CN220103804U - 一种可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，在凉水塔的下部设置用于挡风的围挡，围挡为封闭的环形，多个门框沿环形均匀配置构成围挡；门扇铰接于门框上，在门框上还设有滑轨、顶杆及驱动组件；滑轨及驱动组件固定于门框上，滑轨上设置有可沿其轨道滑动的滑杆，滑杆的一端与驱动组件相连接；顶杆的一端与门扇相铰接，另一端与滑杆相铰接；当滑杆沿轨道滑动时，门扇开启或关闭。该凉水塔可根据气温变化及生产需求，由驱动组件带动全部门扇或部分门扇的开闭，对凉水塔进行防冻及通风，具有安全性高、可靠性好、节省人力物力、易于操作的特点。

Description

一种可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，具体涉及一种双曲线凉水塔。

背景技术

双曲线凉水塔是用来冷却水的构筑物，其广泛应用于电厂、化工厂、水泥厂等需要大量控制水温的企业。在双曲线凉水塔的下部设置有进风口，通过该进风口的空气从凉水塔的顶部出口排出，在此过程中与由上洒下来的水形成对流，把热源排走，一部分水在对流中蒸发，带走了相应的蒸发潜热。对于地处北方的工厂，进入冬季气温降至零摄氏度以下后，凉水塔中的布水器滤料处会出现结冰，导致凉水效果大大降低，甚至严重威胁后续设备的安全运行。现有的防冻措施一般是，入冬在进风口设置挂板，出冬撤掉挂板，这种做法存在以下缺陷：一是，工人作业量大，以一台65MW机组选用的凉水塔为例，大约需要挂板450余块，每年挂起、拆除各1次，需投入大量的劳动力；二是，作业安全性差，下方水池水深一般达到2米以上，且出水口流水吸附力大，作业工人如不慎掉入水池非常危险；三是，对于秋冬及冬春交替期间气温反复无常，更是需要频繁拆（挂）部分挂板，作业繁杂。

申请号为CN202020140272.2、名称为“一种电厂凉水塔防冻装置及凉水塔”的中国专利，提供了一种凉水塔防冻装置，包括多个防冻管和热媒水单元，防冻管的两端分别与热媒水单元的进水管、出水管连通，防冻管呈半圆式围设在凉水塔底部的入风口，以达到防冻除冰的效果。但该专利中在入风口设置的多个防冻管和热媒水单元，以及防冻管管壁上的肋片，在夏季时会严重影响入风口的进风，从而降低了凉水塔的“凉水降温”效果。

实用新型内容

本实用新型用于克服已有技术之缺陷、提供可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，该凉水塔可根据气温变化及生产需求，控制门扇2扇的开启或关闭，确保凉水塔在各种气温下安全可靠工作。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，包括凉水塔主体，在凉水塔的下部设置用于挡风的围挡，所述围挡为封闭的环形，多个门框沿环形均匀配置构成围挡；门框上铰接门扇，在门框上还设有滑轨、顶杆及驱动组件；滑轨及驱动组件固定于门框上，滑轨上设置有可沿其轨道滑动的滑杆，滑杆的一端与驱动组件相连接；顶杆的一端与门扇相铰接，另一端与滑杆相铰接；当滑杆沿轨道滑动时，门扇开启或关闭。

上述可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，所述驱动组件为电动推杆，电动推杆本体固定于门框上，其推拉杆与滑杆的一端相连接。

上述可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，所述电动推杆中的驱动电机由控制电路控制；所述控制电路分为多组，各组构成相同，第一组包括CPU、第一温度传感器T1、第一比较器IC1、第一继电器J1及第二继电器J2；其中，第一温度传感器T1的信号输出端连接第一比较器IC1的负相端，第一比较器IC1的正相端连接基准信号，第二电阻R2与第三电阻R3串联后连接在电源的正负极之间，基准信号由第二电阻R2与第三电阻R3的串接点提供，第一比较器IC1的输出连接CPU的P0.0端，CPU P1.0端与第一继电器J1相连，CPU的 P1.1端与第二继电器J2相连，第一继电器J1的两个常开触点J1-1将直流电源的两极与第一驱动电机DJ1的两极连接在一起，使第一驱动电机DJ1正转，第二继电器J2的两个常开触点J2-1将电源两极的极性交换后也与第一驱动电机DJ1的两极连接在一起，使第一驱动电机DJ1反转，所述第一驱动电机DJ1正转，将门扇打开，所述第一驱动电机DJ1反转，将门扇关闭。

上述可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，门扇的四周与门框之间设置有密封胶垫；门扇的内侧设有保温隔热层。

上述可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，所述围挡设置为两层，沿凉水塔底部外围呈上下双层布设。

有益效果

本实用新型较之现有凉水塔，具有以下优点：一是设置的挡风围挡由多个门框与门扇构成，活动式门扇可根据凉水塔内气温变化，实现开启或关闭，克服了以往人工挂板工作量大、作业效率低，尤其在恶劣天气环境下（突发的降温雨雪天气）人工挂板的时效性根本无法满足需求。二是可依据环境温度的高低，调节门扇的开度，实现“无级”调节，既能确保防冻，而且还不影响凉水塔的凉水降温功效，还具有节约能量的特点。三是作业安全，驱动组件可采用电动推杆或气动组件，人工操作作业均远离凉冰塔及水池附近，安全性高。四是对于秋冬及冬春交替期间气温反复无常，采用控制电路及驱动组件控制挡风门扇的开启，使频繁拆（挂）部分挂板的作业变得易于操作。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型局部结构正视示意图；

图3是本实用新型局部结构俯视示意图；

图4是本实用新型控制电路示意图；

图中各标号分别表示为：

1、门框，2、门扇，3、滑轨，3-1、滑杆，4、顶杆，5、驱动组件，5-1推拉杆5-1，6、凉水塔，T1-T8、第一温度传感器-第八温度传感器，IC1-IC8、第一比较器-第八比较器，R1-R24、第一电阻-第二十四电阻，J1、第一继电器，J2、第二继电器，DJ1、第一驱动电机，D1-D8、第一组二极管-第八组二极管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1至图4，本实用新型包括凉水塔6主体，凉水塔6下部的进风口设置有热媒水循环管道，在凉水塔6的下部进风口处设置用于挡风的围挡，所述围挡为封闭的环形，多个门框1沿环形均匀配置构成围挡。

可根据凉水塔6进风口的高度将围挡设置为一层或两层，当设置为一层时，多个门框1呈一层围设于进风口处；当设置为两层时，多个门框1沿凉水塔6底部外围呈上下双层布设。

门扇2铰接于门框上，门扇可在门框内开启或关闭，门扇2的四周与门框1之间设置有密封胶垫。

在门框1上设有滑轨3、顶杆4及驱动组件5；滑轨3及驱动组件5固定于门框1上；滑轨3上设置有可沿其轨道滑动的滑杆3-1，滑杆3-1的一端与驱动组件5相连接，驱动组件5可带动滑杆3-1沿滑轨3进行滑动。

顶杆4的一端与门扇2相铰接，具体铰接位置可选择铰接于门扇2的上方靠近门轴的某一位置；顶杆4的另一端与滑杆3-1相铰接；当滑杆3-1沿轨道3滑动时，门扇2开启或关闭。

滑杆3-1的中心线及驱动组件5的中心线重合构成驱动中心线，门扇2与门框1相铰接的铰接轴中心线与所述驱动中心线不在同一平面内，以实现滑杆3-1沿滑轨3滑动时，顶杆4能够顶开或关闭门扇2。

驱动组件5可选用电动推杆或液压缸。考虑到凉水塔外围尺寸较大，围挡所需门框1及门扇2数量较多，驱动组件5可设计为一套驱动组件5控制一个门扇2的开启或关闭，亦可设计为一套驱动组件5控制两个门扇2的开启或关闭。

驱动组件5选用电动推杆时，可选LUILEC路易SXTL型防水电动推杆，其行程、推力选择范围大，且具备防水功能，完全可满足使用需求。

驱动组件5选用电动推杆时，电动推杆本体固定于门框1上，其推拉杆5-1与滑杆3-1的一端相连接。

电动推杆中的驱动电机为直流电机，由控制电路控制其运转。图4给出了驱动电机的控制电路原理图，T1-T8为温度传感器，控制电路分为多组，各组构成相同，第一组的联接方式为：第一温度传感器T1的信号输出端连接第一比较器IC1的负相端，第一比较器IC1的正相端连接基准信号，基准信号由第二电阻R2与第三电阻的串接点提供，当检测的温度高于阈值时，第一比较器IC1没有输出信号，当检测的温度低于阈值时，第一比较器IC1则输出高电平。本实用新型中的阈值可设置为对应零度的电信号的数值，当然，也可根据环境温度或凉水塔的具体要求，设置成其他数值。第一比较器IC1的输出连接CPU的P0.0端，经CPU 对信号进行处理后，在P1.0端输出控制信号给第一继电器J1的控制线圈，令其动作，其常开触点J1-1闭合，第一驱动电机DJ1正转，继而通过电动推杆的齿轮传动传递该旋转运动，使滑杆3-1向某一方向移动，将门扇2打开；若CPU 对信号处理后，认为无需开门，在P1.1端输出控制信号给第二继电器J2的控制线圈，令其动作与此同时，第一继电器J1断开，其常开触点J2-1闭合，第一驱动电机DJ1反转，通过齿轮传动，使滑杆3-1反向移动，将门扇2关闭。

控制电路中，各电动推杆的驱动电机都通过控制电路的控制来进行运转，其控制电路的构成与第一驱动电机DJ1相同，不再赘述。

在比较器IC1的正相端还连接一个嵌位电路，用于限定输出电平不要高于预设值；本实用新型的嵌位电路由第一组二极管D1和第一电阻R1串联组成，第一组二极管D1串联了两个二极管，嵌位电压约在1.4伏左右，它可以起到保护控制电路的作用。

为了减少继电器的数目，在图4给出的电路中，第一驱动电机DJ1的数目可选用1-5个或更多数量的电机相并联，使这些电机同时转动或停止，共同由第一继电器J1的常开触点J1-1及第二继电器J2的常开触点J2-1控制，这样通过一个温度传感器也就控制了多个门扇2的启闭。

图4中画出了CPU的P0端口，它连接了8个温度传感器的输出信号，如果温度传感器的数目和被控制的电机数目较多，可采用CPU的其他I/O端口，或者采用多个CPU 来完成控制任务。

本实用新型中的CPU 采用 C8051F340 系列芯片， 该芯片包括 4个16 位计数器/ 定时器、两个具有扩展波特率配置的全双工串口 UART及多达 40 个 I/O 引脚， 完全可以满足与其它元器件之间进行通信和控制的需要。比较器采用运放器LM301、LM741等。继电器可选用任何直流型号，只要触点容量足够即可，或者也可加装中间继电器，以扩展控制电机的能力。温度传感器可选用热敏电阻温度传感器。

在极寒气候条件下，单纯设置挡风围挡仅可避免寒风带来的额外降温，但仍然有可能因严寒气温引发冰冻，因此，在围挡内还要设置加热管路，配合围挡避免冰冻对凉水塔带来的损坏，但加热管路的设置不应影响凉水塔在夏季时的通风。

Claims (3)

1.一种可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，包括凉水塔（6）主体，其特征在于，在凉水塔（6）的下部设置用于挡风的围挡，所述围挡为封闭的环形，多个门框（1）沿环形均匀配置构成围挡；门框（1）上铰接门扇（2），在门框（1）上还设有滑轨（3）、顶杆（4）及驱动组件（5）；滑轨（3）及驱动组件（5）固定于门框（1）上，滑轨（3）上设置有可沿其轨道滑动的滑杆（3-1），滑杆（3-1）的一端与驱动组件（5）相连接；顶杆（4）的一端与门扇（2）相铰接，另一端与滑杆（3-1）相铰接；当滑杆（3-1）沿轨道（3）滑动时，门扇（2）开启或关闭；

门扇（2）的四周与门框（1）之间设置有密封胶垫；门扇（2）的内侧设有保温隔热层；所述围挡设置为两层，沿凉水塔（6）底部外围呈上下双层布设。

2.根据权利要求1所述的可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，其特征在于，所述驱动组件（5）为电动推杆，电动推杆本体固定于门框（1）上，其推拉杆（5-1）与滑杆（3-1）的一端相连接。

3.根据权利要求2所述的可抵御寒风防结冰的双曲线凉水塔，其特征在于，所述电动推杆中的驱动电机由控制电路控制；所述控制电路分为多组，各组构成相同，第一组包括CPU、第一温度传感器T1、第一比较器IC1、第一继电器J1及第二继电器J2；其中，第一温度传感器T1的信号输出端连接第一比较器IC1的负相端，第一比较器IC1的正相端连接基准信号，第二电阻R2与第三电阻R3串联后连接在电源的正负极之间，基准信号由第二电阻R2与第三电阻R3的串接点提供，第一比较器IC1的输出连接CPU的P0.0端，CPU P1.0端与第一继电器J1相连，CPU的 P1.1端与第二继电器J2相连，第一继电器J1的两个常开触点J1-1将直流电源的两极与第一驱动电机DJ1的两极连接在一起，使第一驱动电机DJ1正转，第二继电器J2的两个常开触点J2-1将电源两极的极性交换后也与第一驱动电机DJ1的两极连接在一起，使第一驱动电机DJ1反转，所述第一驱动电机DJ1正转，将门扇（2）打开，所述第一驱动电机DJ1反转，将门扇（2）关闭。