开式多管路变流量自调节水平衡装置制造方法及图纸

技术编号:36450162 阅读:10 留言:0更新日期:2023-01-25 22:46
本实用新型专利技术公开了一种开式多管路变流量自调节水平衡装置,属于水力平衡调节技术领域。它包括壳体,所述壳体的内部限定有静压分流腔;进水通道,一端伸入静压分流腔,包括进水管段和转向管段;所述转向管段包括:转向外管;以及转向内管,所述转向内管的尺寸略小于转向外管,所述转向内管的一端与转向外管活动连接,以使得所述转向内管能够凸伸于转向外管的周面外侧或收缩于转向外管的周面内侧。本实用新型专利技术的一种开式多管路变流量自调节水平衡装置,可实现在复杂变流量工况下,自力式自平衡调节分配各管路出水量,消除开式出水水流量不均匀所产生系统能效与运营管理的影响;还可以消除停机水锤现象对管路系统与设备的影响,并减少大量的停机溢流的水资源浪费。减少大量的停机溢流的水资源浪费。减少大量的停机溢流的水资源浪费。

【技术实现步骤摘要】
开式多管路变流量自调节水平衡装置


[0001]本技术属于集中式中央空调水力平衡调节
,更具体地说,涉及一种开式多管路变流量自调节水平衡装置。

技术介绍

[0002]机械通风开式横流冷却塔,冷却塔风机位于塔体中间顶部,塔体两侧为独立的进水洒水盘和散热填料。冷却循环水从上部进水到洒水盘,通过洒水盘上扩散喷头喷洒到散热填料上,冷却后水流经冷却塔底部集水盆汇聚后由出水口流出。冷却空气从两侧散热填料进风口横向流入,与流经填料的热水接触产生蒸发换热后,热空气从由冷却塔中间顶部风机抽出。即该类型开式横流冷却塔特性为,冷却水流自上而下,冷却空气两侧横向流入,上部出风;两侧独立进水、进风、蒸发换热,热空气汇聚后由中间顶部轴流风机抽出。
[0003]机械通风开式横流冷却塔在大型商业、工业冷却系统应用中,由于冷却负荷随实际条件变化,通常采用多台冷却塔并联设计,多台冷却塔系统会有多条出水管路。在这类多条管路并联系统中,由于管路扬程阻力、虹吸效应、走管方式、流量变化等问题,容易造成各管路间出水不平衡,导致冷却塔热力性能偏离影响系统运行能效。
[0004]开式横流冷却塔在工程应用中,两侧进水接管通常由一根进水管到塔上后分开两只管到两侧塔盘进水口,或两侧各自独立进水管上到塔盘进水口两种方式。进水管通常比进水口高,水平进水管需要一个弯头向下连接到进水口,进水口前需安装阀门作为调节进水量和维护检修用。由于两侧进水管各自分开,进水管高于进水口,且出水口为开式零阻力空间。运行过程中任何一个进水管先处于满管状态,向下出水后,即反向产生负压虹吸效应,形成优势射流状态。导致另一出水口水流量大大低于优势出水口水流量,形成冷却塔两侧各个进水口的水流量分配不均现象。该现象非固定状态,随冷却循环水量变化而变化,无法调节管路阀门来消除。严重时出现一侧有出水,一侧无水流量状态,多台冷却塔组的系统中情况更为恶劣。
[0005]当开式横流冷却塔两侧进水量不平衡时,冷却塔两侧填料上的水膜厚、薄不一,或部分填料有水膜、部分填料无水膜状态。而水膜较厚处进风阻力较大,水膜较薄或无水膜处进风阻力较小,导致冷却塔两侧填料水膜较厚处风流量小,水膜较薄或无水处风流量较大,严重影响冷却塔蒸发散热性能。
[0006]为让各管路出水量尽可能一致,需要关小流量较大的出水管路阀门。系统流量较大时调节阀门的状态,在系统流量较小时就失去平衡分配效果。小流量调节平衡状态时的阀门开度较小,系统负荷、流量变大时管理扬程阻力较大而导致系统循环输配能耗高。而系统负荷全年变量工况复杂,做到实时对应调整阀门开度成不可能完成的任务。
[0007]针对上述问题,目前采用的主流策略是通过平衡阀实现实时监测与调节,以达到保障水力平衡的目标。一个可采取的方案中,可以采用开度可控制的电动调节阀实现实时监测与调节。如申请号为CN202110020078.X、申请日为2021年01月07日的中国技术专利公开了一种动态的冷却塔群水系统水力平衡调节方法及系统,基于对实时的冷却水循环
泵、各个冷却塔运行状态与频率、冷却塔群冷却水总供水管压力PG、冷却塔组冷却水支管供水压力(PG

1、PG

2、
……
、PG

m,其中m表示冷却塔组支管总数),各个冷却塔供水分支管压力(P1

1、P1

2、
……
、P1

n、
……
、Pm

1、Pm

2、
……
、Pm

n,其中m表示冷却塔组支管总数,n表示每个支管中冷却水供水分管总数)等数据的监测、采集,分析各个冷却塔布水分支管压力与冷却塔群冷却水总供水管压力的差

P(即PG与Pm

n的差),“状态存储数据库”数据比对,以及比例积分微分方法调节电动调节阀开度,再进行数据采集、不平衡率计算,以此循环,直到不平衡率达到预设目标。保障了各个运行的冷却塔适应系统动态运行前提下的冷却塔布水分支管之间的水力平衡需求。又如申请号为CN201821119806.2、申请日为2018年07月16日的中国技术专利公开了一种工业流量均衡系统,包括冷却塔、循环水泵、工业水力平衡装置、精馏塔、电动调节阀门、纵向同程管、压力传感器P、温度传感器T,该技术能够在精馏塔装置大于1台以上时,根据工业循环系统的流量均衡调整。采用纵向同程结构,经过计算公式,计算同程管网管径,确定实际流量需求。根据精馏塔装置流量均衡的情况,当前运行负荷的大小,对电动调节阀门开度进行实时调节控制;完全解决工业冷却水流量不均衡,而导致系统冗余大、系统能耗高、能量损失大、生产产品品质低等问题。
[0008]然而,上述采用开度可控制的电动调节阀实现实时监测与调节的方法成本昂贵,设备运行的效率也较低;并且在安装实施的过程中,无论是对既有建筑,还是新建建筑,工程量和改造难度较大。
[0009]另一个可采取的方案中,主要是采用机械式的水力平衡机构对工业冷却水流量均流进行调节。如申请号为CN201520842225.1、申请日为2015年10月28日的中国技术专利公开了一种具有水力平衡机构的开式循环冷却水节能系统,包括用于传输循环水的连接管道及沿循环水流方向依次通过连接管道连接的换热器、冷却塔及冷却水泵,所述循环冷却水系统中设置有水力平衡机构,所述冷却水泵为变工况运行冷却水泵。该技术通过合理解决开式循环冷却水系统的水力平衡,可消除部分无效冷却流量,并配以与系统相适应变工况运行冷却水泵,以减少能耗,实现开式循环冷却水系统节能。然而,机械式的水力平衡机构的设计增加了冷却水系统的管道总阻力,不仅对冷却水循环泵的扬程有更高的要求,对于系统整体的节能也有一定的影响。
[0010]综上所述,如何提供一种在系统负荷、流量复杂变量工况下,自动对应其工况变化,自力调整阀门开度,来平衡各管路间的出水量两侧洒水盘进水量分配不平衡问题,保障多冷却塔并联系统在冷却循环水系统复杂变量工况下蒸发冷却热力性能的开式多管路变流量自调节水平衡装置是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0011]1、要解决的问题
[0012]针对现有技术中存在的问题,本技术提供一种开式多管路变流量自调节水平衡装置。
[0013]2、技术方案
[0014]为解决上述问题,本技术采用如下的技术方案。
[0015]开式多管路变流量自调节水平衡装置,设置于冷却塔进水管,包括:
[0016]壳体,所述壳体的内部限定有静压分流腔;
[0017]进水通道,一端伸入静压分流腔,包括进水管段和转向管段;所述进水管段与冷却塔进水管连通,用于流入冷却循环水;所述转向管段与进水管段连通,用于将进水管段内的横向进水转向为向上出水,向上出水的出水高度不低于进水管段最高点以下三分之一位置处;
[0018]所述转向管段本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.开式多管路变流量自调节水平衡装置,设置于冷却塔进水管,其特征在于:包括:壳体,所述壳体的内部限定有静压分流腔;进水通道,一端伸入静压分流腔,包括进水管段和转向管段;所述进水管段与冷却塔进水管连通,用于流入冷却循环水;所述转向管段与进水管段连通,用于将进水管段内的横向进水转向为向上出水,向上出水的出水高度不低于进水管段最高点以下三分之一位置处;所述转向管段包括:转向外管;以及转向内管,所述转向内管的尺寸略小于转向外管,所述转向内管的一端与转向外管活动连接,以使得所述转向内管能够凸伸于转向外管的周面外侧或收缩于转向外管的周面内侧;所述转向内管包括:挡水面,垂直于转向内管的进水方向,用于在使用中承受冷却循环水的水压力;多个出水面,每个出水面上均设有若干个异型变截面出水口;所述挡水面与所述多个出水面共同限定所述转向内管;所述转向内管内冷却循环水流量增加时,所述挡水面在冷却循环水的水压力作用下带动转向内管朝凸伸于转向外管周面外侧方向移动,以增加多个出水面上的出水口的出水面积;所述转向内管内冷却循环水流量减小时,所述转向内管朝收缩于转向外管周面内侧方向移动,以减小多个出水面上的出水口的出水面积;所述转向内管上弧度大于45
...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈永胜曾亚军
申请(专利权)人:上海艾客制冷科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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