CN207422975U - 一种开式横流冷却塔除冰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开式横流冷却塔除冰装置，属于冷却塔除冰技术领域。所述装置通过两路除冰管道将水喷洒至冷却塔结冰处，所述两路除冰管道的进水口均设置在所述开式横流冷却塔的进水管道主阀门与分支管道阀门之间，两路除冰管道的出水口分别设置在冷却塔左右配水盘及填料处，所述任一除冰管道上设置有电动调节阀，所述电动调节阀的开度由主控制器接收设置在配水盘及填料处的温度检测装置传来的温度信号自动控制。本实用新型全自动化运行、无需额外耗电、耗热水，节约能源、除冰效率高速度快更彻底、延长了二次结冰的时长。

Description

一种开式横流冷却塔除冰装置

技术领域

本实用新型属于冷却塔除冰技术领域，具体涉及一种开式横流冷却塔除冰装置。

背景技术

冷却塔是一种将工业生产或制冷工艺过程中产生的废热散入大气的设备，其能将携带余热的待冷却介质(通常为水)在塔内与空气进行热交换，把介质的热量传输给空气并散入大气，从而对介质进行降温。

为满足数据中心对机房环境温度的要求，空调常年运行在制冷状态。常用的开式冷却塔在冬季等室外低温环境运行中，尤其北纬36°以北运行时，冷却水与低温冷空气在填料处换热时，会在填料表面内部凝结成冰块，阻塞冷却塔正常换热甚至破快了冷却塔的结构，破坏了冷却塔的散热功能，例如会导致冷却塔换热风量降低、冷却水不能有效降温、冷却塔进水配水盘配水不能流至冷却塔填料。

为此，需要对冷却塔进行除冰，现有技术中，通常采用人工物理除冰、电加热除冰以及热水浇灌除冰等方式进行除冰，采用人工物理除冰方式，人员暴露在室外寒冷环境中长时间登高作业，除冰速度慢，填料内及配水器管内冰块不能清除，并且需冷却塔停止风机运行、停止冷却水流动；采用电加热除冰，需在冷却塔停止风机的情况下运行，且会消耗大量电能，除冰速度慢，填料内及配水器管内冰块不能快速有效清除；采用热水浇灌除冰，冷却塔需停止风机和冷却水泵，停止冷却水流动，除冰速度慢，热水需求量大，而且额外需要水泵。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种开式横流冷却塔除冰装置，无需人员直接参与除冰，无需额外消耗电能、热能除冰，除冰速度快效率高。

本实用新型的目的在于：

1、溶解冷却水与低温空气换热在填料内、填料表面、配水盘内及配水管所结的冰层冰块，消除冷却塔上部水槽配水盘出水不畅或堵塞的故障；

2、消除冷却塔填料进风不畅、流水不畅的故障；

3、保障冷却塔连续性正常运行，缩短结冰故障时间，延长冷却塔除冰后二次结冰的时长。

本实用新型开式横流冷却塔除冰装置，通过两路除冰管道将水喷洒至冷却塔结冰处，所述两路除冰管道的进水口均设置在所述开式横流冷却塔的进水管道主阀门与分支管道阀门之间，两路除冰管道的出水口分别设置在冷却塔左右配水盘及填料处，所述任一除冰管道上设置有电动调节阀，所述电动调节阀的开度由主控制器接收设置在配水盘及填料处的温度检测装置传来的温度信号自动控制。

优选的是，所述任一除冰管道包括向该侧配水盘延伸的配水盘支路管道及向该侧填料延伸的填料支路管道，所述配水盘支路管道上设置有配水盘电动调节阀，所述填料支路管道上设置有填料电动调节阀，所述主控制器接收设置在该侧配水盘上的温度检测装置来控制该侧配水盘电动调节阀的开度，所述主控制器接收设置在该侧填料上的温度检测装置来控制该侧填料电动调节阀的开度。

优选的是，所述配水盘支路管道的出水口设置在相应配水盘的正上方；所述填料支路管道的出水口设置在相应填料外侧的上端顶部。

优选的是，所述填料支路管道的出水口连接有纵横交叉的网状管路，所述网状管路覆盖所述填料的左/右外侧面，任一交叉位置处安装有喷淋头。

优选的是，所述主控制器至少设置有防结冰及除冰两种模式中的一种，在所述防结冰模式下，所述主控制器在接收到相应温度检测装置传来的检测温度小于第一设定温度时，控制相应电动调节阀的阀门开启，在接收到相应温度检测装置传来的检测温度大于第二设定温度时，控制相应电动调节阀的阀门关闭；在所述除冰模式下，所述主控制器在接收到相应温度检测装置传来的检测温度控制阀门的开启度。

优选的是，所述第一设定温度为8℃，所述第二设定温度为10℃。

优选的是，所述控制阀门的开启度包括当检测温度在2-4℃时，阀门的开启度为100％-10％。

本实用新型的关键点是通过增加安装管道设施，对冷却水进水导流分配，利用冷却水进水的热量融化冷却塔已结冰块的技术措施，以及保障冷却塔连续正常运行时长、缩短结冰故障时间、延长冷却塔除冰后二次结冰的时长的装置和自动控制运行逻辑办法。

本实用新型一次施工改造后可以无需人员参加全自动化运行、无需额外耗电、耗热水、节约能源、除冰效率高速度快更彻底、延长二次结冰的时长。

附图说明

图1为按照本实用新型开式横流冷却塔除冰装置的一优选实施例的结构主视图。

图2为本实用新型图1所示实施例的左视图。

图3为本实用新型图1所示实施例的防除冰模式流程图。

图4为本实用新型图1所示实施例的除冰模式流程图。

其中，1为主阀门，2为分支管路阀门，3为除冰管道，4为填料，5为配水盘，6为主控制器，7为喷淋头，31为控制阀，32为配水盘电动调节，33为填料电动调节阀，41为填料温度检测装置，51为配水盘温度检测装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

本实用新型提出了一种开式横流冷却塔除冰装置，通过两路除冰管道将水喷洒至冷却塔结冰处，所述两路除冰管道的进水口均设置在所述开式横流冷却塔的进水管道主阀门与分支管道阀门之间，两路除冰管道的出水口分别设置在冷却塔左右配水盘及填料处，所述任一除冰管道上设置有电动调节阀，所述电动调节阀的开度由主控制器接收设置在配水盘及填料处的温度检测装置传来的温度信号自动控制。

本实施例以具有四个配水盘及填料的冷却塔为例进行说明，以下描述中，如无特殊说明，左侧配水盘表示图1中左侧的两个配水盘的合称，右侧配水盘表示图1中右侧的两个配水盘的合称，其它填料、温度检测装置等类似。如图1及图2所示，分别为其前视图及左视图，其中向上的箭头表示原冷却塔进水管路，其经过主阀门1及分支管路阀门2之后进入配水盘5，之后进入填料4，最后排除冷却塔外，图示中向下的箭头为出水管，其上同样配置有阀门。

结合图1及图2可以看出，进水管路在进过主阀门1后，实际上分四路通往四个分支，这里分支表示配水盘及填料的组合体，四个分支包绕的为电机，本实施例中，以图1作为主视图，电机左右两侧分别引出两路除冰管道3，以图1中右侧除冰管道3为例，其首先连接有控制阀31，之后右侧的除冰管道3分为两路，包括向该侧配水盘5延伸的配水盘支路管道及向该侧填料4延伸的填料支路管道，所述配水盘支路管道上设置有配水盘电动调节阀32，所述填料支路管道上设置有填料电动调节阀33。

可以理解的是，上述控制阀31可以是手动控制阀，例如球阀，而配水盘电动调节阀32及填料电动调节阀33为电动调节阀，受主控制器6的控制，另外，本实施例中，在配水盘内设置有检测其内冷却水温度的配水盘温度检测装置51，在填料内设置有检测其内冷却水温度的填料温度检测装置41，所述主控制器6接收上述两个温度检测装置所测得的温度信息，来控制该侧配水盘及填料电动调节阀的开度，本实施例中，图1及图2中的虚线表示电连接。

可以理解的是，上述温度检测装置例如可以是温度传感器。上述控制电动调节阀的开度是指每个温度传感器分别通过主控制器控制四支分支管上电动调节阀的开启程度来调节融化冰块所需的水流量。随着冰块融化探测温度逐步升高，主控制器控制电动调节阀逐渐关闭，当电动调节阀全部关闭后，冷却塔除冰结束。

本实施例中，所述配水盘支路管道的出水口设置在相应配水盘的正上方；所述填料支路管道的出水口设置在相应填料外侧的上端顶部。图2给出了在冷却塔左侧的用于对填料进行除冰的网状结构，该网状结构作为填料支路管道的延续，设置在填料支路管道的出水口一端，构成纵横交叉的网状管路，所述网状管路覆盖所述填料的左/右外侧面，任一交叉位置处安装有喷淋头7。

上述网状结构的一个具体实施例描述如下，在填料侧的分支管末端连接分解数量N个水平分水管{N＝填料层外侧宽度(cm)/30(cm)}，每支分水管间隔30cm均匀布置在填料侧的上部位置，除过两端的分支管口外均安装喷淋头，两端的两支分水管每支分水管再自填料外侧顶部竖直向下敷设至填料底部20cm处，每支分水管向下每隔20cm处连接三通管，在两支分水管三通口用横向管道连通，横向管道再每隔30cm连接三通，三通口连接喷淋头，即“目”字型分支管网，横向管道每隔30cm均匀布置喷淋头。喷淋头喷出的热水自填料外侧顶部中部下部淋下来融化填料表面冰层。

本实施例中，所述主控制器至少设置有防结冰及除冰两种模式中的一种，在所述防结冰模式下，所述主控制器在接收到相应温度检测装置传来的检测温度小于第一设定温度时，控制相应电动调节阀的阀门开启，在接收到相应温度检测装置传来的检测温度大于第二设定温度时，控制相应电动调节阀的阀门关闭；在所述除冰模式下，所述主控制器在接收到相应温度检测装置传来的检测温度控制阀门的开启度。

如图3所示，为阻止填料结冰模式的控制逻辑流程图，即防除冰模式流程图，4个温度检测装置分别将在线检测的温度反馈给主控制器，由主控制器将检测温度信号转化为开关信号传输给各自对应的阀门命令，并控制相应阀门开启，这里所述第一设定温度为8℃，所述第二设定温度为10℃，该温度为可调温度。阻止填料结冰模式一般在除冰模式结束后继续以除冰模式供应冷却塔进水的方式，目的保障冷却塔连续正常运行、延长冷却塔除冰后二次结冰的时长。在冷却塔运行中打开填料支路管道的电动调节阀，使冷却塔较高温度的进水自填料支路管道的管段流出，对冷却塔填料表面形成水封，防止填料表面结冰。

参考图4，为除冰模式的控制逻辑流程图，打开阀门，溶解冷却水与空气换热在填料内、填料表面、配水盘内及配水管所结的冰层冰块，如上所述，四个温度检测装置在线检测的温度分别与设定范围进行比较，以确定阀门的开度，这里，控制阀门的开启度包括当检测温度在2-4℃时，阀门的开启度为100％-10％，是指，当在线检测的温度低于2℃时，阀门100％开启，当高于4℃时，阀门关闭，在2℃到4℃之间增加时，阀门由100％逐步过渡到10％，本实施例中，认为阀门开度低于10％为关闭状态。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，通过两路除冰管道将水喷洒至冷却塔结冰处，所述两路除冰管道的进水口均设置在所述开式横流冷却塔的进水管道主阀门与分支管道阀门之间，两路除冰管道的出水口分别设置在冷却塔左右配水盘及填料处，所述任一除冰管道上设置有电动调节阀，所述电动调节阀的开度由主控制器接收设置在配水盘及填料处的温度检测装置传来的温度信号自动控制。

2.如权利要求1所述的开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，所述任一除冰管道包括向与该除冰管道位于同一侧的配水盘延伸的配水盘支路管道及向与该除冰管道位于同一侧的填料延伸的填料支路管道，所述配水盘支路管道上设置有配水盘电动调节阀，所述填料支路管道上设置有填料电动调节阀，所述主控制器接收设置在与该除冰管道位于同一侧的配水盘上的温度检测装置来控制与该除冰管道位于同一侧的配水盘电动调节阀的开度，所述主控制器接收设置在与该除冰管道位于同一侧的填料上的温度检测装置来控制与该除冰管道位于同一侧的填料电动调节阀的开度。

3.如权利要求2所述的开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，所述配水盘支路管道的出水口设置在相应配水盘的正上方；所述填料支路管道的出水口设置在相应填料外侧的上端顶部。

4.如权利要求3所述的开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，所述填料支路管道的出水口连接有纵横交叉的网状管路，所述网状管路覆盖所述填料的左/右外侧面，任一交叉位置处安装有喷淋头。

5.如权利要求1所述的开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，所述主控制器至少设置有防结冰及除冰两种模式中的一种，在所述防结冰模式下，所述主控制器在接收到相应温度检测装置传来的检测温度小于第一设定温度时，控制相应电动调节阀的阀门开启，在接收到相应温度检测装置传来的检测温度大于第二设定温度时，控制相应电动调节阀的阀门关闭；在所述除冰模式下，所述主控制器在接收到相应温度检测装置传来的检测温度控制阀门的开启度。

6.如权利要求5所述的开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，所述第一设定温度为8℃，所述第二设定温度为10℃。

7.如权利要求5所述的开式横流冷却塔除冰装置，其特征在于，所述控制阀门的开启度包括当检测温度在2-4℃时，阀门的开启度为100％-10％。