CN110095010A - 一种带温度控制的冷水塔风机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，包括冷水塔本体，所述冷水塔本体的上端固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有第一安装板，所述第一安装板的侧壁上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿支撑板且延伸至冷水塔本体的内部，所述驱动电机的输出轴末端同轴固定连接有轴流风机。本发明通过设置泵气机构、温度感应机构和温度调节机构，可以往冷却塔内处于底部的水中泵入冷空气，与轴流风机配合使用，提高冷却水的效率，还可以确定冷却过的水的温度是否达到二次使用标准，若未达到则使其循环冷却，直至达到标准方排放使用，避免对之后的使用过程造成影响并产生损失。

Description

一种带温度控制的冷水塔风机控制装置

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其涉及一种带温度控制的冷水塔风机控制装置。

背景技术

冷水塔是电厂用来凉水用的构筑物，一般高度是根据电厂的机组大小而定，是电厂节约用水，循环用水的一种构筑物。冷水塔的工作原理：利用吹进来的风与由上洒下来的水形成对流，把热源排走，一部分水在对流中蒸发，带走了相应的蒸发潜热，从而降低水的温度。

现有的冷水塔通常只采用风机吹风对流来冷却热水，这种冷却方式只能使冷水塔内上表面的水得到快速冷却而无法迅速使处于底部的水得到冷却，因此冷却水的效率较为低下；并且现有冷水塔的风机的控制装置不包含温度控制功能，冷却过的水直接排放使用，无法得知该水的温度是否已达到设定值，若未达到，则会影响之后的生产过程，造成损失。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其通过设置泵气机构、温度感应机构和温度调节机构，可以往冷却塔内处于底部的水中泵入冷空气，与轴流风机配合使用，提高冷却水的效率，还可以确定冷却过的水的温度是否达到二次使用标准，若未达到则使其循环冷却，直至达到标准方排放使用，避免对之后的使用过程造成影响并产生损失。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，包括冷水塔本体，所述冷水塔本体的上端固定连接有支撑板，所述支撑板的上端固定连接有第一安装板，所述第一安装板的侧壁上固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿支撑板且延伸至冷水塔本体的内部，所述驱动电机的输出轴末端同轴固定连接有轴流风机，所述冷水塔本体的侧壁上固定连接有活塞筒，所述活塞筒通过导气管与冷水塔本体内部连通，所述活塞筒内安装有用于将外界温度较低的气体泵入冷水塔本体内的泵气机构，所述冷水塔本体的侧壁上固定连接有矩形板，所述矩形板上安装有用于为泵气机构提供动力的第一传动机构，所述冷水塔本体的侧壁上固定连接有第二安装板，所述第二安装板的一端侧壁上安装有用于为第一传动机构提供动力的第二传动机构，所述第二安装板的另一端侧壁上安装有用于为第二传动机构提供动力的第三传动机构，所述驱动电机的输出轴上安装有用于为第三传动机构提供动力的第四传动机构，所述支撑板的上端固定安装有VFD变频器，所述冷水塔本体的侧壁上固定连接有主控制盒，所述主控制盒的表面设有控制面板，所述冷水塔本体通过进水管和出水管与热水源连通，所述出水管上安装有水泵，所述进水管与出水管之间通过循环水管连通，所述出水管上安装有用于感应进出水温度的温度感应机构，所述循环水管上安装有用于调节出水温度的温度调节机构。

优选地，所述泵气机构包括活塞，所述活塞密封滑动连接在活塞筒的内部，所述活塞上设有第一单向阀，所述活塞筒上端设有第二单向阀，所述导气管上设有第三单向阀。

优选地，所述第一传动机构包括滑块、横板和第一连杆，所述矩形板上开设有矩形槽，所述滑块滑动连接在矩形槽内，所述横板固定连接在滑块上，所述第一连杆的上端固定连接在横板下端，所述第一连杆的下端固定连接在活塞上，且所述第一连杆与活塞筒的上端密封滑动连接。

优选地，所述第二传动机构包括转轮和第二连杆，所述转轮通过第一转轴转动连接在第二安装板的侧壁上，所述第二连杆的上端转动连接在转轮上，所述第二连杆的下端转动连接在滑块上。

优选地，所述第三传动机构包括第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述第一转轴贯穿第二安装板，所述第二锥齿轮同轴固定连接在第二转轴的末端，所述第一锥齿轮通过第一转轴转动连接在支撑板上。

优选地，所述第四传动机构包括第一皮带轮和第二皮带轮，所述第一皮带轮同轴固定连接在驱动电机的输出轴上，所述第二皮带轮同轴固定连接在第二转轴上，且所述第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带传动连接。

优选地，所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述主控制盒的内部安装有处理器、STML单片机和信号收发器，所述处理器与控制面板电连接，所述STML单片机与处理器电连接，所述信号收发器与STML单片机电连接。

优选地，所述温度感应机构包括进水温度感应器和出水温度感应器，所述进水温度感应器安装在进水管上，所述出水温度感应器安装在出水管上，且所述进水温度感应器与出水温度感应器均与信号收发器电连接。

优选地，所述温度调节机构包括出水控制阀和循环控制阀，所述出水控制阀安装在出水管位于水泵与热水源之间的位置上，所述循环控制阀安装在循环水管上，且所述出水控制阀与循环控制阀均与信号收发器电连接。

优选地，所述驱动电机与VFD变频器电连接，所述VFD变频器与信号收发器电连接。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置传动机构和泵气机构，可以将外部环境的冷空气泵入冷却塔内处于底部的水中，与轴流风机配合使用，大大提高冷却水的效率；

2、轴流风机全天候工频运行，春秋季节风机浪费电能很大，通过设置VFD变频器与温度感应机构，可以变频控制轴流风机与泵气机构，达到节省电能的目的；

3、通过设置温度调节机构，可以确定冷却过的水温是否达到二次使用标准，若未到达则使其循环冷却，直至达到标准方排放使用，避免对之后的使用过程造成影响并产生损失；

4、轴流风机与泵气机构共用驱动电机驱动，无需设置多个动力源，节省制造成本与使用成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置的侧视图；

图3为本发明提出的图1的A处结构放大示意图；

图4为本发明提出的图1的B处结构放大示意图；

图5为本发明提出的主控制盒的内部结构示意图。

图中：1活塞筒、2第一单向阀、3活塞、4第二单向阀、5第一连杆、6驱动电机、7第一安装板、8VFD变频器、9支撑板、10主控制盒、11控制面板、12水泵、13出水控制阀、14热水源、15轴流风机、16出水管、17导气管、18第三单向阀、19冷水塔本体、20进水管、21出水温度感应器、22进水温度感应器、23循环控制阀、24循环水管、25第一皮带轮、26第二皮带轮、27第一锥齿轮、28第二锥齿轮、29转轮、30第二连杆、31第二安装板、32横板、33矩形板、34矩形槽、35滑块、36STM32L单片机、37信号收发器、38处理器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-5，一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，包括冷水塔本体19，冷水塔本体19的上端固定连接有支撑板9，支撑板9的上端固定连接有第一安装板7，第一安装板7的侧壁上固定连接有驱动电机6，驱动电机6的输出轴贯穿支撑板9且延伸至冷水塔本体19的内部，驱动电机6的输出轴末端同轴固定连接有轴流风机15，冷水塔本体19的侧壁上固定连接有活塞筒1，活塞筒1通过导气管17与冷水塔本体19内部连通，活塞筒1内安装有用于将外界温度较低的气体泵入冷水塔本体19内的泵气机构，泵气机构包括活塞3，活塞3密封滑动连接在活塞筒1的内部，活塞3上设有第一单向阀2，活塞筒1上端设有第二单向阀4，导气管17上设有第三单向阀18。

冷水塔本体19的侧壁上固定连接有矩形板33，矩形板33上安装有用于为泵气机构提供动力的第一传动机构，第一传动机构包括滑块35、横板32和第一连杆5，矩形板33上开设有矩形槽34，滑块35滑动连接在矩形槽34内，横板32固定连接在滑块35上，第一连杆5的上端固定连接在横板32下端，第一连杆5的下端固定连接在活塞3上，且第一连杆5与活塞筒1的上端密封滑动连接。

冷水塔本体19的侧壁上固定连接有第二安装板31，第二安装板31的一端侧壁上安装有用于为第一传动机构提供动力的第二传动机构，第二传动机构包括转轮29和第二连杆30，转轮29通过第一转轴转动连接在第二安装板31的侧壁上，第二连杆30的上端转动连接在转轮29上，第二连杆30的下端转动连接在滑块35上。

第二安装板31的另一端侧壁上安装有用于为第二传动机构提供动力的第三传动机构，第三传动机构包括第一锥齿轮27和第二锥齿轮28，第一转轴贯穿第二安装板31，第二锥齿轮28同轴固定连接在第二转轴的末端，第一锥齿轮27通过第一转轴转动连接在支撑板9上。

驱动电机6的输出轴上安装有用于为第三传动机构提供动力的第四传动机构，第四传动机构包括第一皮带轮25和第二皮带轮26，第一皮带轮25同轴固定连接在驱动电机6的输出轴上，第二皮带轮26同轴固定连接在第二转轴上，且第一皮带轮25与第二皮带轮26通过皮带传动连接。

支撑板9的上端固定安装有VFD变频器8，冷水塔本体19的侧壁上固定连接有主控制盒10，主控制盒10的表面设有控制面板11，主控制盒10的内部安装有处理器38、80C51单片机36和信号收发器37，处理器38与控制面板11电连接，80C51单片机36与处理器38电连接，信号收发器37与80C51单片机36电连接。

冷水塔本体19通过进水管20和出水管16与热水源14连通，出水管16上安装有水泵12，进水管20与出水管16之间通过循环水管24连通，出水管16上安装有用于感应进出水温度的温度感应机构，进水温度感应器22安装在进水管20上，出水温度感应器21安装在出水管16上，且进水温度感应器22与出水温度感应器21均与信号收发器37电连接。

循环水管24上安装有用于调节出水温度的温度调节机构，温度调节机构包括出水控制阀13和循环控制阀23，出水控制阀13安装在出水管16位于水泵12与热水源14之间的位置上，循环控制阀23安装在循环水管24上，且出水控制阀13与循环控制阀23均与信号收发器37电连接。

驱动电机6与VFD变频器8电连接，VFD变频器8与信号收发器37电连接。

需要说明的是，本发明的涉电机构均采用外接电源供电。

本发明中，通过控制面板11设定一个符合冷却水二次使用的温度值，同时打开水泵12与驱动电机6，水泵12将热水源14中的水导入冷水塔本体19内，驱动电机6驱动轴流风机15转，开始对热水进散热，同时驱动电机6驱动第一皮带轮25转动，第一皮带轮25传动第二皮带轮26转动，经过第一锥齿轮27和第二锥齿轮28啮合改变动力方向，驱动转轮29转动，转轮29通过第二连杆30推动滑块35沿竖直方向往复运动，滑块通过第一连杆5推动活塞沿竖直方向往复运动，从而将外部冷空气泵入活塞筒1中，经由导气管17流至冷水塔本体19内的水底部，与轴流风机15配合，加快水冷却速度。

进一步地，冷却过的水由出水管16流出，此时出水温度感应器21工作，将冷却过的水的温度以电信号的方式传递至信号收发器37，信号收发器37接收信号，经STM32L单片机36处理信号后传递至处理器38，处理器38发出控制指令给STM32L单片机，STM32L单片机36将指令转化为信号发送给信号收发器37，信号收发器37将信号发送给出水控制阀13和循环控制阀23，若之前温度小于等于设定值，则出水控制阀13打开，循环控制阀23关闭，冷却水直接排放使用；若之前温度大于设定值，则出水控制阀13关闭，循环控制阀打开，冷却水经由循环水管24再次流入冷水塔本体19内进行冷却，直至温度到达设定值时再排放使用。

进一步地，进水温度感应器22感应进水温度，并将温度值以电信号的形式传给信号收发器37，信号收发器37接收信号，经STM32L单片机36处理信号后传递至处理器38，处理器38发出变频控制指令，STM32L单片机36将指令转化为信号发送给信号收发器37，信号收发器37将信号发送给VFD变频器8，VFD变频器8控制驱动电机8供电变频，用于节省电能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，包括冷水塔本体(19)，其特征在于，所述冷水塔本体(19)的上端固定连接有支撑板(9)，所述支撑板(9)的上端固定连接有第一安装板(7)，所述第一安装板(7)的侧壁上固定连接有驱动电机(6)，所述驱动电机(6)的输出轴贯穿支撑板(9)且延伸至冷水塔本体(19)的内部，所述驱动电机(6)的输出轴末端同轴固定连接有轴流风机(15)，所述冷水塔本体(19)的侧壁上固定连接有活塞筒(1)，所述活塞筒(1)通过导气管(17)与冷水塔本体(19)内部连通，所述活塞筒(1)内安装有用于将外界温度较低的气体泵入冷水塔本体(19)内的泵气机构，所述冷水塔本体(19)的侧壁上固定连接有矩形板(33)，所述矩形板(33)上安装有用于为泵气机构提供动力的第一传动机构，所述冷水塔本体(19)的侧壁上固定连接有第二安装板(31)，所述第二安装板(31)的一端侧壁上安装有用于为第一传动机构提供动力的第二传动机构，所述第二安装板(31)的另一端侧壁上安装有用于为第二传动机构提供动力的第三传动机构，所述驱动电机(6)的输出轴上安装有用于为第三传动机构提供动力的第四传动机构，所述支撑板(9)的上端固定安装有VFD变频器(8)，所述冷水塔本体(19)的侧壁上固定连接有主控制盒(10)，所述主控制盒(10)的表面设有控制面板(11)，所述冷水塔本体(19)通过进水管(20)和出水管(16)与热水源(14)连通，所述出水管(16)上安装有水泵(12)，所述进水管(20)与出水管(16)之间通过循环水管(24)连通，所述出水管(16)上安装有用于感应进出水温度的温度感应机构，所述循环水管(24)上安装有用于调节出水温度的温度调节机构。

2.根据权利要求1所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述泵气机构包括活塞(3)，所述活塞(3)密封滑动连接在活塞筒(1)的内部，所述活塞(3)上设有第一单向阀(2)，所述活塞筒(1)上端设有第二单向阀(4)，所述导气管(17)上设有第三单向阀(18)。

3.根据权利要求2所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述第一传动机构包括滑块(35)、横板(32)和第一连杆(5)，所述矩形板(33)上开设有矩形槽(34)，所述滑块(35)滑动连接在矩形槽(34)内，所述横板(32)固定连接在滑块(35)上，所述第一连杆(5)的上端固定连接在横板(32)下端，所述第一连杆(5)的下端固定连接在活塞(3)上，且所述第一连杆(5)与活塞筒(1)的上端密封滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述第二传动机构包括转轮(29)和第二连杆(30)，所述转轮(29)通过第一转轴转动连接在第二安装板(31)的侧壁上，所述第二连杆(30)的上端转动连接在转轮(29)上，所述第二连杆(30)的下端转动连接在滑块(35)上。

5.根据权利要求4所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述第三传动机构包括第一锥齿轮(27)和第二锥齿轮(28)，所述第一转轴贯穿第二安装板(31)，所述第二锥齿轮(28)同轴固定连接在第二转轴的末端，所述第一锥齿轮(27)通过第一转轴转动连接在支撑板(9)上。

6.根据权利要求5所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述第四传动机构包括第一皮带轮(25)和第二皮带轮(26)，所述第一皮带轮(25)同轴固定连接在驱动电机(6)的输出轴上，所述第二皮带轮(26)同轴固定连接在第二转轴上，且所述第一皮带轮(25)与第二皮带轮(26)通过皮带传动连接。

7.根据权利要求1所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述主控制盒(10)的内部安装有处理器(38)、STM32L单片机(36)和信号收发器(37)，所述处理器(38)与控制面板(11)电连接，所述STM32L单片机(36)与处理器(38)电连接，所述信号收发器(37)与STM32L单片机(36)电连接。

8.根据权利要求7所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述温度感应机构包括进水温度感应器(22)和出水温度感应器(21)，所述进水温度感应器(22)安装在进水管(20)上，所述出水温度感应器(21)安装在出水管(16)上，且所述进水温度感应器(22)与出水温度感应器(21)均与信号收发器(37)电连接。

9.根据权利要求7所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述温度调节机构包括出水控制阀(13)和循环控制阀(23)，所述出水控制阀(13)安装在出水管(16)位于水泵(12)与热水源(14)之间的位置上，所述循环控制阀(23)安装在循环水管(24)上，且所述出水控制阀(13)与循环控制阀(23)均与信号收发器(37)电连接。

10.根据权利要求7所述的一种带温度控制的冷水塔风机控制装置，其特征在于，所述驱动电机(6)与VFD变频器(8)电连接，所述VFD变频器(8)与信号收发器(37)电连接。