CN213748047U - 一种空冷塔的水冷调节系统 - Google Patents

Abstract

一种空冷塔的水冷调节系统，包括空冷塔、冷却水进水管、冷却水回水管、水冷塔和检测控制系统；所述水冷塔的出水端通过冷却水进水管与空冷塔的进水端连通；所述空冷塔的出水端通过冷却水回水管与水冷塔的进水端连通；所述检测控制系统包括检测部分、控制部分和红外检测器；所述检测部分的信号输出端与控制部分的信号输入端连接；所述红外检测器的信号输出端与控制部分的信号输入端连接；所述红外检测器安装在水冷塔内壁的中上部；所述水冷塔的侧壁还连通有污氮总管；所述冷却水回水管还连通有补水管道，所述补水管道上设有补水控制阀。本实用新型具有冷却水利用率高，冷却水降温效率高，冷却成本低等特点。

Description

一种空冷塔的水冷调节系统

技术领域

本实用新型涉及一种水冷调节系统，尤其是一种空冷塔的水冷调节系统。

背景技术

制备液态氧气的过程中需要利用空冷塔来对压缩空气进行预冷。目前空冷塔预冷都是采用水冷的方式进行的。其中，为了提高冷却水的利用率，工业生产中常常将空冷塔流出的升温冷却水收集起来，然后使用水冷塔对冷却水进行降温，而后再将降温后的循环冷却水输送回空冷塔中二次利用。上述方式，虽然在一定程度上提高了冷却水的利用率，节省了水资源。但是，在气温较高的夏天，升温的循环冷却水自然降温速率较慢，回到空冷机的时间也将延长。这样，将致使空冷塔的冷却效率降低，进而影响到氧氮水的制备。由此，部分技术人员提出采用添加污氮或补充新的冷却水方式，来实现对循环冷却水快速降温目的。添加污氮这种冷却方式虽然可以实现加速冷却水降温的目的，但其大量利用污氮无疑将会升高冷却水的降温成本，使得技术方案无法得到普遍使用。补充常温水的降温方式虽然可以实现一定程度的加速冷却水降温，可若是想实现在夏季的快速降温，必须补充大量的常温水，添加大量常温水与提高冷却水利用率的理念相违背，故这种方式的应用存在温度条件的限制。另外，因无法精确对添加污氮或补充常温水的进量进行精确检测或控制，继而无法实现对冷却水的最优化降温，使得冷却水降温效果不佳、降温成本过高等问题频频爆发。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种空冷塔的水冷调节系统，其特点在于能够提高冷却水利用率、提高冷却水的降温效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种空冷塔的水冷调节系统，包括空冷塔、冷却水进水管、冷却水回水管、水冷塔和检测控制系统；所述水冷塔的出水端通过冷却水进水管与空冷塔的进水端连通；所述空冷塔的出水端通过冷却水回水管与水冷塔的进水端连通；所述空冷塔的侧壁连通有压缩空气进管；所述空冷塔的顶部连通有冷却空气出气管；所述检测控制系统包括检测部分、控制部分和红外检测器；所述检测部分的信号输出端与控制部分的信号输入端连接；所述红外检测器的信号输出端与控制部分的信号输入端连接；所述红外检测器安装在水冷塔内壁的中上部；所述水冷塔的侧壁还连通有污氮总管；所述污氮总管还连通有污氮支管，所述污氮支管上设有污氮调节阀；所述冷却水回水管还连通有补水管道，所述补水管道上设有补水控制阀。

上述的空冷塔的水冷调节系统，所述检测部分包括第一温度传感器、污氮流量计和第二温度传感器；所述污氮流量计设置在污氮总管的末端；所述第一温度传感器设置在冷却空气出气管的侧壁上；所述第二温度传感器设置在冷却水进水管的侧壁上。

上述的空冷塔的水冷调节系统，所述控制部分包括空冷塔控制电路和水冷塔控制电路；所述空冷塔控制电路包括第一CPU、无线信号发射器和与无线信号发射器配合使用的无线信号接收器；所述第一温度传感器与第一CPU的P1.0接口连接；所述第一CPU的P2.0接口与无线信号发射器连接。

上述的空冷塔的水冷调节系统，水冷塔控制电路包括第二CPU、第一三极管、第一继电器、第一继电器的常开控制触点、第二三极管、第二继电器、第二继电器的常开控制触点、第三三极管、第三继电器和第三继电器的常开控制触点；所述无线信号接收器与第二CPU的P1.0接口连接；所述第二温度传感器与第二CPU的P1.1接口连接；所述污氮流量计与第二CPU的P1.2接口连接；所述红外检测器与第二CPU的P1.3接口连接；所述第二CPU的P2.0接口与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极接地，集电极连接第一继电器后与电源连接；所述第一继电器的常开控制触点一端与电源连接，另一端经污氮调节阀后接地；所述第二CPU的P2.1接口与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极接地，集电极经第二继电器后与电源连接；所述第二继电器的常开控制触点一端与电源连接，另一端经补水控制阀后接地；所述第二CPU的P2.2接口与第三三极管的基极连接，所述第三三极管的发射极接地，集电极经第三继电器后与电源连接；所述第三继电器的常开控制触点一端与电源连接，另一端经回水控制阀后接地；所述补水控制阀、污氮调节阀和回水控制阀的信号输入端还与第二CPU连接。

上述的空冷塔的水冷调节系统，所述冷却水回水管上设有回水控制阀。

上述的空冷塔的水冷调节系统，所述污氮总管上还设有污氮总阀门。

上述的空冷塔的水冷调节系统，所述冷却水进水管上还设有进水控制阀

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用添加污氮和/或补充常温水的方式对冷却水进行降温，其可以同时兼顾提升冷却效率和降低降温成本的两面，实现在较低成本和较高冷却水降温效率下的冷却水降温。本实用新型还采用控制部分和检测部分对污氮和常温水的进量进行精确检测和控制，对冷却水进行降温，以最优化方案提高冷却效率和降低冷却成本。本实用新型具有冷却水利用率高，冷却水降温效率高，冷却成本低等特点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是空冷塔控制部分电原理图；

图3是水冷塔控制部分电路原理图。

图中标号表示为：1、第一温度传感器；2、冷却空气出气管；3、冷却水进水管；4、污氮调节阀；5、污氮支管；6、污氮流量计；7、污氮总阀门；8、污氮总管；9、水冷塔；10、红外检测器；11、补水管道；12、补水控制阀；13、回水控制阀；14、第二温度传感器；15、冷却水回水管；16、进水控制阀；18、压缩空气进管；19、空冷塔；20、第一CPU；211、无线信号发射器；212、无线信号接收器；22、第二CPU；VT1、第一三极管；J1、第一继电器；J1-1、第一继电器的常开控制触点；VT2、第二三极管；J2、第二继电器；J2-1、第二继电器的常开控制触点；VT3、第三三极管；J3、第三继电器；J3-1、第三继电器的常开控制触点。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括空冷塔19、冷却水进水管3、冷却水回水管15和水冷塔9；所述水冷塔9的出水端通过冷却水进水管3与空冷塔19的进水端连通；所述空冷塔19的出水端通过冷却水回水管15与水冷塔9的进水端连通；所述空冷塔19的侧壁连通有压缩空气进管18；所述空冷塔19的顶部连通有冷却空气出气管2；所述水冷塔9的侧壁还连通有污氮总管8；所述污氮总管8上还设有污氮流量计6。采用上述结构空冷塔19可以与水冷塔9通过冷却水进水管3、冷却水回水管15建立冷却水循环，冷却水自水冷塔9经由冷却水进水管3进入到空冷塔19，将空冷塔19中的空气冷却后，变为温水，温水自冷却水回水管15回流到水冷塔9，所述污氮总管8将污氮引入到水冷塔9对温水进行冷却。

本实用新型所述冷却水回水管15上设有回水控制阀13，且还连通有补水管道11，所述补水管道11上设有补水控制阀12，用于补充冷水，一方面增加水冷塔的降温速度，另一方面补充损耗工作过程中谁的损耗。所述污氮总管8上设有污氮总阀门7，且还设有污氮支管5，所述污氮支管5上设有污氮调节阀4，用于补充污氮，增加水冷塔的降温速度。

本实用新型还包括检测控制系统，所述检测控制系统包括检测部分、控制部分和红外检测器10；所述检测部分第一温度传感器1、污氮流量计6和第二温度传感器14；所述第一温度传感器1设置在冷却空气出气管2的侧壁上，用于检测空冷塔19中流出空气的冷却温度；所述污氮流量计6设置在污氮总管8的末端，用于检测流入水冷塔的污氮总量；所述第二温度传感器14设置在冷却水进水管3的侧壁上，用于检测冷却水在流出水冷塔9的温度。所述红外检测器10设置在水冷塔9内壁的中上部，用于检测水冷塔9的水位高度，以防止水冷塔9水位过高，造成水的溢出，最后污染现场。

本实用新型中所述控制部分包括空冷塔控制电路和水冷塔控制电路；所述空冷塔控制电路包括第一CPU20、无线信号发射器211和与无线信号发射器211配合使用的无线信号接收器212；所述第一温度传感器1与第一CPU20的P1.0接口连接；所述第一CPU20的P2.0接口与无线信号发射器211连接。采用上述结构，当第一温度传感器1检测到空气的冷却温度时，将上述信号传输给第一CPU20将温度信号与预设温度进行比较，若温度高于预设温度，则证明此时冷却水温度过高，需要进行调整。所述第一CPU20控制无线信号发射器211将温度信号发送出去。

本实用新型所述水冷塔控制电路包括第二CPU22、第一三极管VT1、第一继电器J1、第一继电器的常开控制触点J1-1、第二三极管VT2、第二继电器J2、第二继电器的常开控制触点J2-1、第三三极管VT3、第三继电器J3和第三继电器的常开控制触点J3-1；所述无线信号接收器212与第二CPU22的P1.0接口连接；所述第二温度传感器14与第二CPU22的P1.1接口连接；所述污氮流量计6与第二CPU22的P1.2接口连接；所述红外检测器10与第二CPU22的P1.3接口连接；所述第二CPU22的P2.0接口与第一三极管VT1的基极连接，所述第一三极管VT1的发射极接地，集电极连接第一继电器J1后与电源连接；所述第一继电器的常开控制触点J1-1一端与电源连接，另一端经污氮调节阀4后接地；所述第二CPU22的P2.1接口与第二三极管VT2的基极连接，所述第二三极管VT2的发射极接地，集电极经第二继电器J2后与电源连接；所述第二继电器的常开控制触点J2-1一端与电源连接，另一端经补水控制阀12后接地；所述第二CPU22的P2.2接口与第三三极管VT3的基极连接，所述第三三极管VT3的发射极接地，集电极经第三继电器J3后与电源连接；所述第三继电器的常开控制触点J3-1一端与电源连接，另一端经回水控制阀13后接地；所述补水控制阀12、污氮调节阀4和回水控制阀13的信号输入端还与第二CPU22连接。采用上述结构：所述无线信号接收器212将接收的信号传输给第二CPU；所述第二温度传感器14将检测到水冷塔9流出水的温度信号传输给第二CPU；所述污氮流量计6将检测到的污氮流量传输给第二CPU；所述红外检测器10将检测到的水冷塔9水位高度传输给第二CPU；第二CPU将接收到的信号汇总比较，从而控制第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3的通断继而实现对污氮调节阀4、回水控制阀13、补水控制阀12的通断，以及阀门开度。

本实用新型中所述污氮总管8上还设有污氮总阀门7。所述冷却水进水管3上还设有进水控制阀16。采用上述结构，污氮总阀门7、进水控制阀16在工作时处于常开，若空冷塔19停止，不需要水冷塔9向其中输送冷却水，则控制污氮总阀门7、进水控制阀16关闭。

本实用新型的工作过程为：冷却水经水冷塔9的出水端通过冷却水进水管3、进水控制阀16进入空冷塔19中，对压缩空气进行冷却后，变成温水，经空冷塔19的出水端通过冷却水回水管15、回水控制阀13回到水冷塔9的进水端，所述补充水经补水管道11和补水控制阀12进入水冷塔9中，所述污氮经污氮总管8、污氮总阀门7进入水冷塔9，所述污氮支管5可在污氮总管8中补充污氮使得更多的污氮进入水冷塔9中，所述第一温度传感器3可以检测空冷塔19中流出的空气冷却温度，所述第二温度传感器14可以检测水冷塔9的流出冷却水温度。所述红外检测器10，用于检测水冷塔9的水位高度，以防止水冷塔9水位过高，造成水的溢出污染现场。所述第一温度传感器3检测到空气的冷却温度时，将上述信号传输给第一CPU20将温度信号与预设温度进行比较，若温度高于预设温度，则证明此时冷却水温度过高，需要进行调整。所述第一CPU20控制无线信号发射器211将温度信号发送出去。所述无线信号接收器212将接收的信号传输给第二CPU22；所述第二温度传感器14将检测到水冷塔9流出水的温度信号传输给第二CPU22；所述污氮流量计6将检测到的污氮流量传输给第二CPU22；所述红外检测器10将检测到的水冷塔9水位高度传输给第二CPU22；第二CPU22将接收到的信号汇总比较，从而控制第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3的通断继而实现对污氮调节阀4、回水控制阀13、补水控制阀12的通断，以及阀门开度。具体的工作情况如下，

情况1：所述第一温度传感器3、第二温度传感器14的检测温度都显示过高。且红外检测器10检测液位也高。

若第一温度传感器3检测到温度过高，即空冷塔19的空气冷却不够时。若第二温度传感器14温度也过高，则证明是水冷塔9的冷却水降温不够造成空冷塔19的空气降温不够，此时应该对冷却水加速降温。若红外检测器10检测液位也高，则不能通过增大补水的方式进行冷却水降温。需要加大污氮的进入量，此时污氮调节阀4打开，增大污氮的进入量。

情况2：所述第一温度传感器3、第二温度传感器14的检测温度都显示过高。且红外检测器10检测液位正常。

若红外检测器10检测液位正常，则可以通过补水的方式进行冷却水降温。需要加大补水的进入量，此时补水控制阀12阀门开度加大，回水控制阀13的阀门开度调小。

情况3：所述第一温度传感器3显示温度过高，所述第二温度传感器14的检测温度正常。此时是空冷机19内部故障，工人对空冷机19进行检修。

Claims (7)

1.一种空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：包括空冷塔(19)、冷却水进水管(3)、冷却水回水管(15)、水冷塔(9)和检测控制系统；所述水冷塔(9)的出水端通过冷却水进水管(3)与空冷塔(19)的进水端连通；所述空冷塔(19)的出水端通过冷却水回水管(15)与水冷塔(9)的进水端连通；所述空冷塔(19)的侧壁连通有压缩空气进管(18)；所述空冷塔(19)的顶部连通有冷却空气出气管(2)；所述检测控制系统包括检测部分、控制部分和红外检测器(10)；所述检测部分的信号输出端与控制部分的信号输入端连接；所述红外检测器(10)的信号输出端与控制部分的信号输入端连接；所述红外检测器(10)安装在水冷塔(9)内壁的中上部；所述水冷塔(9)的侧壁还连通有污氮总管(8)；所述污氮总管(8)还连通有污氮支管(5)，所述污氮支管(5)上设有污氮调节阀(4)；所述冷却水回水管(15)还连通有补水管道(11)，所述补水管道(11)上设有补水控制阀(12)。

2.根据权利要求1所述的空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：所述检测部分包括第一温度传感器(1)、污氮流量计(6)和第二温度传感器(14)；所述污氮流量计(6)设置在污氮总管(8)的末端；所述第一温度传感器(1)设置在冷却空气出气管(2)的侧壁上；所述第二温度传感器(14)设置在冷却水进水管(3)的侧壁上。

3.根据权利要求2所述的空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：所述控制部分包括空冷塔控制电路和水冷塔控制电路；所述空冷塔控制电路包括第一CPU(20)、无线信号发射器(211)和与无线信号发射器(211)配合使用的无线信号接收器(212)；所述第一温度传感器(1)与第一CPU(20)的P1.0接口连接；所述第一CPU(20)的P2.0接口与无线信号发射器(211)连接。

4.根据权利要求3所述的空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：水冷塔控制电路包括第二CPU(22)、第一三极管(VT1)、第一继电器(J1)、第一继电器的常开控制触点(J1-1)、第二三极管(VT2)、第二继电器(J2)、第二继电器的常开控制触点(J2-1)、第三三极管(VT3)、第三继电器(J3)和第三继电器的常开控制触点(J3-1)；所述无线信号接收器(212)与第二CPU(22)的P1.0接口连接；所述第二温度传感器(14)与第二CPU(22)的P1.1接口连接；所述污氮流量计(6)与第二CPU(22)的P1.2接口连接；所述红外检测器(10)与第二CPU(22)的P1.3接口连接；所述第二CPU(22)的P2.0接口与第一三极管(VT1)的基极连接，所述第一三极管(VT1)的发射极接地，集电极连接第一继电器(J1)后与电源连接；所述第一继电器的常开控制触点(J1-1)一端与电源连接，另一端经污氮调节阀(4)后接地；所述第二CPU(22)的P2.1接口与第二三极管(VT2)的基极连接，所述第二三极管(VT2)的发射极接地，集电极经第二继电器(J2)后与电源连接；所述第二继电器的常开控制触点(J2-1)一端与电源连接，另一端经补水控制阀(12)后接地；所述第二CPU(22)的P2.2接口与第三三极管(VT3)的基极连接，所述第三三极管(VT3)的发射极接地，集电极经第三继电器(J3)后与电源连接；所述第三继电器的常开控制触点(J3-1)一端与电源连接，另一端经回水控制阀(13)后接地；所述补水控制阀(12)、污氮调节阀(4)和回水控制阀(13)的信号输入端还与第二CPU(22)连接。

5.根据权利要求1所述的空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：所述冷却水回水管(15)上设有回水控制阀(13)。

6.根据权利要求1所述的空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：所述污氮总管(8)上还设有污氮总阀门(7)。

7.根据权利要求1所述的空冷塔的水冷调节系统，其特征在于：所述冷却水进水管(3)上还设有进水控制阀(16)。

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