CN209085364U - 一种智能化电气自动控制冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能化电气自动控制冷却塔，包括冷却塔本体、出风口、风机、变频器、进风口、进水口和出水口，冷却塔本体内从上至下依次设有布水器、点滴填料层和薄膜填料层，所述进水口连接有进水管道，所述进水管道上设有第一温度传感器，所述出水口连接有回水管道，所述回水管道上设有第二温度传感器，该智能化电气自动控制冷却塔还包括PLC控制器和人机界面，所述第一温度传感器、第二温度传感器、人机界面、变频器和风机均与PLC控制器电连接。本实用新型具有结构设计合理，布水器使用寿命长，冷却效果好，循环水的回水温度稳定等优点。

Description

一种智能化电气自动控制冷却塔

技术领域

本实用新型涉及循环水冷却技术领域，特别涉及一种智能化电气自动控制冷却塔。

背景技术

由于工艺循环水、制冷机冷却循环水入口水温度随生产线波动较大，生产工艺又期望温度在经过冷却塔后，能够实现恒温，传统的冷却塔需要风机电机频繁的启停，以始终追求恒温效果，这就会使温度曲线不能在最佳理想范围内运行，而且传统的冷却塔的布水器经常出现不旋转的情况，导致水分布不均，影响降温效果，而布水器不旋转主要是轴承室的机械密封损坏、轴承室进水、使布水器绕转轴的旋转阻力加大、最后使布水器停转，机械密封损坏主要是由于布水器运行不十分平稳，冷却塔所用的循环水含杂质，破坏了机械密封的使用及适用条件，导致机械密封磨损快、寿命短，增多了维修次数，增加了成本。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种智能化电气自动控制冷却塔，具有结构设计合理，布水器使用寿命长，冷却效果好，循环水的回水温度稳定的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种智能化电气自动控制冷却塔，包括冷却塔本体，所述冷却塔本体的顶部设有出风口，所述出风口内设有六台风机，每台所述风机均连接有变频器，六台所述的风机处于同一水平面且均布在出风口处，冷却塔本体的底部设有进风口、进水口和出水口，冷却塔本体内从上至下依次设有布水器、点滴填料层和薄膜填料层，所述布水器包括分水室、布水室、转轴和固定杆，所述分水室的顶部开口，分水室的底部通过分水管与所述进水口连通，所述布水室套置在分水室的外侧并与分水室转动配合，所述分水室侧壁的顶端与布水室的内顶壁之间、以及分水室的外侧壁与布水室的内侧壁之间均留有布水通道，所述布水室的外侧壁上安装有若干呈发射状分布的布水管，所述布水管的底部开设有若干布水孔，所述布水孔的出水方向与布水管的轴向垂直且倾斜向下设置，若干布水孔的倾斜方向相同，所述布水室的顶部固定有轴承室，所述轴承室与所述转轴的底端转动连接，转轴的顶端与所述固定杆固定连接，所述固定杆固定在冷却塔本体内。

所述进水口连接有进水管道，所述进水管道上设有第一温度传感器，所述出水口连接有回水管道，所述回水管道上设有第二温度传感器，该智能化电气自动控制冷却塔还包括PLC控制器和人机界面，所述第一温度传感器的信号输出端连接所述PLC控制器的第一信号输入端，所述第二温度传感器的信号输出端连接PLC控制器的第二信号输入端，所述PLC控制器的第一信号输出端连接人机界面的信号输入端，PLC控制器的第二信号输出端连接所述变频器的信号输入端，所述变频器的信号输出端连接所述风机的信号输入端，所述风机的信号输出端连接PLC控制器的第二信号输入端。

上述结构中，进水管道输送热的工艺循环水，通过进水口进入到冷却塔本体内，通过分水管进入到布水器内进行布水分水，布水器中的布水室套置在分水室上，布水室与分水室可转动配合，且布水室与分水室的连接处为密封设置，工艺循环水从分水管排出并通过布水通道进入到布水管内，布水管的底部具有呈倾斜设置的布水孔，工艺循环水在外部压力下从布水孔排出，由于布水孔倾斜设置，在工艺循环水喷出的反作用力下，可以带动布水室通过轴承室绕转轴转动，布水管呈放射状分布，通过转动可以使工艺循环水更加均匀的分布在冷却塔内，从布水孔喷出的工艺循环水在重力作用下，依次流经点滴填料层和薄膜填料层，在此过程中，从进风口进风并从下向上流动，然后风机工作将热交换后的热风从出风口排出，通过点滴填料层、薄膜填料层和风机的配合工作，可以快速的对工艺循环水进行冷却；在进水管道和回水管道上分别设置第一温度传感器和第二温度传感器，可以对工艺循环水的进水温度和回水温度进行检测，然后将信号输出给PLC控制器，PLC控制器处理信号并将信号输出给人机界面，将检测的结果显示在人机界面上，方便工作人员观察判断，当第二温度传感器检测的工艺循环水的回水温度低于25℃时，PLC控制器输出信号给变频器，变频器采用汇川变频器，可以开启电子热电驿、过流、禁止反转等保护功能，变频器输出信号给风机，使六台按照顺序逐个自动停止运行；当回水温度低于23℃时，六台风机全部关闭；当水温达到20℃时，开启旁路阀门，冷却塔停止运行；当水温高于27℃时，六台风机按照顺序逐个自动恢复运行，同时关闭旁路阀门；当水温高于30℃时，六台风机全部运行；采用上述结构，通过人机界面设定各个温度的控制点，并通过PLC控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度自动控制各台风机的工作状况，通过六台风机的配合工作，可以达到工艺循环水的回水温度始终控制在设定温度上，获得最佳温度运行曲线，保证生产工艺的需要，同时降低电气及机械设备故障率，实现节能环保；PLC控制器根据人机界面设定的温度中，输出控制信号给变频器，变频器依据接收的信号逐渐平稳升高转速，当出现单台风机负载机械故障时，此台风机会将信号反馈到PLC控制器，PLC控制器通过变频器控制其它风机投入运行，同时切除故障风机并将故障信号输出给人机界面进行报警。

优选的，所述进风口上安装有进风消声百叶，所述进风消声百叶的进风口倾斜向上设置，进风消声百叶为中空设置，且进风消声百叶内填充有吸音海绵。在进风口上安装进风消声百叶，且进风消声百叶的进风口倾斜向上设置，当下落的冷却水溅到进风消声百叶上时，能够防止冷却水从进风口处流出，进一步减少了冷却水在循环冷却过程中的流失，同时还具有引导风向的作用，在进风消声百叶内填充有吸音海绵，在冷却塔工作的过程中可以起到减少噪音的作用。

优选的，所述点滴填料层为PP材质制成的点滴型网格淋水填料。点滴填料层为PP材质制成的点滴型网格淋水填料，该填料具有耐受高温、通风阻力低的特点，其利用穿过下方薄膜填料层的未饱和空气流(利用空气焓的富余量)对冷却水进行大温度梯度(冷却负荷低)预冷却的同时，又不至于对整体冷却塔本体的通风阻力产生超负荷的影响。

优选的，所述薄膜填料层为PVC材质制成的薄膜式淋水填料。薄膜填料层为PVC材质制成的薄膜式淋水填料。该填料热工性能优良，对冷却气水比的适应性广，其在气水比λ≥1.3时的容积散质系数可达到25000kg/m3.h以上，有效地实现薄膜填料层的高负荷冷却，实现冷却前的冷却水与冷却后的冷却水之间的高温差，满足充分冷却高温冷却水的要求。

优选的，所述冷却塔本体内设有收水系统，所述收水系统为多层金属滤水网制成，收水系统设置在所述出风口与所述布水器之间。收水系统采用多层金属滤水网，金属滤水网具有热传导效率高、抗压、耐腐蚀等效果，能够高效回收冷凝水且持久耐用，冷却水通过蒸汽散发出的水蒸气或者空气流带走的水蒸气能够在收水系统处进一步冷却并冷凝成水滴，防止循环冷却水的过多蒸发流失。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过将布水室套置在分水室上，并将轴承室固定安装在布水室的顶部，使轴承室与工艺循环水不接触，改变了轴承室的密封形式，减小了轴承室被损坏的几率，数倍的延长了布水器的使用周期，减少了维修次数，降低了成本；

2、本实用新型借助于冷却水自身的重力分布于点滴填料层上，同时气流不断从下往上穿过薄膜填料层和点滴填料层，借助于点滴填料层的分散作用，使得气流与冷却水均匀对流、分散并充分接触，由此实现将冷却水进行初级冷却得到初级冷却水；然后，初级冷却水输送至薄膜填料层，借助于薄膜填料层上密集分布的沟槽实现进一步分散初级冷却水，使初级冷却水进一步与气流进行对流、热交换，得到温度大幅下降、充分冷却的冷却水，大大提高了对工艺循环水的冷却效果；

3、本实用新型通过人机界面设定各个温度的控制点，并通过PLC控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器检测到的温度自动控制各台风机的工作状况，通过六台风机的配合工作，可以达到工艺循环水的回水温度始终控制在设定温度上，获得最佳温度运行曲线，保证生产工艺的需要，同时降低电气及机械设备故障率，实现节能环保；

4、本实用新型在进风口上安装进风消声百叶，且进风消声百叶的进风口倾斜向上设置，当下落的冷却水溅到进风消声百叶上时，能够防止冷却水从进风口处流出，进一步减少了冷却水在循环冷却过程中的流失，同时还具有引导风向的作用，在进风消声百叶内填充有吸音海绵，在冷却塔工作的过程中可以起到减少噪音的作用；

5、本实用新型收水系统采用多层金属滤水网，金属滤水网具有热传导效率高、抗压、耐腐蚀等效果，能够高效回收冷凝水且持久耐用，冷却水通过蒸汽散发出的水蒸气或者空气流带走的水蒸气能够在收水系统处进一步冷却并冷凝成水滴，防止循环冷却水的过多蒸发流失。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述智能化电气自动控制冷却塔的结构示意图；

图2为图1“A”处的局部放大图；

图3为图1的俯视图；

图4为本实用新型实施例所述的控制原理框图。

附图标记：

1、冷却塔本体；2、出风口；3、风机；4、进风口；5、进风消声百叶；6、进水口；7、出水口；8、布水器；9、分水管；10、点滴填料层；11、薄膜填料层；12、收水系统；13、分水室；14、布水室；15、转轴；16、固定杆；17、布水管；18、布水孔；19、布水通道；20、轴承室；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、PLC控制器；24、人机界面；25、变频器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1

如图1-图4所示，一种智能化电气自动控制冷却塔，包括冷却塔本体1，所述冷却塔本体1的顶部设有出风口2，所述出风口2内设有六台风机3，每台所述风机3均连接有变频器25，六台所述的风机3处于同一水平面且均布在出风口2处，冷却塔本体1的底部设有进风口4、进水口6和出水口7，冷却塔本体1内从上至下依次设有布水器8、点滴填料层10和薄膜填料层11，所述布水器8包括分水室13、布水室14、转轴15和固定杆16，所述分水室13的顶部开口，分水室13的底部通过分水管9与所述进水口6连通，分水室13与分水管9固定连接，所述布水室14套置在分水室13的外侧并与分水室13转动配合，所述分水室13侧壁的顶端与布水室14的内顶壁之间、以及分水室13的外侧壁与布水室14的内侧壁之间均留有布水通道19，所述布水室14的外侧壁上安装有若干呈发射状分布的布水管17，所述布水管17的底部开设有若干布水孔18，所述布水孔18的出水方向与布水管17的轴向垂直且倾斜向下设置，若干布水孔18的倾斜方向相同，所述布水室14的顶部固定有轴承室20，所述轴承室20与所述转轴15的底端转动连接，转轴15的顶端与所述固定杆16固定连接，所述固定杆16固定在冷却塔本体1内。

所述点滴填料层10为PP材质制成的点滴型网格淋水填料。点滴填料层10为PP材质制成的点滴型网格淋水填料，该填料具有耐受高温、通风阻力低的特点，其利用穿过下方薄膜填料层11的未饱和空气流(利用空气焓的富余量)对冷却水进行大温度梯度(冷却负荷低)预冷却的同时，又不至于对整体冷却塔本体1的通风阻力产生超负荷的影响。

所述薄膜填料层11为PVC材质制成的薄膜式淋水填料。薄膜填料层11为PVC材质制成的薄膜式淋水填料。该填料热工性能优良，对冷却气水比的适应性广，其在气水比λ≥1.3时的容积散质系数可达到25000kg/m3.h以上，有效地实现薄膜填料层11的高负荷冷却，实现冷却前的冷却水与冷却后的冷却水之间的高温差，满足充分冷却高温冷却水的要求。

所述进水口6连接有进水管道，所述进水管道上设有第一温度传感器21，所述出水口7连接有回水管道，所述回水管道上设有第二温度传感器22，该智能化电气自动控制冷却塔还包括PLC控制器23和人机界面24，所述第一温度传感器21的信号输出端连接所述PLC控制器23的第一信号输入端，所述第二温度传感器22的信号输出端连接PLC控制器23的第二信号输入端，所述PLC控制器23的第一信号输出端连接人机界面24的信号输入端，PLC控制器23的第二信号输出端连接所述变频器25的信号输入端，所述变频器25的信号输出端连接所述风机3的信号输入端，所述风机3的信号输出端连接PLC控制器23的第二信号输入端。

上述结构中，进水管道输送热的工艺循环水，通过进水口6进入到冷却塔本体1内，通过分水管9进入到布水器8内进行布水分水，布水器8中的布水室14套置在分水室13上，布水室14与分水室13可转动配合，且布水室14与分水室13的连接处为密封设置，工艺循环水从分水管9排出并通过布水通道19进入到布水管17内，布水管17的底部具有呈倾斜设置的布水孔18，工艺循环水在外部压力下从布水孔18排出，由于布水孔18倾斜设置，在工艺循环水喷出的反作用力下，可以带动布水室14通过轴承室20绕转轴15转动，布水管17呈放射状分布，通过转动可以使工艺循环水更加均匀的分布在冷却塔内，从布水孔18喷出的工艺循环水在重力作用下，依次流经点滴填料层10和薄膜填料层11，在此过程中，从进风口4进风并从下向上流动，然后风机3工作将热交换后的热风从出风口2排出，通过点滴填料层10、薄膜填料层11和风机3的配合工作，可以快速的对工艺循环水进行冷却；在进水管道和回水管道上分别设置第一温度传感器21和第二温度传感器22，可以对工艺循环水的进水温度和回水温度进行检测，然后将信号输出给PLC控制器23，PLC控制器23处理信号并将信号输出给人机界面24，将检测的结果显示在人机界面24上，方便工作人员观察判断，当第二温度传感器22检测的工艺循环水的回水温度低于25℃时，PLC控制器23输出信号给变频器25，变频器25采用汇川变频器25，可以开启电子热电驿、过流、禁止反转等保护功能，变频器25输出信号给风机3，使六台按照顺序逐个自动停止运行；当回水温度低于23℃时，六台风机3全部关闭；当水温达到20℃时，开启旁路阀门，冷却塔停止运行；当水温高于27℃时，六台风机3按照顺序逐个自动恢复运行，同时关闭旁路阀门；当水温高于30℃时，六台风机3全部运行；采用上述结构，通过人机界面24设定各个温度的控制点，并通过PLC控制器23根据第一温度传感器21和第二温度传感器22检测到的温度自动控制各台风机3的工作状况，通过六台风机3的配合工作，可以达到工艺循环水的回水温度始终控制在设定温度上，获得最佳温度运行曲线，保证生产工艺的需要，同时降低电气及机械设备故障率，实现节能环保；PLC控制器23根据人机界面24设定的温度中，输出控制信号给变频器25，变频器25依据接收的信号逐渐平稳升高转速，当出现单台风机3负载机械故障时，此台风机3会将信号反馈到PLC控制器23，PLC控制器23通过变频器25控制其它风机3投入运行，同时切除故障风机3并将故障信号输出给人机界面24进行报警。

实施例2

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述进风口4上安装有进风消声百叶5，所述进风消声百叶5的进风口倾斜向上设置，进风消声百叶5为中空设置，且进风消声百叶5内填充有吸音海绵。在进风口4上安装进风消声百叶5，且进风消声百叶5的进风口倾斜向上设置，当下落的冷却水溅到进风消声百叶5上时，能够防止冷却水从进风口4处流出，进一步减少了冷却水在循环冷却过程中的流失，同时还具有引导风向的作用，在进风消声百叶5内填充有吸音海绵，在冷却塔工作的过程中可以起到减少噪音的作用。

实施例3

如图1所示，本实施例在实施例1的基础上，所述冷却塔本体1内设有收水系统12，所述收水系统12为多层金属滤水网制成，收水系统12设置在所述出风口2与所述布水器8之间。收水系统12采用多层金属滤水网，金属滤水网具有热传导效率高、抗压、耐腐蚀等效果，能够高效回收冷凝水且持久耐用，冷却水通过蒸汽散发出的水蒸气或者空气流带走的水蒸气能够在收水系统12处进一步冷却并冷凝成水滴，防止循环冷却水的过多蒸发流失。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能化电气自动控制冷却塔，其特征在于，包括冷却塔本体，所述冷却塔本体的顶部设有出风口，所述出风口内设有六台风机，每台所述风机均连接有变频器，六台风机处于同一水平面且均布在出风口处，冷却塔本体的底部设有进风口、进水口和出水口，冷却塔本体内从上至下依次设有布水器、点滴填料层和薄膜填料层，所述布水器包括分水室、布水室、转轴和固定杆，所述分水室的顶部开口，分水室的底部通过分水管与所述进水口连通，所述布水室套置在分水室的外侧并与分水室转动配合，所述分水室侧壁的顶端与布水室的内顶壁之间、以及分水室的外侧壁与布水室的内侧壁之间均留有布水通道，所述布水室的外侧壁上安装有若干呈发射状分布的布水管，所述布水管的底部开设有若干布水孔，所述布水孔的出水方向与布水管的轴向垂直且倾斜向下设置，若干布水孔的倾斜方向相同，所述布水室的顶部固定有轴承室，所述轴承室与所述转轴的底端转动连接，转轴的顶端与所述固定杆固定连接，所述固定杆固定在冷却塔本体内；

所述进水口连接有进水管道，所述进水管道上设有第一温度传感器，所述出水口连接有回水管道，所述回水管道上设有第二温度传感器，该智能化电气自动控制冷却塔还包括PLC控制器和人机界面，所述第一温度传感器的信号输出端连接所述PLC控制器的第一信号输入端，所述第二温度传感器的信号输出端连接PLC控制器的第二信号输入端，所述PLC控制器的第一信号输出端连接人机界面的信号输入端，PLC控制器的第二信号输出端连接所述变频器的信号输入端，所述变频器的信号输出端连接所述风机的信号输入端，所述风机的信号输出端连接PLC控制器的第二信号输入端。

2.根据权利要求1所述智能化电气自动控制冷却塔，其特征在于，所述进风口上安装有进风消声百叶，所述进风消声百叶的进风口倾斜向上设置，进风消声百叶为中空设置，且进风消声百叶内填充有吸音海绵。

3.根据权利要求1所述智能化电气自动控制冷却塔，其特征在于，所述点滴填料层为PP材质制成的点滴型网格淋水填料。

4.根据权利要求1所述智能化电气自动控制冷却塔，其特征在于，所述薄膜填料层为PVC材质制成的薄膜式淋水填料。

5.根据权利要求1所述智能化电气自动控制冷却塔，其特征在于，所述冷却塔本体内设有收水系统，所述收水系统为多层金属滤水网制成，收水系统设置在所述出风口与所述布水器之间。