基于冷却塔的循环水管理设备、循环系统及管理方法技术方案

本发明专利技术公开了基于冷却塔的循环水管理设备、循环系统及管理方法，涉及外挂式冷却循环水设备技术领域，在冷却塔的进水管和出水管处分别设置进水温度检测装置和出水温度检测装置，冷却塔主体设置温湿度检测器以检测得到实际热交换需求量，并将实际热交换需求量与冷却塔热交换供给量进行数据分析对比，再根据对比结果在合理范围内适当调节冷却塔的变频风扇实际工作功率，以使得变频风扇的实际工作功率与流入冷却塔内的冷却循环水换热值相匹配，从而达到降低冷却塔、冷却循环系统用水损耗和电能损耗的目的，进而达到保障制冷或者制程设备的正常运行。

Circulating water management equipment, circulating system and management method based on cooling tower

【技术实现步骤摘要】
基于冷却塔的循环水管理设备、循环系统及管理方法
本专利技术涉及外挂式冷却循环水设备
，尤其是涉及基于冷却塔的循环水管理设备、循环系统及管理方法。
技术介绍
冷却塔通过循环冷却水与外部环境实现热交换，从而达到排出废热、循环冷却的目的。冷却塔中的冷却水通过与外接环境空气直接接触，并通过潜热（水分蒸发）和显热（热量交换）两种方式使得冷却介质得到降温。现有授权公告号为CN207730044U的中国专利，其公开了一种单相220V冷却塔，包括有冷却塔体，冷却塔体的顶端固定设置有风机，冷却塔体的中间段设置有冷却装置，热量交换管连接设置在冷却装置上，且冷却塔体的下方设置有水泵。冷却塔体内位于冷却装置的上方设置有喷淋管，进水管的一端连接于水泵上，进水管的另一端连接于喷淋管上；且冷却塔体内位于冷却装置的下方设置有过滤栅。上述单相220V冷却塔，通过风冷和水冷相配合的方式，对电力废热进行快速冷却，从而达到提高冷却速率的目的。在实际使用过程中，输送至冷却塔内的废热量值是随实际工况而变化的，但是，一般冷却塔的风机工作功率是固定的；当需要冷却的废热量值低于冷却塔的冷却功率时，会造成大量的水资源浪费和电量浪费，并使得冷却循环水水质因浓缩倍数上升而劣化，现有技术存在可改进之处。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的之一在于提供一种基于冷却塔的循环水管理设备，通过监控计算得到进水管进水温度值T1与出水管出水温度T2的温差△T分析实际热交换需求量，并根据实际热交换需求量调节变频风扇的工作功率的方法，达到降低水资源、电量浪费以及保持冷却塔内循环水水质的目的，进而达到保障制冷或制程设备正常运行的目的。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于冷却塔的循环水管理设备，其特征在于：包括有安装于冷却塔主体顶部的变频风扇，以及分别安装于冷却塔主体的进水管和出水管上的进水温度检测装置和出水温度检测装置，且所述进水温度检测装置和出水温度检测装置分别用于检测进水管和出水管的进水温度值和出水温度；所述进水温度检测装置所检测的温度值T1与出水温度检测装置所检测的温度值T2的差值为温差△T，且所述变频风扇的实际工作功率与温差△T对应设置；在冷却塔主体外设置有用于检测外气温湿度的外气温湿度检测器，且所述变频风扇的实际工作功率由进水温度检测装置、出水温度检测装置和外气温湿度检测器三者共同决定；冷却塔连接有用于吸附清除冷却塔主体内冷却循环水水垢的除垢装置，且所述除垢装置的实际工作功率与温差△T及冷却塔循环水质对应设置。通过采用上述技术方案，进水温度检测装置和出水温度检测装置相配合监控检测进水管和出水管的温差△T，使用者即可根据所检测到的温差△T在合理范围内适当调节变频风扇的工作功率。因为在正常情况下，冷却塔主体出水管的出水温度最低值不应低于外气湿球温度（一般最低值设计在湿球温度值上浮0-3℃），虽然冷却水温度降低有助于系统散热效率增加，但冷却水温度也不是可以无限制地降低，最低设定温度应咨询制冷机组制造厂的意见(约为19℃)，因为过低的冷却水温度将使制冷或者制程系统运行温度过低，而导致机件故障或者制程异常；因此冷却塔运行过程中，冷却水设定温度应随外气湿球温度重置，其目的在使冷却水塔的散热能力完全发挥，同时避免接近温度过低而消耗太多的电能；由外气温湿度检测器所检测到的外气温湿度值推算冷却塔主体内部的温湿度值，（因为冷却塔内的温湿度值才是真正的最低界限值，但是冷却塔内的温湿度值需要通过干湿球温度计来显示，成本较高，因此采用外气温湿度值上浮推算的方式得到最低下限值）以在适当范围内适当调控冷却循环水的热交换效率。当实际温差△T小于理论上温度值T1与温度值T2的差值时，即代表变频风扇的实际工作功率大于所需要的工作功率，使用者此时应该降低变频风扇的工作功率，以适应冷却塔本体工作实际所需要的制冷功率，从而达到降低水资源（变频风扇在高于实际需要功率的条件下运行时，会造成冷却塔本体水分蒸发量的大幅增加）和电量浪费（变频风扇在高于实际需要功率的条件下运行时，会造成大量的电能损耗）的目的。除垢装置用于吸附清除冷却塔主体内的水垢，以保证冷却塔的正常运行，且除垢装置的工作功率随温差△T及冷却水水质电导率的变化而变化，从而达到抑制冷却水浓缩倍数上升（冷却循环水水质因浓缩倍数上升而劣化，造成系统结垢热交换率下降，管路腐蚀，微生物及青苔增生，即保持冷却塔内冷却循环水水质）的目的。影响冷却塔换热效率的因素除了内在因素（冷却塔大小，形式，散热材质等），还有外在因素（冷却水进出水温度，外气温湿度，空气流动率以及冷却水水质），内在因素出厂时已经固定且不易更改，且外在因素中的冷却水进出水温度及外气温湿度也因实际换热需求量及当地环境不易更改，而空气流动率可利用变频风扇进行控制，冷却水水质可利用高频电磁活化水处理进行控制，即综合利用两种方式实现保障制冷或制程设备正常运行的目的。本专利技术进一步设置为：所述除垢装置包括有水垢收集器以及控制水垢收集器的控制器，所述水垢收集器包括有正电极和负电极，且正电极和负电极相配合形成低压、高频电解。通过采用上述技术方案，利用正电极与负电极相配合形成的低压、高频电解状态，使得冷却塔主体内冷却循环水中的可溶性离子大量并迅速吸附于除垢装置处，以获得更好的除垢效果。本专利技术进一步设置为：所述进水温度检测装置、出水温度检测装置及水垢收集器反馈的冷却水水质电导率信号均与控制器信号连接，且所述控制器收集温差△T及冷却塔循环水水质电导率信号的数据并根据温差△T及冷却塔循环水水质电导率信号数据调节控制低压高频电源输出的实际工作功率。通过采用上述技术方案，采用控制器采集处理温度数据以及冷却塔循环水水质电导率信号值调控低压高频电源的输出功率，进而达到调控水垢收集器工作功率的目的，具有较好的可控制性以及较好的数据采集、动作反馈效率，不需要额外增加控制单元。本专利技术进一步设置为：所述控制器收集温差△T及外气环境温湿度的数据并根据温差△T及外气环境温湿度的数据调节控制变频风扇的工作功率。通过采用上述技术方案，控制器采集处理温差数据和外气环境温湿度数据调控变频风扇的工作功率，具有较好的可控制性以及较好的数据采集、动作反馈效率。针对上述技术问题，本专利技术的目的之二在于提供一种基于冷却塔的循环系统，将具有循环水管理设备的冷却塔连入循环管路内，以构建得到具有自主功率调节特性的冷却循环系统，进而达到降低用户水资源、电力损耗成本以及减少冷却循环水中钙镁离子浓度的目的，保障制冷或制程设备正常运行的目的。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于冷却塔的循环系统，包括有上述循环水管理设备，且多个冷却塔共同连接有循环管路，所述循环管路包括有循环连通的进水总管和回水总管，所述回水总管用于携带废热至冷却塔内完成热交换，所述进水总管用于为用户提供冷源，且多个冷却塔的出水管并联于所述进水总管上，多个冷却塔的进水管并联于所述回水总管上。通过采用上述技术方案，将带有温度检测、变频风扇工作功率调节功能的循环水管理设备与冷却塔相结合，并将带有循环水管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冷却塔的循环水管理设备，其特征在于：包括有安装于冷却塔主体（2）顶部的变频风扇（3），以及分别安装于冷却塔主体（2）的进水管（21）和出水管（22）上的进水温度检测装置（4）和出水温度检测装置（5），且所述进水温度检测装置（4）和出水温度检测装置（5）分别用于检测进水管（21）和出水管（22）的进水温度值和出水温度；所述进水温度检测装置（4）所检测的温度值T

【技术特征摘要】
1.一种基于冷却塔的循环水管理设备，其特征在于：包括有安装于冷却塔主体（2）顶部的变频风扇（3），以及分别安装于冷却塔主体（2）的进水管（21）和出水管（22）上的进水温度检测装置（4）和出水温度检测装置（5），且所述进水温度检测装置（4）和出水温度检测装置（5）分别用于检测进水管（21）和出水管（22）的进水温度值和出水温度；所述进水温度检测装置（4）所检测的温度值T1与出水温度检测装置（5）所检测的温度值T2的差值为温差△T，且所述变频风扇（3）的实际工作功率与温差△T对应设置；
在冷却塔主体（2）外设置有用于检测外气温湿度的外气温湿度检测器（8），且所述变频风扇（3）的实际工作功率由进水温度检测装置（4）、出水温度检测装置（5）和外气温湿度检测器（8）三者共同决定；
冷却塔（1）连接有用于吸附清除冷却塔主体（2）内冷却循环水水垢的除垢装置（6），且所述除垢装置（6）的实际工作功率与温差△T及冷却塔循环水质对应设置。


2.根据权利要求1所述的一种基于冷却塔的循环水管理设备，其特征在于：所述除垢装置（6）包括有水垢收集器（61）以及控制水垢收集器（61）的控制器（62），所述水垢收集器（61）包括有正电极和负电极，且正电极和负电极相配合形成低压、高频电解。


3.根据权利要求2所述的一种基于冷却塔的循环水管理设备，其特征在于：所述进水温度检测装置（4）和出水温度检测装置（5）及水垢收集器（61）反馈的冷却水水质电导率信号均与控制器（62）信号连接，且所述控制器（62）收集温差△T及冷却塔循环水水质电导率信号的数据并根据温差△T及冷却循环水水质电导率信号数据调节控制低压高频电源输出的实际工作功率。


4.根据权利要求3所述的一种基于冷却塔的循环水管理设备，其特征在于：所述控制器（62）收集温差△T及外气环境温湿度的数据并根据温差△T及外气环境温湿度的数据调节控制变频风扇（3）的工作功率。


5.一种基于冷却塔的循环系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟丰谦，
申请(专利权)人：上海颢世环境能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31