CN219531802U - 一种冷却塔控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冷却塔控制系统包括冷水机组，冷水机组有若干个；进水管，进水管的一端分别与冷水机组相连接；冷却塔，冷却塔有若干个；进水管的另一端分别与冷却塔相连接，且其连接端均设有电动调节阀、水力平衡机构；冷却塔内设有冷却风机；平衡管，平衡管至少有一个，其两端分别与相邻两个冷却塔的底部相连接；回水管，回水管的一端分别与冷却塔的底部相连接，且其连接端均设有电动调节阀，回水管的另一端分别与冷水机组相连接；冷却水泵，冷却水泵有若干个，均串联在回水管上，且相互并联设置；控制箱，控制箱分别与电动调节阀、冷却水泵、冷却风机相连接。这样设计缓解了控制系统中冷却塔的水力平衡问题，从而使其长效稳定运行。

Description

一种冷却塔控制系统

技术领域

本实用新型涉及冷却塔领域，特别涉及一种冷却塔控制系统。

背景技术

现有冷却塔控制系统中一般设有多台冷却塔，它们并联运行，在其运行时，冷却塔进水管和出水管如果不考虑水力平衡问题，容易出现水力失调，导致冷却塔集水盘的液位高度差大，甚至出现个别冷却塔集水盘溢水，同时个别冷却塔进水盘的水被抽空的现象，供水管会吸入大量空气，这样不仅对冷却水泵造成损害，而且可能出现“气塞”现象，导致循环水量减少，制冷机组出水管温度过高，进而影响制冷机组的制冷效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能解决系统中冷却塔水力平衡问题的冷却塔控制系统。

本实用新型的目的是这样实现的：一种冷却塔控制系统，包括冷水机组，上述冷水机组有若干个；进水管，上述进水管的一端分别与若干冷水机组相连接；冷却塔，上述冷却塔有若干个；上述进水管的另一端分别与若干冷却塔相连接，且其连接端均设有电动调节阀、水力平衡机构；上述冷却塔本体内设有冷却风机；平衡管，上述平衡管至少有一个，其两端分别与两个相邻冷却塔的底部相连接；回水管，上述回水管的一端分别与若干冷却塔的底部相连接，且其连接端均设有电动调节阀，上述回水管的另一端分别与若干冷水机组相连接；冷却水泵，上述冷却水泵有若干个，均串联在回水管上，且相互并联设置；控制箱，上述控制箱分别与电动调节阀、冷却水泵、冷却风机相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的冷却塔控制系统，解决了系统中冷却塔的水力平衡问题，从而使得控制系统整体能够长效稳定的运行；一方面，增加了水力平衡管，使得各冷却塔的集水盘相连通，从而保证各冷却塔集水盘水位的相对均衡，避免出现溢水和气塞的现象，解决了回水管处的水力失衡问题；另一方面，还给每个冷却塔进水管的连接支管处都设置了水力平衡机构，从而解决进水管处的进水失衡问题。

作为本实用新型的优选方案，上述水力平衡机构包括外筒，上述外筒筒的上端设有上端盖，上述上端盖上设有排气阀，上述上端盖下端的外侧设有出水口；内筒，上述内筒位于外筒内部，其下端设有进水口，上述进水口从外筒下端伸出，上述内筒中部的外周设有若干竖直设置的、呈长条状的、且中心对称分布的通孔；活动块，上述活动块可上下滑动地设置在内筒内，且与其内壁滑动密封配合；弹簧，上述弹簧设置在活动块上方，其下端抵靠在活动块上；挡块，上述挡块位置可上下调整地设置在弹簧上端，上述弹簧的上端抵靠在挡块上；驱动机构，上述驱动机构用于控制调整挡块的上下位置。这样设计使得水力平衡机构的拦截阻力及灵敏度变得可调，从而扩大适用范围。

进一步地，上述挡块与内筒内壁活动密封配合；上述驱动机构包括螺杆，上述螺杆设置在上端盖上，并与其螺纹配合；其下端伸入到内筒中，并与挡块固定连接；手轮，上述手轮设置在螺杆的上端；限位螺母，上述限位螺母设置在螺杆上，用于限定螺杆的位置。这样设计结构简单且操作方便。

进一步地，上述内筒上端的内壁上设有若干中心对称分布的滑槽，上述挡块通过滑槽实现与内筒内壁的滑动配合；上述驱动机构包括丝杆，上述丝杆设置在上端盖上，并与其可转动连接；其下端伸入到内筒中，贯穿挡块并与其螺纹配合；驱动电机，上述驱动电机设置在上端盖上，并与丝杆传动连接。这样设计方便控制箱远程控制，从而进一步提升自动化程度。

作为本实用新型的优选方案，该控制系统还包括用于监测环境温度及湿度的环境温湿度传感器；上述进水管和回水管的主管路上均设有温度传感器和压力传感器，上述冷却塔与进水管、回水管的连接支路上均设有压力传感器；上述控制箱包括采样模块，上述采样模块用于采集水管路上的温度、压力及环境温湿度，其分别与环境温湿度传感器、温度传感器、压力传感器相连接；控制模块，上述控制模块用于对电动调节阀、冷却水泵、冷却风机进行变频控制，其分别与电动调节阀、冷却水泵、冷却风机相连接；通讯模块，上述通讯模块用于与外部的通讯；上述采样模块、控制模块、通讯模块依次相连接。这样设计方便后续进一步优化控制系统的控制方法，从而进一步缓解水力平衡问题，以及使其更节能。

进一步地，上述冷却塔进水端和回水端上的两个电动调节阀开关同步设置，且开度也同步。

进一步地，上述平衡管的管径不小于冷却塔进水管和回水管的管径。

进一步地，上述冷水机组、冷却塔、冷却水泵的数量一致。

附图说明

图1为本实用新型的框架示意图。

图2为本实用新型所述水力平衡机构实施例一的结构示意图。

图3为本实用新型所述水力平衡机构实施例二的结构示意图。

其中，1冷水机组，2进水管，3冷却塔，3a冷却风机，4平衡管，5回水管，6冷却水泵，7电动调节阀，8控制箱，9环境温湿度传感器，10压力传感器，11温度传感器，12水力平衡机构，13外筒，13a上端盖，13b排气阀，13c出水口，14内筒，14a进水口，14b通孔，15活动块，16弹簧，17挡块，18螺杆，19手轮，20限位螺母，21驱动电机，22丝杆，23滑槽。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征以及优点作更详细的说明。

实施例一

结合附图1、2所示，一种冷却塔控制系统，包括冷水机组1，上述冷水机组1有若干个；进水管2，上述进水管2的一端分别与若干冷水机组1相连接；冷却塔3，上述冷却塔3有若干个；上述进水管2的另一端分别与若干冷却塔3相连接，且其连接端均设有电动调节阀7、水力平衡机构12；上述冷却塔3内设有冷却风机；平衡管4，上述平衡管4至少有一个，其两端分别与两个相邻冷却塔3的底部相连接；回水管5，上述回水管5的一端分别与若干冷却塔3的底部相连接，且其连接端均设有电动调节阀7，上述回水管5的另一端分别与若干冷水机组1相连接；冷却水泵6，上述冷却水泵6有若干个，均串联在回水管5上，且相互并联设置；控制箱8，上述控制箱8分别与电动调节阀7、冷却水泵6、冷却风机3a相连接。上述平衡管4的管径不小于冷却塔进水管2和回水管5的管径。上述冷水机组1、冷却塔3、冷却水泵6的数量一致。

上述水力平衡机构12包括外筒13，上述外筒筒13的上端设有上端盖13a，上述上端盖13a上设有排气阀13b，上述上端盖13a下端的外侧设有出水口13c；内筒14，上述内筒14位于外筒13内部，其下端设有进水口14a，上述进水口14a从外筒13下端伸出，上述内筒14中部的外周设有若干竖直设置的、呈长条状的、且中心对称分布的通孔14b；活动块15，上述活动块15可上下滑动地设置在内筒14内，且与其内壁滑动密封配合；弹簧16，上述弹簧16设置在活动块15上方，其下端抵靠在活动块15上；挡块17，上述挡块17位置可上下调整地设置在弹簧16上端，上述弹簧16的上端抵靠在挡块17上；驱动机构，上述驱动机构用于控制调整挡块17的上下位置；

水力平衡机构12工作时，冷却水依次流经进水口14a、内筒14、通孔14b、外筒13、出水口13c；当进水口14a处的水压大于设计水压时，活动块15在浮力和水压的作用下，克服弹簧力及自身重力向上移动，以增大通孔14b处的通流面积，与此同时，进水口14a处的进水阻力随之增加，从而使得后续的部分冷却水流向与该进水管并联的其它进水管中，使得各个冷却塔之间的进水量逐步趋于平衡；

此外，由于外筒13顶部安装排气阀13b，可以及时将筒内产生的气体排出，避免调节水位时产生不灵敏的问题；而一旦水位到达外筒13顶部时，排气阀13b自动关闭，可避免冷却水从顶部溢出，造成冷却水的浪费。

上述挡块17与内筒14内壁活动密封配合；上述驱动机构包括螺杆18，上述螺杆18设置在上端盖13a上，并与其螺纹配合；其下端伸入到内筒14中，并与挡块17固定连接；手轮19，上述手轮19设置在螺杆18的上端；限位螺母20，上述限位螺母20设置在螺杆18上，用于限定螺杆18的位置；

当需要调节水力平衡机构拦截阻力及灵敏度时，只需通过手轮转动螺杆，进而带动挡块向上或向下移动，从而改变弹簧的受压缩程度即可。

该控制系统还包括用于监测环境温度及湿度的环境温湿度传感器9；上述进水管2和回水管5的主管路上均设有温度传感器11和压力传感器10，上述冷却塔3与进水管2、回水管5的连接支路上均设有压力传感器10；上述控制箱8包括采样模块，上述采样模块用于采集水管路上的温度、压力及环境温湿度，其分别与环境温湿度传感器9、温度传感器11、压力传感器10相连接；控制模块，上述控制模块用于对电动调节阀7、冷却水泵6、冷却风机3a进行变频控制，其分别与电动调节阀7、冷却水泵6、冷却风机3a相连接；通讯模块，上述通讯模块用于与外部的通讯；上述采样模块、控制模块、通讯模块依次相连接。上述冷却塔3进水端和回水端上的两个电动调节阀7开关同步设置，且开度也同步；

实际优化控制时，可以这样，当检测到环境温度低于一定数值时，此时需要采取降频使用冷却风机3a；当环境温度达到设定峰值，采取自然冷却，不再使用冷却风机3a进行冷却，以节约能源；当环境湿度达到一定数值时，冷却风机3a的冷却效果逐渐减少，此时需要采取降频使用冷却风机3a；当环境湿度达到设定峰值，冷却风机3a没有冷却效果，此时需要关闭冷却风机3a，以节约能源；从而做到对冷却风机的精准控制；

也可以这样，根据冷却塔3与进水管连接支路上的压力传感器10所传回的压力数据，适时调节相应电动调节阀7的开度值、以及水力平衡机构12的拦截阻力，以进一步缓解水力失衡问题；例如哪一进水管路的压力大，就减小相应电动调节阀7的开度值，并增大相应水力平衡机构的拦截阻力；反之则进行相应调整。

实施例二

结合附图1、3所示，实施例二与实施例一相似，其不同之处在于，上述内筒14上端的内壁上设有若干中心对称分布的滑槽23，上述挡块17通过滑槽23实现与内筒14内壁的滑动配合；上述驱动机构包括丝杆22，上述丝杆22设置在上端盖13a上，并与其可转动连接；其下端伸入到内筒14中，贯穿挡块17并与其螺纹配合；驱动电机21，上述驱动电机21设置在上端盖13a上，并与丝杆22传动连接；

当需要调节水力平衡机构拦截阻力及灵敏度时，只需通过驱动电机21带动丝杆22转动，进而带动挡块17向上或向下移动，从而改变弹簧16的受压缩程度即可；

这样设计的好处在于，使用驱动电机21进行驱动，方便控制箱8远程控制，从而进一步提升自动化程度。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种冷却塔控制系统，其特征在于：该控制系统包括

冷水机组(1)，所述冷水机组(1)有若干个；

进水管(2)，所述进水管(2)的一端分别与若干冷水机组(1)相连接；

冷却塔(3)，所述冷却塔(3)有若干个；所述进水管(2)的另一端分别与若干冷却塔(3)相连接，且其连接端均设有电动调节阀(7)、水力平衡机构(12)；所述冷却塔(3)内设有冷却风机；

平衡管(4)，所述平衡管(4)至少有一个，其两端分别与两个相邻冷却塔(3)的底部相连接；

回水管(5)，所述回水管(5)的一端分别与若干冷却塔(3)的底部相连接，且其连接端均设有电动调节阀(7)，所述回水管(5)的另一端分别与若干冷水机组(1)相连接；

冷却水泵(6)，所述冷却水泵(6)有若干个，均串联在回水管(5)上，且相互并联设置；

控制箱(8)，所述控制箱(8)分别与电动调节阀(7)、冷却水泵(6)、冷却风机(3a)相连接。

2.根据权利要求1所述一种冷却塔控制系统，其特征在于：所述水力平衡机构(12)包括

外筒(13)，所述外筒(13)的上端设有上端盖(13a)，所述上端盖(13a)上设有排气阀(13b)，所述上端盖(13a)下端的外侧设有出水口(13c)；

内筒(14)，所述内筒(14)位于外筒(13)内部，其下端设有进水口(14a)，所述进水口(14a)从外筒(13)下端伸出，所述内筒(14)中部的外周设有若干竖直设置的、呈长条状的、且中心对称分布的通孔(14b)；

活动块(15)，所述活动块(15)可上下滑动地设置在内筒(14)内，且与其内壁滑动密封配合；

弹簧(16)，所述弹簧(16)设置在活动块(15)上方，其下端抵靠在活动块(15)上；

挡块(17)，所述挡块(17)位置可上下调整地设置在弹簧(16)上端，所述弹簧(16)的上端抵靠在挡块(17)上；

驱动机构，所述驱动机构用于控制调整挡块(17)的上下位置。

3.根据权利要求2所述一种冷却塔控制系统，其特征在于：所述挡块(17)与内筒(14)内壁活动密封配合；

所述驱动机构包括

螺杆(18)，所述螺杆(18)设置在上端盖(13a)上，并与其螺纹配合；其下端伸入到内筒(14)中，并与挡块(17)固定连接；

手轮(19)，所述手轮(19)设置在螺杆(18)的上端；

限位螺母(20)，所述限位螺母(20)设置在螺杆(18)上，用于限定螺杆(18)的位置。

4.根据权利要求2所述一种冷却塔控制系统，其特征在于：所述内筒(14)上端的内壁上设有若干中心对称分布的滑槽(23)，所述挡块(17)通过滑槽(23)实现与内筒(14)内壁的滑动配合；

所述驱动机构包括

丝杆(22)，所述丝杆(22)设置在上端盖(13a)上，并与其可转动连接；其下端伸入到内筒(14)中，贯穿挡块(17)并与其螺纹配合；

驱动电机(21)，所述驱动电机(21)设置在上端盖(13a)上，并与丝杆(22)传动连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述一种冷却塔控制系统，其特征在于：该控制系统还包括用于监测环境温度及湿度的环境温湿度传感器(9)；

所述进水管(2)和回水管(5)的主管路上均设有温度传感器(11)和压力传感器(10)，所述冷却塔(3)与进水管(2)、回水管(5)的连接支路上均设有压力传感器(10)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述一种冷却塔控制系统，其特征在于：所述平衡管(4)的管径不小于冷却塔进水管(2)和回水管(5)的管径。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的一种冷却塔控制系统，其特征在于：所述冷水机组(1)、冷却塔(3)、冷却水泵(6)的数量一致。