节能型的循环冷却水系统技术方案

本发明专利技术为节能型的循环冷却水系统，解决现有冷却循环水系统采用关小阀门开度控制压力和水量，阀板阻挡水流的能量被浪费的问题。从换热器（5）流出的热水的回水管路（6）上增加发电旁路（20），所述的发电旁路包含小型轴伸贯流式水轮机和发电机及发电控制装置，在原回水管路上设置电动阀门（13），在水轮机进出水管路中设置进水电动阀门（7）和出水电动阀门（11），PLC控制单元的输出接电动控制单元，电动控制单元分别接电动阀门、进水电动阀门、出水电动阀门、水轮机电动控制装置和发电控制装置。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术与循环冷却水系统有关。
技术介绍
：传统的循环冷却水系统一般只在季节性气温变化或系统需要量变化很大时才人工手动对循环水量进行很粗的调节，现有冷却循环水技系统，设计需要留有裕度，选购水泵只能往大的规格靠造成的水泵设计扬程高于系统实际阻力扬程，或水泵设计流量大于系统实际需要的流量造成浪费，冷却水从高位换热器到热水池或进入冷却塔的位能未被有效利用，有的为了防止冷却塔填料被冲毁，采用关小上塔阀门开度减小水压，浪费了循环冷却水的能量。现有冷却循环水系统，设计系统必须保证最高气温的冷却水用量，随着气温的下降需要的冷却水量减少，一般只在季节变化，环境气温变化较大时采用关小阀门开度或减少运行水泵数量来减小水泵流量，但阀门阀板阻挡水流的能量被浪费，还有每天的环境温度随时变化，有几度到十几度的变化，或者生产产量工艺的变化，实际需要的水量减小，而未调节循环水量，造成能量浪费。现有冷却循环水系统必须保证将冷却水送到最高换热器，低位换热器的水压过大，一般采用关小阀门开度控制压力和水量，阀板阻挡水流的能量被浪费。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种使循环水能耗低、省电的节能型的循环冷却水系统。本专利技术是这样实现的：节能型的循环冷却水系统，电动机2驱动水泵3，将冷水池1的水通过上水母管4送到换热器5，冷却需要降温的设备或物料，从换热器流出的热水通过回水管路6流到热水池14，由热水泵15抽到冷却塔12冷却，或者从换热器流出的热水通过回水管路再通过上塔水管路18流入冷却塔冷却，热水冷却后落入冷水池，再由水泵循环抽送使用，从换热器流出的热水的回水管路上增加发电旁路20，或者在流入冷却塔的上塔水管路上增加发电旁路20，所述的发电旁路包含小型轴伸贯流式水轮机8或混流式水轮机和发电机9及发电控制装置10，在原水回水管路上设置电动阀门13，在水轮机进出水管路中设置进水电动阀门7和出水电动阀门11，所述的发电控制装置由常用的小水电站通用的发电机控制屏和循环水量智能调节装置组成，所述循环水量智能调节装由若干个温度传感器采集循环水系统管路和设备的温度，转换为可编程控制器PLC可读的数据信号，输入给可编程控制器PLC控制单元处理，可编程控制器PLC控制单元的输出接电动控制单元，电动控制单元分别连接原水回水管路电动阀门、进水电动阀门、出水电动阀门、水轮机电动控制装置和发电控制装置。从换热器流出的热水的回水管路经电动阀门接流入冷却塔的上塔水管路，电动阀门两端分别设置进水电动阀门和出水电动阀门连接水轮机的进出水管，水轮机与发电机传动连接，发电机与发电控制装置连接。从换热器流出的热水的回水管路经电动阀门流入热水池14，由热水泵15抽到冷却塔冷却，电动阀门的进水端经进水电动阀门与水轮机的进水管连接，水轮机的出水管经出水电动阀门与热水池连接，水轮机与发电机传动连接，发电机与发电控制装置连接。在回水管路上可以增加一个或若干个发电旁路20。本专利技术在通常的循环冷却水系统上增加了一个或多个旁路，旁路中安装有水轮发电机组，循环冷却水系统上还增加了一个循环水量智能调节装置，循环水量智能调节装置，该装置由若干个温度传感器采集循环水系统管路和设备的温度，转换为可编程控制器PLC可读的数据信号，输入给可编程控制器PLC控制单元处理，然后输出给电动控制单元，控制原回水管路电动阀门13和进水电动阀门7和出水电动阀门11，及水轮机电动控制装置和发电控制装置。该循环水量智能调节装置的原理是根据循环水被冷却设备和工艺的要求，设置一个经济的运行温度范围，PLC控制单元根据温度采集单元数据实时通过阀门电动驱动单元和水轮机电动机驱动单元控制水轮机的过水量，同时，因水轮机水量变化使系统压力变化，使水泵实际运行扬程变化，使水泵流量变化，水泵电动机功率相应变化，即水泵电动机耗电量相应变化。电动阀门为电动蝶阀或电动闸阀。图3中的温度采集单元是温度信号转换为PLC可识别的数字信号，常用的是“485”信号。所述的节能型的冷却循环水系统，可以设置一至数个发电旁路20，每个发电旁路20安装一套发电系统，发电旁路20和原回水管路6是并联关系，通过管路上的阀门，可以同时过水，可以分别过水，相互切换，保证任何情况下循环冷却水畅通。本专利技术是根据每天每时气温的变化和循环水系统工艺变化要求，实时对水轮机调节流量，采用控制装置10实时自动精确调节循环水量，使冷却水节约10-25%，水泵电机耗电减少10-25%，同时，水轮机将系统余压转化，驱动发电机发电回馈电网，减少10-15%的市电使用，从而使循环水能耗更低、节电量更高。增加的小型轴伸贯流式水轮机发电系统和循环水量智能调节系统可以将循环水耗能减少20-40%。现有冷却循环水技术，设计需要留有裕度，选购水泵只能往大的规格靠造成的水泵设计扬程高于系统实际阻力扬程，或水泵设计流量大于系统实际需要的流量造成浪费，冷却水从高位换热器到热水池或进入冷却塔的位能未被有效利用，有的为了防止冷却塔填料被冲毁，采用关小上塔阀门开度减小水压，本专利技术增加的小型轴伸贯流式水轮机发电系统可以充分利用原来浪费的这些能量。现有冷却循环水技术，设计系统必须保证最高气温的冷却水用量，随着气温的下降需要的冷却水量减少，一般只在季节变化，环境气温变化较大时采用关小阀门开度或减少运行水泵数量来减小水泵流量，但阀门阀板阻挡水流的能量被浪费，还有每天的环境温度随时变化，有几度到十几度的变化，或者生产产量工艺的变化，实际需要的水量减小，而未调节循环水量，造成能量浪费，本专利技术增加的小型轴伸贯流转浆式水轮机发电系统，可以随时自动调节循环水量，减少水泵电动机的耗电，同时，在小型轴伸贯流转浆式水轮机减少循环水量时，回水压力将上升，水轮机可以利用的水头增大，水轮发电机可以多发电。因此，增加的小型轴伸贯流转浆式水轮发电系统和循环水量智能调节系统可以充分利用原来浪费的这些能量。现有冷却循环水技术，系统必须保证将冷却水送到最高换热器，低位换热器的水压过大，一般采用关小阀门开度控制压力和水量，阀板阻挡水流的能量被浪费。在低位换热器回水管路增加本专利技术的小型轴伸贯流转浆式水轮机发电系统和循环水量智能调节系统，可以充分利用原来浪费的这些能量。附图说明：图1是本专利技术的结构图之一。图2是本专利技术的结构图之二。图3是本专利技术的控制系统框图。图4是本专利技术的实施结构图。具体实施方式：图1是一个通常的有中间热水池的冷却塔循环水系统，通常是电动机2驱动水泵3，将冷水池1的水通过上水母管4送到换热器5，冷却需要降温的设备或物料，从换热器5流出的热水通过回水管路6流到热水池14，由热水泵15抽到冷却塔12冷却，热水冷却后落入冷水池1，再由水泵3循环抽送使用。该技术的实施方案是在该系统上增加了一个发电旁路20，该发电旁路20安装有水轮机8和发电机9，和发电控制装置10，其工作原理该是：开启阀门7和11，关闭阀门13，电动机2驱动水泵3，将冷水池1的水通过上水母管4送到换热器5，冷却需要降温的设备或物料，从换热器5流出的热水通过发电旁路的水轮机8再流到热水池14，由热水泵15抽到冷却塔12冷却，热水冷却后落入冷水池1，再由水泵3循环抽送使用。水轮机将系统的富余水能转换为动能驱动发电机9发电。图2是一个通常的没有中间热水池的冷却塔循环水系统，通常是电动本文档来自技高网...

【技术保护点】
节能型的循环冷却水系统，电动机（2）驱动水泵（3），将冷水池（1）的水通过上水母管（4）送到换热器（5），冷却需要降温的设备或物料，从换热器流出的热水通过回水管路（6）流到热水池(14)，由热水泵(15)抽到冷却塔(12)冷却，或者从换热器流出的热水通过回水管路再通过上塔水管路(18)流入冷却塔冷却，热水冷却后落入冷水池，再由水泵循环抽送使用，其特征在于从换热器流出的热水的回水管路上增加发电旁路(20)，或者在流入冷却塔的上塔水管路上增加发电旁路(20)，所述的发电旁路包含小型轴伸贯流式水轮机(8)或混流式水轮机和发电机（9）及发电控制装置（10），在原水回水管路上设置电动阀门（13），在水轮机进出水管路中设置进水电动阀门（7）和出水电动阀门（11），所述的发电控制装置由常用的小水电站通用的发电机控制屏和循环水量智能调节装置组成，所述循环水量智能调节装由若干个温度传感器采集循环水系统管路和设备的温度，转换为可编程控制器PLC可读的数据信号，输入给可编程控制器PLC控制单元处理，可编程控制器PLC控制单元的输出接电动控制单元，电动控制单元分别连接原水回水管路电动阀门、进水电动阀门、出水电动阀门、水轮机电动控制装置和发电控制装置。...

【技术特征摘要】
1.节能型的循环冷却水系统，电动机（2）驱动水泵（3），将冷水池（1）的水通过上水母管（4）送到换热器（5），冷却需要降温的设备或物料，从换热器流出的热水通过回水管路（6）流到热水池(14)，由热水泵(15)抽到冷却塔(12)冷却，或者从换热器流出的热水通过回水管路再通过上塔水管路(18)流入冷却塔冷却，热水冷却后落入冷水池，再由水泵循环抽送使用，其特征在于从换热器流出的热水的回水管路上增加发电旁路(20)，或者在流入冷却塔的上塔水管路上增加发电旁路(20)，所述的发电旁路包含小型轴伸贯流式水轮机(8)或混流式水轮机和发电机（9）及发电控制装置（10），在原水回水管路上设置电动阀门（13），在水轮机进出水管路中设置进水电动阀门（7）和出水电动阀门（11），所述的发电控制装置由常用的小水电站通用的发电机控制屏和循环水量智能调节装置组成，所述循环水量智能调节装由若干个温度传感器采集循环水系统管路和设备的温度，转换为可编程控制器PLC可...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨广平，
申请(专利权)人：峨眉山市百分百水力节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51