CN115196701A - 一种用于集成冷站的水处理设备、集成冷站及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于集成冷站的水处理设备、集成冷站及控制方法，涉及集成冷站技术领域，解决了水处理设备多而造成集成冷站体积过大的技术问题。该水处理设备包括管系，管系具有补水路径、供药路径和补水供药路径，若系统压力值小于预设压力值，则连通补水路径为集成冷站供水；若系统水质异常，则管系通过切换机构连通供药路径为集成冷站供药；若系统压力值小于预设压力值且系统水质异常，则管系通过切换机构连通补水供药路径为集成冷站供加入药剂的水。本发明的水处理设备将定压补水装置、供药装置和水箱的功能集成一体，大大缩减了水处理设备的尺寸和体积，降低了成本，满足了在有限建筑空间内布局安装的需求。

Description

一种用于集成冷站的水处理设备、集成冷站及控制方法

技术领域

本发明涉及集成冷站技术领域，尤其是涉及一种用于集成冷站的水处理设备、集成冷站及控制方法。

背景技术

集成冷站相较于传统制冷机房具有占地面积小、现场施工量小、施工周期短等特点而受到市场的认可，在数据中心和轨道交通行业的应用逐渐提升。为满足机组正常运行，集成冷站箱体内部往往需要放置多种功能不同的设备，并且考虑到人员运营维护等情况，通常需要预留较为充裕的空间。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

集成冷站内水处理设备数量多，定压补水装置、加药装置和软化水箱等分别占用一定空间，造成设备占地面积大，导致集成冷站尺寸大，成本高；

传统水处理设备功能单一，需要经常在不同的水处理设备间往返维护，不便于运维；

系统压力过高时，多余的水通常泄出系统，造成循环水的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于集成冷站的水处理设备、集成冷站及控制方法，至少解决现有技术中存在的水处理设备多而造成集成冷站体积过大的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种用于集成冷站的水处理设备，包括管系，所述管系具有补水路径、供药路径和补水供药路径，且所述补水路径和所述供药路径相并连后连通于集成冷站的回水侧，其中：

所述补水路径中设置有水箱和定压补水装置，用于为集成冷站补水；

所述供药路径中设置有加药装置，用于为集成冷站供药；且所述供药路径的起始端连通于集成冷站的供水侧；

所述水处理设备还包括切换机构，用于管系在所述补水路径、所述供药路径和所述补水供药路径之间切换。

可选地，所述定压补水装置包括补水泵。

可选地，所述补水泵的数量为至少两个，且至少两个所述补水泵并连设置于所述补水路径中。

可选地，所述加药装置包括相连通的药剂桶和加药泵。

可选地，所述药剂桶和所述加药泵的数量均为两个，且每个所述药剂桶对应连通一个所述加药泵。

可选地，所述切换机构包括设置于所述管系中的阀门组件。

可选地，所述阀门组件包括供水侧球阀、补水吸入侧球阀、软化水球阀、回水侧球阀和供药侧球阀。

可选地，所述管系还包括排污管路，所述排污管路中设置有排污阀。

可选地，所述水箱与集成冷站的回水侧之间设置有泄压管路，所述泄压管路中设置有泄压阀。

可选地，所述泄压管路还并连有稳压罐。

可选地，所述稳压罐为囊式膨胀罐，包括罐体和内囊，所述罐体和内囊之间密封填充有气体，所述内囊上设置有进水口，所述进水口连通于所述泄压管路。

可选地，所述内囊采用橡胶材质制成。

本发明提供的一种集成冷站，包括检测装置、控制单元和以上任一所述的水处理设备，所述检测装置和所述切换机构分别与所述控制单元电连接。

可选地，所述检测装置包括压力检测单元和水质检测单元。

可选地，所述压力检测单元包括压力传感器。

可选地，所述水质检测单元包括PH检测仪、ORP测试仪和电导率仪。

本发明提供的一种控制方法，用于以上任一所述的集成冷站的水处理，该方法包括：

S1、通过检测装置获取系统压力值以及水质参数；

S2、比对系统压力值与预设压力值，比对系统水质参数与预设水质参数；

S3、控制水处理设备：

若系统压力值小于预设压力值，则控制单元控制切换机构连通补水路径为集成冷站供水；

若系统水质异常，则控制单元控制切换机构连通供药路径为集成冷站供药；

若系统压力值小于预设压力值且系统水质异常，则控制单元控制切换机构连通补水供药路径为集成冷站供加入药剂的水；

若系统压力值大于预设压力值，则打开泄压阀泄压，直至系统压力正常后关闭泄压阀，将回水泄回水箱。

本发明提供的用于集成冷站的水处理设备、集成冷站及控制方法，水处理设备包括管系，管系具有补水路径、供药路径和补水供药路径，且补水路径和供药路径相并连后连通于集成冷站的回水侧，其中：补水路径中设置有水箱和定压补水装置；供药路径中设置有加药装置，且供药路径的起始端连通于集成冷站的供水侧；水处理设备还包括切换机构，若系统压力值小于预设压力值，则管系通过切换机构连通补水路径为集成冷站供水；若系统水质异常，则管系通过切换机构连通供药路径为集成冷站供药；若系统压力值小于预设压力值且系统水质异常，则管系通过切换机构连通补水供药路径为集成冷站供加入药剂的水。本发明的水处理设备将定压补水装置、供药装置和水箱的功能集成一体，大大缩减了水处理设备的尺寸和体积，降低了成本，满足了在有限建筑空间内布局安装的需求。而且本发明集成冷站将定压补水装置和加药装置的控制功能集成合并，使集成冷站能够分别调节系统压力和系统水质，具有增压/泄压的能力，具有调节系统水质参数的能力；还能调节补水的水质，将混合了药剂的补水送入系统，具有混合调节的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。

图1是本发明具体实施方式提供的一种用于集成冷站的水处理设备的立体结构示意图；

图2是图1中用于集成冷站的水处理设备的正视结构示意图；

图3是图1中用于集成冷站的水处理设备的右视结构示意图；

图4是图1中用于集成冷站的水处理设备的左视结构示意图；

图5是图1中用于集成冷站的水处理设备的俯视结构示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的一种用于集成冷站的水处理设备的管系的连接结构示意图。

图中1、一体化电控柜；2、加药泵；3、药剂桶；4、压力传感器；5、水箱；6、市政供水接口；7、泄压接口；8、溢流接口；9、囊式膨胀罐；11、供水侧球阀；12、旁通球阀；13、补水吸入侧球阀；14、软化水球阀；15、补水泵；16、泄压球阀；17、排污阀；18、回水侧球阀；19、供药侧球阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1-图6所示，本发明提供了一种用于集成冷站的水处理设备，包括管系，管系具有补水路径、供药路径和补水供药路径，且补水路径和供药路径相并连后连通于集成冷站的回水侧，其中：

补水路径中设置有水箱5和定压补水装置，用于为集成冷站补水；

供药路径中设置有加药装置，用于为集成冷站供药；且供药路径的起始端连通于集成冷站的供水侧；

水处理设备还包括切换机构，用于管系在补水路径、供药路径和补水供药路径之间切换。

若系统压力值小于预设压力值，则管系通过切换机构连通补水路径为集成冷站供水；若系统水质异常，则管系通过切换机构连通供药路径为集成冷站供药；若系统压力值小于预设压力值且系统水质异常，则管系通过切换机构连通补水供药路径为集成冷站供加入药剂的水。本发明的水处理设备将定压补水装置、供药装置和水箱的功能集成一体，大大缩减了水处理设备的尺寸和体积，降低了成本，满足了在有限建筑空间内布局安装的需求。

作为可选地实施方式，定压补水装置包括补水泵15，通过补水泵15将水箱5中的水抽出，用于为集成冷站供水，水泵供水的方式，方便控制且可靠性较高。

作为可选地实施方式，补水泵15的数量为两个，且两个补水泵15并连设置于补水路径中。补水泵15一备一用，提高设备的可靠性；同时也可根据运行时间切换工作，提高补水泵15的使用寿命。

作为可选地实施方式，加药装置包括相连通的药剂桶3和加药泵2。需要加药时打开加药泵2，加药泵2将药剂桶3中的药剂输送到管系中，进而被输送至集成冷站中对系统水质进行调节，方便快捷。

作为可选地实施方式，药剂桶3和加药泵2的数量均为两个，且每个药剂桶3对应连通一个加药泵2。两个加药泵2一备一用，提高设备的可靠性和使用寿命，而且能够根据系统水质确定加入药剂的量，如需求量大，也可同时开启两台加药泵2。

作为可选地实施方式，切换机构包括设置于管系中的阀门组件，通过控制阀门组件中多个阀门的开关，实现补水路径、供药路径或补水供药路径的连通；各路径之间的切换控制方便。

作为可选地实施方式，阀门组件包括供水侧球阀11、补水吸入侧球阀13、软化水球阀14、回水侧球阀18和供药侧球阀19。

供水侧球阀11能够将管系与集成冷站供水侧连通；补水吸入侧球阀13能够将补水泵15接入管系；软化水球阀14能够将水箱5接入管系；回水侧球阀18能够将管系与集成冷站回水侧连通；供药侧球阀19能够将加药泵2接入管系。采用球阀密封阻断性能好且便于操作和控制。

作为可选地实施方式，管系还包括排污管路，排污管路中设置有排污阀17。

当系统电导率高于标准值时表征脏污富集，离子浓度过高，此时打开排污阀17，将系统污水排出，保证设备可靠稳定运行。

作为可选地实施方式，水箱5与集成冷站的回水侧之间设置有泄压管路，泄压管路中设置有泄压阀。集成冷站的泄压水经由回水侧引入水箱5，设备自身完成部分水循环，提高了系统循环水利用率。

水箱5的底部设置有泄压接口7，用于为水箱5泄压。水箱5的上部设置有溢流接口8，用于水箱5的溢流。

作为可选地实施方式，泄压管路还并连有稳压罐，稳压罐的设置能够在系统水压轻微变化时能够起到缓冲作用，保证系统压力的稳定。

作为可选地实施方式，稳压罐为囊式膨胀罐9，包括罐体和内囊，罐体和内囊之间密封填充有气体，内囊上设置有进水口，进水口连通于泄压管路。

囊氏膨胀罐是一个大罐子，包括罐体、内囊、进出水口及补气口。罐体为碳钢材质，外表面是防锈漆；罐内的内囊采用环保橡胶材质。当外界有压力的水进入膨胀罐气囊内时，密封在罐体和内囊之间的气体(如氮气)被压缩，气体受到压缩后体积变小压力升高，直到膨胀罐内气体压力与水的压力达到平衡时停止进水。当内囊内的水流失而压力降低时气体压力大于水的压力，此时气体膨胀将内囊内的水挤出补到系统中。气囊与罐体之间的预充气体出厂时已充好，无需自己加气。

作为可选地实施方式，内囊采用橡胶材质制成，具有良好的膨胀收缩性，保证缓冲性能，且耐腐蚀性也较好，寿命长。

本发明还提供了一种集成冷站，包括检测装置、控制单元和以上任一的水处理设备，检测装置和切换机构分别与控制单元电连接。

集成冷站将定压补水装置和加药装置的控制功能集成合并，使集成冷站能够分别调节系统压力和系统水质，具有增压/泄压的能力，具有调节系统水质参数的能力；还能调节补水的水质，将混合了药剂的补水送入系统，具有混合调节的能力。

作为可选地实施方式，检测装置包括压力检测单元和水质检测单元。压力检测单元检测系统压力，水质检测单元检测系统水质，作为控制切换机构在补水路径、供药路径和供药补水路径之间切换的依据，实时监测，控制精准。

作为可选地实施方式，压力检测单元包括压力传感器4，压力识别快捷，可靠性高。

作为可选地实施方式，水质检测单元包括PH检测仪，ORP测试仪(ORP指氧化还原电位，是用来反映水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化还原性)和电导率仪。PH检测仪用于检测水的PH值，ORP测试仪检测水的ORP值，电导率仪检测水的电导率值，从而综合评估水质，确定是否需要排污。

本发明还提供了一种控制方法，用于以上任一的集成冷站的水处理，该方法包括：

S1、通过检测装置获取系统压力值以及水质参数；

S2、比对系统压力值与预设压力值，比对系统水质参数与预设水质参数；

S3、控制水处理设备：

若系统压力值小于预设压力值，则控制单元控制切换机构连通补水路径为集成冷站供水；

若系统水质异常，则控制单元控制切换机构连通供药路径为集成冷站供药；

若系统压力值小于预设压力值且系统水质异常，则控制单元控制切换机构连通补水供药路径为集成冷站供加入药剂的水；

若系统压力值大于预设压力值，则打开泄压阀泄压，直至系统压力正常后关闭泄压阀，将回水泄回水箱。

图1为本发明的结构布局示意图。主要设备包括水箱5、药剂桶3、加药泵2、囊式膨胀罐9、补水泵15、一体化电控柜1以及各类阀门。在排污球阀17所在的横管和补水泵15的出水立管上共设置了三个止回阀，防止药水回流。本发明设置两台补水泵15，一用一备，根据系统运行时间自动切换水泵使用，保证水泵的使用寿命；并且当水泵损坏或者故障时切换备用水泵，保证系统正常运行。加药设置双桶双泵，当系统对水质要求不高，仅需满足缓蚀阻垢时，加药桶泵一用一备；当系统对水质要求较高，如开式水系统，则需在两个药剂桶33内投入缓蚀剂和杀菌剂，满足系统水质对于缓蚀阻垢和杀菌灭藻的需求。

一体化电控柜1集成合并了定压补水装置和供药装置的数据监控功能和控制功能，它实时检测系统的各项参数：压力值、浓度值、PH值、ORP值和电导率等，通过给系统设定运行压力值，压力偏离值，各类水质参考标准值，电导率偏离值等数值，设备会通过补水，加药的手段自动调节系统压力值和水质参数至设定值，保证系统正常运行。

以该水处理设备应用于冷冻水系统为例，如图6所示，供水侧球阀11接冷冻供水系统，软化水球阀14接水箱5，泄压球阀16为设备泄压接回水箱5，排污阀17用于排污，回水侧球阀18接冷冻回水系统，旁通球阀12为常闭球阀。

该集成冷站的水处理设备主要有以下几种运行模式：

1、当检测到系统压力低于设定值，而水质参数正常时，软化水球阀14打开，供水侧球阀11关闭，加药泵2关闭，回水侧球阀18打开，补水泵15启动，水箱5中的软化水经补水泵15送入冷冻回水系统；当检测到系统压力值正常时，补水泵15关闭。

2、当检测到水质参数异常，而系统压力正常时，软化水球阀14关闭，供水侧球阀11打开，供药侧球阀19打开，加药泵2启动，回水侧球阀18打开，通过旁通将冷水引入设备，经过回水侧球阀18将水送入系统，利用水压将药剂与冷水混合后送入冷冻回水系统；当检测到系统水质参数正常时，加药泵2关闭。

3、当同时检测到系统压力低于设定值和水泵参数异常时，软化水球阀14打开，补水泵15启动，加药泵2启动，回水侧球阀18打开，市政供水通过市政供水接口6被泵入环管与药剂混和后，将药水送入冷冻回水系统；当检测到水质参数正常时，加药泵2关闭；当检测到系统压力正常，水质参数正常时，加药泵2关闭，补水泵15关闭。

4、当检测系统水质参数异常，如电导率大于标准值时，说明脏污富集，离子浓度过高，排污阀17打开，将系统污水排出。(量化水质常用的参数还有浓度、PH值、ORP，是否排污需要综合评估)

5、当检测到系统压力大于设定值时，设备打开泄压球阀16泄压，直至检测系统压力正常时，泄压球阀16关闭。将回水泄回水箱5，实现回水回收，提高系统内循环水利用率。

6、囊式膨胀罐9在系统内水压有轻微变化时，囊式膨胀罐的内囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用，能保证系统的水压稳定，避免补水泵15因压力的改变而频繁的开启。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″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。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种用于集成冷站的水处理设备，其特征在于，包括管系，所述管系具有补水路径、供药路径和补水供药路径，且所述补水路径和所述供药路径相并连后连通于集成冷站的回水侧，其中：

所述补水路径中设置有水箱和定压补水装置，用于为集成冷站补水；

所述供药路径中设置有加药装置，用于为集成冷站供药；且所述供药路径的起始端连通于集成冷站的供水侧；

所述水处理设备还包括切换机构，用于管系在所述补水路径、所述供药路径和所述补水供药路径之间切换。

2.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述定压补水装置包括补水泵。

3.根据权利要求2所述的水处理设备，其特征在于，所述补水泵的数量为至少两个，且至少两个所述补水泵并连设置于所述补水路径中。

4.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述加药装置包括相连通的药剂桶和加药泵。

5.根据权利要求4所述的水处理设备，其特征在于，所述药剂桶和所述加药泵的数量均为两个，且每个所述药剂桶对应连通一个所述加药泵。

6.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述切换机构包括设置于所述管系中的阀门组件。

7.根据权利要求6所述的水处理设备，其特征在于，所述阀门组件包括供水侧球阀、补水吸入侧球阀、软化水球阀、回水侧球阀和供药侧球阀。

8.根据权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述管系还包括排污管路，所述排污管路中设置有排污阀。

9.根据权利要求1-8任一所述的水处理设备，其特征在于，所述水箱与集成冷站的回水侧之间设置有泄压管路，所述泄压管路中设置有泄压阀。

10.根据权利要求9所述的水处理设备，其特征在于，所述泄压管路还并连有稳压罐。

11.根据权利要求10所述的水处理设备，其特征在于，所述稳压罐为囊式膨胀罐，包括罐体和内囊，所述罐体和内囊之间密封填充有气体，所述内囊上设置有进水口，所述进水口连通于所述泄压管路。

12.根据权利要求11所述的水处理设备，其特征在于，所述内囊采用橡胶材质制成。

13.一种集成冷站，其特征在于，包括检测装置、控制单元和权利要求1-12任一所述的水处理设备，所述检测装置和所述切换机构分别与所述控制单元电连接。

14.根据权利要求13所述的集成冷站，其特征在于，所述检测装置包括压力检测单元和水质检测单元。

15.根据权利要求14所述的集成冷站，其特征在于，所述压力检测单元包括压力传感器。

16.根据权利要求14所述的集成冷站，其特征在于，所述水质检测单元包括PH检测仪、ORP测试仪和电导率仪。

17.一种控制方法，其特征在于，用于权利要求13-16任一所述的集成冷站的水处理，该方法包括：

S1、通过检测装置获取系统压力值以及水质参数；

S2、比对系统压力值与预设压力值，比对系统水质参数与预设水质参数；

S3、控制水处理设备：

若系统压力值小于预设压力值，则控制单元控制切换机构连通补水路径为集成冷站供水；

若系统水质异常，则控制单元控制切换机构连通供药路径为集成冷站供药；

若系统压力值小于预设压力值且系统水质异常，则控制单元控制切换机构连通补水供药路径为集成冷站供加入药剂的水；

若系统压力值大于预设压力值，则打开泄压阀泄压，直至系统压力正常后关闭泄压阀，将回水泄回水箱。

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