喷溅装置，相邻喷溅装置所带来的水苗重叠影响处理成水量的叠加，而没有考虑水滴在运动过程中会出现的碰撞、破碎、聚并等因素，与喷溅装置实际工作情况有出入，数值计算多为研究在冷却塔结构、侧风等影响下淋水区水的分布，没有细化到单个喷溅装置的布水均匀性以及相邻喷溅装置的交互影响。

发明内容

本发明针对上述不足，提出一种不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置。

本发明的技术方案如下：

一种不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，包括蓄水池、水泵、供水管、溢水管、水箱、给水母管、配水管、喷溅装置、回水管、升降平台、集水漏斗、量筒、数据转换模块以及数据采集系统；水由水泵从蓄水池通过供水管送至水箱，再经给水母管分配给若干条配水管，再由安装在配水管上的喷溅装置洒出，利用安装在升降平台上的集水漏斗和量筒对水量进行监测，并收集数据，水落至地面经回水管回到蓄水池内；所述给水母管上设置电磁流量计，

所述水箱内置三块不同高度的溢流板形成三个溢水区，所述三个溢水区底部连通溢水管，由阀门控制；所述水箱底部连通进水管，由阀门控制；所述水箱还连通给水母管，由电磁阀控制，并安装电磁流量计；所述电磁流量计与数据转换模块相连，采集给水母管内流量数据；所述配水管上设置压力传感器，所述压力传感器与数据转换模块连接，所述数据转换模块再与数据采集系统连接。

上述水箱外设玻璃管显示箱内水位，玻璃管下部与水箱连通，上部与大气相通。

上述升降平台为十字方形框架结构，十字交叉处中心与其上方被测试喷溅装置进水管截面的圆心对齐，十字框架由61个正方形单元框架组成，用来支撑集水漏斗，平台采用蜗轮减速器和丝杠副控制升降幅度，并设有高度标尺。

上述集水漏斗上部截面为正方形，下部呈倒锥形，下部与上部贴合处截面为正方形，锥尖处为引流部分，下方放置量筒。

相比于现有的大多数冷却塔喷溅装置布水均匀性测试装置，本发明有以下优点：

水箱水位可维持在不同高度，实现不同水头下喷溅装置布水均匀性的测试；

有针对性的测试单个喷溅装置以及受周围相邻喷溅装置影响下，在淋水区域四个半径方向上、不同高度上的淋水分布。

附图说明

图1是本发明不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置整体示意图。

图2是本发明不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置中水箱结构示意图。

图3是本发明不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置中升降平台十字方形框架结构与喷溅装置布置方式示意图。

图4是本发明不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置中集水漏斗结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，包括蓄水池1、水泵2、供水管3、溢水管4、水箱5、给水母管6、配水管7、喷溅装置8、回水管9、升降平台10、集水漏斗11、量筒12、电磁流量计13、压力传感器14、数据转换模块15、数据采集系统16。

水由水泵2从蓄水池1通过供水管3送至水箱5，再经给水母管6分配给若干条配水管7，再由安装在配水管7上的喷溅装置8洒出，利用安装在升降平台10上的集水漏斗11和量筒12对水量进行监测，并收集数据，水落至地面经回水管9回到蓄水池1内；所述给水母管6上设置电磁流量计13，

其中，水箱内置三块不同高度的溢流板501、502和503，每块溢流板将水箱分成上部相通下部隔断的空间，溢流板与箱体、溢流板与溢流板之间的水箱底面上开有溢水口505、506和507，由相应管道上的阀门控制，并连通溢水管4；溢水口507开启时，水箱水位保持在溢流板503的高度；溢水口507关闭、溢水口506开启时，水箱水位保持在溢流板502的高度；溢水口507、506关闭、溢水口505开启时，水箱水位保持在溢流板501的高度；水箱底部设有进水口508，与进水管3相连，由进水阀门控制；水箱外设玻璃管504显示箱内水位，玻璃管下部与水箱连通，上部与大气相通；水箱底部设有出水口509，与给水母管6相连，由电磁阀控制开度，并安装电磁流量计13；电磁流量计13与数据转换模块15相连，获取给水母管内流量数据，并发送给数据采集系统16。

所述给水母管6与3根配水管7相连，各配水管7上装有阀门、压力传感器14，各压力传感器14与数据转换模块15相连，获取配水管7内压力数据，并发送给数据采集系统16；各配水管7上均装有3个喷溅装置8，各喷溅装置横向、纵向间距均为1m；配水管末端设端盖，便于检修。

升降平台10为十字方形框架结构，十字交叉处中心与其上方测试喷溅装置8进水管截面圆心对齐，由61个200mm×200mm的正方形单元框架组成，用来支撑集水漏斗11；采用蜗轮减速器和丝杠副控制升降幅度，并设有高度标尺，可改变喷溅装置8与集水漏斗11之间的垂直距离，获取喷溅装置8在喷淋过程中不同高度上的淋水分布。

集水漏斗11用塑料制成，材质轻，壁厚不超过3mm；上部截面为200mm×200mm的正方形，高度80mm，下部与上部贴合处截面为190mm×190mm的正方形，下部呈倒锥形，锥尖处为引流部分1101；各集水漏斗11的下方放置量筒12，用于获取单个喷溅装置8以及在周围相邻喷溅装置影响下，淋水区域四个半径方向上的淋水分布，集水漏斗11出水端距离量筒12底面不超过量筒12高度的1/3，集水漏斗11中心和量筒12中心对齐。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，其特征在于：包括蓄水池、水泵、供水管、溢水管、水箱、给水母管、配水管、喷溅装置、回水管、升降平台、集水漏斗、量筒、数据转换模块以及数据采集系统；水由水泵从蓄水池通过供水管送至水箱，再经给水母管分配给若干条配水管，再由安装在配水管上的喷溅装置洒出，利用安装在升降平台上的集水漏斗和量筒对水量进行监测，并收集数据，水落至地面经回水管回到蓄水池内；所述给水母管上设置电磁流量计，

所述水箱内置三块不同高度的溢流板形成三个溢水区，所述三个溢水区底部连通溢水管，由阀门控制；所述水箱底部连通进水管，由阀门控制；所述水箱还连通给水母管，由电磁阀控制，并安装电磁流量计；所述电磁流量计与数据转换模块相连，采集给水母管内流量数据；所述配水管上设置压力传感器，所述压力传感器与数据转换模块连接，所述数据转换模块再与数据采集系统连接。

2.根据权利要求1所述的不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，其特征在于：所述水箱外设玻璃管显示箱内水位，玻璃管下部与水箱连通，上部与大气相通。

3.根据权利要求1所述的不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，其特征在于：所述升降平台为十字方形框架结构，十字交叉处中心与其上方被测试喷溅装置进水管截面的圆心对齐，十字框架由61个正方形单元框架组成，用来支撑集水漏斗，平台采用蜗轮减速器和丝杠副控制升降幅度，并设有高度标尺。

4.根据权利要求1所述的一种不同水头下冷却塔喷溅装置布水及交互影响测试装置，其特征在于：所述集水漏斗上部截面为正方形，下部呈倒锥形，下部与上部贴合处截面为正方形，锥尖处为引流部分，下方放置量筒。