CN215261384U - 冷却塔预警装置及暖通空调系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却塔预警装置及暖通空调系统，该冷却塔预警装置包括：冷却塔、流量计量器件、控制装置，所述冷却塔设有补水管，所述流量计量器件设置于所述补水管，所述流量计量器件用于计量所述冷却塔的补水量，所述控制装置与所述流量计量器件电连接，所述控制装置用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，并在所述实际蒸发量大于预设蒸发量时，发出预警信号。采用本申请的冷却塔预警装置，能够实时监测冷却塔的运行情况，同时能够及时发出预警以提醒运维人员进行维护，从而使得冷却塔能够运行在正常状态，保证冷却塔的散热效率。

Description

冷却塔预警装置及暖通空调系统

技术领域

本实用新型涉及暖通空调技术领域，尤其涉及一种冷却塔预警装置及暖通空调系统。

背景技术

暖通空调系统中，通常会设有冷却塔，以通过蒸发作用散去暖通空调系统中产生的热量。而冷却塔在运行一段时间后，冷却塔的填料位置会堆积有水垢，从而导致冷却塔的散热效果变差，因此需要运维人员进行维护。然而运维人员通常是定期对冷却塔进行维护，或在冷却塔出现明显的问题时进行维护，当冷却塔在前期出现运行问题时无法及时察觉，导致冷却塔长时间在散热效率低下的情况下运行，不仅影响冷却塔的散热效果，而且也影响冷却塔的运行可靠性。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种冷却塔预警装置及暖通空调系统，能够及时发现冷却塔的散热问题并提醒运维人员进行维护，从而保证冷却塔散热的效果以及冷却塔的运行可靠性。

为了实现上述目的，第一方面，本实用新型公开了一种冷却塔预警装置，包括：

冷却塔，所述冷却塔设有补水管；

流量计量器件，所述流量计量器件设置于所述补水管，所述流量计量器件用于计量所述冷却塔的补水量；

控制装置，所述控制装置与所述流量计量器件电连接，所述控制装置用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，并在所述实际蒸发量大于预设蒸发量时，发出预警信号。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述预警信号包括声音信号和/或光信号，所述控制装置包括处理器和与所述处理器电连接的报警器件，所述处理器与所述流量计量器件电连接，所述处理器用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，所述报警器件设于所述冷却塔，用于发出所述预警信号。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述预警信号包括文字或图像信号，所述控制装置包括处理器和与所述处理器电连接的显示器件，所述处理器与所述流量计量器件电连接，所述处理器用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，所述显示器件用于发出所述预警信号。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却塔还包括散热风机，所述散热风机设置于所述冷却塔的顶部，用于将所述冷却塔内的热空气抽出。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述冷却塔预警装置还包括：

第一检测器件，所述第一检测器件用于检测所述冷却塔的出水口的出水水温；

第二检测器件，所述第二检测器件用于检测环境湿球温度；

所述控制装置与所述第一检测器件、所述第二检测器件电连接，所述控制装置还用于计算所述环境湿球温度与所述出水水温的差值，并根据所述差值控制所述散热风机的转速。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述散热风机包括电机和散热风扇，所述电机用于驱动所述散热风扇转动；

所述冷却塔预警装置还包括与所述控制装置电连接的振动传感器，所述振动传感器设置于所述散热风扇，所述振动传感器用于检测所述散热风扇的振动频率；

所述控制装置还用于当所述振动频率大于第一预设振动频率时，发出预警信号。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面的实施例中，所述控制装置还用于当所述振动频率大于第二预设振动频率时，控制所述散热风机停止运行，所述第二预设振动频率大于所述第一预设振动频率。

第二方面，本实用新型公开了一种暖通空调系统，包括如上述第一方面所述的冷却塔预警装置。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第二方面的实施例中，所述暖通空调系统还包括补水箱，所述补水箱通过所述补水管与所述冷却塔连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型实施例提供的冷却塔预警装置及暖通空调系统，通过在冷却塔的补水管上装设流量计量器件，流量计量器件用于计量冷却塔的补水量，从而控制装置可以根据计量的补水量计算冷却塔内冷却水的实际蒸发量，进而可在冷却塔内实际蒸发量大于预设蒸发量时，发出预警信号，达到及时提醒运维人员进行冷却塔的维护的效果。此外，采用本申请的冷却塔预警装置，能够实时监测冷却塔的运行情况，同时能够及时发出预警以提醒进行维护，从而可以使得冷却塔能够运行在正常状态，保证冷却塔的散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的冷却塔预警装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的控制装置的结构示意图。

图标：1、冷却塔；2、流量计量器件；3、控制装置；4、振动传感器；11、补水管；12、散热风机；31、处理器；32、报警器件；33、显示器件。

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

请参阅图1和图2，图1是本实用新型提供的冷却塔预警装置的结构示意图，图2是本实用新型提供的控制装置的结构示意图。该冷却塔预警装置包括冷却塔1、流量计量器件2以及控制装置3，冷却塔1设有补水管11，流量计量器件2设置于补水管11，流量计量器件2用于计量冷却塔1的补水量。控制装置3与流量计量器件2电连接，控制装置3用于根据补水量计算冷却塔1中的实际蒸发量，并在实际蒸发量大于预设蒸发量时，发出预警信号。

可以理解的是，冷却水在冷却塔1内会有部分损耗，而冷却水的耗损包括冷却水的蒸发以及飞溅造成的损耗。为保证冷却塔1的运行及散热效果，在冷却塔1上设置补水管11，用于给冷却塔1进行补水以填补冷却水损耗的部分，因此冷却塔1的补水量等于冷却塔1内冷却水的损耗量，从而可根据冷却塔1的补水量计算冷却塔1内冷却水的实际蒸发量。

其中，预设蒸发量指假定冷却塔1正常运行的情况下，冷却塔1内冷却水的蒸发量，或者，预设蒸发量是指超过冷却塔1正常运行情况下的冷却水的某一预设值的蒸发量，亦或是超过冷却塔1正常运行情况下的冷却水的某一预设百分比的蒸发量。而实际蒸发量为冷却塔1实际运行时，冷却塔1内冷却水的蒸发量。例如，冷却塔1正常情况下蒸发量为A，则预设蒸发量可为A、A+0.1或A*110％，具体可根据实际情况进行设定，本实施例对此不做具体限定。

本实用新型提供的冷却塔预警装置，通过流量计量器件2测得冷却塔1补水管11的补水量，通过控制装置3计算冷却塔1内冷却水的实际蒸发量，并将实际蒸发量与预设蒸发量进行比较，当实际蒸发量大于预设蒸发量时，发出预警信号，以及时提醒维护人员进行冷却塔1的维护，从而使得冷却塔1能够在正常状态下运行，以保证冷却塔1的散热效率。

可以理解的是，正常情况下，冷却塔1的补水量正比于冷却塔1的散热量，G₁c(T₂-T₁)∝G₂r×B，其中，G₁表示进入冷却塔1的水量，c表示水的比热，即4.18kJ/(kg·K)，T₁表示冷却塔1的出水水温，T₂表示冷却塔1进水水温，G₂表示冷却塔1的补水量，r表示水的汽化潜热，即2500kJ/kg，B表示蒸发量占补水量的比例，由于蒸发量通常占冷却水耗损量的80％～90％，即补水量的80％～90％，从而将B设为85％。可根据冷却塔1补水量与散热量的关系，求得冷却塔1正常情况下的蒸发量A，A＝G₂×B，进而获得预设蒸发量的值。

可选地，流量计量器件2可以选用超声波流量计、电磁流量计等能够采集补水管11内补水量的器件，从而具有采集精度高、反馈速度快等优点。

可以理解的是，控制装置3发出预警信号，可以是在实际蒸发量大于预设蒸发量时，立即发出预警信号，也可以是在某一段时间内，实际蒸发量始终大于预设蒸发量时，控制装置3再发出预警信号。

在一些实施例中，预警信号可包括声音信号和/或光信号，即，该预警信号可包括声音信号，或者包括光信号，或者，同时包括声音信号和光信号。在此方式下，控制装置3包括处理器31和与处理器31电连接的报警器件32，处理器31与流量计量器件2电连接，处理器31用于根据补水量计算冷却塔1中的实际蒸发量，报警器件32设于冷却塔1，用于发出所述预警信号。其中，处理器31可以是计算机或冷却塔控制机台等能够进行数据处理的器件，而当预警信号包括声音信号时，报警器件32可以选用能发出警报声的警报器，当达到预警的条件时，设置在冷却塔1上的警报器件能够发出响声，提醒维护人员进行维护。当预警信号包括光信号时，该报警器件可选用能够发光的灯管或灯泡等，通过发光状态或发光颜色进行预警，提醒维护人员维护冷却塔1。而当预警信号同时包括声音信号和光信号时，该报警器件32可选用声光报警器。可以理解的是，在其他一些实施例中，报警器件32也可不设于冷却塔1，而与处理器一体设置，例如在控制机台上设置信号灯，信号灯亮时，表示冷却塔1需要进行维护，提醒维护人员进行维护。

在另一些实施例中，预警信号也可包括文字或图像信号，此时，控制装置3可包括处理器31和与处理器电连接的显示器件33，处理器31与流量计量器件2电连接，处理器31用于根据补水量计算冷却塔1中的实际蒸发量，显示器件33用于发出预警信号。例如，当预警信号为文字信号时，计算机的显示屏可显示该文字，以提醒维护人员进行维护，或当预警信号为图像信号时，控制机台的显示屏幕可显示特定图像，提醒维护人员进行维护。

可以理解的是，预警信号也可以是多种信号配合，如可为文字与光信号信号、文字与声音信号或者是光信号与图像信号相结合等。

一些实施例中，冷却塔1还包括散热风机12，散热风机12设置于冷却塔1的顶部，用于将冷却塔1内的热空气抽出。具体地，散热风机12可选用水能散热风机或电能散热风机等。

进一步地，冷却塔预警装置还包括第一检测器件和第二检测器件，第一检测器件用于检测冷却塔1的出水口的出水水温，而第二检测器件用于检测环境湿球温度。控制装置3与第一检测器件、第二检测器件电连接，控制装置3还用于计算环境湿球温度与出水水温的差值，并根据差值控制散热风机12的转速。具体地，第一检测器件可选用温度传感器检测出水水温，例如热电阻温度传感器或热电偶温度传感器，而第二检测器件可选用湿球温度计测量环境湿球温度。冷却塔1出水水温与环境湿球温度的差值越小，则对冷却塔1节能越有利，然而冷却塔1长时间的运行，使得冷却塔1内填料位置会堆积有水垢，从而导致冷却塔1的散热效果变差，为了使得冷却塔1出水水温保持不变，即出水水温与环境湿球温度的差值不会增大，在冷却塔1设置第一检测器件、第二检测器件，以实时采集冷却塔1的出水水温和环境湿球温度，并通过控制装置3计算两者的差值，从而控制散热风机12的转速，如出水水温较高时，控制散热风机12的转速增加，从而加大冷却塔1填料位置，空气与冷却水的换热，从而降低冷却塔1出水口处水温，调整其与环境湿球温度的差值。

可以理解的是，为了保证冷却塔1出水水温不变的情况下，即进水水温和出水水温的温差不变时，散热风机12增大了转速，促使冷却塔1内的冷却水的蒸发量增大，使得补水量增大，因此可通过实际补水量计算实际蒸发量，并将实际蒸发量与预设蒸发量进行比较，从而得知冷却塔1内水垢的积累情况，提醒维护人员进行维护。

在一些实施例中，散热风机12包括电机121和散热风扇122，电机121用于驱动散热风扇122转动。冷却塔预警装置还包括与控制装置3电连接的振动传感器4，振动传感器4设置于散热风扇122，振动传感器4用于检测散热风扇122的振动频率。控制装置3还用于当振动频率大于第一预设振动频率时，发出预警信号。具体地，散热风机12为电能散热风机，由电机121驱动散热风扇122转动，而由于长时间的运行，用于传动振动至散热风扇122的电机121会出现皮带松动或位置偏移的问题，从而导致风扇随之振动，而在电机121处设置电容式振动传感器或电感式振动传感器等振动传感器，对电机121的振动频率进行检测，并当电机121的振动频率达到第一预设振动频率时，控制装置3发出预警信号提醒维护人员进行调整，预警信号同样可为声信号、光信号、图像信号或文字信号，具体的可参考前文，在此不再赘述。

进一步地，控制装置3还用于当振动频率大于第二预设振动频率时，控制散热风机12停止运行，第二预设振动频率大于第一预设振动频率。当电机121的振动振动频率大于第二预设振动频率时，散热风机12可能出现较大故障，容易造成冷却塔1的运行事故，所以此时控制装置3控制散热风机12停止运行，避免事故发生。

可以理解的是，控制装置3还能控制冷却塔1的进水泵停止运行，以使冷却塔1停止进水，或启动备用冷却塔，使冷却水进入备用冷却塔中进行散热。

第二方面，本实用新型公开了一种暖通空调系统，该暖通空调系统包括如上述第一方面的冷却塔预警装置，该冷却塔预警装置用于当暖通空调系统内的冷却塔1运行异常时，发出预警信号提醒维护人员进行维护。

在一些实施例中，暖通空调系统还包括补水箱，补水箱通过补水管11与冷却塔1连接，用于提供冷却塔1的补水。

以上对本实用新型实施例公开的冷却塔预警装置及暖通空调系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的冷却塔预警装置及暖通空调系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种冷却塔预警装置，其特征在于，包括：

冷却塔，所述冷却塔设有补水管；

流量计量器件，所述流量计量器件设置于所述补水管，所述流量计量器件用于计量所述冷却塔的补水量；

控制装置，所述控制装置与所述流量计量器件电连接，所述控制装置用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，并在所述实际蒸发量大于预设蒸发量时，发出预警信号。

2.根据权利要求1所述的冷却塔预警装置，其特征在于，所述预警信号包括声音信号和/或光信号，所述控制装置包括处理器和与所述处理器电连接的报警器件，所述处理器与所述流量计量器件电连接，所述处理器用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，所述报警器件设于所述冷却塔，用于发出所述预警信号。

3.根据权利要求1所述的冷却塔预警装置，其特征在于，所述预警信号包括文字或图像信号，所述控制装置包括处理器和与所述处理器电连接的显示器件，所述处理器与所述流量计量器件电连接，所述处理器用于根据所述补水量计算所述冷却塔中的实际蒸发量，所述显示器件用于发出所述预警信号。

4.根据权利要求1-3任一项所述的冷却塔预警装置，其特征在于，所述冷却塔还包括散热风机，所述散热风机设置于所述冷却塔的顶部，用于将所述冷却塔内的热空气抽出。

5.根据权利要求4所述的冷却塔预警装置，其特征在于，所述冷却塔预警装置还包括：

第一检测器件，所述第一检测器件用于检测所述冷却塔的出水口的出水水温；

第二检测器件，所述第二检测器件用于检测环境湿球温度；

所述控制装置与所述第一检测器件、所述第二检测器件电连接，所述控制装置还用于计算所述环境湿球温度与所述出水水温的差值，并根据所述差值控制所述散热风机的转速。

6.根据权利要求4所述的冷却塔预警装置，其特征在于，所述散热风机包括电机和散热风扇，所述电机用于驱动所述散热风扇转动；

所述冷却塔预警装置还包括与所述控制装置电连接的振动传感器，所述振动传感器设置于所述散热风扇，所述振动传感器用于检测所述散热风扇的振动频率；

所述控制装置还用于当所述振动频率大于第一预设振动频率时，发出预警信号。

7.根据权利要求6所述的冷却塔预警装置，其特征在于，

所述控制装置还用于当所述振动频率大于第二预设振动频率时，控制所述散热风机停止运行，所述第二预设振动频率大于所述第一预设振动频率。

8.一种暖通空调系统，其特征在于，所述暖通空调系统包括如权利要求1至7任一项所述的冷却塔预警装置。

9.根据权利要求8所述的暖通空调系统，其特征在于，所述暖通空调系统还包括补水箱，所述补水箱通过所述补水管与所述冷却塔连接。

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