CN108253815A - 一种开闭式冷却塔及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开闭式冷却塔及其运行方法，该冷却塔包括：塔体；风机，设置于所述塔体的顶部；布水器，设置于所述风机之下；多个上喷口，设置于所述风机及所述布水器之间；多个回水喷口，设置于所述风机及所述布水器之间；填料，设置于所述塔体的中部并位于所述布水器之下；换热盘管，设置于所述塔体的中部；集水盘，设置于所述塔体的底部并位于所述填料之下；外部循环过滤系统，其输入端连通于所述集水盘，输出端连通于多个所述上喷口；外部管道系统。实施本发明的有益效果：可以根据外部空气质量、及外部气温状态调节冷却塔运行模式，有效降低冷却塔漂水，降低冷却水蒸发损失，节约水资源。

Description

一种开闭式冷却塔及其运行方法

技术领域

本发明涉及水循环冷却技术领域，尤其涉及一种开闭式冷却塔及其运行方法。

背景技术

目前，提高制冷效率的有效途径有降低冷却水供水温度，根据相关研究表明，冷却水温度越低冷机的制冷系数越高。如离心压缩制冷机的制冷效率与冷却水温度的变化关系分析为：冷却水的供水温度每上下降1℃，冷机的COP提高近4％。

目前市场上冷却塔多采用开式冷却塔和闭式冷却塔来给水降温，对比两种冷却塔各有优缺点：

开式冷却塔，冷却效果显著，但其对环境适应性差，在空气品质较差地区，冷却水水质很难满足要求，影响制冷主机使用性能及运行寿命。现阶段对应措施，是在制冷主机设备端增加胶球清洗装置或相关物化设备。

闭式冷却塔，其对冷却水管网不腐蚀，无污染，增加管路和设备的使用寿命，水蒸发量较少。但与开式塔相比，在相同散热量下，同比尺寸、造价成本相差极大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开闭式冷却塔及其运行方法，解决现有技术中开式冷却塔及闭式冷却塔具有各自缺点的问题。

本发明的技术方案实现如下：

一方面，本发明提供一种开闭式冷却塔，包括：

塔体；

风机，设置于所述塔体的顶部；

布水器，设置于所述风机之下；

多个上喷口，设置于所述风机及所述布水器之间；

多个回水喷口，设置于所述风机及所述布水器之间；

填料，设置于所述塔体的中部并位于所述布水器之下；

换热盘管，设置于所述塔体的中部；

集水盘，设置于所述塔体的底部并位于所述填料之下；

外部循环过滤系统，其输入端连通于所述集水盘，输出端连通于多个所述上喷口；

外部管道系统，包括回水管、供水端、第一电动开关阀、第二电动开关阀、第三电动开关阀及第四电动开关阀；所述回水管包括第一回水输入端及第二回水输入端，所述第一回水输入端连通于所述换热盘管的一端，所述第二回水输入端连通于多个所述回水喷口，所述第一回水输入端处设置有所述第一电动开关阀，所述第二回水输入端处设置有所述第二电动开关阀；所述供水管包括第一供水输出端及第二供水输出端，所述第一供水输出端连通于所述换热盘管的另一端，所述第二供水输出端连通于所述集水盘，所述第一供水输出端处设置有所述第三电动开关阀，所述第二供水输出端处设置有所述第四电动开关阀。

在本发明所述的开闭式冷却塔中，所述外部循环过滤系统包括水处理设备、循环水泵、第一蝶阀、第二蝶阀及第三蝶阀；所述集水盘连通于所述第一蝶阀的一端及所述第二蝶阀的一端，所述第二蝶阀的另一端连通于所述水处理设备的一端，所述水处理设备的另一端连通于所述第三蝶阀的一端，所述第一蝶阀的另一端及所述第三蝶阀的另一端连通于所述循环水泵的一端，所述循环水泵的另一端连通于多个所述上喷口。

在本发明所述的开闭式冷却塔中，所述外部循环过滤系统包括水处理设备、循环水泵、第一蝶阀及第二蝶阀；所述集水盘连通于所述第一蝶阀的一端及所述循环水泵的一端，所述第一蝶阀的另一端连通于所述水处理设备的一端，所述水处理设备的另一端连通于所述第二蝶阀的一端，所述第二蝶阀的另一端及所述循环水泵的另一端连通于多个所述上喷口。

在本发明所述的开闭式冷却塔中，所述外部循环过滤系统还包括设置于所述集水盘内的水质传感器。

在本发明所述的开闭式冷却塔中，所述外部循环过滤系统还包括设置于所述集水盘内的温度传感器

另一方面，提供一种开闭式冷却塔的运行方法，采用如上所述的开闭式冷却塔，包括：

关闭第一电动开关阀及第三电动开关阀，开启第二电动开关阀及第四电动开关阀，从而使高温热水通过回水管，并通过多个回水喷口将高温热水喷洒在布水器上以均匀地洒在填料上，流至集水盘，最后通过供水管流出至冷水主机；

开启第一电动开关阀及第三电动开关阀，关闭第二电动开关阀及第四电动开关阀，从而使高温热水通过回水管，并流经换热盘管由供水管流出至冷水主机，同时，通过循环水泵抽取所述集水盘内的冷却水并通过多个上喷口将冷却水喷洒在布水器上以均匀地洒在换热盘管上，流至集水盘。

在本发明所述的运行方法中，所述关闭第一电动开关阀及第三电动开关阀，开启第二电动开关阀及第四电动开关阀，还包括：

通过温度传感器采集所述集水盘中的水的温度，若水温不满足预设的供水要求，则开启循环水泵，从而使多个上喷口将水喷洒在布水器上以均匀地洒在填料上并流至集水盘以加强换热。

在本发明所述的运行方法中，所述关闭第一电动开关阀及第三电动开关阀，开启第二电动开关阀及第四电动开关阀，还包括：

通过水质传感器采集所述集水盘中的水的质量，若水的质量不满足预设的质量要求，则开启循环水泵及水处理设备。

在本发明所述的运行方法中，所述开启第一电动开关阀及第三电动开关阀，关闭第二电动开关阀及第四电动开关阀，还包括：

通过水质传感器采集所述集水盘中的水的质量，若水的质量不满足预设的质量要求，则开启水处理设备。

因此，本发明的有益效果是，可以根据外部空气质量、及外部气温状态调节冷却塔运行模式。如，环境质量较好的条件下，可开启开式塔运行模式，提供较低温度冷却水，当传感器检测出供水温度或水质不满足要求时，可开启外部循环系统，加强换热，清除杂质；在环境质量较差的条件下(沙尘天气)，可开启闭式塔运行模式，提供清洁的冷却水，当传感器检测出外循环水质不满足要求时，可开启外部水处理设备，清除杂质，增加填料使用寿命。在冬季、过渡季节，闭式塔运行模式下满足冷却水供水温度的条件下，可运行在闭式塔模式下，有效降低冷却塔漂水，降低冷却水蒸发损失，节约水资源。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明一实施例提供的一种开闭式冷却塔的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的一种开闭式冷却塔的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下将对照附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，以下说明仅为本发明实施例的具体阐述，不应以此限制本发明的保护范围。

参见图1，图1为本发明一实施例提供的一种开闭式冷却塔100的结构示意图，冷却塔包括塔体1、风机2、布水器3、多个上喷口4、多个回水喷口5、换热盘管7、集水盘8、外部循环过滤系统9及外部管道系统10。

风机2设置于所述塔体1的顶部；布水器3设置于所述风机2之下；多个上喷口4设置于所述风机2及所述布水器3之间；多个回水喷口5设置于所述风机2及所述布水器3之间；填料6设置于所述塔体1的中部并位于所述布水器3之下；换热盘管7设置于所述塔体1的中部；集水盘8设置于所述塔体1的底部并位于所述填料6之下；外部循环过滤系统9的输入端连通于所述集水盘8，输出端连通于多个所述上喷口4；

外部管道系统10包括回水管101、供水端、第一电动开关阀103、第二电动开关阀104、第三电动开关阀105及第四电动开关阀106；所述回水管101包括第一回水输入端1011及第二回水输入端1012，所述第一回水输入端1011连通于所述换热盘管7的一端，所述第二回水输入端1012连通于多个所述回水喷口5，所述第一回水输入端1011处设置有所述第一电动开关阀103，所述第二回水输入端1012处设置有所述第二电动开关阀104；所述供水管102包括第一供水输出端1021及第二供水输出端1022，所述第一供水输出端1021连通于所述换热盘管7的另一端，所述第二供水输出端1022连通于所述集水盘8，所述第一供水输出端1021处设置有所述第三电动开关阀105，所述第二供水输出端1022处设置有所述第四电动开关阀106。

如图1所示的实施例中，所述外部循环过滤系统9包括水处理设备91、循环水泵92、第一蝶阀93、第二蝶阀94及第三蝶阀95；所述集水盘8连通于所述第一蝶阀93的一端及所述第二蝶阀94的一端，所述第二蝶阀94的另一端连通于所述水处理设备91的一端，所述水处理设备91的另一端连通于所述第三蝶阀95的一端，所述第一蝶阀93的另一端及所述第三蝶阀95的另一端连通于所述循环水泵92的一端，所述循环水泵92的另一端连通于多个所述上喷口4。

参见图2，图2为本发明另一实施例提供的一种开闭式冷却塔100的结构示意图，所述外部循环过滤系统9包括水处理设备91、循环水泵92、第一蝶阀93及第二蝶阀94；所述集水盘8连通于所述第一蝶阀93的一端及所述循环水泵92的一端，所述第一蝶阀93的另一端连通于所述水处理设备91的一端，所述水处理设备91的另一端连通于所述第二蝶阀94的一端，所述第二蝶阀94的另一端及所述循环水泵92的另一端连通于多个所述上喷口4。

优选的，所述外部循环过滤系统9还包括设置于所述集水盘8内的水质传感器97及设置于所述集水盘8内的温度传感器96；水处理设备91的系统形式为全虑式或旁虑式，可处理颗粒污染物、微生物污染物。所述的水质传感器97可传递颗粒污染物、微生物污染物浓度。

另一方面，提供一种开闭式冷却塔100的运行方法，采用如上所述的开闭式冷却塔100，包括步骤S1-S2：

S1、关闭第一电动开关阀103及第三电动开关阀105，开启第二电动开关阀104及第四电动开关阀106，从而使高温热水通过回水管101，并通过多个回水喷口5将高温热水喷洒在布水器3上以均匀地洒在填料6上，流至集水盘8，最后通过供水管102流出至冷水主机；即当高温热水通过回水管101，回水喷口5，流经布水器3均匀的散布在冷却塔填料6上，降低水温，最后收集到集水盘8内，最后经由供水管102供给冷水主机。

步骤S1还包括步骤S11-S12：

S11、通过温度传感器96采集所述集水盘8中的水的温度，若水温不满足预设的供水要求，则开启循环水泵92，从而使多个上喷口4将水喷洒在布水器3上以均匀地洒在填料6上并流至集水盘8以加强换热。例如，当水温不满足供水要求时，由温度传感器96传递信号，开启外部循环水泵92，加强换热。

S12、通过水质传感器97采集所述集水盘8中的水的质量，若水的质量不满足预设的质量要求，则开启循环水泵92及水处理设备91。例如，当集水盘8内水质较差，由水质传感器97传递信号，开启外部循环水泵92、水处理设备91过滤冷却水水质。

S2、开启第一电动开关阀103及第三电动开关阀105，关闭第二电动开关阀104及第四电动开关阀106，从而使高温热水通过回水管101，并流经换热盘管7由供水管102流出至冷水主机，同时，通过循环水泵92抽取所述集水盘8内的冷却水并通过多个上喷口4将冷却水喷洒在布水器3上以均匀地洒在换热盘管7上，流至集水盘8。即当高温热水通过回水管101，流经换热盘管7，经由供水管102供给冷水主机；外部循环水泵92抽取集水盘8内冷却水，通过冷却塔循环泵上喷口4，经由布水器3均匀的换热盘管7上，降低盘管内水温，最后收集到集水盘8内，完成循环。

步骤S2还包括步骤S21：

S21、通过水质传感器97采集所述集水盘8中的水的质量，若水的质量不满足预设的质量要求，则开启水处理设备91。例如：当集水盘8内水质较差，由水质传感器97传递信号，开启水处理设备91过滤水质。

如此，通过电动开关阀可切换为开式冷却塔和闭式冷却塔两种运行模式；所述开式塔运行模式，可实现常规开式塔功能，并可通过循环水系统加强冷却水换热和过滤冷却水杂质；所述闭式塔运行模式，可实现常规闭式塔功能，并通过循环水系统过滤外部循环水杂质。

本文提供了实施例的各种操作。在一个实施例中，所述的一个或操作可以构成一个或计算机可读介质上存储的计算机可读指令，其在被电子设备执行时将使得计算设备执行所述操作。描述一些或所有操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必需是顺序相关的。本领域技术人员将理解具有本说明书的益处的可替代的排序。而且，应当理解，不是所有操作必需在本文所提供的每个实施例中存在。

而且，本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。奉文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。

而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件、资源等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语”包含”相似的方式包括。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种开闭式冷却塔，其特征在于，包括：

塔体；

风机，设置于所述塔体的顶部；

布水器，设置于所述风机之下；

多个上喷口，设置于所述风机及所述布水器之间；

多个回水喷口，设置于所述风机及所述布水器之间；

填料，设置于所述塔体的中部并位于所述布水器之下；

换热盘管，设置于所述塔体的中部；

集水盘，设置于所述塔体的底部并位于所述填料之下；

外部循环过滤系统，其输入端连通于所述集水盘，输出端连通于多个所述上喷口；

外部管道系统，包括回水管、供水端、第一电动开关阀、第二电动开关阀、第三电动开关阀及第四电动开关阀；所述回水管包括第一回水输入端及第二回水输入端，所述第一回水输入端连通于所述换热盘管的一端，所述第二回水输入端连通于多个所述回水喷口，所述第一回水输入端处设置有所述第一电动开关阀，所述第二回水输入端处设置有所述第二电动开关阀；所述供水管包括第一供水输出端及第二供水输出端，所述第一供水输出端连通于所述换热盘管的另一端，所述第二供水输出端连通于所述集水盘，所述第一供水输出端处设置有所述第三电动开关阀，所述第二供水输出端处设置有所述第四电动开关阀。

2.根据权利要求1所述的开闭式冷却塔，其特征在于，所述外部循环过滤系统包括水处理设备、循环水泵、第一蝶阀、第二蝶阀及第三蝶阀；所述集水盘连通于所述第一蝶阀的一端及所述第二蝶阀的一端，所述第二蝶阀的另一端连通于所述水处理设备的一端，所述水处理设备的另一端连通于所述第三蝶阀的一端，所述第一蝶阀的另一端及所述第三蝶阀的另一端连通于所述循环水泵的一端，所述循环水泵的另一端连通于多个所述上喷口。

3.根据权利要求1所述的开闭式冷却塔，其特征在于，所述外部循环过滤系统包括水处理设备、循环水泵、第一蝶阀及第二蝶阀；所述集水盘连通于所述第一蝶阀的一端及所述循环水泵的一端，所述第一蝶阀的另一端连通于所述水处理设备的一端，所述水处理设备的另一端连通于所述第二蝶阀的一端，所述第二蝶阀的另一端及所述循环水泵的另一端连通于多个所述上喷口。

4.根据权利要求2或3所述的开闭式冷却塔，其特征在于，所述外部循环过滤系统还包括设置于所述集水盘内的水质传感器。

5.根据权利要求2或3所述的开闭式冷却塔，其特征在于，所述外部循环过滤系统还包括设置于所述集水盘内的温度传感器。

6.一种开闭式冷却塔的运行方法，采用如权利要求1-5任一项所述的开闭式冷却塔，其特征在于，包括：

关闭第一电动开关阀及第三电动开关阀，开启第二电动开关阀及第四电动开关阀，从而使高温热水通过回水管，并通过多个回水喷口将高温热水喷洒在布水器上以均匀地洒在填料上，流至集水盘，最后通过供水管流出至冷水主机；

开启第一电动开关阀及第三电动开关阀，关闭第二电动开关阀及第四电动开关阀，从而使高温热水通过回水管，并流经换热盘管由供水管流出至冷水主机，同时，通过循环水泵抽取所述集水盘内的冷却水并通过多个上喷口将冷却水喷洒在布水器上以均匀地洒在换热盘管上，流至集水盘。

7.根据权利要求6所述的运行方法，其特征在于，所述关闭第一电动开关阀及第三电动开关阀，开启第二电动开关阀及第四电动开关阀，还包括：

通过温度传感器采集所述集水盘中的水的温度，若水温不满足预设的供水要求，则开启循环水泵，从而使多个上喷口将水喷洒在布水器上以均匀地洒在填料上并流至集水盘以加强换热。

8.根据权利要求6所述的运行方法，其特征在于，所述关闭第一电动开关阀及第三电动开关阀，开启第二电动开关阀及第四电动开关阀，还包括：

通过水质传感器采集所述集水盘中的水的质量，若水的质量不满足预设的质量要求，则开启循环水泵及水处理设备。

9.根据权利要求6所述的运行方法，其特征在于，所述开启第一电动开关阀及第三电动开关阀，关闭第二电动开关阀及第四电动开关阀，还包括：

通过水质传感器采集所述集水盘中的水的质量，若水的质量不满足预设的质量要求，则开启水处理设备。