一种自平衡冷却水系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自平衡冷却水系统，包括若干冷却塔、均匀分配及布水装置、水管及附件；冷却塔顶部两侧均设有布水槽，两个布水槽处均设有均流水箱；进水主管上带有进水支管，进水支管通过若干分支细管和均流水箱底部连接；均流水箱内设有第一均流板，均流水箱的侧壁设有电动溢流口，电动溢流口位于均流水箱侧上方，均流水箱通过电动溢流口和布水槽连通；布水槽内设有第二均流板和若干布水管，布水管上端位于第二均流板上方，布水管下端穿过第二均流板，并和冷却塔连通；布水管上端双侧带有倒锥形开口。本方案通过多项措施保证所开启的冷却塔自动实现水力平衡、均匀布水功能，同时满足各种节能控制要求。各种节能控制要求。各种节能控制要求。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡冷却水系统


[0001]本专利技术涉及水冷式集中空调水系统自动控制和能效提升
，具体涉及一种自平衡冷却水系统。

技术介绍

[0002]水冷式集中空调水系统的主要设备包含冷却塔、冷却水泵、冷水机组、冷冻水泵、空调末端等相关设备。冷却塔的作用是将冷水机组的冷凝器散热量排至室外大气中；冷却塔的流量动态平衡能力、均匀布水能力、散热能力的好坏不仅影响冷却塔本身能耗，还会影响冷却水泵、冷水机组的运行能耗，严重时甚至影响冷水机组的正常工作，降低冷水机组的供冷量。根据实际项目现场调研，绝大部分既有公共建筑的冷却塔均采用并联的方式进行连接，供水支管存在严重的水力失调、冷却塔布水槽的布水不均、冷却塔冷却效果差等问题，以上问题在变流量工况下更为突出，严重影响空调系统的高效运行。
[0003]随着节能减排的理念以及国家“双碳”战略思想不断深入人心，冷却塔的设备厂家不断优化升级冷却塔的工艺和技术。新的冷却塔在动态水力平衡、均匀布水、分组控制等方面取得了很大的进步；但是现有的新技术均是在进入布水槽之前的冷却水支管上装设电动流量调节阀，该平衡阀需要压力或流量传感器、执行机构、控制器，存在控制系统复杂、流量控制精度对硬件设备要求高、造价高、后期维护工作大且成本高等问题。
[0004]传统冷却水系统中，冷却水进水支管安装在冷却塔的顶部，每根进水支管上设置手动蝶阀进行水力平衡调节。通过手动调节阀要达到绝对水力平衡本就十分困难，当冷却水系统变流量运行时，进水支管因水量变化存在不同程度非满管流的现象，该现象背离了流体力学满管流的基本原理，阻力特性偏离原平衡关系而出现水力失调现象。
[0005]因此专利技术一种结构简单、控制精准、初投资低、维护工作量少、维护成本低、满足多种节能控制逻辑的冷却塔具有很高的实际价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术为解决现有技术的不足，目的在于提供一种自平衡冷却水系统，采用本方案，充分利用流体静力学的基本原理，通过多项措施保证所开启的冷却塔自动实现水力平衡以及布水槽均匀布水要求。
[0007]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0008]一种自平衡冷却水系统，包括若干冷却塔、均匀分配及布水装置、水管及附件；
[0009]所述冷却塔顶部两侧均设有布水槽，两个所述布水槽处均设有均流水箱；所述进水主管上带有进水支管，所述进水支管通过若干分支细管和所述均流水箱底部连接；
[0010]所述均流水箱内设有第一均流板，所述均流水箱的侧壁设有电动溢流口，所述电动溢流口位于所述均流水箱上方，所述均流水箱通过所述电动溢流口和布水槽连通；
[0011]所述布水槽内设有第二均流板和若干布水管，所述布水管上端双侧带有倒锥形开口，所述布水管开口下沿位于所述第二均流板上方，所述布水管下端穿过所述第二均流板，
并和所述冷却塔连通。
[0012]相对于现有技术中，传统冷却水系统中，冷却水进水支管安装在冷却塔的顶部，每根进水支管上设置手动蝶阀进行水力平衡调节。通过手动调节阀要达到绝对水力平衡本就十分困难，当冷却水系统变流量运行时，进水支管因水量变化存在不同程度非满管流的现象，该现象背离了流体力学满管流的基本原理，阻力特性偏离原平衡关系而出现水力失调现象的问题，本方案提供了一种自平衡冷却水系统，充分利用流体静力学的基本原理，通过多项措施保证所开启的冷却塔自动实现水力平衡以及布水槽均匀布水要求；具体方案中，将冷却水的进水支管安装于均流水箱底部，且进水支管通过若干分支细管和均流水箱底部连接，从而可以避免冷却水系统运行过程中的非满管流现象，系统初调适达到的平衡不会因为流量变化而发生大的变化，每根冷却水进水支管的分支细管优选为两个；在均流水箱内设有第一均流板，第一均流板水平设置，在第一均流板上带有若干微穿孔，从而保证所有冷却塔总水量过流速度足够小、尽量降低水流的紊乱程度，第一均流板与均流水箱底部的距离L2需要满足通过均流板的冷却水均匀分布的条件；在均流水箱的侧壁带有电动溢流口，可就地或远程控制电动溢流口的开闭，将冷却水从均流水箱流入到布水槽内的底部，其中电动溢流口带电信号反馈阀门的启闭信号状态；而在布水槽内设有第二均流板，第二均流板水平放置，且带有若干微穿孔，能使过流速度足够小、降低水流的紊乱程度，减少由溢流口进入布水槽内的水流波动；在布水槽内设置有若干布水管，布水管均竖向放置，其上端高出布水槽底部一定距离，并位于第二均流板上方，上端双侧带有倒锥形，即“V”字形开口，从而满足冷却水在不同流量下的均匀布水要求，进一步保证进入各个布水管的冷却水均匀分配。
[0013]进一步优化，若干所述分支细管沿横向位于所述均流水箱的几何中心，并沿所述均流水箱纵向均匀分布；通过该连接方式，进一步避免冷却水系统运行过程中的非满管流现象，系统初调适达到的平衡不会因为流量变化而发生大的变化。
[0014]进一步优化，所述第一均流板内带有若干和所述分支细管相匹配的实心板，所述分支细管的端部开口投影位于所述实心板内；为改善同一均流水箱内冷却水分配的均匀性，本方案中，在第一均流板上设有若干实心板，实心板位于分支细管入口处，优选为圆形实心板，且实心板的直径L1为分支细管入口管径的1.5倍，其余部分微穿孔板，穿孔的总面积保证所有冷却塔总水量过流速度足够小、尽量降低水流的紊乱程度。
[0015]进一步优化，所述布水槽内靠近所述电动溢流口的一侧还设有挡水板，所述挡水板下端和所述布水槽底部之间留有间隙；为减少布水槽内水流的波动，本方案中，在靠近电动溢流口的一侧设有挡水板，挡水板和电动溢流口之间留有间隙，挡水板用于挡住电流溢流口流出的水流，使冷却水通过挡水板的底部间隙流入到布水槽内，通过挡水板及第二均流板，可以改善冷却水在布水槽均流板以上区域的均匀性、减少布水槽内水流的波动，进一步保证进入各个布水管的冷却水均匀分配。
[0016]进一步优化，所述进水主管通过手动蝶阀和所述进水支管连接；本方案中，通过手动蝶阀调适每个冷却塔的水力平衡。
[0017]进一步优化，两个所述均流水箱之间通过第一连通管连接；本方案中，通过第一连通管将两个均流水箱连通，从而消除在手动蝶阀调试后均流水箱之间存在的轻微水力不平衡，保证冷却塔两个均流水箱内的水面在同一高度。
[0018]进一步优化，每个所述均流水箱内部的电动溢流口开口下沿均位于同一高度；本方案中，在均流水箱保持同一高度水平面的前提下，所有通过开启的电动溢流口水流量相同，达到冷却水均匀分配的目的。
[0019]进一步优化，所述冷却塔底部设有集水盘，所述集水盘底部设有集水箱，若干所述集水箱均通过出水支管和出水主管连接；冷却水出水支管从集水箱下部接出，并与冷却水出水主管汇合，从而排出冷却水。
[0020]进一步优化，相邻两个所述集水箱之间通过第二连通管连接。
[0021]进一步优化，每个冷却塔顶部设置一台冷却风机，风机具备无级变速功能且能实现远程控制，每台风机具有可以独立计量有功功率的电功率计。
[0022]进一步优化，一种自平衡冷却水系统的控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自平衡冷却水系统，其特征在于，包括若干冷却塔(1)和进水主管(9)；所述冷却塔(1)顶部两侧均设有布水槽(6)，两个所述布水槽(6)处均设有均流水箱(5)；所述进水主管(9)上带有进水支管(11)，所述进水支管(11)通过若干分支细管和所述均流水箱(5)底部连接；所述均流水箱(5)内设有第一均流板(18)，所述均流水箱(5)的侧壁设有电动溢流口(8)，所述电动溢流口(8)位于所述均流水箱(5)侧上方，所述均流水箱(5)通过所述电动溢流口(8)和布水槽(6)连通；所述布水槽(6)内设有第二均流板(20)和若干布水管(17)，所述布水管(17)上端位于所述第二均流板(20)上方，所述布水管(17)下端穿过所述第二均流板(20)，并和所述冷却塔(1)连通；所述布水管(17)上端带有倒锥形开口。2.根据权利要求1所述的一种自平衡冷却水系统，其特征在于，若干所述分支细管沿横向位于所述均流水箱(5)的几何中心，并沿所述均流水箱(5)纵向均匀分布。3.根据权利要求2所述的一种自平衡冷却水系统，其特征在于，所述第一均流板(18)内带有若干和所述分支细管相匹配的实心板，所述分支细管的端部开口投影位于所述实心板内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭治霖，钟辉智，
申请(专利权)人：中国建筑西南设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：