專(zhuān)利名稱(chēng):冷卻塔配水裝置及冷卻塔群組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
實(shí)用新型涉及一種向并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔群各冷卻塔均衡配水的配水裝置及整體能 效高的冷卻塔群組。
背景技術(shù):
配合空調(diào)制冷機(jī)組的冷卻塔,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上通常采用多塔并聯(lián)運(yùn)行方案,各冷卻 塔間通過(guò)管道連接。然而,客觀上由于管路系統(tǒng)配置(例如管路長(zhǎng)短、管路結(jié)構(gòu))、運(yùn)行工 況變化、管道內(nèi)流速變化,以及管道及閥門(mén)阻力等因素,會(huì)造成并聯(lián)運(yùn)行各冷卻塔,特別是 配水近端冷卻塔與遠(yuǎn)端冷卻塔配水不均衡,甚至未端或阻力大的部分冷卻塔少水或無(wú)水配 入,此配水不均衡現(xiàn)象在管路總流量較低,例如配水管道內(nèi)流量只有額定流量30-50%或更 低的小流量時(shí)更為嚴(yán)重,配水阻力小的冷塔會(huì)得到較多配水流量,配水阻力較大的則流量 過(guò)小或者沒(méi)有流量。造成進(jìn)水配水量大的,易發(fā)生水外溢,造成不必要的循環(huán)冷卻水流失浪 費(fèi);進(jìn)水配水量小的,易發(fā)生缺水,嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致水管路進(jìn)空氣,給各冷卻塔平穩(wěn)及安全運(yùn)行 造成嚴(yán)重隱患。特別是各冷卻塔配水不均勻,直接影響冷卻塔運(yùn)行效率,不能充分、均衡發(fā) 揮各冷卻塔效率,從而降低了冷卻塔群組整體效率,是造成被冷卻設(shè)備運(yùn)行能耗居高不下 的一個(gè)重要原因。現(xiàn)有技術(shù)為解決此問(wèn)題,通常采用在冷卻塔群的各塔上增加在線(xiàn)檢測(cè),各塔進(jìn)水 管上加裝電控閥(例如電動(dòng)或電磁閥),通過(guò)檢測(cè)各冷卻塔進(jìn)水流量,相應(yīng)調(diào)整各塔進(jìn)水電 控閥開(kāi)啟度,力求使并聯(lián)運(yùn)行各冷卻塔配水均勻,確保冷卻塔群組高的冷卻效率。然而,增 加在線(xiàn)檢測(cè)、電控閥以及控制系統(tǒng),不僅增加成本較高,而且可靠性不高易損壞;其次,進(jìn)水 流量有時(shí)變化頻繁,檢測(cè)、電控閥調(diào)節(jié)速度又相對(duì)緩慢,造成快變慢調(diào)控制困難甚至調(diào)控失 敗,實(shí)際調(diào)控效果不明顯。此外,現(xiàn)有技術(shù)也有采用在各塔進(jìn)水端,安裝機(jī)械恒流閥或壓力 平衡閥控制各塔流量,機(jī)械閥不僅會(huì)導(dǎo)致水泵損耗增加,而且特別在水流量較小時(shí),機(jī)械閥 實(shí)際很難平衡,特別是水泵變頻或水泵數(shù)量增減,造成配水主管道流量變化頻繁、幅度大, 更是增加了流量均衡自適應(yīng)控制困難;其次,機(jī)械閥的損壞率較高,可靠性不高,加之增加 成本較大,實(shí)際人們不愿使用。客觀上上述原因,使得目前冷卻塔群組能效不能充分發(fā)揮, 造成運(yùn)行能耗較高。此外,上述配水不均衡還會(huì)造成并聯(lián)各冷卻塔出水不相等,從而導(dǎo)致各冷卻塔底 部接水盤(pán)水位不平衡。造成出水量小的冷卻塔,會(huì)發(fā)生冷卻水外溢浪費(fèi)循環(huán)水;出水量大的 會(huì)發(fā)生缺水,造成回水管路進(jìn)空氣,影響安全運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)平衡接水盤(pán)水位,中國(guó)專(zhuān)利CN201032231多組冷卻塔水位平衡連通系統(tǒng), 提出在各冷卻塔接水盤(pán)之間并聯(lián)有一或多個(gè)U形連通管,連通管出口設(shè)有排污閥門(mén),通過(guò) 各塔出水兩兩連接實(shí)現(xiàn)各并聯(lián)冷卻塔接水盤(pán)水位平衡。然而多個(gè)冷卻塔間兩兩連通,不僅 需增加較多輔助管路,增加投資成本,在兩塔間距離較遠(yuǎn)時(shí)不僅施工難度大,而且有時(shí)還難 以實(shí)現(xiàn),并且由于管路阻力造成的出不不均衡現(xiàn)象仍得不到消除;其次,當(dāng)并聯(lián)塔數(shù)量過(guò) 多,或塔高度有高低差,平衡管仍難以徹底解決各塔接水盤(pán)水位相對(duì)平衡。[0006]此外,現(xiàn)有技術(shù)也有采用分別檢測(cè)并聯(lián)各塔接水盤(pán)水位,控制電動(dòng)閥等電控閥門(mén), 控制各冷卻塔排水量,以保持各冷卻塔接水盤(pán)水位相對(duì)平衡。此法不僅成本過(guò)高,而且電子 部件、機(jī)械損壞率高,維修率高,可靠性不高,使用極不方便。上述原因,造成目前并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔能效不高,能耗相對(duì)較大,且此缺陷長(zhǎng)期存在 未能得到根本解決,已成為行業(yè)一大難題,上述不足仍有值得改進(jìn)的地方。
實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型目的在于克服上述已有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低,可靠性 高,且能自適應(yīng)流量快速變化,能夠自適應(yīng)均衡配水的冷卻塔配水裝置。實(shí)用新型另一目的在于提供一種能使各冷卻塔運(yùn)行在高能效,且各塔能效均衡, 冷卻塔群組能效高的冷卻塔群組。實(shí)用新型第一目的實(shí)現(xiàn),主要改進(jìn)是在并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔群組的各冷卻塔配水進(jìn)水 管出水口,增加一個(gè)有豎向槽或豎向有相間孔或槽的進(jìn)水配水筒,造成在配水低額定流量 時(shí),使得管路阻力較小(來(lái)水流量大)的進(jìn)水配水筒水位升高,從而產(chǎn)生水壓勢(shì)能反作用于 進(jìn)水管,促使此塔進(jìn)水阻力增加,根據(jù)連通管平衡原理,達(dá)到向原高進(jìn)水阻力(例如進(jìn)水遠(yuǎn) 端)冷卻塔配水流量加大,使得各冷卻塔進(jìn)水阻力自動(dòng)趨向一致,從而平衡了各并聯(lián)冷卻 塔進(jìn)水配水,克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,解決了并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔長(zhǎng)期存在問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型 目的。具體說(shuō),實(shí)用新型冷卻塔配水裝置,其特征在于所說(shuō)配水裝置為周面有豎向槽和/或 豎向相間孔或槽的進(jìn)水配水筒。實(shí)用新型所說(shuō)帶豎向槽和/或豎向相間孔或槽的進(jìn)水配水調(diào)節(jié)裝置,其原理及作 用是在冷卻塔進(jìn)水出口安裝后,如果進(jìn)水流量增加,便會(huì)造成水位升高,從而產(chǎn)生水壓勢(shì) 能反作用于進(jìn)水管,使得流量減少。這樣在并聯(lián)冷卻塔群間低額定流量配水不均勻時(shí),通過(guò) 此配水筒產(chǎn)生水壓的調(diào)節(jié)作用,促使各冷卻塔進(jìn)水阻力趨向一致,從而達(dá)到平衡各并聯(lián)冷 卻塔進(jìn)水配水。按此原理其結(jié)構(gòu)形式可以有多種,例如單筒周面有豎向槽、周面有豎向相間 出水孔和/或槽結(jié)構(gòu),其中周面相間豎孔和/或槽,或者豎向連續(xù)槽,可以是垂直豎向,也可 以是螺旋豎向;進(jìn)水配水筒還可以是進(jìn)水、出水分開(kāi)的雙筒結(jié)構(gòu),或者進(jìn)水、出水分開(kāi)的內(nèi) 外套筒結(jié)構(gòu)。其中較好為內(nèi)筒上有不同高度出水孔和/或槽的套筒式結(jié)構(gòu)。為提高調(diào)節(jié)靈敏度,進(jìn)水配水筒高度相對(duì)高比低要好,高度高其產(chǎn)生的反作用水 壓勢(shì)能大,調(diào)節(jié)靈敏、空間大,調(diào)節(jié)效果好,試驗(yàn)表明,其中高度較適宜在500-1500mm,如果 在配水管道阻力大時(shí),還可以通過(guò)增加配水筒高度提高調(diào)節(jié)靈敏度。實(shí)用新型第二目的實(shí)現(xiàn),主要是在并聯(lián)各冷卻塔的進(jìn)水管出口安裝有周面有豎向 槽和/或豎向相間孔或槽的進(jìn)水配水筒。從而達(dá)到自動(dòng)均衡并聯(lián)各冷卻塔進(jìn)水配水量,使 各冷卻塔冷卻能效均衡,從而提高并聯(lián)設(shè)置冷卻塔群組的整體能效。此外,為防止冷卻塔群組中冷卻水外溢浪費(fèi)循環(huán)水,或者回水管路進(jìn)空氣,均衡各 冷卻塔接水盤(pán)水位很重要,一種較好是在各冷卻塔接水盤(pán)出水口有能隨水位高低變化同步 調(diào)節(jié)出水流量大小的排水均衡閥,使之能根據(jù)各自接水盤(pán)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)出水量,以均衡各 冷卻塔接水盤(pán)水位,防止出現(xiàn)上述不良現(xiàn)象。根據(jù)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)出水量的均衡閥,其作用是使得在接水盤(pán)水位高,能自動(dòng)調(diào)節(jié) 排水閥開(kāi)啟度加大排水流量,水位低能自動(dòng)減小排水閥開(kāi)啟度減少排水流量,從而達(dá)到并聯(lián)各塔接水盤(pán)能隨水位變化自動(dòng)調(diào)節(jié)排水量,確保并聯(lián)各冷卻塔接水盤(pán)水位趨向相對(duì)一致 (排除塔本身高差不同影響)。根據(jù)前述功能原理,排水均衡閥閥具體結(jié)構(gòu)不限,可以是采 用浮體拉動(dòng)控制閥門(mén)開(kāi)度,也可以是通過(guò)其他方法檢測(cè)水位控制閥門(mén)開(kāi)度,例如電子檢測(cè) 電控閥,其中最為簡(jiǎn)單采用浮體控制閥門(mén)開(kāi)度,例如類(lèi)似水箱進(jìn)水用浮球閥、如浮球拉動(dòng)控 制開(kāi)口球形或半球閥,浮球拉動(dòng)控制閘板閥等。實(shí)用新型冷卻塔配水裝置,及應(yīng)用此裝置于并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),由 于并聯(lián)運(yùn)行各冷卻塔采用此進(jìn)水配水調(diào)節(jié)裝置,使得在配水管路流量相對(duì)較小造成配水不 均衡現(xiàn)象得到克服,例如當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行某一冷卻塔管道阻力相對(duì)較小流量增加,由于出水是 通過(guò)高度方向上孔、槽排出,造成在配水裝置中進(jìn)水與出水流量不完全相等,導(dǎo)致配水裝置 內(nèi)水位上升(根據(jù)來(lái)水流量大小,產(chǎn)生不同壓力),從而增加了水位勢(shì)能壓力,此水位勢(shì)能 壓力反作用于進(jìn)水管路,從而使得因進(jìn)水阻力增加流量降低,根據(jù)連通管壓力平衡原理,增 加了向小流量(高阻力區(qū))的流量,從而解決了在30% 100%流量間各塔間均勻進(jìn)水,從 而達(dá)到均衡各塔配水,實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)冷卻塔機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行時(shí),各塔配水持續(xù)穩(wěn)定,各冷卻塔能 效得到充分發(fā)揮,提高了整體運(yùn)行能效。首創(chuàng)了利用實(shí)用新型進(jìn)水配水調(diào)節(jié)裝置,使進(jìn)水 流量變化轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫ψ兓?,反作用于進(jìn)水管,從而調(diào)節(jié)并達(dá)到平衡各塔進(jìn)水(低流速易平 衡)。此外,在各冷卻塔接水盤(pán)出水口增設(shè)排水隨水位變化調(diào)節(jié)出水流量的調(diào)節(jié)閥,使得能 根據(jù)各冷卻塔接水盤(pán)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)流出水量,均衡了各冷卻塔接水盤(pán)水位,較好解決了因 各塔排水不均衡產(chǎn)生的冷卻水外溢流失或水位過(guò)低排空造成水管進(jìn)空氣影響安全運(yùn)行的 缺陷,即使各塔高低不平也不會(huì)出現(xiàn)前述現(xiàn)象。并且此控制不受塔間距離、數(shù)量限制,大大 降低了為改變此現(xiàn)象的工程造價(jià)。特別是利用浮體拉動(dòng)改變閥開(kāi)口大小的浮體控制閥門(mén), 更是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,動(dòng)作反應(yīng)靈敏可靠,故障率低。實(shí)用新型冷卻塔配水裝置,同樣適用 于單個(gè)冷卻塔進(jìn)水配水。以下結(jié)合若干個(gè)具體實(shí)施例,示例性說(shuō)明及幫助進(jìn)一步理解實(shí)用新型,但實(shí)施例 具體細(xì)節(jié)僅是為了說(shuō)明實(shí)用新型,并不代表實(shí)用新型構(gòu)思下全部技術(shù)方案,因此不應(yīng)理解 為對(duì)實(shí)用新型總的技術(shù)方案限定,一些在技術(shù)人員看來(lái),不偏離實(shí)用新型構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性 增加和/或改動(dòng),例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡(jiǎn)單改變或替換,均屬實(shí)用 新型保護(hù)范圍。
圖1為實(shí)施例1冷卻塔配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實(shí)施例2冷卻塔配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實(shí)施例3冷卻塔配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為實(shí)施例4冷卻塔配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為實(shí)施例5冷卻塔配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為并聯(lián)冷卻塔群組安裝配水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為并聯(lián)冷卻塔群組安裝出水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)均衡閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為均衡閥為浮球閥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 參見(jiàn)圖1,實(shí)用新型冷卻塔配水裝置,有高約1米左右的內(nèi)筒1和外筒3 松套合組成,內(nèi)外筒底部分別有進(jìn)水口 5和出水口 4,內(nèi)筒周面有呈螺旋縱向上升排列的多 個(gè)相間通孔2,通孔總截面積>進(jìn)水管截面。使用時(shí),將內(nèi)筒進(jìn)水端口 5與冷卻塔進(jìn)水管連接。工作原理進(jìn)水首先進(jìn)入內(nèi)筒,然后通過(guò)內(nèi)筒周面上的相間通孔溢出進(jìn)入外筒向 冷卻塔配水,如果進(jìn)水流量大時(shí),則進(jìn)入內(nèi)筒水量增加,由于采用通孔出水,使得部分孔出 水流量總是低于進(jìn)水流量,造成內(nèi)筒水位升高,升高水位產(chǎn)生水壓反作用于進(jìn)水管增加了 進(jìn)水阻力,使得進(jìn)水流量減少。由連通管路壓力平衡原理,增加了向原進(jìn)水阻力相對(duì)大的冷 卻塔配水量,從而使得各冷卻塔進(jìn)水量趨于大致平衡。同時(shí)設(shè)置在內(nèi)筒上的總開(kāi)孔截面> 進(jìn)水截面,因此不會(huì)出現(xiàn)進(jìn)水流量特大時(shí)產(chǎn)生溢出。實(shí)施例2 參見(jiàn)圖2、3,冷卻塔配水裝置,包括一個(gè)封閉筒6,由縱向隔板7分隔成 左進(jìn)水腔、右出水腔,兩腔下端分別有進(jìn)水口 8和出水口 9,縱向隔板上有縱向V形槽10,使 左右腔體連通,V形槽總截面積>進(jìn)水管截面。工作原理基本同例1,當(dāng)左側(cè)進(jìn)水腔進(jìn)水流量大時(shí),進(jìn)水腔出水流量,因V形槽僅 是部分增大,造成左側(cè)水位升高,從而增加了對(duì)進(jìn)水的壓力,導(dǎo)致進(jìn)水阻力增加,降低進(jìn)水流量。實(shí)施例3 參見(jiàn)圖4、5,如實(shí)施例2,冷卻塔配水裝置,包括一個(gè)封閉筒11,由縱向中 間隔板12分隔成左進(jìn)水腔、右出水腔,兩腔下端分別有進(jìn)水口 14. 1和出水口 14. 2,縱向隔 板12上有縱向相間由小至大通孔13,使左右腔體連通,通孔總截面積>進(jìn)水管截面。工作 原理同前述實(shí)施例。實(shí)施例4 參見(jiàn)圖6,冷卻塔配水裝置,由單個(gè)筒體15,周面縱向有出水槽18,底部 有進(jìn)水接口 17,出水槽總截面積>進(jìn)水管截面。工作原理同前述實(shí)施例。實(shí)施例5 參見(jiàn)圖7,冷卻塔配水裝置,包括左右兩個(gè)并列筒體18. 1和18. 2,及下 端的出水口 20和進(jìn)水口 21,兩筒間有縱向相間排列若干連通短管19相連,進(jìn)水筒底部有排 污口 22。連通管總截截面>進(jìn)水管截面。工作原理同前述實(shí)施例。實(shí)施例6 參見(jiàn)圖8,實(shí)用新型冷卻塔群組,包括并聯(lián)運(yùn)行的冷卻塔23. 1和 23. 2 (可以為多個(gè),僅用二個(gè)說(shuō)明),分別有配水總管24和排水總管27連接,其中各塔有二 個(gè)供水分管25. 1和25. 2,其出口端連接有前述實(shí)施例所述冷卻塔配水裝置26. 1和26. 2。實(shí)施例7 參見(jiàn)圖9,如實(shí)施例6,其中各冷卻塔接水盤(pán)A中有能隨水位高低變化同 步調(diào)節(jié)出水流量大小的排水均衡閥28. 1和28. 2,例如浮體帶動(dòng)閥板的調(diào)節(jié)閥,使之能根據(jù) 各自接水盤(pán)水位自動(dòng)調(diào)節(jié)出水量,以均衡各冷卻塔接水盤(pán)水位。實(shí)施例8 參見(jiàn)圖10,如實(shí)施例7,排水均衡閥設(shè)置于冷卻塔接水盤(pán)中,出水端與排 水管27連接,中空球閥體29上有開(kāi)度可調(diào)擺動(dòng)弧形閥板30,擺動(dòng)弧形閥板通過(guò)杠桿32與 浮球31連接,其中浮球高度位置可調(diào)。當(dāng)接水盤(pán)中水位較高時(shí),浮球作用使得閥板30開(kāi)度 變大,排水流量增多,反之相反。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在本專(zhuān)利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下,能夠從本專(zhuān)利公 開(kāi)內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他方法,或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代,以及特征間的相互不同組合,例如冷卻塔配水裝 置具體結(jié)構(gòu)形式的改變,排水均衡閥結(jié)構(gòu)的改變,并聯(lián)冷卻塔數(shù)量的變化,等等的非實(shí)質(zhì)性 改動(dòng),同樣可以被應(yīng)用,都能實(shí)現(xiàn)與上述實(shí)施例基本相同功能和效果,不再一一舉例展開(kāi)細(xì) 說(shuō),均屬于本專(zhuān)利保護(hù)范圍。 為描述上的方便,專(zhuān)利所說(shuō)進(jìn)水、配水為同義語(yǔ)。
權(quán)利要求冷卻塔配水裝置,其特征在于所說(shuō)配水裝置為周面有豎向槽和/或豎向相間孔或槽的進(jìn)水配水筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述冷卻塔配水裝置,其特征在于進(jìn)水配水筒周面豎向槽和/或豎 向相間孔或槽總截面積>進(jìn)水管截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述冷卻塔配水裝置,其特征在于進(jìn)水配水筒高度500-1500mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述冷卻塔配水裝置,其特征在于進(jìn)水配水筒為內(nèi)筒上有不 同高度出水孔和/或槽的套筒式結(jié)構(gòu)。
5.冷卻塔群組,包括并聯(lián)運(yùn)行的多個(gè)冷卻塔,其特征在于各冷卻塔配水管出水口有周 面有豎向槽和/或豎向相間孔或槽的進(jìn)水配水筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述冷卻塔群組,其特征在于進(jìn)水配水筒為內(nèi)筒上有不同高度出水 孔和/或槽的套筒式結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述冷卻塔群組,其特征在于各冷卻塔接水盤(pán)出水口有能隨水 位高低變化同步調(diào)節(jié)出水流量大小的排水均衡閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述冷卻塔群組,其特征在于排水均衡閥為浮體帶動(dòng)閥板閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述冷卻塔群組,其特征在于浮體帶動(dòng)閥板閥,閥體為中空球體或 半球體,與開(kāi)度可調(diào)擺動(dòng)弧形閥板組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種向并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔群各冷卻塔均衡配水的配水裝置及整體能效高的并聯(lián)運(yùn)行冷卻塔群組,其特征是各冷卻塔配水進(jìn)水管出水口加裝有周面有豎向槽或豎向有相間孔或槽的進(jìn)水配水筒,以及各冷卻塔接水盤(pán)出水口加裝有能隨水位高低變化同步調(diào)節(jié)出水流量大小的排水均衡閥??梢院?jiǎn)便實(shí)現(xiàn)各塔配水均衡,以及排水均衡,從而克服了現(xiàn)有技術(shù)因各塔排水不均衡而導(dǎo)致冷卻水的浪費(fèi)或者吸空進(jìn)空氣,影響安全運(yùn)行,以及配水不均衡導(dǎo)致的降低了冷卻塔群組整體效率,造成被冷卻設(shè)備運(yùn)行能耗居高不下的缺陷。
文檔編號(hào)F28C1/00GK201748846SQ201020218270
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者寧尚超, 寧方亮, 張紅星 申請(qǐng)人:無(wú)錫永信能源科技有限公司