CN203745212U - 一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统，包括泵模块、换热模块、冷却模块、阀门组及终端控制处理模块；所述泵模块、换热模块和冷却模块均与阀门组连接，形成循环冷却水系统管路，所述泵模块、换热模块和冷却模块受控于终端控制处理模块；运用该试验系统进行循环冷却水节能研究，是一种能耗低、节约水资源、操作简便可靠、自动控制和处理结果能力强、重复性好及具有广泛适用性的循环冷却水节能研究试验系统，该试验系统中的水泵、阀门、换热器、风机、冷却塔等设备的运行工况可调，循环冷却水系统各运行参数可调，可还原并建立各类型工业循环冷却水系统的模型，具有广泛适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统。
背景技术
循环冷却水广泛应用于钢铁、能源、化工、轻工、食品等各大工业领域，同时也普遍应用于建筑设施的中央空调系统。
循环冷却水系统由循环水泵、换热器、冷却塔、冷水池等组成，冷水由循环水泵从冷水池抽送到换热设备，通过热交换吸收换热设备部分热量，升温成热水，进入冷却塔进行喷淋冷却，风机鼓动空气流动以带走散发出的热量而使循环水降温冷却，冷却后的水流通过集水池收集后进入冷水池，依此形成循环冷却系统。
据统计资料表明，全国工业冷却水用量占全部工业用水的70%左右，循环冷却水系统起了节约大量工业用水的作用，但目前的循环水系统一般是依据工艺要求及经验进行设计，系统建设完工后，对系统能耗水平是否合理考虑较少，对系统能量的有效利用及节能改造缺乏试验研究。也有对某一具体系统进行的测试分析，但受现场条件制约，重复性较差。此外，不同的循环冷却水系统的工艺要求、冷却水量、温降、管道阻力损失等各不相同，单一的系统测试分析不具有广泛适用性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种能耗低、节约水资源、操作简便可靠、自动控制和处理结果能力强、重复性好及具有广泛适用性的循环冷却水节能研究试验系统，以克服单一测试分析试验的缺点。
一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统，包括泵模块、换热模块、冷却模块、阀门组及终端控制处理模块；
所述泵模块、换热模块和冷却模块均与阀门组连接，所述泵模块、换热模块、冷却模块和阀门组均受控于终端控制处理模块；
所述泵模块包括循环水泵3；
所述换热模块是指换热器13；
所述冷却模块包括风机20、冷却塔21和集水池23；
所述阀门组包括7个阀门，分别是第一阀门1、第二阀门8、第三阀门16、第四阀门17、第五阀门27、第六阀门26及逆止阀6；
终端控制处理模块包括终端处理器12、压力传感器组、温度传感器组及流量计9；
所述循环水泵3的进口经由第一阀门1通向吸水池28，循环水泵3的出口依次通过逆止阀6及第二阀门8接换热器13，循环水泵3到换热器13的通路上设有流量计9；
换热器13出口管路分别通过第三阀门16和第四阀门17控制的两条支路管路连接到位于吸水池28上方的冷却塔21的进口和冷却塔21底部的集水池23；
所述冷却塔21上部装有风机20，集水池23侧面设有液位指示器22及溢流管24，集水池23的出口通过第五阀门27经管道连接吸水池28；集水池23的出水口与第一阀门1之间还有一条管路，所述管路上设置有第六阀门26；
循环水泵3的进口与出口、换热器13的进口与出口及冷却塔21的进口与出口处依次设有第一压力传感器2、第二压力传感器4、第三压力传感器7、第四压力传感器10、第五压力传感器15及第六压力传感器19；
换热器13的进口与出口及冷却塔21的进口与出口依次设有第一温度传感器11、第二温度传感器14、第三温度传感器18及第四温度传感器25；
循环水泵3处装有扭矩－转速仪，风机及水泵的驱动电机上接有功率测试仪，所有温度传感器及压力传感器均与终端处理器12相连。
所述循环冷却水泵3为离心泵，其出口流量及压力由第二阀门8调节。
所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门及第六阀门为电动蝶阀，工作电压为交流220V。
所述换热器为管式换热器。
所述液位指示器22是指接触式液位传感器，与终端处理器12相连。
所述冷却塔21为逆流式冷却塔。
有益效果
本实用新型提供了一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统，包括泵模块、换热模块、冷却模块、阀门组及终端控制处理模块；所述泵模块、换热模块和冷却模块均与阀门组连接，形成循环冷却水系统管路，所述泵模块、换热模块和冷却模块受控于终端控制处理模块；运用该试验系统进行循环冷却水节能研究，采取电脑终端自动控制整个操作过程，并由终端分析处理监测数据，实现试验过程及结果处理的全自动化，是一种能耗低、节约水资源、操作简便可靠、自动控制和处理结果能力强、重复性好及具有广泛适用性的循环冷却水节能研究试验系统，克服了现有技术中的试验系统只能进行单一测试分析的缺点，该试验系统中的循环水泵、阀门、换热器、风机、冷却塔等设备的运行工况可调，循环冷却水系统各运行参数可调，可还原并建立各类型工业循环冷却水系统的模型，具有广泛适应性。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型的结构示意图；
标号说明：1-第一阀门，2-第一压力传感器，3-循环水泵，4-第二压力传感器，5-机械压力表，6-逆止阀，7-第三压力传感器，8-第二阀门，9-流量计，10-第四压力传感器，11-第一温度传感器，12-终端处理器，13-换热器，14-第二温度传感器，15-第五压力传感器，16-第三阀门，17-第四阀门，18-第三温度传感器，19-第六压力传感器，20-风机，21-冷却塔，22-液位指示器，23-集水池，24-溢流管，25--及第四温度传感器，26-第六阀门，27-第五阀门，28-吸水池，29-热源。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1和图2所示，一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统，包括泵模块、换热模块、冷却模块、阀门组及终端控制处理模块；
所述泵模块、换热模块和冷却模块均与阀门组连接，所述泵模块、换热模块、冷却模块和阀门组均受控于终端控制处理模块；
所述泵模块包括循环水泵3；
所述换热模块是指换热器13；
所述冷却模块包括风机20、冷却塔21和集水池23；
所述阀门组包括7个阀门，分别是第一阀门1、第二阀门8、第三阀门16、第四阀门17、第五阀门27、第六阀门26及逆止阀6；
终端控制处理模块包括终端处理器12、压力传感器组、温度传感器组及流量计9；
所述循环水泵3的进口经由第一阀门1通向吸水池28，循环水泵3的出口依次通过逆止阀6及第二阀门8接换热器13，循环水泵3到换热器13的通路上设有流量计9；
换热器13出口管路分别通过第三阀门16和第四阀门17控制的两条支路管路连接到位于吸水池28上方的冷却塔21的进口和冷却塔21底部的集水池23；
所述冷却塔21上部装有风机20，集水池23侧面设有液位指示器22及溢流管24，集水池23的出口通过第五阀门27经管道连接吸水池28；集水池23的出水口与第一阀门1之间还有一条管路，所述管路上设置有第六阀门26；
循环水泵3的进口与出口、换热器13的进口与出口及冷却塔21的进口与出口处依次设有第一压力传感器2、第二压力传感器4、第三压力传感器7、第四压力传感器10、第五压力传感器15及第六压力传感器19；
换热器13的进口与出口及冷却塔21的进口与出口依次设有第一温度传感器11、第二温 度传感器14、第三温度传感器18及第四温度传感器25；
循环水泵3处装有扭矩－转速仪，风机及水泵的驱动电机接有功率测试仪，所有温度传感器及压力传感器均与终端处理器12相连。
采用上述的循环冷却水节能研究的试验系统进行试验，整个试验过程包括取水、预热升温、试验及后处理四个阶段：
1）取水阶段
首先开启第一阀门1、第二阀门8及第三阀门16，关闭第四阀门17、第六阀门26及第五阀门27，启动循环水泵3从吸水池28抽水至冷却塔21下方的集水池23，集水池水位达到设定水位后，液位指示器22发出报警，提示水量已达到试验要求，液位指示器的信息传送到终端处理器，完成取水阶段，进入预热升温阶段；
2）预热升温阶段
开启第六阀门26，关闭第一阀门1，同时启动热源29，循环水通过换热器13换热后升温，当第二温度传感器14达到试验预设温度后，进入试验阶段；
3）试验阶段
开启第四阀门17，关闭第三阀门16，试验系统进入循环冷却水试验状态，利用终端控制处理模块获得冷却塔冷却效率的影响因子，所述影响因子包括由压力传感器组、温度传感器组及流量计测得的压力、温度及流量；
4）后处理阶段
先切断热源29，3分钟后关闭循环水泵3，并开启第一阀门1、及第五阀门27，关闭第六阀门26，循环水流入吸水池28。
循环冷却水系统试验中相关装置的启闭状态如表1所示，表格中“√”代表开启，“×”代表关闭，“－”代表保持原状态。试验过程中，各装置的启闭由终端处理器12控制。
表1循环冷却水系统试验中相关装置的启闭状态
。
Claims (6)
1.一种用于对工业循环冷却水节能研究的试验系统，其特征在于，包括泵模块、换热模块、冷却模块、阀门组及终端控制处理模块；
所述泵模块、换热模块和冷却模块均与阀门组连接，所述泵模块、换热模块、冷却模块和阀门组均受控于终端控制处理模块；
所述泵模块包括循环水泵（3）；
所述换热模块是指换热器（13）；
所述冷却模块包括风机（20）、冷却塔（21）和集水池（23）；
所述阀门组包括7个阀门，分别是第一阀门（1）、第二阀门（8）、第三阀门（16）、第四阀门（17）、第五阀门（27）、第六阀门（26）及逆止阀（6）；
终端控制处理模块包括终端处理器（12）、压力传感器组、温度传感器组及流量计（9）；
所述循环水泵（3）的进口经由第一阀门（1）通向吸水池（28），循环水泵（3）的出口依次通过逆止阀（6）及第二阀门（8）接换热器（13），循环水泵（3）到换热器（13）的通路上设有流量计（9）；
换热器（13）出口管路分别通过第三阀门（16）和第四阀门（17）控制的两条支路管路连接到位于吸水池（28）上方的冷却塔（21）的进口和冷却塔（21）底部的集水池（23）；
所述冷却塔（21）上部装有风机（20），集水池（23）侧面设有液位指示器（22）及溢流管（24），集水池（23）的出口通过第五阀门（27）经管道连接吸水池（28）；集水池（23）的出水口与第一阀门（1）之间还有一条管路，所述管路上设置有第六阀门（26）；
循环水泵（3）的进口与出口、换热器（13）的进口与出口及冷却塔（21）的进口与出口处依次设有第一压力传感器（2）、第二压力传感器（4）、第三压力传感器（7）、第四压力传感器（10）、第五压力传感器（15）及第六压力传感器（19）；
换热器（13）的进口与出口及冷却塔（21）的进口与出口依次设有第一温度传感器（11）、第二温度传感器（14）、第三温度传感器（18）及第四温度传感器（25）；
循环水泵（3）处装有扭矩－转速仪，风机及水泵的驱动电机上接有功率测试仪，所有温度传感器及压力传感器均与终端处理器（12）相连。
2.根据权利要求1所述的循环冷却水节能研究的试验系统，其特征在于，所述循环冷却水泵（3）为离心泵，其出口流量及压力由第二阀门（8）调节。
3.根据权利要求2所述的循环冷却水节能研究的试验系统，其特征在于，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门及第六阀门为电动蝶阀，工作电压为交流220V。
4.根据权利要求3所述的循环冷却水节能研究的试验系统，其特征在于，所述换热器为管式换热器。
5.根据权利要求4所述的循环冷却水节能研究的试验系统，其特征在于，所述液位指示器（22）是指接触式液位传感器，与终端处理器（12）相连。
6.根据权利要求1-5任一项所述的循环冷却水节能研究的试验系统，其特征在于，所述冷却塔（21）为逆流式冷却塔。
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| US11635342B2 (en) | 2018-02-15 | 2023-04-25 | Phyn Llc | Building type classification |
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