CN214095731U - 一种冷却塔高位势能的回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却塔高位势能的回收装置，冷却塔的上方连接有进水管、底部连接有出水管，回收装置至少包括控制箱、发电机组、水轮机、转速传感器、旁通调节阀以及冷水池，出水管的出水端设有出水支路一和出水支路二，出水支路一通过旁通调节阀连接至冷水池，出水支路二与水轮机的进水端连接，发电机组与水轮机的输出轴连接，转速传感器设置于水轮机的输出轴上，转速传感器的输出端与控制箱的输入端电连接，旁通调节阀与控制箱的输出端电连接。该装置实现了能源的充分利用；运行过程中，对系统的运行状况进行在线监控管理，实时监测水轮机的转速，以调节旁通调节阀的开度大小，进而调整发电机组的发电功率，适应各种工况的使用需求。

Description

一种冷却塔高位势能的回收装置

技术领域

本实用新型涉及冷却塔技术领域，具体涉及一种冷却塔高位势能的回收装置。

背景技术

冷却水系统是用水来冷却工艺介质的系统，目前广泛应用于国民经济各行业生产装置，换热后的冷却水进行降温的关键一环就是经过冷却塔散热。因目前工业用地紧张，很多冷却塔被安装在房子的顶部，从而合理利用空间，但是这也导致了能耗的浪费，为了解决这一问题，一种冷却塔高位势能的回收装置应运而生。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种冷却塔高位势能的回收装置。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种冷却塔高位势能的回收装置，冷却塔的上方连接有进水管、底部连接有出水管，所述回收装置至少包括控制箱、发电机组、水轮机、转速传感器、旁通调节阀以及冷水池，所述出水管的出水端设有出水支路一和出水支路二，出水支路一通过旁通调节阀连接至冷水池，出水支路二与水轮机的进水端连接，发电机组与水轮机的输出轴连接，转速传感器设置于水轮机的输出轴上，转速传感器的输出端与控制箱的输入端电连接，旁通调节阀与控制箱的输出端电连接，所述控制箱用于根据转速传感器采集的水轮机转速信息并基于预设控制逻辑以调节旁通调节阀的开度大小。

进一步地，所述控制箱包括：

信号接收单元，与转速传感器的输出端电连接，被配置为用于接收转速传感器采集的水轮机的实际运行转速；

PID调节器，与信号接收单元的输出端电连接，被配置为用于预设水轮机的目标输出转速，对转速传感器采集的水轮机的实际运行转速与预设的目标输出转速相比较，从而输出调节值对旁通调节阀进行开度控制；以及，

动力电路，其输入端与PID调节器电连接、输出端与旁通调节阀电连接。

进一步地，所述控制箱还包括人机交互装置，所述人机交互装置至少包括显示屏。

进一步地，所述水轮机设置于冷水池的上方，且水轮机的出水端连接至冷水池。

进一步地，所述出水支路二与水轮机的进水端之间设置有蝶阀一。

进一步地，所述出水管上还设有蝶阀二。

进一步地，所述发电机组的电能输出端连接至380V电网，将电能存储在厂区内。

进一步地，所述冷却塔包括塔体，塔体内自下而上依次设有布水填料、布水器和风机。

进一步地，所述塔体的最低位置高于冷水池的上边沿。

本实用新型的有益效果是：

该装置主要用于换热后的冷却水回到位于高处的冷却塔进行散热冷却，而回水回到冷水池再通过循环水泵输送到各用水末端的循环水系统，实现了能源的充分利用。冷却塔运行过程中，对系统的运行状况进行在线监控管理，实时监测水轮机的转速，以调节旁通调节阀的开度大小，进而调整发电机组的发电功率，适应各种工况的使用需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的冷却塔高位势能的回收装置的结构示意图。

图中，1、冷却塔，1.1、布水填料，1.2、布水器，1.3、风机，2、进水管，3、出水管，3.1、出水支路一，3.2、出水支路二，4、控制箱，5、发电机组，6、水轮机，7、转速传感器，8、旁通调节阀，9、冷水池，10、蝶阀一，11、蝶阀二。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例所述的一种冷却塔高位势能的回收装置，所述冷却塔1安装于房顶等高处，所述冷却塔1包括塔体，塔体内自下而上依次设有布水填料1.1、布水器1.2和风机1.3，所述塔体的最低位置高于冷水池9的上边沿；冷却塔1的上方连接有进水管2、底部连接有出水管3。

本实施例中，所述回收装置至少包括控制箱4、发电机组5、水轮机6、转速传感器7、旁通调节阀8以及冷水池9；所述出水管3的出水端设有出水支路一3.1和出水支路二3.2，出水支路一3.1通过旁通调节阀8连接至冷水池9，出水支路二3.2与水轮机6的进水端连接，所述水轮机6设置于冷水池9的上方，且水轮机6的出水端连接至冷水池9，发电机组5与水轮机6的输出轴连接，通过水轮机6输出的力矩驱动发电机组5发电，且发电机组2的电能输出端连接至厂区的380V电网，转速传感器7设置于水轮机6的输出轴上，转速传感器7的输出端与控制箱4的输入端电连接，旁通调节阀8与控制箱4的输出端电连接，所述控制箱4用于根据转速传感器7采集的水轮机转速信息并基于预设控制逻辑以调节旁通调节阀8的开度大小。

本实施例中，所述控制箱4包括信号接收单元、PID调节器和动力电路，所述信号接收单元与转速传感器7的输出端电连接，被配置为用于接收转速传感器7采集的水轮机的实际运行转速；所述PID调节器与信号接收单元的输出端电连接，被配置为用于预设水轮机6的目标输出转速，对转速传感器7采集的水轮机的实际运行转速与预设的目标输出转速相比较，从而输出调节值对旁通调节阀8进行开度控制；所述动力电路的输入端与PID调节器电连接、输出端与旁通调节阀8电连接。进一步地，所述控制箱4还包括人机交互装置，所述人机交互装置至少包括显示屏，显示屏上用于显示水轮机的预设转速和实际转速等信息，所述人机交互装置还可以设置按钮，按钮至少包括开关按钮和急停按钮。

进一步地，所述出水支路二3.2与水轮机6的进水端之间设置有蝶阀一10，当旁通调节阀出现问题时，关闭蝶阀一10，对旁通调节阀8进行检修。所述出水管3上还设有蝶阀二11，当发电机组5出现问题时，关闭蝶阀二11，对发电机组5进行检修。

本实施例所述的冷却塔高位势能的回收装置的工作原理为：

在开机时，预设好发电机组5的目标输出转速，以免水量突变给水轮机造成冲击影响。冷却塔运行过程中，控制箱4将转速传感器7采集的水轮机的实际转速与预设的目标输出转速进行比较，当水轮机的实际转速高于目标输出转速时，输出控制信号将旁通调节阀8的开度调大，减少通往水轮机6的水流量，从而减小水轮机6的输出轴转速，以防超速，避免水量突变给水轮机6造成冲击影响，保护发电机组5。

以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种冷却塔高位势能的回收装置，冷却塔（1）的上方连接有进水管（2）、底部连接有出水管（3），其特征在于，所述回收装置至少包括控制箱（4）、发电机组（5）、水轮机（6）、转速传感器（7）、旁通调节阀（8）以及冷水池（9），所述出水管（3）的出水端设有出水支路一（3.1）和出水支路二（3.2），出水支路一（3.1）通过旁通调节阀（8）连接至冷水池（9），出水支路二（3.2）与水轮机（6）的进水端连接，发电机组（5）与水轮机（6）的输出轴连接，转速传感器（7）设置于水轮机（6）的输出轴上，转速传感器（7）的输出端与控制箱（4）的输入端电连接，旁通调节阀（8）与控制箱（4）的输出端电连接，所述控制箱（4）用于根据转速传感器（7）采集的水轮机转速信息并基于预设控制逻辑以调节旁通调节阀（8）的开度大小。

2.根据权利要求1所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述控制箱（4）包括：

信号接收单元，与转速传感器（7）的输出端电连接，被配置为用于接收转速传感器（7）采集的水轮机的实际运行转速；

PID调节器，与信号接收单元的输出端电连接，被配置为用于预设水轮机（6）的目标输出转速，对转速传感器（7）采集的水轮机的实际运行转速与预设的目标输出转速相比较，从而输出调节值对旁通调节阀（8）进行开度控制；以及，

动力电路，其输入端与PID调节器电连接、输出端与旁通调节阀（8）电连接。

3.根据权利要求2所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述控制箱（4）还包括人机交互装置，所述人机交互装置至少包括显示屏。

4.根据权利要求1所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述水轮机（6）设置于冷水池（9）的上方，且水轮机（6）的出水端连接至冷水池（9）。

5.根据权利要求1所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述出水支路二（3.2）与水轮机（6）的进水端之间设置有蝶阀一（10）。

6.根据权利要求1或5所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述出水管（3）上还设有蝶阀二（11）。

7.根据权利要求1所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述发电机组（5）的电能输出端连接至380V电网。

8.根据权利要求1所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述冷却塔包括塔体，塔体内自下而上依次设有布水填料（1.1）、布水器（1.2）和风机（1.3）。

9.根据权利要求8所述的冷却塔高位势能的回收装置，其特征在于，所述塔体的最低位置高于冷水池（9）的上边沿。

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