JP2023525954A - 冷却塔制御システム - Google Patents
冷却塔制御システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023525954A JP2023525954A JP2022558481A JP2022558481A JP2023525954A JP 2023525954 A JP2023525954 A JP 2023525954A JP 2022558481 A JP2022558481 A JP 2022558481A JP 2022558481 A JP2022558481 A JP 2022558481A JP 2023525954 A JP2023525954 A JP 2023525954A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling tower
- evaporative liquid
- controller
- evaporative
- treatment system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 341
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 241
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 222
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 68
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 62
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 48
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 27
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 241001417527 Pempheridae Species 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 3
- 241000793056 Drymodes Species 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 17
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 14
- 239000003570 air Substances 0.000 description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- -1 debris Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
- F28C1/14—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers comprising also a non-direct contact heat exchange
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
- F28F27/003—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for cooling towers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/18—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for removing contaminants, e.g. for degassing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/20—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for preventing development of microorganisms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
- F28F2265/22—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for draining
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
一態様において、蒸発熱交換器と、蒸発熱交換器に分配された蒸発性液体のパラメータを検出するように構成されたセンサと、蒸発性液体処理システムと、を備えた冷却塔システムが提供される。冷却塔システムは、通常動作モードを有するコントローラを更に備え、通常動作モードにおいてコントローラは、蒸発性液体のパラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに蒸発性液体を処理するように蒸発性液体処理システムを動作させる。コントローラは、蒸発性液体処理システムの動作が不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときにコントローラが冷却塔の動作を変更するフェイルセーフ動作モードを有する。【選択図】図1
Description
関連出願の相互参照
[0001] この出願は、2020年5月12日出願の米国仮特許出願第63/023,467号の利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0001] この出願は、2020年5月12日出願の米国仮特許出願第63/023,467号の利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
[0002] この出願は、冷却塔、より具体的には冷却塔の制御システムに関する。
[0003] 冷却塔は、水などの蒸発性液体を冷却塔の蒸発熱交換器に分配することがよくある。冷却塔操作は通常、冷却塔の水処理システムを設計及び実現する水処理の専門家の使用を必要とする。水処理システムは通常、生体成長、腐食、スケーリング及びファウリング並びに水使用の最小化を制御するために複数の化学薬品を必要とする。これは費用及び時間がかかり、かつ特に大都市圏などの水処理要求に課題のあるエリアにおける、現場保守担当者が皆無かそれに近いより小さい施設にとって負担になる可能性がある。また、何らかの水質パラメータが特定の許容レベルを超えるか又は測定センサが故障している場合、アラームが発せられたとしても、冷却塔は、冷却塔又は環境にダメージを与え得る潜在的に高い微生物含有量で及び/又は腐食性の水を含んで動作したままになる可能性がある。
[0004] 本開示の一態様では、冷却塔と、冷却塔に動作可能に結合されたコントローラと、を備えた冷却塔システムが提供される。冷却塔は蒸発熱交換器を備え、冷却塔は、蒸発性液体を蒸発熱交換器に分配するように動作可能である。冷却塔は、蒸発性液体のパラメータを検出するように構成されているセンサと、蒸発性液体処理システムと、を備える。
[0005] 一実施形態では、冷却塔は開回路直接蒸発冷却塔であり、蒸発熱交換器はフィルを備える。蒸発性液体は、冷却塔が建設又は産業プロセスから受け取るプロセス流体を含む。プロセス流体は水又は水混合液(例えば水とグリコール)である場合がある。別の実施形態では、冷却塔は閉回路間接蒸発冷却塔であり、蒸発熱交換器には、蛇管、プレート、及び/又はフィンを備え、プロセス流体を受け取る間接蒸発熱交換器が含まれる。閉回路間接蒸発冷却塔の蒸発性液体は、一例として水である場合がある。冷却塔は水を間接蒸発熱交換器に分配する。
[0006] コントローラは、蒸発性液体のパラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、コントローラが蒸発性液体を処理するように蒸発性液体処理システムを動作させる通常動作モードを有する。コントローラは、蒸発性液体処理システムの動作が不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときにコントローラが冷却塔の動作を変更するフェイルセーフ動作モードを更に備える。このように、冷却塔システムは、不十分な蒸発性液体品質であるにもかかわらず、システムが点検されるまで安全な方法で動作し続けることがある。コントローラは、フェイルセーフ動作モードにおいて、安全な方法で動作しながら、要求される冷却負荷を満たすように冷却塔を動作させる。冷却塔が要求される冷却負荷を満たすことができない場合、コントローラはフェイルセーフ動作モードにおいて、依然として安全な方法で動作しながら可能な最大冷却能力を提供するように冷却塔を動作させる。
[0007] 一実施形態では、冷却塔は、ウェットモード及びドライモードを含む複数のモードで動作可能である。コントローラは、通常動作モードにおいて冷却塔のウェットモード及びドライモードでの動作を許可する。コントローラは、フェイルセーフ動作モードにおいて冷却塔をウェットモードで動作させることを控える。したがって、冷却塔は、冷却塔が点検されウェットモードで安全に動作できるようになるまでプロセス流体から熱を除去するためにドライモードで動作し続けることがある。
[0008] 一部の実施形態では、冷却塔は、ドライモード又は断熱モードで動作可能である。例えば、冷却塔は、プロセス流体を受け取るコイルと、断熱パッドを備えた断熱冷却器と、配水システムと、を備えた間接熱交換器を有することがある。配水システムは、コイルの上流の空気を予冷するために断熱パッドに水を分配する。フェイルセーフ動作モードにおいて、コントローラは冷却塔を断熱モードで動作させることを控えるが、冷却塔をドライモードで動作させることがある。
[0009] 冷却塔の別の実施形態は、ドライモード、断熱モード、又はウェットモードで動作可能である。コントローラは、フェイルセーフ動作モードにおいて、冷却塔をウェットモード及び断熱モードで動作させることを控える。ただし、コントローラは冷却塔をドライモードで動作させることがある。
[0010] 本開示の別の態様では、プロセス流体を受け取るように構成された蒸発熱交換器と、蒸発熱交換器に対する空気の流れを生じさせるように動作可能なファンアセンブリと、を備えた冷却塔が提供される。冷却塔は更に、蒸発性液体を蒸発熱交換器に分配するための少なくとも1つの出口を備えた蒸発性液体分配システムと、蒸発性液体を蒸発熱交換器から収集するためのサンプと、蒸発性液体分配システムの蒸発性液体処理システムと、を備える。蒸発性液体処理システムは、例えば、補給水を処理するように動作可能な補給水供給及びUV光アセンブリを備えることがある。一実施形態では、UV光アセンブリは、冷却塔の熱交換部又は蒸発性液体側ループに取り付けられている。別の例では、蒸発性液体処理システムは、1種類以上の化学薬品を蒸発性液体に添加するように動作可能な化学処理システムを含む。
[0011] 冷却塔は更に、コントローラと、蒸発性液体パラメータを検出するように構成された蒸発性液体センサと、を備える。コントローラは、蒸発性液体パラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、蒸発性液体処理システムを動作させるように構成されている。コントローラは更に、蒸発性液体処理システムが不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに冷却塔の安全な動作を促進するために蒸発性液体分配システムの動作を変更するように構成されている。蒸発性液体分配システムの変更された動作は、不十分な蒸発性液体品質を生じさせる状態が解消されるまで冷却塔が動作し続けることを許可する。不十分な蒸発性液体品質を生じさせる状態は、例えば冷却塔のセンサの故障である場合がある。
[0012] 本開示は冷却塔を動作させる方法も提供する。方法は、蒸発性液体を冷却塔の蒸発熱交換器に分配すること、及び、蒸発性液体のパラメータを冷却塔のセンサを使用して検出すること、を含む。方法は更に、蒸発性液体パラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、冷却塔の蒸発性液体処理システムを動作させることを含む。更に方法は、蒸発性液体処理システムが不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、冷却塔の安全な動作を促進するために冷却塔の動作を変更することを含む。
[0018] 本開示の一態様では、冷却塔及び関連する制御システムが提供される。制御システムは、冷却塔が使用する蒸発性液体の状態をモニタし、冷却塔の水処理と冷却塔サービス訪問との間で動作を効率的に保ちながら、異常な状態における微生物汚染、腐食、及び/又はスケーリングの可能性を低下させるために動作変更を行うことがある。蒸発性液体は、水であるか、又は一部の実施形態では、水と液体処理化学薬品などの1種類以上の他の液体との混合液である場合がある。導電率、生体活性材料、生体膜、pHレベル、プルーム、及びドリフトを含む、冷却塔が利用する蒸発性液体のパラメータが継続的にモニタされる。制御システムはまた、制御システムの制御アルゴリズムへの入力を行うために、周囲温度、スプレー水温、サンプ水位、スプレーポンプ動作、サンプスウィーパポンプ、副流UVポンプ動作、及び、サンプ及び/又は副流ループ内の補給器のUVランプ強度などの冷却塔の動作パラメータを継続的にモニタするように構成される可能性がある。この開示の目的のために、「冷却塔」という語は、これらに限定されるわけではないが、開回路直接蒸発冷却塔、閉回路蒸発流体冷却器、蒸発凝縮器、スプレー及び/又はパッドタイプユニットなどの断熱冷却器、及び関連コンポーネントを指す。
[0019] 制御システムは、通常動作モード及びフェイルセーフ動作モードを有するコントローラを含む。通常動作モードにおいて、コントローラは、定期的に自動的に給水塔の接水コンポーネントをパージした後にフラッシュする、及び/又は、水及び水処理化学薬品を節約するように努力しながら微生物汚染及びスケーリングを防ぐべく特定の許容レベル範囲内に冷却塔蒸発性液体を保つために水処理を追加するように構成されることがある。しかしながら、不十分な蒸発性液体品質であるとの判断が行われた場合、この問題を自動的に解決する1つ以上の試行がなされる。蒸発性液体品質問題を改善するための規定回数の試行が実行された後、測定された蒸発性液体品質パラメータが依然として許容できない範囲にある場合、又は故障したセンサがある場合、コントローラはフェイルセーフモードに入る。試行回数は、ユーザによって3回や5回に設定されるか、又は一例として同様の地理的エリアにある同様の冷却塔の動作に基づいて試行回数を決定するための機械学習を利用するサーバコンピュータなどのリモートコンピュータによって設定又は調整されることがある。
[0020] 一部の実施形態では、フェイルセーフ動作モードは、冷却塔及び近隣エリア又は環境を、サービススタッフが到着するまでより安全な状態に保つように構成される可能性がある。フェイルセーフモードは、コンポーネント又はセンサの故障の場合に生物学的汚染が冷却塔から流出する可能性を限定するため、又は必要に応じて、パージ・フラッシュサイクルを増やすこと、ファン回転速度を制限すること、水の殺菌を強化すること、或いは、ドライ動作のための完全な水抜きを含む動作を改善する追加的措置をとるために、冷却塔ファン、ポンプ、及びその他のコンポーネントを動作させること、を含むことがある。
[0021] 一実施形態では、フェイルセーフ動作モードは、例えば、サンプポンプのオン/オフ、ポンプ速度、パージ/フラッシュサイクルの頻度、及び/又は冷却塔自体が損傷するのを防ぐ蒸発性液体処理化学薬品投与などの冷却塔パラメータを使用することによって冷却塔を動作させる。例えばフェイルセーフ動作モードは、コントローラが流体なしでポンプを動作させること及び/又は不安定なファンを動作させることを控えることを含むことがある。これに関する一実施例では、冷却塔は電子整流(EC)モータを有するファンアセンブリを備えることがある。ECモータは、過剰振動を検知し、ファンに問題がある旨のアラートを冷却塔のコントローラに送信するように構成されたモータコントローラを有する。コントローラは、モータコントローラからアラートを受信したことに応答してフェイルセーフ動作モードに入る。フェイルセーフ動作モードにおいて、コントローラ及びファンモータコントローラは協働して、ファンが最大許容振動をもたらす閾速度まで動作することを可能にする。コントローラ及びファンモータは、閾速度を超えるファンの動作を禁止する。一部の実施例では、制御ロジックは、冷却塔水が排水された後、補充され、サンプ、配水システム及び蒸発熱交換器に再循環させてその表面を新鮮な清浄水でスクラブ洗浄するパージ・フラッシュサイクルを含む。パージ・フラッシュサイクルは、水質問題を改善(又は解決)しようとするときに、冷却塔を動作させ続けながら1回以上実行される可能性がある。パージ・フラッシュサイクルは、水中の微生物及び固形物の量を減らし、固形物及び汚染物質がサンプの底面及び側面に堆積するのを妨げ、微生物汚染及びスケーリングの可能性を限定するように構成される可能性がある。本開示は全ての冷却塔に適用可能であるが、極めて低容量のサンプを使用する冷却塔は、パージ・フラッシュサイクル中に使用される水の量を制限する。例えば、サンプが冷却塔設置面積の半分の大きさに満たない場合、従来の冷却塔と比較して半分の水しか一層されず、かなりの節水になる可能性がある。更に一部の実施例では、制御ロジックは、微生物汚染のリスクを更に低下させるために時折動作して接水面を乾燥させるドライアウトサイクルを含むことがある。接水面から水を除去することで接水面上の微生物が死滅する。
[0022] 図1は蒸発熱交換器冷却塔10を示している。冷却塔10は、スプレーポンプ19と、ファンモータ25と、ファン26及びモータ25を備えたファンアセンブリ26Aと、水収集システム50などの蒸発性液体収集器と、を有する。冷却塔10は、蛇管熱交換器23などの間接蒸発熱交換器と、スプレー水分配システム22などの蒸発性液体分配システムと、ドリフト又はミスト除去器28と、スプレー水ノズル24と、スプレー水サンプ39などのサンプと、を更に備える。スプレー水サンプ39は、冷却塔10の設置面積の半分の大きさに満たなく、冷却塔10が水をパージする場合に冷却塔10が使用する水の量を減らす。他の実施形態では、サンプは、冷却塔10の最大設置面積を含むそれ以下の大きさである場合がある。
[0023] プロセス流体が蛇管熱交換器23に接続部29及びヘッダ30を通って入る。プロセス流体は、蛇管33を通過して調整され、出口ヘッダ32を通った後に接続部31に達して蛇管熱交換器23から出る。接続部29、31を通るプロセス流体の流れは、場合によっては逆転されることがある。具体的には、プロセス流体は蛇管熱交換器23に接続部31を通って入り、接続部29を通って蛇管熱交換器23を出ることがある。
[0024] 冷却塔10のドライ運転中、スプレーポンプ19はオフにされ、モータ25は、例えばHVACシステム、工業プロセスシステム、及び/又はユーザにより要求された設定点を達成するための速度でファン26を回転させる。ファン26は空気を冷却塔10に引き込み、乾燥プレナム36、37を加圧し、空気を上方に導いて間接熱交換器23を通過させ、ミスト除去器28から排出する。図示されている蛇管熱交換器23は、業界でよく知られている蛇管タイプのものであるが、冷却塔10により使用される熱交換器は、フィン管熱交換器及び/又はプレート式熱交換器などの間接熱交換器、及び/又はフィルなどの直接熱交換器を含む任意のタイプの蒸発熱交換器である場合がある。
[0025] 冷却塔10のウェット運転中、スプレーポンプ19はオンにされ、水をサンプ39から分配パイプ22Aへくみ上げた後、ノズル24から放出する。蒸発スプレー水は、水がノズル24を出て間接熱交換器23上へ滝のように落ちてこれを通過するとき小滴を形成する。伝熱プロセス中に蒸発する水、又は固形分を許容限度内に保つためにサンプドレンバルブ48を介して抜き取られる水は、補給水供給34Aの補給フロートバルブアセンブリ34を通して補給される。サンプドレンバルブ48は、サンプ39内の固形物を含む水の限られた流量がサンプ39から流出することを可能にする部分的に開放された構成を有することがある。固形物を含む水の流出、及びその後の補給水供給34Aを介した補給水によるサンプ39の補充は、サンプ39内の固形物を減少させる機能を果たす。サンプドレンバルブ48は、より大流量の水がサンプ39を出ることを可能にする完全に開放された構成を有することがあり、サンプドレンバルブ48の完全に開放された構成はサンプ39をパージするのに使用される。
[0026] 冷却塔10は、サンプ39内の水を設定レベルに保つための電磁充填バルブを作動させる水位デバイスを備えることがある。空気がモータ25により回転するファン26によって引き込まれる。モータ25の速度は、要求されるシステム制御設定点によって決定される。一旦水が間接熱交換器23から落ちると、水の少なくとも一部が水収集器50によって捕捉され、その水が水バッフル12によってファンから遠ざかりサンプ39に向かうように導かれる。間接熱交換器23の左側から落ちる水の一部はサンプ39へと直接滝のように落ちる。
[0027] 冷却塔10内では、空気の一部が水収集器50及び水バッフル12を通って移動し、ドライゾーンプレナム36及びウェットゾーンプレナム37を形成する。冷却塔10のウェット運転中に、プレナム36のドライエアゾーン及びプレナム37に形成されたウェットゾーンが存在する。水収集器50とサンプ壁38との組み合わせは、生物学的かつ水の浪費の観点からサンプ水のより容易な管理を可能にする、一般的に冷却塔10の最大設置面積の少なくとも半分のより小さいサンプ39を形成する。水収集器の例を含む、他の冷却塔構成が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第10,677,543号に示されている。
[0028] 図2を参照すると、同様のコンポーネントを示す同様の参照番号が付された冷却塔10と同様の冷却塔20が提供されている。冷却塔20は、様々なセンサと、冷却塔20の作動を促進するためのコントローラ52と、を備えた制御システム21を有する。冷却塔20は、周囲の外気温度を検知するように構成された外気温センサ54と、スプレー水分配システム22内の水の温度を検知するように構成されたスプレー水温度センサ54Aと、を備える。外気温センサ54及びスプレー水温度センサ54Aからの信号は評価のためにコントローラ52に送信される。コントローラ52の機能は、図3Aから図3C及び図4Aから図4Bのロジックフロー図に示されており以下で更に考察される。
[0029] 冷却塔20は、流入補給送水管34に設置されたUVライト42Aを備えた蒸発性液体処理システム27を有し、補給送水管34から実施形態20に入る微生物含有量を減らすのに使用されることがある。UVランプ強度センサ43Aが、ランプが動作していないか又は最小許容強度で動作しておらず、UVライト42Aが掃除されるか又は交換される必要がある旨のアラームを送信する場合に信号を送るのに使用されることがある。サンプ39内、ミスト除去器28の下、ウェットエアゾーン37内、又はスプレー水分配システム22内に設置されたUVライトも使用されることがある。
[0030] 一実施形態では、蒸発性液体処理システム27は、UVポンプ41、pHセンサ46、UVライト42、UV光センサ43、フロースイッチ41C、及び導電率センサ45を備える。UVポンプ41は、サンプ39から副水流を引き、pHセンサ46、UVライト42、フロースイッチ44、及び導電率センサ45を通過した後、再びサンプ39内に戻る。別のアプローチでは、ポンプ41は、ポンプ吸入パイプ及びポンプ吐出パイプに接続された差圧スイッチ若しくは変換器を使用することによって、又は電流センサを介して動作していると判断される。サンプフロートセンサ47から明らかなようにサンプ39内に水が存在するときはいつでも、UV副流ポンプ41は、pHレベル46、導電率レベル45をモニタするため、及び微生物汚染を減らすべくサンプ水39をUVライト42に通すために連続的又は断続的に操作されることになる。
[0031] サンプフロートセンサ47は、水位が高すぎること及び水が浪費されていることを検知するための高水位フロートセンサとしても動作する二重機能センサである場合がある。UVランプ強度センサ43は、ランプ42が動作していないか又は最小所要強度で動作していない場合に信号を送るのに使用され、コントローラ52に評価のためのステータス信号を送信する。
[0032] pHセンサ46はサンプ水のpHを測定する。導電率センサ45は、サンプ39の水中の全蒸発残留物などの溶解固形物を測定する。コントローラ52は、導電率レベル及び導電率センサ45の機能を評価する。
[0033] スプレーポンプフロースイッチ49は、スプレーポンプ19が動作しているかどうかを判断し、スプレーポンプ19のステータスをコントローラ52に警告する。
[0034] ミスト除去器28より上に位置しているドリフトセンサ40は、ドリフトが閾値又は受け入れられる許容レベルより大きいかどうかを検知し、評価のために信号をコントローラ52に送信する。
[0035] ミスト除去器28より上に位置しているプルームセンサ55は、プルームが受け入れられる許容レベルより大きいかどうかを検知し、評価のために信号をコントローラ52に送信する。
[0036] 生体膜センサ51は、サンプ39内に生じる生体膜があるかどうかを検知する。生体膜が存在する場合、生体膜51は評価のために信号をコントローラ52に送信する。生体膜センサは、冷却塔20内の他の湿気のある場所に取り付けられることがある。
[0037] サンプドレンバルブ48は、コントローラ52によって制御され、後で説明されるようにコントローラ52が決定する完全な開放状態、完全な閉鎖状態又は部分的な開放状態である場合がある。
[0038] 電動式緊急遮断給水バルブ56は、サンプフロートセンサ47からの高水位アラームが水が浪費されていることを検知し、その状況がコントローラ52によって評価されない限り開放状態に設定される。
[0039] 冷却塔20の様々なセンサは、関連する検知パラメータを示すデータをコントローラ52に送信する。センサは、センサが検知パラメータを閾値、範囲、及び/又は許容値と比較し、パラメータが許容不可能(又は許容可能)であるかどうかを示すデータをコントローラ52に送信するエッジプロセッシングを実行することがある。他のアプローチでは、センサの1つ以上が検知パラメータを示すデータをコントローラ52に伝達し、コントローラ52は、パラメータが閾値より上か下か、ある範囲若しくは許容範囲内か範囲外かなど、パラメータが許容不可能(又は許容可能)であるかどうかを判断する。
[0040] 図2に示す冷却塔20の場合、蒸発冷却装置は、間接熱交換器を備えた強制通風単一吸気構成として示されているが、非限定的な例であることが理解されるべきである。使用されているファンシステムは、空気をスプレーに対して概ね向流、直交流又は並流で移動させてユニットを通す、強制通風を含むがこれらに限定されない任意の型のファンシステムである場合がある。ファンシステムは、非限定的な例として向流、並流又は直交流配向の誘引通風型である場合もある。ファンの場所及び吸排気方向は特定の適用例で異なる場合があり、示される実施形態に限定されない。
[0041] また、モータ25は、図に示すようにファン26に直接接続されたり、ベルト又はギア装置によって駆動されたりすることがある。プロセス流体の方向は、熱伝達を最適化するために逆転されることがあり、示される実施形態に限定されない。回路の数、及び間接熱交換器23内を通る管の通路又は列の数が示される実施形態に限定されないことも理解されるべきである。
[0042] 更に、冷却塔10で使用される蒸発熱交換器のタイプが特定の適用例のために選択され得ることが理解されるべきである。図2は間接熱交換器23を示しているが、かかる蒸発熱交換器は、例として例えば冷却塔フィルを備えた直接熱交換器である場合もある。冷却フィルが、例えば隆起した形状部及び/又はブロックを有するPVCシートを備えることがある。
[0043] したがって、本明細書に開示される冷却塔は、間接、直接、間接と直接の組み合わせ又は断熱空気冷却器、流体冷却器、又は凝縮器を含むがこれらに限定されない様々なタイプの蒸発熱交換器を使用することがある。
[0044] コントローラ52は、プロセッサ52A、メモリ52Bなどの非一時的コンピュータ可読媒体、及び通信回路52Cを備える。メモリ52Bは、図3Aから図3C及び図4Aから図4Cのロジックを実行するためのソースコードなどのコンピュータ可読命令を含む。通信回路52Cは有線及び/又は無線通信が可能である。一実施形態では、通信回路52Cは、ローカル有線ネットワーク(例えばイーサネット)、ローカル無線ネットワーク(例えばWi-Fi)、広域無線ネットワーク(例えばセルラ)、及び/又はインターネットなどの1つ以上のネットワークと通信するネットワークインターフェイスを備える。図3Aから図3C及び図4Aから図4Bの制御ロジックは、プロセッサ52Aによって、プロセッサ52Aと通信回路52Cを介して通信しているサーバコンピュータ(例えばクラウドベースのコンピューティングシステム)若しくはユーザデバイス(例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、若しくはデスクトップコンピュータ)などのリモートコンピューティングデバイスによって、又はプロセッサ52Aとリモートコンピューティングデバイスの組み合わせによって実行されることがある。
[0045] コントローラ52は、図3Aから図3Cの制御ロジックを使用する通常動作モード300と、図4Aから図4Bの制御ロジックを使用するフェイルセーフ動作モード400とを有する。コントローラ52は、全てのセンサ及び装置が正しく動作しており、水質パラメータが全て許容可能な動作範囲の許容範囲内にある場合に通常動作モード300にある。水のパラメータが許容範囲から外れるなど、水質異常状態が発生した場合、コントローラ52及び/又はリモートコンピューティングデバイスは、不十分な蒸発性液体品質であると判断する。コントローラ52は、通常動作モードにおいて異常状態を解決するためのいくつかの試みを行うことになる。異常水質状態を改善する試みには、例えばパージ・フラッシュサイクル、洗浄及び消毒サイクル、又は以下に記載のこれらの組み合わせが含まれることがある。水質問題を改善するための規定回数の試みが実行された後、測定された水質パラメータが依然として許容できない範囲にある場合、又は故障したセンサがある場合、コントローラ52はフェイルセーフモードに切り替わる。
[0046] フェイルセーフモードは、冷却塔水及び環境をサービススタッフが到着するまでより安全な状態に保つ。冷却塔20のセンサのいずれかが許容範囲内の読み取りを行っていないか、又はコントローラ52によって故障状態にあると解釈される場合、コントローラ52はアラームなどの通知をリモートコンピューティングデバイスに送信し、コントローラ52は、図4を参照して更に詳細に説明されるフェイルセーフモードに切り替わる。コントローラ52はアラームを、例えばHVACシステム、サーバコンピュータ、サービスプロバイダ、及び/又はユーザデバイスに送信することがある。アラームは、一部の例として電子メール、アプリケーション通知、及び/又はSMSメッセージの形である場合がある。
[0047] 一実施形態では、コントローラ52は、異なる蒸発性液体パラメータに異なる重みを与え、蒸発性液体パラメータの差に別々に対処する。例えばコントローラ52は、コントローラ52が閾値を超えた生体膜パラメータを判断したことに応答してフェイルセーフ動作モード400に入ることがある。対照的に、コントローラ52は、コントローラ52が蒸発性液体のpHが閾値を上回ったと判断したことに応答してフェイルセーフ動作モード400に入らないことがある。その代わりにコントローラ52は、上昇したpHレベルに関する警告をリモートデバイスに伝達する。
[0048] 一部の実施形態では、コントローラ52は、異常状態が本当であることを確認するために、決定する前に冷却塔20のセンサの読取値の平均を取る。コントローラ52は、現在のパラメータ値が許容できないかどうかを判断するのに使用される閾値、範囲、及び許容値を特定するために、冷却塔20及び/又は他の冷却塔の履歴データを用いた機械学習を使用することがある。
[0049] 代替的又は付加的に、コントローラ52は、所与の蒸発性液体パラメータの不十分さを判断するために様々な蒸発性液体パラメータを比較することがある。例えば、上昇したpHレベルパラメータに基づいてフェイルセーフ動作モード400を開始する前に、コントローラ52は、上昇したpHレベルパラメータを生体膜パラメータ及び蒸発性液体の塩素濃度パラメータを考慮して考慮する。3つのパラメータの全てより少ないパラメータが許容範囲外にある場合、コントローラ52は、蒸発性液体パラメータが当面適正であると判断することがある。一定の期間後に同様の許容範囲外の読み取りが行われると、コントローラ52がフェイルセーフ動作モード400を開始する原因となる場合がある。
[0050] これより図3Aから図3Cを参照すると、通常動作モード300の制御ロジックが示されている。通常動作モード300は、コントローラ52が冷却要求を受信し(302)、通常ウェット蒸発サイクルを開始する(304)。コントローラ52は、冷却塔20がサンプヒータを備えているかどうかをチェックする(306)。サンプヒータがある場合、蒸発装置は通常、周囲温度に関係なくウェット運転を行うことができ、動作312へ進む。サンプヒータがない場合、コントローラ52は、動作306において温度センサ54が検知する周囲温度を考慮する。
[0051] 顧客又はオペレータは、例えば冷却塔20に動作可能に結合されたHVACシステムのユーザインタフェースを介して、冷却塔20を凍結状態で動作させることができるか否かを入力することができる。一部の装置では、周囲温度が氷点(32°F)下の場合、凍結の可能性をなくすために冷却塔20をウェットモードで動作できないようにする。コントローラ52は、冷却塔20がサンプヒータを有しておらず周囲温度が40°Fなどの所定の温度を下回ったときに、低温アラーム310をHVACシステム又はユーザスマートフォンなどのリモートデバイスに通報する。代替的又は付加的に、コントローラ52は、スプレー水管内の温度センサ54Aをモニタすることがあり、スプレー水温度が事前設定値、通常は45~50°Fを上回ったままである限り、冷却塔をウェットモードで動作させることは安全である。
[0052] 図3Aを再度参照すると、コントローラ52は動作312において、冷却塔20がウェットモードで何時間動作したかを記録するウェットタイマをモニタする。冷却塔20がウェットモードで動作した時間を記録する1つの理由は、一般的には24時間のウェット運転の後に、選択した時間間隔、変更可能なパラメータで、冷却塔20を冷却塔20のオペレータに都合のよい時間に微生物汚染のリスクを低下させるためにパージ・フラッシュサイクルを通じて実行することができるようにコントローラ52がプログラムされるためである。
[0053] ユニットの構成は、大量の水を浪費することなくパージ・フラッシュサイクルを可能にする役割を果たす。フラッシュサイクルはいずれの大きさの蒸発熱伝達装置でも用いることができる一方、一部の適用例では、できるだけ小さいサンプを有することが有利である。サンプは、水の使用を最小限に抑えるために冷却塔の設置面積の大きさの半分未満である場合がある。
[0054] 図2を参照すると、サンプ39はより小さく、例えば壁38で示されるようにユニットの設置面積の大きさの半分に満たない。パージ・フラッシュサイクルの目的は、塔のサンプ床及び壁を清浄に保つのを助け微生物汚染を減らすために、蓄積された固形物、デブリ、汚染物質、微生物及び生体膜を廃棄することである。コントローラ52は、コントローラ52が通常動作モード300にある間に、パージ・フラッシュサイクルを1日に1回(又はウェット運転の24時間後に)実行することがある。コントローラ52がフェイルセーフ動作モード400で動作しているとき、コントローラ52はパージ・フラッシュサイクルをより頻繁に実行することになる。なぜなら、フェイルセーフ動作モードで動作しているとき、コントローラ52は通常動作モード下で改善し得ない異常状態があると判断し、コントローラ52はユニットがサービスを受ける必要がある旨の通知を伝達するためである。フェイルセーフ動作モードの動作に関する更なる詳細は以下で考察される。
[0055] 図3Aを再度参照すると、ウェットモードがオンになると、コントローラ52は補給水を出し、動作312において充填タイマを起動する。コントローラ52は、サンプ水が充填タイマにより定められる一定期間内にサンプ内のフロートセンサにより検知される最低水位に達したかどうかを判断し(314)、サンプ39が最大許容充填時間(調整可能パラメータである場合がある)内に満たされない場合、コントローラ52は低サンプ水アラームを通報する(316)。コントローラ52は、冷却塔20をウェットモードで動作させることを控え、補給アセンブリが修理されアラームがリセットされるのを待つ。ただし、サンプフロートがサンプ水位が十分に高いことを検知した場合、コントローラ52はスプレーポンプ19に通電し、スプレーポンプ開始タイマが動作318において通電される。スプレーポンプ期間が終了した後、コントローラ52は、サンプ水が所定の水位に達したかどうかをサンプフロートセンサ47に基づいてチェックする(320)。サンプ水が動作320において所定の最大水位を上回った場合、コントローラ52は高サンプ水位アラームを通報する(322)。
[0056] コントローラ52は、スプレーポンプ19がオンであるかどうかを判断する(324)。判断324には、例えばスプレーポンプスイッチがスプレーポンプ19の下流に水が流れていることを検知したかどうかをチェックすることが含まれる場合がある。スプレーポンプスイッチ49(図2参照)が水流を検知しない場合、コントローラ52はスプレーポンプアラームを通報する(326)。一実施形態では、コントローラ52は、1つ以上のアラーム通報(例えば通報310、316、322、326)の後、アラームが解除され問題が修復されるまで通常動作モード300で動作することができない。コントローラ52は問題が修復されるまで冷却塔20をドライモードで動作させる。
[0057] コントローラ52は、スプレーポンプ19が動作していると判断すると、動作328においてUVポンプ41を起動し、10秒などの所定の期間待機する。その期間の終わりに、コントローラ52は、UVポンプ41が動作しているかどうかを、例えばUVポンプスイッチがUV副流ループ97を流れる水を検知したかどうかをチェックすることによって判断する(330)。コントローラ52は、UVポンプが動作していないと判断した(330)場合、UVポンプアラームを通報し(332)、UVランプをオフにし、フェイルセーフ動作モード400に入る。
[0058] スプレーポンプ又はUVポンプがフロースイッチ、差圧スイッチ、及び/又は電流センサなどをポンピングすることを示す様々な方法があることに留意されたい。また、サンプフロースイッチがサンプ39内に水があると判断すると、一実施形態では、UVポンプが、フロースイッチがサンプ内に水が少ないか又はないことを検知する時まで、サンプ水中の微生物含有量を継続的に減らすために常に動作することになることに留意されたい。これは全ての水質パラメータの継続的モニタリングを可能にする。UVポンプフロースイッチ41Cが副流水ループに水流を検知すると、コントローラ52は、UVランプの強度センサをチェックする(334)。UVランプが最小実効値(例えば8%)を超えた強度を失った場合、すなわちランプを掃除する必要があるか又はランプが適切に機能していない場合、コントローラ52はUV電球交換アラームを通報し(336)、コントローラ52は通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に移行する。
[0059] 図3Bを再度参照すると、通常、コントローラ52が動作334においてUVランプ強度が許容可能であると判断すると、コントローラ52は導電率センサ51が動作可能であるかどうかをチェックする(338)。コントローラ52は、導電率アラームを通報し(340)、導電率センサ51が動作可能でないときにフェイルセーフモードに入る。
[0060] 導電率センサ51が動作可能である場合、コントローラ52は、サンプ水の導電率が1,000マイクロモー毎センチメートルなどの所定のレベルより大きいかどうかを判断する(342)。動作342及び346で使用される導電率レベルは、ユーザによってコントローラ52にプログラムされることがある。水が蒸発するとき水に含まれている固形物が取り残されるため、溶解固形物の濃度を許容範囲内に保つために冷却塔ブリードオフが使用される。冷却塔20の蒸発性液体処理システム27は、化学薬品を水に添加することに加えて、サンプ39から水を抜き取ることに対する主な責任を担う化学処理システム99を備えることがある。化学処理システム99は、固形又は液状化学薬品を水に添加することがある。例示的な化学薬品には、塩素、臭素、ハロゲンタブレット、防食剤、スケール防止剤、及び/又は非酸化殺生物剤が含まれる。化学処理システム99は、独立の再循環ポンプを備えたフローティングフィーダ及び/又はブロミネータを備えることがある。
[0061] 化学処理システム99のブリードオフ機能が正しく動作しない場合、コントローラ52は通常モードにおいて、二次的なコントロールとして動作し、必要に応じて水をサンプ39から抜き取ることによって予備のブリードオフとして機能する。これは、冷却塔が次のサービス訪問まで固形物が暴走することなく動作し続けられることを保証するのに役立つ。したがって、一例として、化学処理システム99は、1,000マイクロモー毎センチメートルでブリードオフを開放し、例えば800マイクロモー毎センチメートルでブリードオフを閉鎖することがある。この差は、少量の水が抜き取られる一方で、補給水が抜き取られた水に置き換わることを保証するのに役立つ可能性がある。当然のことながら、これらの値は設置のニーズに合わせて変更される可能性がある。
[0062] この例を続けると、コントローラ52の予備の導電率設定点は、ブリードオフがオンの場合は1200マイクロモー毎センチメートルに、オフの場合は1000マイクロモー毎センチメートルに設定され、次の設定点は、オンの場合は1500マイクロモー毎センチメートルに、オフの場合は1000マイクロモー毎センチメートルに設定される。したがって、コントローラ52が1200導電率点を超える水の導電率を経験する場合、通常動作モードにおいてコントローラ52は、スプレーポンプがオフにならないように較正期間の間サンプ39のドレンバルブ48を開放することによってブリードオフ動作を実行する(344)。開放したドレンバルブ48はサンプ39から水を抜き、補給フロートバルブアセンブリ34は再びサンプを自動的にいっぱいにする。代替的又は付加的に、コントローラ52は、水を抜き取るために負荷及び/又は時刻に基づいてドレンバルブ48を開放することを決定することがある。一実施形態では、ドレンバルブ48は、少量の水を抜き取ることができるように比例的に制御される可能性がある、又は例えば、別個のブリードオフバルブ(図示せず)が設置される可能性がある。
[0063] 通常動作モード中に水の導電率が1,000マイクロモー毎センチメートルを下回る場合、ドレンバルブ48は閉鎖されることになり、コントローラ52は、化学処理システム99がドレンバルブ48により行われるブリードオフを制御することを可能にする。一方、導電率値がおよそ第2のコントローラ高設定点、この例では1500に上昇し続ける場合、通常動作モードにおいてコントローラ52は、サンプドレンバルブ48を制御し、全てのサンプ水をパージ又は排出した後にサンプ水を補充するパージ・フラッシュサイクル384を開始する(348)。パージ・フラッシュサイクル384は、直ちに固形分を各設定点に適切な差分がある1,000設定未満にしなければならない。
[0064] 一部の実施形態では、冷却塔20がポンプ及びパイプを備えたサンプスウィーパシステムを備えることに留意されたい。サンプスウィーパシステムは、冷却塔からパージすべき固形物及び任意の生物活性をかき混ぜるのを助けるためにパージ・フラッシュサイクル384の一環として動作することができる。一定量のパージ及びフラッシュの後に導電率が依然として高い場合、高導電率アラームが送信され、コントローラ52は、以下で説明するフェイルセーフ動作モード400に切り替わる。また、動作338において導電率センサ自体からのフィードバックがある。フィードバックが導電率センサが誤作動したか又は機能していないことである場合、導電率センサ故障アラームが送信され、コントローラ52はユニットの動作を通常動作モードからフェイルセーフ動作モードに変更する。
[0065] 図3Bを再度参照すると、導電率が許容限度内にあるとき、コントローラ52は生体膜センサ51が動作可能であるかどうかを判断する(350)。生体膜センサ51が動作可能でない場合、コントローラ52は生体膜アラームを通報し(352)、フェイルセーフモードに入る。
[0066] 生体膜センサ51が動作可能である場合、コントローラ52は、サンプ39内に生じた生物活性又は生体膜があるかどうかを判断する(354)。生物活性又は生体膜が検出された場合、コントローラ52は通常動作モードにおいて、サンプ39及び関連の接水コンポーネントを洗い流すことによってサンプ水の中の生物活性又は生体膜を一掃するために実行されるパージ・フラッシュサイクル384を開始する(356)。パージ・フラッシュサイクル384の代わりに又はこれに加えて、コントローラ52は、衝撃的化学薬品の冷却塔サンプへの緊急供給を指示することがある。一例として、化学処理システム99が細菌増殖を制御するために塩素又は他の化学薬品を供給し、化学薬品が使い果たされるか又はそれらのシステムが化学薬品を添加できない場合、コントローラ52は通常動作モード300において、サービススタッフが異常状態を解決するために到着するまで、洗浄及び消毒するために緊急化学薬品を冷却塔サンプ39に添加することによって、コンポーネントを含むサンプ水をパージ及びフラッシュする可能性があることによって、又はその両方によって、微生物汚染のリスクを減らすためのバックアップシステムとしての役割を果たす可能性がある。生体膜アラームが送信され、コントローラ52が、複数回のパージ・フラッシュサイクルの後、及び化学薬品の緊急供給を行った後、生物活性又は生体膜が依然として検出される場合に、通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に移行することに留意されたい。また、動作350において生物活性センサ及び/又は生体膜センサ自体からのフィードバックがある。フィードバックがセンサが誤作動したか又は機能していないことである場合、生体膜センサアラームが送信され、コントローラ52は通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に移行する。
[0067] 図3Cを再度参照すると、生物活性又は生体膜が許容可能な設定点レベルを超えて検出されないときは、次にコントローラ52はpHセンサ39Bが動作可能であるかどうかをチェックする(358)。pHセンサ39Bが動作可能でない場合、コントローラ52はpHセンサアラームを通報し(360)、フェイルセーフ動作モード400に入る。
[0068] pHセンサ39Bが動作可能である場合、コントローラ52は、水中のpHレベルが所定の範囲内にあるなど許容可能であるかどうかを判断する(362)。pHの値が許容可能でない場合、コントローラ52は、補給水の水質及び手動入力によって、非常時バックアップ化学薬品を添加する、及び/又はパージ・フラッシュサイクル386を活性化する(364)ことができる。
[0069] 一例として、流入する補給pHが許容限度内になく、pHレベルを制御するために化学薬品を添加する必要がある場合、動作386で特定されるコントローラ52への手動入力によって、コントローラ52は、pHを制御するためにパージ・フラッシュ動作388を実行する代わりに、化学処理システム99に動作396において化学薬品を添加するように指示する。したがって、通常動作モード中、コントローラ52は、化学処理システム99がpHレベルを維持する方法のバックアップの役割を果たすことになる。
[0070] コントローラ52は、pHアラームを送信し、通常動作モード中に一定回数のパージ・フラッシュサイクルが試行されるか、又は化学薬品が許容可能なpH範囲に回復させる試みにおいて添加される場合、フェイルセーフ動作モード400をアクティブ化する。また、動作358においてpHセンサ自体からのフィードバックがある。一部の実施形態では、許容不可能なpHパラメータ単独ではコントローラ52がフェイルセーフ動作モード400に入るのに不十分であることが理解されるであろう。フィードバックがpHセンサが誤作動したか又は機能していないことである場合、pHセンサアラームが送信され、コントローラ52は、動作360においてコントローラ52を通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に変更する。
[0071] 図3Cを参照すると、コントローラ52は、ドリフトセンサ40からフィードバックを受信し、ドリフトセンサ40が機能しているかどうかを判断する(366)。ドリフトセンサ40は、許容不可能なほど大量のドリフトがあるかどうかを検知するように構成されている。ドリフトは冷却塔20から出る水滴又はエアロゾルと定義される。ほとんどの冷却塔は最小限のドリフトを有するように設計されているため、例えば極値風条件において、冷却塔フィルが損傷を受け、冷却塔除去器が損傷する又は外れるとき、又は配水ノズルが外れる又は破損するときにドリフティングが発生し得るいくつかの異常状態がある。これらの状態はまれであるが、この出願は、冷却塔20が動作している状態を保ちながら、これらの異常状態の間ドリフトを制限するために冷却塔20を制御するための技術を記述する。ドリフトセンサ40が許容不可能な量のドリフトを検知した場合、通常動作モードのコントローラ52は、環境に対する微生物汚染のリスクを低下させるためにドリフト率を低下させようとする。ドリフト率が適正な限界内になく、生物活性又は生体膜の含有度も高い場合、手動入力によってコントローラ52は、近くの環境に対する微生物汚染を防ぐためのサービスが実行されるまで冷却塔を停止することがある。ドリフトが通常動作モードにおいて非常に高いことが検知された場合、コントローラ52は、それが手動データにおける選好入力であった場合にドリフト率を修正すなわち低下させようとする。コントローラ52はまた、手動入力及びシステム要件に応じて、より低いファン速度に切り替わり、ユニットを停止し、又はドライ運転に切り替わることがある。例えば、複数の冷却塔がある設備では、1つの冷却塔にドリフト問題がある場合、他の冷却塔がその負荷を処理できるならばその冷却塔をオフにし出動要請する決定を行うことができる。一方、顧客がサービススタッフが到着するまで冷却塔を動作させ続ける必要がある場合、コントローラ52は、ファン速度をドリフトが発生し得ないことが知られているレベル、一般的には50%のファン速度に低下させることを決定することになり、コントローラ52はドリフトアラームを通報し(372)、ユニットの動作を通常動作モードからフェイルセーフ動作モードに変更する。また、ドリフトセンサ40自体からのフィードバックがある。コントローラ52が、ドリフトセンサ40が誤作動したか又は機能していないと判断した場合(366)、コントローラ52は、動作368においてユニットの動作を通常動作モードからフェイルセーフ動作モード400に変更し、ドリフトセンサアラームを通報する。
[0072] 図2を参照すると、プルームセンサ55は、一部の顧客が望むように、冷却塔から出る許容不可能な量のプルームがあるかどうかを検知する(373)ように構成されている。一部の適用例では、プルームは、危険な状況と見なされる可能性がある、例えば空港において視界を遮る可能性がある、凍結する可能性がある、又は周囲の建築物や工作物に衝突する可能性があるために望ましくないという理由で望まれない。したがって、一部の冷却塔の顧客は、プルームが制限されているか又は完全に回避されることを求める。これらの適用例の冷却塔は一般的にプルームを抑える設備が整っている。プルームセンサ55がプルームが非常に高いことを検知した場合(373)、コントローラ52は、プルームを低減又は除去するために、廃熱源又は他の熱源から加熱するなどユニット動作パラメータを変更することになる。調整後、依然として許容不可能な量のプルームが検知される場合、コントローラ52はプルームアラームを通報し(375)、コントローラ52を通常動作からフェイルセーフ動作モードに変更する。また、プルームセンサ55自体からのフィードバックがある。コントローラ52が、プルームセンサ55が誤作動したか又は機能していないと判断した場合(377)、コントローラ52は、通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に移行し(379)、プルームセンサアラームを送信する。
[0073] サンプ水システム及び冷却塔動作についての安全点検が完了した後、コントローラ52は、冷却塔20が通常の状態では一般的に8~24ウェット運転時間に設定されるウェットタイマ設定値を超えて動作したかどうかをチェックする(374)。冷却塔20が手動入力されたウェット時間を超えて動作した場合、コントローラ52はパージ・フラッシュサイクル384を開始する(376)。パージ・フラッシュサイクル384はユーザ手動入力に従って設定されることがある(図5A及び図5B参照)。
[0074] パージ・フラッシュサイクル384は、動作386において処理化学薬品が添加されない場合にコントローラ52が動作388(図3B)を指示することを含む。動作388は、スプレーポンプをオフにすること、UVポンプをオフにすること、UVライトをオフにすること、補給水バルブ56を閉鎖すること、ファンモータ25をオフにすること、サンプドレンバルブ48を開放すること、及びUVライト42と関連するドレン41Aを開放することを含む。動作388は更に、30秒などの第1の所定時間待機すること、その後にドレンを閉じることを含む。次に、補給水バルブ56は開放され、スプレーポンプ19、UVポンプ41、及びサンプスウィーパポンプ39A(装備されている場合)はオンにされる。コントローラは、フラッシュサイクルを実行し、30秒などの第2の所定時間待機した後、スプレーポンプをオフにすること、UVポンプをオフにすること、UVライトをオフにすること、補給水バルブ56を閉鎖すること、ファンモータ25をオフにすること、サンプドレンバルブ48を開放すること、及びUVライト42と関連するドレン41Aを開放することを含むパージサイクルを再度開始する。コントローラ52は、30秒などの第3の所定時間待機した後、サンプドレンバルブ48及びUVポンプドレン41Aを閉じる。補給水バルブ56は開放され、スプレーポンプ19、UVポンプ41、及びサンプスウィーパポンプ39Aはオンにされる。一部の実施形態では、サンプスウィーパポンプ39は、コントローラ52により制御され得る独自のフラッシュサイクルを有するフィルタ又はサイクロン分離器に接続されている。動作388は、ファン26の動作及び冷却塔20のウェット動作を可能にして締めくくる。
[0075] パージ・フラッシュサイクル384を実行した後、導電率、生体膜又はpHレベルのいずれかが動作390、392、394で判断されるほど期待されない場合、1つ以上のアラームが送信され、コントローラ52は、動作391、393、395において通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に移行する。パージ・フラッシュサイクル384の後、コントローラ52はまたドライ運転タイマを見て、ドライ運転タイマの持続時間が手動入力したドライ運転タイマ周期を上回るときにドライサイクル382を開始する(380)ことになる。ドライサイクルの目的は、多くの微生物が乾燥すると死ぬことになるため、微生物汚染を抑制するためにサンプ39が手動入力された特定期間完全に乾くようにサンプ水をパージしファン26を動作させることである。ドライサイクル322が完了したら、システムは折り返して通常動作モード300の始まりに戻る。
[0076] 通常動作モード300の制御ロジックの別の特徴は、コントローラ52が、異常状態があるときを検知し、適切なアラームを送信し、通常動作モード300からフェイルセーフ動作モード400に切り替わることができることである。コントローラ52は、導電率レベル、生物活性又は生体膜の存在、pHレベル、過剰なプルーム、及び冷却塔ドリフトのうちの少なくとも1つを含むがこれらに限定されない冷却塔水質パラメータを継続的にモニタする。コントローラ52はまた、周囲温度、スプレー水温度、サンプ水位、スプレーポンプ動作、UVポンプ動作、補給器及び/又はバイパスループ上のUVランプ強度、導電率センサ、生体膜検出センサ、pHレベルセンサ、プルームセンサ、及びドリフト検出センサを継続的にモニタする。
[0077] コントローラ52は、センサの1つ以上が故障した場合、又は化学薬品を添加する、若しくは所定回数の水パージ・フラッシュサイクル460を活性化する(図4参照)など、水質を許容可能動作範囲内に戻す試みの後、フェイルセーフ動作モード400で動作する。パージ・フラッシュサイクル動作464中、冷却塔水がパージされ新鮮な水が補充された後、水サンプ、配水システム及び蒸発熱交換器がフラッシュされる。一部の実施形態では、化学処理システム99は、水が接水コンポーネントを洗浄し、洗い流し消毒するのを助けるためにパージされた後、化学薬品を新たに満たされたサンプ水に添加する。一実施形態では、フェイルセーフ動作モード400は、冷却塔20が適切なサービスを受けアラームがリセットされるまで水質パラメータをより安全に保つために、パージ・フラッシュサイクル464の頻度を通常動作モード300におけるパージ・フラッシュサイクル384と比較して高める。
[0078] 一例として、導電率センサを使用する一部の従来技術による冷却塔において、導電率センサは水中の固形分を測定し、冷却塔は、導電率センサが許容可能な値を読み取るまでブリードオフを開放する。しかし一定期間後、導電率が許容値より低下しない場合又は固形分が増加し続ける場合、サービス用のアラームがオンになるが、サービスが完了するまで冷却塔をより安全な状態で動作させ続ける機能がない。この問題に対処するため、及び過度の熱交換器ファウリング及び冷却塔容量の損失を引き起こすレベルに固形分が達しないようにするために、冷却塔20及び図3Aから図3C及び図4Aから図4Bの制御ロジックは、大量の水を浪費することなくパージ・フラッシュサイクル384、460をオンにすることによって、ユニットに自動的にサンプをパージさせた後、フラッシュさせる。注目すべき点は、サンプ39の小型設計がパージ・フラッシュサイクル中の水消費量を減らすのに役立つ可能性があるということである。サンプ水をパージし、フラッシュし、消毒する試みの後、導電率が依然として高い場合、コントローラ52はフェイルセーフ動作モード400に切り替わる。1つのアプローチでは、手動入力500(図5A及び図5B参照)は、かかる状況において冷却塔20を停止する命令を含む。次いで冷却塔水は排出され、冷却塔20はサービススタッフが冷却塔20を点検しアラームを再送信するまでオフにされることになる。
[0079] 別の例として、pHセンサを採用する一部の従来技術による冷却塔では、センサはpHを測定し、適切なpHレベルを維持しようとするために化学薬品を添加する。しかし、一定期間後、pHが許容値に達しない場合、サービス用のアラームをオンにする以外に、サービスが完了するまで冷却塔をより安全な状態で動作させ続ける機能がない。この問題に対処するため、及び冷却塔20が極度に安全でない腐食する可能性があるpHレベルに達しないようにするために、冷却塔20及び図3Aから図3C及び図4Aから図4Bの制御ロジックは、冷却塔20に自動的にサンプ39をパージさせた後、フラッシュさせ、pHレベルを制御するために新鮮な水を導入させる。サンプを一掃する試みの後、pHが依然として許容できないレベルにある場合、又はpHセンサ46が動作できない場合、pHアラームが送信され、コントローラ52はフェイルセーフ動作モードに切り替わる。1つのアプローチでは、手動入力500(図5A及び図5B参照)は、かかる状況において冷却塔20を停止する命令を含む。次いで冷却塔水は排出され、冷却塔20はサービススタッフが冷却塔20を点検しアラームを再送信するまでオフにされる。
[0080] 冷却塔20により提供される利益の別の例では、請負業者が時々、間接熱交換器のスケール除去を期待して強い酸性の化学薬品を水槽に添加することがある。ただし、適切に投与されない場合、冷却塔水には極めて腐食性が強いpHレベルが残る可能性がある。この極端な異常条件下で、コントローラ52は、この状況を改善しようとしてパージ・フラッシュサイクルを要求し続けるように構成される可能性があり、一定数のパージ・フラッシュサイクル試行の後に、pHレベルが依然として安全な動作状態から外れている場合、コントローラ52はpHアラームを送信し、フェイルセーフモードをアクティブ化することになる。1つのアプローチでは、手動入力500(図5A及び図5B参照)は、かかる状況において冷却塔20を停止する命令を含む。冷却塔水は排出され、冷却塔20はサービススタッフが冷却塔20を点検しアラームを再送信するまでオフにされることになる。
[0081] 別の例として、UVライト、すなわち補給送水管上又はサンプ内、又はその両方に設置されたUVライトを備えた、サンプ水の副流を採用する一部の従来技術による冷却塔の適用例において、UVライトは、UVライトが清浄であり、許容可能な強度レベルで動作している限り細菌を死滅させ続けることになる。しかしUVランプが汚れるか又は非稼働になった場合、サービス用のアラームを送信する以外に、サービスが完了するまで冷却塔をより安全な状態で動作させ続ける機能がない。この問題に対処するため、及び微生物汚染を減らすために、冷却塔20及び図3Aから図3C及び図4Aから図4Bの制御ロジック、コントローラ52は、UVライトが非稼働であるか又は清掃する必要がある場合にフェイルセーフ動作モードに切り替わる。フェイルセーフ動作モードにおいて、サンプ39ははるかに高速でパージ及びフラッシュされることがある、及び/又は抗菌化学薬品が、冷却塔20についてサービスが完了し、アラームがリセットされるまで微生物汚染の可能性を低下させるために添加される。
[0082] 一部の実施形態では、ユーザは、冷却塔20のユーザインタフェース又はこれと通信するリモートデバイスを使用して水質パラメータをコントローラ52に提供することができる。水質パラメータには、冷却塔導電率、pH、生物活性、生体膜、ドリフト、及びプルームが含まれることがある。水質パラメータは、手動計装を使用した検査から決定されることがある。手動入力は、水質パラメータが冷却塔20のセンサにより自律的に集められたかのように同じ方法で制御ロジックにおいて考慮されることがある。図3Aから図3C及び図4Aから図4Bの制御ロジックの1つの利点は、制御ロジックが初めはサンプ39を自動的に一掃しようとするが、通常動作モード300の下に改善され得ない問題が検出されたらフェイルセーフ動作モード400に切り替わることによって冷却塔20及び環境を安全に保つことである。
[0083] 別の例として、従来技術による冷却塔の適用例において、ときには補給バルブ又は電磁充填バルブが大きく開いて固着し過剰量の水を浪費させることになる。一部の従来技術による冷却塔は高水位アラームを装備する一方、水を節約する機能がない。通常動作モード300及びフェイルセーフ動作モード400の両方において、高い水位が検知された場合、手動入力500によって、アラームが動作322及び422において通報される一方、更に、装備されている場合にはドライ運転も可能にするがそうでない場合はオーバーフローバルブを介してサンプ39から継続的に排出されることになる水を節約する可能性を有する独立の電動式非常時送水バルブ56を通る冷却塔20への水供給を止めるオプションがある。
[0084] 図3Aに示すように、パージ・フラッシュサイクル384において、補給水をオフにし、スプレーポンプ19をオフにし、UVランプ42、42A及びUVポンプ41をオフにし、サンプドレンバルブ48を開放し、UVポンプドレン41Aを開放することによって、冷却塔20内の全ての水をパージすることを可能にする。動作388において、コントローラ52は、水を冷却塔から完全に排出することを可能にするために、コントローラ52が決定する、又はユーザが入力する期間(例えば30秒)を利用するタイマをセットする。したがって、サンプドレンバルブ48及びUVポンプドレン41Aを閉じ、補給水を再度オンにし、新鮮な水がサンプ39及び関連パイプを満たすことを可能にする。補給フロートバルブアセンブリ34が閉鎖していることをコントローラ52が検知するなど、サンプ39で最小水位が検知されると、新鮮な水を循環させてサンプ39内の表面、及びスプレー水分配システム22及び蛇管熱交換器23の接水面をスクラブ洗浄し、蓄積し得る固形物、デブリ、汚染物質、及び微生物をスクラブ除去するのに役立つスプレー水ポンプ及びUVポンプを再びオンにする。別の実施形態では、コントローラ52は電子水位センサを用いて最小水位を検知する。
[0085] 一実施形態では、冷却塔20は、二速又は可変速スプレーポンプ19を装備することがある。コントローラ52は、冷却塔20のウェット蒸発モードにおいて水再循環のために低速でスプレーポンプ19を動作させ、コントローラ52は、パージ・フラッシュサイクル384、460においてスプレーポンプ19を高速で動作させる。これによって、より高い水流量がパージ・フラッシュサイクル384、460においてより多くのスクラブ作用を持つことが可能になる。ファン25が装備される場合、ファン25は通常、スプレーポンプ19が接水コンポーネントを洗い流すために高速で動作するときにドリフトが発生するのを制限するために停止されるか又は低速で動作される。
[0086] パージ・フラッシュサイクル384、460の後、水は、水質が許容範囲内にあると検知された場合又は数分流れた後直ちに使用されることがある。水質が依然として許容範囲内にない場合、水を再度パージした後、プロセスは再度やり直す。フラッシュサイクルモードにおけるパージ・フラッシュサイクル384、460の回数は、環境条件及び補給水質によって手動で設定され得る調整可能なパラメータである。
[0087] 通常動作モード300の制御ロジックの別の特徴は、パージ・フラッシュサイクル384においてウェット蒸発モードで冷却塔20を動作させ続けることができることである。この操作性は、ユーザがパージ・フラッシュサイクル384において冷却塔20を動作させ続けることを選択した場合に、流体設定値を維持することが最重要であるため、通常動作モード300がファン25を動作させ続けることになるように手動入力によって設定される。蛇管熱交換器23が乾き始めるまでに、パージ・フラッシュサイクル384は終了し、水が補充される。一定期間後かつ蛇管熱交換器23が完全に乾く前にパージ・フラッシュサイクル384を停止することは、蛇管熱交換器23が汚れるのを防ぐ。期間はユーザによって入力されるか又はコントローラ52によって決定される。期間は冷却塔20の構成及びサンプ39を補充するのに必要な時間に基づく。
[0088] これより図4を参照すると、コントローラ52のフェイルセーフ動作モード400は、センサのいずれかについての問題が見つかったとき、又は測定され制御された水質のパラメータのいずれかが許容範囲外であり、通常動作モード300においてそれらを補正する試みが失敗したときにアクティブ化される。フェイルセーフ動作モードの1つの目的は、冷却塔20に対してサービスが実行されるまで異常状態において冷却塔20及び環境を安全に保つことである。
[0089] フェイルセーフ動作モードにおいてコントローラ52に提供される手動入力によって、冷却塔20は、動作し続けることがあるか、能力を制限して動作されることがあるか、装備される場合にドライモードで動作される可能性があるか、又は停止される可能性がある。
[0090] 図4を再度参照すると、フェイルセーフ動作モードが冷却要求402によって、より具体的には冷却塔20がウェットな蒸発状態で動作する必要があるときに必要であるとコントローラ52が判断すると、コントローラ52は、フェイルセーフモードウェットサイクルを開始し(404)、サンプヒータがあるかどうかを確かめるためにチェックする(406)。サンプヒータがある場合、蒸発装置は周囲温度に関係なく通常はウェット運転をすることができるが、これは冷却塔構成による手動入力である。サンプヒータがない場合、コントローラ52は温度センサ54が検知する周囲温度を考慮する。
[0091] 周囲温度が氷点下であり、サンプヒータがない場合、コントローラ52は低温アラームを通報し(410)、凍結の可能性をなくすために冷却塔20がウェット蒸発モードで動作しないようにする。別のオプションは、スプレー水パイプ又は出口水パイプ内の温度センサ54Aをモニタすることであり、水温が事前設定値、一般的には45°Fから50°Fを上回ったままである限り、冷却塔20をウェット蒸発モードで動作させることは安全である。
[0092] 図4を再度参照すると、コントローラ52が、冷却塔がウェットモードで動作することを可能にすると、コントローラ52は、コントローラ52が冷却塔20がウェット蒸発モードで動作した時間を記録するためのウェットタイマをモニタすることを含む動作412を実行する。コントローラ52は、コントローラ52が一般的にはフェイルセーフ動作モードにおいて4時間のウェット運転を行った後、選択した時間間隔(変更可能なパラメータ)でパージ・フラッシュサイクルを実行するため、冷却塔20がウェット蒸発モードで動作した時間を記録する。パージ・フラッシュサイクルは、冷却塔20に対してサービスが実行され得るまで冷却塔及び環境を安全に保つために通常動作モードよりもフェイルセーフ動作モードでより多く行われることになる。
[0093] 動作412では、補給水がオンにされ、充填タイマが起動される。コントローラ52が、サンプ水が充填タイマにより設定された期間内に最低水位に達しなかったと判断した場合(414)、低水アラームが通報され(416)、コントローラ52は補給アセンブリが修理されるのを待つ。コントローラ52が、補給フロートバルブアセンブリ34の閉鎖を介して水位が十分高いと判断した場合(414)、スプレーポンプ19がオンにされ、スプレーポンプ始動タイマが起動される(318)。
[0094] スプレーポンプ期間が終了した後、コントローラ52は、サンプフロートセンサ47を介して水位が最高水位を上回ったかどうかを判断し(320)、例えばスプレーポンプスイッチを介してスプレーポンプ19がオンであるかどうかを判断する(324)。コントローラ52は、水位が高すぎるか又はスプレーポンプ19が動作不可能である場合、対応するアラームを通報する(322、326)。フェイルセーフ動作モードでは、冷却塔20のウェット蒸発動作は、何らかのアラームが解除され関連コンポーネントが修理されるまで手動入力500に従って許可されないことがある。
[0095] コントローラ52が、スプレーポンプ19がオンであると判断した(324)場合、コントローラ52は、UVポンプ330をオンにし、10秒などのUV期間を測定するためにUVタイマを起動する。UV期間が終了すると、コントローラ52は、例えばUVフロースイッチを介してUVポンプ41が動作しているかどうかを判断する(330)。UVフロースイッチがUVポンプ41から水が流れていることを検知しない場合、コントローラ52はUVポンプアラームを通報し(432)、UVランプ42Aは、ループが流量不足により過熱するのを防ぐためにオフにされる。様々なアプローチが、スプレーポンプ19及びUVポンプ41が、例えばフロースイッチ、差圧スイッチ、及び/又は電流センサをポンピングしていることを検知するのに用いられることがある。サンプフロートセンサ47がサンプ39内に水があると判断すると、UVポンプは、サンプフロートセンサ47がサンプ39内に水がないことを検知するまで継続的に動作することがある。これによって水質パラメータの一部又は全ての継続的なモニタリングが可能になる。UVポンプフロースイッチ41Cが副流水ループ中に水流を検知した場合、コントローラ52はUVランプ42の強度センサ43を見る。UVランプ42が最小実効値を超えた強度を失った場合、すなわちUVランプ42を掃除する必要があるか又はUVランプ42が機能していない場合、コントローラ52はUVランプアラームを通報する(436)。
[0096] フェイルセーフ動作モードでは、コントローラ52は一実施形態において、コントローラ52が導電率センサ、生体膜センサ、及び/又はpHセンサからのデータを無視する動作438を実行する。なぜなら、フェイルセーフ動作モード400では、サービス要求が、アラームを警報するコントローラ52によって要求されており、フェイルセーフ動作モード400が通常動作モード300よりはるかに高い頻度で水をパージ及びフラッシュするためである。図4には、これらのセンサからのデータの考慮を無視するフェイルセーフ動作モードが示されているが、導電率センサ、生体膜センサ、及びpHセンサからのデータの考慮を無視するコントローラ52の能力は、ユーザからの手動入力によって設定される。
[0097] 次に、コントローラ52はドリフトセンサ40からフィードバックを受信し、ドリフトセンサ40が動作しているかどうかを判断する(440)。フィードバックが、ドリフトセンサが誤作動したか又は機能していないことである場合、コントローラ52はドリフトセンサアラームを通報し(442)、動作442において、例えばファン25の速度を最大ファン速度の50%に制限することによってファン速度を調整することがある。
[0098] ドリフトセンサ40が動作している場合、コントローラ52は、測定されたドリフトが閾値より大きいかどうかを判断する(444)。ドリフトセンサ40は、周辺環境に対する微生物汚染のリスクを低下させるために、冷却塔20から出ている水滴又はミストを含む安全でない量のドリフトがあるかどうかを検知する。ドリフトが許容可能なパラメータより大きく、生物活性センサにより検知された生物活性パラメータに依存していると判断された(444)場合に、コントローラ52はドリフトセンサアラームを通報し(446)、動作446においてファン速度を調整することがある。コントローラ52は、ドリフトが許容範囲にあることがわかっているレベルにファン速度を調整することがある、又はコントローラは、ファンをオフにするか若しくは顧客の手動入力及びコントローラ52によってドライモードで動作することがある。
[0099] サンプ水システム並びに動作408、414、420、424、430、434、440、及び444の冷却塔動作についての安全点検が完了した後、コントローラ52は、冷却塔20がフェイルセーフ動作モード400において一例として4時間のウェット運転に設定され得るウェットタイマ設定値より長く動作したかどうかを判断する(448)。ユニットがウェットタイマ設定値より長く動作した場合、コントローラ52はパージ・フラッシュサイクル460を開始する(450)ことになる。パージ・フラッシュサイクル460の後、コントローラ520はまた、ドライ運転タイマがドライ運転タイマ設定値を上回ったかどうかを判断し(448)、ドライ運転タイマがドライ運転タイマ設定値を上回ったときにドライサイクル456を開始する(454)ことになる。ドライサイクル456は、更に微生物汚染を抑制しようとしてサンプ39が特定の期間乾くようにサンプ水をパージしてファンを動作させる動作457を含む。ドライサイクル456が完了すると、フェイルセーフ動作モード400は折り返してプロセスの始まりに戻る。許可されるドライサイクルの回数は、ユーザにより提供される手動入力である場合がある。
[0100] パージ・フラッシュサイクル384と同様に、コントローラ52はパージ・フラッシュサイクル460を開始する際、パージ・フラッシュ動作388を実行する代わりに、動作396において化学処理システム99に化学薬品を添加することを指示すべきかどうかを判断する(462)ことがある。動作462は、コントローラ52が現在の許容不可能な水パラメータ及び手動入力に基づいて決定することを含むことがある。例えば、水のpHが第1の許容範囲(フェイルセーフ動作モード400の開始を引き起こす)外であるが、まだ第2の許容範囲内にある場合、コントローラ52は、パージ・フラッシュ動作464を実行するのではなく、動作466において水処理化学薬品を添加することを決定する(462)ことがある。
[0101] 通常動作モード300及びフェイルセーフ動作モード400は特定の動作のフローとして以上で考察されているが、動作の順序は変更されることがあり、動作は組み合わせられるか又は分離されることがあり、様々な動作は特定の適用例に望まれるように追加されるか又は省略されることがあることが理解されるであろう。この点について一例として、モード300、400の制御ロジックは、一定の判断を行うために2つ以上の関連する蒸発性液体パラメータを使用することがある。例えば、通常動作モード300は、pHが10より大きく全蒸発残留物が所定の範囲外である場合に、コントローラ52がフェイルセーフ動作モード400を開始する。通常動作モード300における同じ動作は、pHが10より小さく全蒸発残留物が所定の範囲外である場合に、コントローラ52が、冷却塔の通常動作が範囲外の全蒸発残留物パラメータを改善するかどうか成り行きを見守るために一定期間通常動作モードに留まることを更に指定することがある。
[0102] 以上で考察したように一部の実施形態では、コントローラ52は、通常動作モード300及びフェイルセーフ動作モード400で実行される制御ロジックの一部として様々な手動入力を使用することがある。図5A及び図5Bは、制御ロジックの一部として使用され得る例示的な手動入力500を示している。手動入力500には、例えば以下のものが含まれることがある:
[0103] サンプヒータの存在は?
[0104] ウェット動作のための最低周囲温度は?
[0105] 冷却塔はドライモードで動作可能か?
[0106] 氷点下の周囲温度においてドライモードで動作可能かどうか?
[0107] ウェット動作のための最低許容スプレー温度は?
[0108] 補給器に設置されたUVシステムはあるか?
[0109] 塔内部に設置されたUVシステムはあるか?
[0110] 副流に設置されたUVシステムはあるか?
[0111] 高水位アラームが存在する場合に給水を遮断するか?
[0112] フェイルセーフモードにおいて、水質センサに関係なくより頻繁にパージ及びフラッシュすることが好ましいかどうか?
[0113] 水質は現地外でモニタされているか、またその情報はコントローラに入力されているか?
[0114] 水処理システムはブリードオフを制御するか?
[0115] 導電率が高すぎる場合にコントローラにブリードオフを動作させることを望むか?
[0116] 水処理システムの導電率値か?
[0117] コントローラがブリードオフを制御する導電率値か?
[0118] 最小実効UV光強度か?
[0119] 最低許容生物活性又は生体膜レベル及び差か?
[0120] 異常状態下において、ユニットを動作させ続けることと停止することのどちらを優先するか?
[0121] 冷却塔は予備の抗菌化学薬品を備えているか?
[0122] 異常な生物活性状態において化学薬品を添加することはパージ・フラッシュサイクルよりも好ましいか?
[0123] フェイルセーフモードをアクティブ化する前のパージ・フラッシュサイクルの回数は?
[0124] 適正なpH値及び差か?
[0125] 冷却塔はpH制御化学薬品を備えているか?
[0126] 補給水のpHレベルは?
[0127] 異常なpH状態において化学薬品を添加することはパージ・フラッシュサイクルよりも好ましいか?
[0128] 最大許容ドリフト限度は?
[0129] 許容不可能なドリフト状態下において、ファン速度を低下させることと塔を停止することのどちらを優先するか?
[0130] 最大許容プルーム速度は?
[0131] 許容不可能なプルーム状態下において、プルーム抑制システムを動作させること、ファン速度を低下させること及び塔を停止することのどれを優先するか?
[0132] 通常動作モードにおけるフラッシュサイクルの回数は?
[0133] フェイルセーフ動作モードにおけるフラッシュサイクルの回数は?
[0134] ユニットはフラッシュ動作を助ける高速ポンプを備えているか?
[0135] ドライサイクルを望むか、またどれくらいの頻度か?
[0136] 冷却要求が存在しない間にサンプを配水するか?
[0137] 「a(1つの)」、「an(1つの)」のような単数形の用語の使用は、本明細書において別段の指示がない限り、又は文脈上明らかに矛盾しない限り、単数形と複数形の双方を包含することが意図される。「comprising(備える)」、「having(有する)」、「including(含む)」、及び「containing(包含する)」という用語は、オープンエンドの用語として解釈するべきである。本明細書において使用される場合、「少なくとも1つ」という語句は選言的な意味に解釈されることが意図される。例えば、「A及びBのうち少なくとも1つ」は、Aを包含するか、Bを包含するか、又はA及びBの双方を包含することが意図される。
[0138] 本発明の特定の実施形態について図示し記載したが、当業者に多数の変更及び変形が想起されることは認められよう。本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内に該当する全てのそういった変更及び変形を包含することが意図される。例えば、通常及びフェイルセーフ動作モード300、400の制御ロジックが冷却塔20を参照して説明されているが、通常及びフェイルセーフ動作モード300、400の一部又は全てが冷却塔10の制御システムによって実装され得ることが理解されるであろう。
Claims (59)
- 冷却塔と、前記冷却塔に動作可能に結合されたコントローラと、を備えた冷却塔システムであって、
前記冷却塔が、前記冷却塔が蒸発性液体を分配するように動作可能な蒸発熱交換器と、前記蒸発性液体のパラメータを検出するセンサと、蒸発性液体処理システムと、を備え、
前記コントローラが、前記蒸発性液体の前記パラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、前記コントローラが前記蒸発性液体を処理するように前記蒸発性液体処理システムを動作させる通常動作モードを有し、
前記コントローラが、前記蒸発性液体処理システムの前記動作が前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記コントローラが前記冷却塔の動作を変更するフェイルセーフ動作モードを有する、冷却塔システム。 - 前記コントローラが、前記通常動作モードにおいて、前記冷却塔が前記蒸発性液体を前記蒸発熱交換器に分配するウェットモードと、前記冷却塔が前記蒸発性液体の前記蒸発熱交換器への分配を制限するドライモードとを含む複数のモードで前記冷却塔を動作させることができ、
前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させることを控える、請求項1の冷却塔システム。 - 前記複数の動作モードが、断熱モードを含み、
前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、前記冷却塔を前記ウェットモード及び前記断熱モードで動作させることを控える、請求項2の冷却塔システム。 - 前記冷却塔が、前記冷却塔の動作パラメータを検出する少なくとも1つの動作パラメータセンサを備え、
前記コントローラが、プロセス流体温度要求を受信し、前記プロセス流体温度要求及び前記動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記プロセス流体温度要求を満たすために前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させるべきかどうかを判断し、
前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、前記冷却塔の前記ウェットモードでの動作が前記プロセス流体温度要求を満たすのに適切であるとの前記コントローラの判断にもかかわらず、前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させることを控える、請求項2の冷却塔システム。 - 前記蒸発性液体処理システムが、前記冷却塔をパージ及びフラッシュするように動作可能であり、
前記コントローラが、前記通常動作モードにおいて、前記蒸発性液体処理システムに周期的に前記冷却塔をパージ及びフラッシュさせる、請求項1の冷却塔システム。 - 前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、前記蒸発性液体処理システムに前記通常動作モードにある前記コントローラより頻繁に前記冷却塔をパージ及びフラッシュさせることを含む前記冷却塔の動作を変更する、請求項5の冷却塔システム。
- 前記コントローラが、前記通常動作モードにおいて、補給液体供給バルブを開放すること、ブリードオフバルブを開放すること、パージ・フラッシュサイクルを実行すること、及び、前記蒸発性液体に処理化学薬品を添加すること、のうちの少なくとも1つを含む動作を前記蒸発性液体処理システムに行わせ、
前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、スプレーポンプをオフにすること、前記冷却塔のファンの速度を低下させること、パージ・フラッシュサイクルを実行すること、及び、前記蒸発性液体に処理化学薬品を添加すること、のうちの少なくとも1つを含む前記冷却塔の動作を変更する、請求項1の冷却塔システム。 - 前記センサが、導電率センサ、生体膜センサ、及びpHセンサのうちの少なくとも1つを含み、
前記パラメータが、導電率パラメータ、生体膜パラメータ、及びpHパラメータのうちの少なくとも1つを含み、
前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、前記導電率パラメータ、前記生体膜パラメータ、及び前記pHパラメータのうちの少なくとも1つの考慮を無視する、請求項1の冷却塔システム。 - 前記コントローラが、前記コントローラが前記蒸発性液体処理システムを動作させるときに改善措置信号を発生させ、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、所定数の改善措置信号を上回る数の改善措置信号に少なくとも部分的に基づいている、請求項1の冷却塔システム。 - 前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記蒸発性液体の前記パラメータが所定の期間より長く許容範囲外にあることに少なくとも部分的に基づいている、請求項1の冷却塔システム。
- 前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記コントローラが所定の期間内に所定の回数前記蒸発性液体処理システムを動作させることに少なくとも部分的に基づいている、請求項1の冷却塔システム。
- 前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記蒸発性液体処理システムの前記動作後の前記蒸発性液体の前記パラメータに少なくとも部分的に基づいている、請求項1の冷却塔システム。
- 不十分な蒸発性液体品質であるとの前記判断が、前記蒸発性液体の前記パラメータが第1の閾値を上回ることに少なくとも部分的に基づいており、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記蒸発性液体処理システムの前記動作後の前記蒸発性液体の前記パラメータが前記第1の閾値と異なる第2の閾値を上回ることに少なくとも基づいている、請求項12の冷却塔システム。 - 前記コントローラが、前記蒸発性液体処理システムの動作前後の前記蒸発性液体の前記パラメータを比較し、
前記コントローラが、前記蒸発性液体処理システムの動作前後の前記蒸発性液体の前記パラメータの前記比較に少なくとも部分的に基づいて、前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断する、請求項1の冷却塔システム。 - 前記冷却塔が、ポンプ、モータ、及びバルブのうちの少なくとも1つを含むコンポーネントを備え、
前記コントローラが、前記コンポーネントの故障を検出し、
前記コントローラが、前記コンポーネントの前記故障に少なくとも部分的に基づいて、前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断する、請求項1の冷却塔システム。 - 前記センサが、温度センサ、導電率センサ、生体活性材料センサ、生体膜センサ、pHレベルセンサ、プルームセンサ、ドリフトセンサ、全蒸発残留物センサ、塩素センサ、及び、流量センサ、のうちの少なくとも1つを含み、
前記蒸発性液体の前記パラメータが、温度、水の導電率、生体活性材料、生体膜、pHレベル、プルーム、ドリフト、全蒸発残留物、塩素濃度、及び、流量、のうちの少なくとも1つを含む、請求項1の冷却塔システム。 - 周囲温度、サンプ流体水位、スプレーポンプ動作、サンプスウィーパポンプ動作、副流UVポンプ動作、補給器のUVランプ強度、のうちの少なくとも1つを含む動作パラメータを検出する少なくとも1つの動作パラメータセンサを更に備え、
不十分な蒸発性液体品質であるとの前記判断が、前記蒸発性液体パラメータ及び前記動作パラメータに少なくとも部分的に基づいている、請求項1の冷却塔システム。 - 前記蒸発性液体処理システムが、微生物制御システムを含む、請求項1の冷却塔システム。
- 前記蒸発性液体処理システムが、紫外線システムを含む、請求項1の冷却塔システム。
- 前記コントローラが、通信回路を備え、
前記コントローラが、前記蒸発性液体処理システムの前記動作が前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記通信回路に通知をリモートコンピューティングデバイスに伝達させる、請求項1の冷却塔システム。 - 前記コントローラが、前記通知に対する応答を受信するまで前記フェイルセーフ動作モードのままである、請求項20の冷却塔システム。
- 前記蒸発熱交換器が、作動流体入口及び作動流体出口を備え、
前記冷却塔が、前記蒸発熱交換器に対する空気の流れを発生させるファンと、前記蒸発性液体を前記蒸発熱交換器に分配する蒸発性液体分配システムと、前記蒸発性液体熱交換器から蒸発性液体を収集するサンプと、を備える、請求項1の冷却塔システム。 - 前記冷却塔が、開回路直接蒸発冷却塔であり、
前記蒸発熱交換器が、フィルを備える、請求項1の冷却塔システム。 - 前記冷却塔が、ファンを備え、
前記センサが、ドリフトセンサを含み、
前記パラメータが、ドリフトパラメータを含み、
前記コントローラが、フェイルセーフ動作モードにおいて、前記ファンの最大許容速度を低下させること、及び、前記ファンをオフにすること、のうちの少なくとも一方を含む前記冷却塔の動作を変更する、請求項1の冷却塔システム。 - 前記冷却塔が、プルーム抑制システムを備え、
前記センサが、プルームセンサを含み、
前記パラメータが、ドリフトパラメータを含み、
前記コントローラが、フェイルセーフ動作モードにおいて、前記冷却塔をオフにすること、及び、前記プルーム抑制システムを動作させること、のうちの少なくとも一方を含む前記冷却塔の動作を変更する、請求項1の冷却塔システム。 - 前記コントローラが、前記フェイルセーフ動作モードにおいて、前記冷却塔を事前設定された最小冷却能力で動作させる、請求項1の冷却塔システム。
- プロセス流体を受け取る蒸発熱交換器と、
前記蒸発熱交換器に対する空気の流れを生じさせるように動作可能なファンアセンブリと、
蒸発性液体を前記蒸発熱交換器に分配するための少なくとも1つの出口と、蒸発性液体を前記蒸発熱交換器から収集するためのサンプと、を備えた蒸発性液体分配システムと、
前記蒸発性液体分配システムの蒸発性液体処理システムと、
蒸発性液体パラメータを検出するための、前記蒸発性液体分配システムの蒸発性液体センサと、
前記ファンアセンブリ及び前記蒸発性液体分配システムに動作可能に結合されたコントローラと、
を備える冷却塔であって、
前記コントローラが、
前記蒸発性液体パラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、前記蒸発性液体処理システムを動作させ、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記冷却塔の安全動作を促進するために前記蒸発性液体分配システムの動作を変更する、冷却塔。 - 前記コントローラが、前記コントローラが前記蒸発性液体の前記蒸発熱交換器への分配を前記蒸発性液体分配システムに行わせるウェットモードと、前記コントローラが前記蒸発性液体分配による前記蒸発性液体の前記蒸発熱交換器への分配を制限するドライモードと、で前記冷却塔を動作させ、
前記コントローラが、蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させることを控えることを含む前記蒸発性液体分配システムの前記動作を変更する、請求項27の冷却塔。 - 前記コントローラが、前記冷却塔をドライモード、ウェットモード、及び断熱モードで動作させ、
前記コントローラが、蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記コントローラが前記冷却塔を前記ウェットモード及び前記断熱モードで動作させることを控えることを含む前記蒸発性液体分配システムの前記動作を変更する、請求項27の冷却塔。 - 前記蒸発性液体処理システムが、前記蒸発性液体をパージし新しい蒸発性液体を提供するように動作可能であり、
前記コントローラが、不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、前記蒸発性液体をパージし前記新しい蒸発性液体を提供することを含む動作を前記蒸発性液体処理システムに行わせる、請求項27の冷却塔。 - 前記コントローラが、前記蒸発性液体処理システムに前記蒸発性液体を周期的にパージさせ新しい蒸発性液体を提供させ、
前記コントローラが、前記蒸発性液体分配システムが前記蒸発性液体をパージし新しい蒸発性液体を提供する頻度を高めることを含む前記蒸発性液体分配システムの動作を変更する、請求項27の冷却塔。 - 前記コントローラが、補給液体供給バルブを開放すること、ブリードオフバルブを開放すること、パージ・フラッシュサイクルを実行すること、及び、処理化学薬品を前記蒸発性液体に添加すること、のうちの少なくとも1つを含む動作を前記蒸発性液体処理システムに行わせ、
前記コントローラが、スプレーポンプをオフにすること、前記ファンアセンブリの動作を調整すること、パージ・フラッシュサイクルを実行すること、及び、処理化学薬品を前記蒸発性液体に添加すること、のうちの少なくとも1つを含む前記蒸発性液体分配システムの動作を変更する、請求項27の冷却塔。 - 前記センサが、導電率センサ、生体膜センサ、及び、pHセンサ、のうちの少なくとも1つを含み、
前記パラメータが、導電率パラメータ、生体膜パラメータ、及び、pHパラメータ、のうちの少なくとも1つを含み、
前記コントローラが、前記コントローラが前記蒸発性液体分配システムの動作を変更した後に、前記導電率パラメータ、前記生体膜パラメータ、及び、前記pHパラメータ、のうちの少なくとも1つの考慮を無視する、請求項27の冷却塔。 - 前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記コントローラが前記蒸発性液体処理システムを所定期間内に所定の回数動作させることに少なくとも部分的に基づいている、請求項27の冷却塔。
- 前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記蒸発性液体の前記パラメータが所定の期間より長く閾値を超えていることに少なくとも部分的に基づいている、請求項27の冷却塔。
- 前記センサが、前記コントローラが前記蒸発性液体処理システムを動作させた後に前記蒸発性液体パラメータを検出するように動作可能であり、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないという判断が、前記コントローラが前記蒸発性液体処理システムを動作させた後の前記蒸発性液体パラメータに少なくとも部分的に基づいている、請求項27の冷却塔。 - 前記コントローラが、前記蒸発性液体分配システムの少なくとも1つのコンポーネントの故障を検出し、
前記蒸発性液体分配システムが前記不十分な液体品質を改善できないという判断が、前記蒸発性液体分配システムの前記少なくとも1つのコンポーネントの故障に少なくとも部分的に基づいている、請求項27の冷却塔。 - 前記蒸発性液体分配システムが、スプレーポンプを備え、
前記コントローラが、前記スプレーポンプをオフにしておくことを含む前記蒸発性液体分配システムの動作を変更する、請求項27の冷却塔。 - 前記コントローラが、通信回路を備え、
前記コントローラが、前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記通信回路に通知をリモートコンピューティングデバイスに伝達させ、
前記コントローラが、前記コントローラが前記通知に対する応答を受信するまで、前記蒸発性液体分配システムに対する前記変更を維持する、請求項27の冷却塔。 - 前記蒸発性液体処理システムが、循環回路と、蒸発性液体を前記循環回路周りに向けるように動作可能なポンプと、前記循環システムの蒸発性液体を処理する紫外線処理システムと、を備える、請求項27の冷却塔。
- 前記蒸発性液体処理システムが、補給液体供給と、前記補給液体供給により提供された補給液体を処理する紫外線処理システムと、を備える、請求項27の冷却塔。
- 前記蒸発性液体処理システムが、化学トリートメントを前記蒸発性液体に添加する化学処理システムを含む、請求項27の冷却塔。
- 前記蒸発性液体の前記パラメータが、温度、導電率、生体活性材料、生体膜、pHレベル、プルーム、及び、ドリフト、のうちの少なくとも1つを含む、請求項27の冷却塔。
- 周囲温度、サンプ流体水位、スプレーポンプ動作、サンプスウィーパポンプ、副流UVポンプ動作、補給器のUVランプ強度、のうちの少なくとも1つを含む動作パラメータを検出する少なくとも1つの動作パラメータセンサを更に備え、
不十分な蒸発性液体品質であるとの前記判断が、前記蒸発性液体パラメータ及び前記動作パラメータに少なくとも部分的に基づいている、請求項27の冷却塔。 - 前記蒸発性液体の少なくとも一部を前記蒸発熱交換器から収集し、前記蒸発性液体を前記サンプに向ける収集器を更に備え、
前記ファンアセンブリが、前記収集器より下にある、請求項27の冷却塔。 - 外部構造を更に備え、
前記間接熱交換器が、前記外部構造内にあり、
前記外部構造が、設置面積を有し、
前記サンプが、前記外部構造の前記設置面積の半分より小さい、請求項27の冷却塔。 - 冷却塔を動作させる方法であって、
蒸発性液体を前記冷却塔の蒸発熱交換器に分配することと、
前記冷却塔のセンサを使用して前記蒸発性液体のパラメータを検出することと、
前記蒸発性液体パラメータに少なくとも部分的に基づいて不十分な蒸発性液体品質であると判断したときに、前記冷却塔の蒸発性液体処理システムを動作させることと、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、前記冷却塔の安全動作を促進するために前記冷却塔の動作を変更することと、
を含む、方法。 - 前記冷却塔が、ウェットモード及びドライモードを含む複数のモードで動作可能であり、
前記冷却塔の動作を変更することが、前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させることを控えることを含む、請求項47の方法。 - 前記複数のモードが、断熱モードを含み、
前記冷却塔の動作を変更することが、前記冷却塔を前記ウェットモード及び前記断熱モードで動作させることを控えることを含む、請求項48の方法。 - 前記冷却塔のコントローラにおいて、
周囲温度、湿度、湿球温度、及び乾球温度のうちの少なくとも1つを含む動作パラメータを受信することと、
プロセス流体温度要求を受信することと、
前記動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記プロセス流体温度要求を満たすために前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させるべきかどうかを判断することと、を更に含み、
前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させることを控えることが、前記コントローラが前記プロセス流体温度要求を満たすために前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させるべきと判断したにもかかわらず、前記冷却塔を前記ウェットモードで動作させることを控えることを含む、請求項48の方法。 - 前記蒸発性液体処理システムに周期的に前記冷却塔をパージ及びフラッシュさせることを更に含み、
前記冷却塔の動作を変更することが、前記蒸発性液体処理システムに前記冷却塔をより頻繁にパージ及びフラッシュさせることを含む、請求項47の方法。 - 前記蒸発性液体処理システムを動作させることが、補給液体供給バルブを開放すること、ブリードオフバルブを開放すること、パージ・フラッシュサイクルを実行すること、及び、処理化学薬品を前記蒸発性液体に添加すること、のうちの少なくとも1つを含み、
前記冷却塔の動作を変更することが、スプレーポンプをオフにすること、前記冷却塔のファンの速度を低下させること、パージ・フラッシュサイクルを実行すること、及び、前記蒸発性液体に処理化学薬品を添加すること、のうちの少なくとも1つを含む、請求項47の方法。 - 前記パラメータが、導電率パラメータ、生体膜パラメータ、及び、pHパラメータ、のうちの少なくとも1つを含み、
不十分な蒸発性液体品質であるとの前記判断が、前記導電率パラメータ、前記生体膜パラメータ、及び、前記pHパラメータ、のうちの少なくとも1つに基づいており、
前記冷却塔の動作を変更することが、前記冷却塔のコントローラが前記導電率パラメータ、前記生体膜パラメータ、及び、前記pHパラメータ、のうちの少なくとも1つの考慮を無視することを含む、請求項47の方法。 - 前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないとの前記判断が、前記蒸発性液体の前記パラメータが所定の期間より長く許容範囲外にあることに少なくとも部分的に基づいている、請求項47の方法。
- 前記冷却塔のコントローラが所定の期間内に前記蒸発性液体処理システムを動作させる回数をモニタすることを更に含み、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないとの前記判断が、前記コントローラが所定の期間内に所定の回数前記蒸発性液体処理システムを動作させることに少なくとも部分的に基づいている、請求項47の方法。 - 前記蒸発性液体処理システムの前記動作前後に前記蒸発性液体の前記パラメータを検出することを更に含み、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないとの前記判断が、前記蒸発性液体処理システムの動作前後の前記蒸発性液体の前記パラメータに少なくとも部分的に基づいている、請求項47の方法。 - 前記冷却塔のコンポーネントの故障を検出することを更に含み、
前記蒸発性液体処理システムが前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないとの前記判断が、前記冷却塔の前記コンポーネントの故障に少なくとも部分的に基づいている、請求項47の方法。 - 前記蒸発性液体の前記パラメータが、温度、導電率、生体活性材料、生体膜、pHレベル、プルーム、及び、ドリフト、のうちの少なくとも1つを含む、請求項47の方法。
- 前記蒸発性液体処理システムの前記動作が前記不十分な蒸発性液体品質を改善できないと判断したときに、通知をリモートコンピューティングデバイスに伝達することを更に含む、請求項47の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063023467P | 2020-05-12 | 2020-05-12 | |
US63/023,467 | 2020-05-12 | ||
PCT/US2021/031959 WO2021231551A1 (en) | 2020-05-12 | 2021-05-12 | Cooling Tower Control System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023525954A true JP2023525954A (ja) | 2023-06-20 |
JPWO2021231551A5 JPWO2021231551A5 (ja) | 2024-05-20 |
Family
ID=78513169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022558481A Pending JP2023525954A (ja) | 2020-05-12 | 2021-05-12 | 冷却塔制御システム |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11859924B2 (ja) |
EP (1) | EP4150428A4 (ja) |
JP (1) | JP2023525954A (ja) |
KR (1) | KR20230009395A (ja) |
CN (1) | CN115843350A (ja) |
AU (1) | AU2021270884A1 (ja) |
BR (1) | BR112022020981A2 (ja) |
CA (1) | CA3175883A1 (ja) |
MX (1) | MX2022014251A (ja) |
WO (1) | WO2021231551A1 (ja) |
ZA (1) | ZA202210683B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114873113A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-09 | 山东初阳网络科技有限公司 | 一种医废收集车用自动消毒装置以及医废收集车 |
US20240045394A1 (en) * | 2022-08-03 | 2024-02-08 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Drift detection apparatus, system, and method |
CN115518406B (zh) * | 2022-08-11 | 2024-05-03 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 烟气提水系统调试方法和装置 |
CN117109354B (zh) * | 2023-10-23 | 2024-01-05 | 国联江森自控绿色科技(无锡)有限公司 | 一种用于蒸发冷却设备的运维管理系统 |
Family Cites Families (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4273146A (en) * | 1979-01-05 | 1981-06-16 | Phillips Petroleum Company | Cooling tower operation with automated pH control and blowdown |
US4683101A (en) | 1985-12-26 | 1987-07-28 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cross flow evaporative coil fluid cooling apparatus and method of cooling |
US4913710A (en) | 1989-05-11 | 1990-04-03 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Modular cooling tower |
US5150581A (en) | 1991-06-24 | 1992-09-29 | Baltimore Aircoil Company | Head pressure controller for air conditioning and refrigeration systems |
US5176005A (en) | 1991-06-24 | 1993-01-05 | Baltimore Aircoil Company | Method of conditioning air with a multiple staged desiccant based system |
US5232636A (en) | 1991-07-31 | 1993-08-03 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower strainer tank and screen |
US5405541A (en) | 1992-06-17 | 1995-04-11 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Water treatment process |
US5435382A (en) | 1993-06-16 | 1995-07-25 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Combination direct and indirect closed circuit evaporative heat exchanger |
US5724828A (en) | 1995-04-21 | 1998-03-10 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Combination direct and indirect closed circuit evaporative heat exchanger with blow-through fan |
US6213200B1 (en) | 1999-03-08 | 2001-04-10 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Low profile heat exchange system and method with reduced water consumption |
KR100478059B1 (ko) | 2000-02-14 | 2005-03-23 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 수계 수처리 방법 |
US6298676B1 (en) | 2000-06-26 | 2001-10-09 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Ice thermal storage control |
US6644566B1 (en) | 2000-09-21 | 2003-11-11 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Water distribution conduit |
US6574980B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-06-10 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Circuiting arrangement for a closed circuit cooling tower |
US7059346B2 (en) | 2003-09-15 | 2006-06-13 | Dennis Robb | Liquid collection basin connection assembly |
US7455099B2 (en) * | 2003-12-19 | 2008-11-25 | General Electric Company | Heat exchanger performance monitoring and analysis method and system |
US7310958B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-12-25 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Control of heat exchanger operation |
US7107782B2 (en) | 2004-07-12 | 2006-09-19 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Evaporative heat exchanger and method |
US7484718B2 (en) | 2006-02-13 | 2009-02-03 | Baltimore Aircoil Company, Inc | Cooling tower with direct and indirect cooling sections |
US7802774B2 (en) | 2007-02-20 | 2010-09-28 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower air inlet and drain pan |
SG171566A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-29 | Hitachi Plant Technologies Ltd | Cooling method and cooling system of electronic device |
US20110192179A1 (en) | 2010-02-05 | 2011-08-11 | Freije Iii William F | Evaporative heat transfer system and method |
US8434746B2 (en) | 2010-07-02 | 2013-05-07 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Induced draft cooling tower |
US9803929B2 (en) | 2012-12-03 | 2017-10-31 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Indirect heat exchanger |
US9057563B2 (en) | 2012-12-17 | 2015-06-16 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US9057564B2 (en) | 2012-12-17 | 2015-06-16 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US9004463B2 (en) | 2012-12-17 | 2015-04-14 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US9255739B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-02-09 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US9279619B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-08 | Baltimore Aircoil Company Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US10132577B2 (en) * | 2014-01-20 | 2018-11-20 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Adiabatic refrigerant condenser controls system |
US9587885B2 (en) | 2014-10-09 | 2017-03-07 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US9995533B2 (en) | 2015-12-03 | 2018-06-12 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with indirect heat exchanger |
US10775117B2 (en) | 2016-09-30 | 2020-09-15 | Baltimore Aircoil Company | Water collection/deflection arrangements |
US10641554B2 (en) | 2016-10-12 | 2020-05-05 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Indirect heat exchanger |
US10571197B2 (en) | 2016-10-12 | 2020-02-25 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Indirect heat exchanger |
US10655918B2 (en) | 2016-10-12 | 2020-05-19 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Indirect heat exchanger having circuit tubes with varying dimensions |
US10415902B2 (en) | 2016-12-09 | 2019-09-17 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower water distribution system |
US10794643B2 (en) | 2016-12-19 | 2020-10-06 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower wind wall system |
US10619898B2 (en) | 2017-02-09 | 2020-04-14 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Water recirculation system |
US11029093B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-06-08 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower with direct and indirect heat exchanger |
US10677543B2 (en) | 2017-08-31 | 2020-06-09 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Cooling tower |
US10619953B2 (en) | 2017-11-15 | 2020-04-14 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Automated control of heat exchanger operation |
US10677538B2 (en) | 2018-01-05 | 2020-06-09 | Baltimore Aircoil Company | Indirect heat exchanger |
WO2020123963A1 (en) | 2018-12-13 | 2020-06-18 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Fan array fault response control system |
WO2021119398A1 (en) | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Baltimore Aircoil Company, Inc. | Heat exchanger system with machine-learning based optimization |
-
2021
- 2021-05-12 CA CA3175883A patent/CA3175883A1/en active Pending
- 2021-05-12 BR BR112022020981A patent/BR112022020981A2/pt unknown
- 2021-05-12 KR KR1020227040010A patent/KR20230009395A/ko active Search and Examination
- 2021-05-12 EP EP21802978.3A patent/EP4150428A4/en active Pending
- 2021-05-12 JP JP2022558481A patent/JP2023525954A/ja active Pending
- 2021-05-12 US US17/318,431 patent/US11859924B2/en active Active
- 2021-05-12 AU AU2021270884A patent/AU2021270884A1/en active Pending
- 2021-05-12 MX MX2022014251A patent/MX2022014251A/es unknown
- 2021-05-12 CN CN202180033097.4A patent/CN115843350A/zh active Pending
- 2021-05-12 WO PCT/US2021/031959 patent/WO2021231551A1/en unknown
-
2022
- 2022-09-27 ZA ZA2022/10683A patent/ZA202210683B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA3175883A1 (en) | 2021-11-18 |
MX2022014251A (es) | 2023-02-22 |
WO2021231551A1 (en) | 2021-11-18 |
KR20230009395A (ko) | 2023-01-17 |
CN115843350A (zh) | 2023-03-24 |
EP4150428A1 (en) | 2023-03-22 |
ZA202210683B (en) | 2023-06-28 |
US11859924B2 (en) | 2024-01-02 |
US20210356221A1 (en) | 2021-11-18 |
AU2021270884A1 (en) | 2022-10-27 |
BR112022020981A2 (pt) | 2022-12-06 |
EP4150428A4 (en) | 2024-05-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023525954A (ja) | 冷却塔制御システム | |
JP2018128246A (ja) | 水再循環システム | |
US7131639B2 (en) | Water distribution system for an evaporative cooler | |
AU2018348392B2 (en) | Drinking water supply system with drinking water quality monitoring function, method for controlling same, and computer program | |
US20110192179A1 (en) | Evaporative heat transfer system and method | |
US6666038B1 (en) | Air conditioning system including liquid washdown dispenser and related methods | |
KR200412707Y1 (ko) | 냉각탑 제어시스템 | |
KR100652249B1 (ko) | 냉각탑 제어시스템 | |
JP2011069589A (ja) | 室外機用冷却装置 | |
JP7211000B2 (ja) | 湯水システム | |
JPH10309432A (ja) | 空気中可溶性ガス除去装置 | |
JP7015716B2 (ja) | 薬剤供給装置 | |
JPWO2021231551A5 (ja) | ||
JP2011177699A (ja) | 水処理システム | |
JP2004230385A (ja) | 空気中可溶性ガス除去装置 | |
JPH08126889A (ja) | 殺菌用濃縮遊離塩素水生成システムとその洗浄方法及び冷却塔システム | |
JP2008256245A (ja) | 散布水供給装置、気液接触型熱交換器 | |
JP2018169120A (ja) | 貯湯発電システム | |
WO2011096932A1 (en) | Evaporative heat transfer system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240509 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240509 |