专利名称：一种工业循环冷却水冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水冷却领域，具体涉及一种工业循环冷却水冷却装置，适用于工业水的冷却。
背景技术：
工业循环冷却水冷却是保证生产设备正常运行的重要环节。小型电站及轻工行业仍需消耗相当数量的冷却水资源，我国是一个缺水大国，工业设备的冷却原则上不采用开式冷却系统，多采用循环冷却系统。而在冷却构筑物中多采用湿式冷却塔。目前，湿式冷却塔国内外取得的相关研究成果主要有以下二种1.自然通风冷却塔钢筋混凝土双曲线冷却塔，本身不需要电力，运行费用低，冷却效果受风的影响小，风吹损失小，效果稳定，大中型热电站应用较多。缺点是占地面积大，投资较高，容易出现筒壁渗漏和冻融剥离，混凝土保护层脱落，冬季修复工作比较复杂，易降低投资效益，在高温高湿低气压地区以及冷却水温较小时，冷却较差。2.机力通风冷却塔是水与空气直接接触进行热交换的一种设备，它是一种在塔内通过布水系统将热水喷洒成水滴或水膜状，水在填料中从上向下流动，空气在填料中由下向上或水平方向流动，利用水的蒸发及冷空气和热水的热传递带走水中废热的设备，具体分横流塔、逆流塔、混流塔三种，小型电站及轻工行业应用较多。缺点是耗电，机械设备维护较复杂，需定期更换填料，噪声较大。
实用新型内容本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种工业循环冷却水冷却装置，使工业循环冷却水在自然条件满足的情况下进行自然通风冷却，在自然通风冷却不能满足出水温度的情况下通过温度控制开关同时进行机力通风冷却，以提高生产工作效率。系统简单、施工方便、占地少、整体造价低、维修少、运行经济；对环境噪声大大降低 ’节约水源；节约电力。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现一种工业循环冷却水冷却装置，包括冷却水塔，还包括循环给水装置、设置在冷却水塔顶部用于给冷却水塔降温的风机装置、设置在冷却水塔底部的集水池和设置在冷却水塔内部的喷雾装置，集水池上设置有补水入口和循环冷却水出口，喷雾装置上设置有循环冷却水进口，循环冷却水出口通过循环给水装置将集水池内的工业水传送到循环冷却水进□。 如上所述的风机装置包括风筒、设置在风筒内的风机和设置在风筒内并与风机连接的电动机执行机构。如上所述的循环给水装置包括循环水泵和换热器，换热器包括冷却水进口和冷却水出口，所述的循环冷却水出口通过第一蝶阀与循环水泵连接，循环水泵通过依次连接的止回阀和第二蝶阀与冷却水进口连接，冷却水出口通过第三蝶阀与循环冷却水进口连接。如上所述的喷雾装置包括钢筋混凝土框架和设置在钢筋混凝土框架上的喷雾件，喷雾件包括循环冷却水管和至少一个与循环冷却水管连通的配水管，所述的循环冷却水进口设置在循环冷却水管上，配水管上设置有螺纹短管，螺纹短管上设置有螺旋喷雾头。一种工业循环冷却水冷却装置，还包括用于控制补水入口流量的调节阀、用于检测集水池液位的液位变送器、用于检测循环冷却水出口排出的工业水的温度的温度传感器、用于控制循环水泵的变频电机和用于检测循环冷却水进口处水压的压力变送器；还包括分别与调节阀和液位变送器连接的液位显示及控制单元，分别与电动机执行机构和温度传感器连接的温度显示及控制单元，分别与压力变送器和变频电机连接的压力显示及控制单元。如上所述的风筒下方设置有用于收集螺旋喷雾头的喷雾水的收水器；冷却水塔的塔壁设置有与塔外连通的玻璃钢通风百叶围护。本实用新型与现有技术相比，具有以下优点1、螺旋喷头雾化阻力系数小、冷却效果好、不易堵塞、耐磨耐腐蚀、安装使用方便；2、冷却装置不需填料筛网，整体造价低、占地小、维修少、经济实用；3、其收水效率高、通风阻力小、节约水源；4、通过冷却塔出水温度要求可设置成自动或手动遥控控制，通过温度反馈启动运行，达到要求后自动停机，无需专人控制，便于维护，节约电力；5、冷却塔内以螺旋喷头雾化降温为主，风机为辅，对环境噪声大大降低。本实用新型装置采用螺旋喷头喷雾自然冷却与机力通风冷却相结合，自动化程度高，提高了生产工作效率。不仅降低了 24小时长期使用机力通风冷却带来的高能耗，而且降低了 24小时长期使用机力通风冷却风机及电机产生的噪音，取消了传统的冷却塔内填料筛网，节约了水资源，改善了环境。
图1为本实用新型的结构图；图2为PLC控制装置的连接图；图3为风机装置的俯视结构图；图4为喷雾装置的结构图。图中1、冷却水塔；1-1、补水入口 ；1_2、循环冷却水出口，1-3、排污口 ；1_4、溢流口 ；1_5、循环冷却水进口 ；1_6、液位计显示接口 ；1_7、配水管；1-8、螺纹短管；1_9、螺旋喷雾头；1_10、风机；1_11、电动机执行机构；1_12、风筒；1_13、收水器；1_14、玻璃钢通风百叶围护；1-15、钢筋混凝土框架；1-16、集水池；2、循环水泵；2-1、变频电机；3、换热器；3_1、冷却水进口 ；3-2、冷却水出口 ；4、工业补水管；5、循环冷却水管；6、溢流管；7、排污；8、调节阀；9、截止阀；10-1、第一蝶阀；10-2、第二蝶阀；10-3、第三蝶阀；11_1、第一可挠曲橡胶接头；11_2、第二可挠曲橡胶接头；12、变径管；13、止回阀；14、压力表；15、温度表；16_1、液位变送器；16-2、温度传感器；16-3、压力变送器；17、PLC控制装置；17_1、液位显示及控制单元；17-2、温度显示及控制单元；17-3、压力显示及控制单元。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细描述。实施例1如图1所示，一种工业循环冷却水冷却装置，包括冷却水塔1，还包括循环给水装置、设置在冷却水塔I顶部用于给冷却水塔I降温的风机装置、设置在冷却水塔I底部的集水池1-16和设置在冷却水塔I内部的喷雾装置，集水池1-16上设置有补水入口 1-1和循环冷却水出口 1-2，喷雾装置上设置有循环冷却水进口 1-5，循环冷却水出口 1-2通过循环给水装置将集水池1-16内的工业水传送到循环冷却水进口 1-5。风机装置包括风筒1-12、设置在风筒1-12内的风机1-10和设置在风筒1_12内并与风机1-10连接的电动机执行机构1-11。循环给水装置包括循环水泵2和换热器3，换热器3包括冷却水进口 3-1和冷却 水出口 3-2，所述的循环冷却水出口 1-2通过第一蝶阀10-1与循环水泵2连接，循环水泵2通过依次连接的止回阀13和第二蝶阀10-2与冷却水进口 3-1连接，冷却水出口 3-2通过第三蝶阀10-3与循环冷却水进口 1-5连接。喷雾装置包括钢筋混凝土框架1-15和设置在钢筋混凝土框架1-15上的喷雾件，喷雾件包括循环冷却水管和至少一个与循环冷却水管连通的配水管1-7，所述的循环冷却水进口 1-5设置在循环冷却水管上，配水管1-7上设置有螺纹短管1-8，螺纹短管1-8上设置有螺旋喷雾头1-9。一种工业循环冷却水冷却装置，还包括用于控制补水入口 1-1流量的调节阀8、用于检测集水池1-16液位的液位变送器16-1、用于检测循环冷却水出口 1-2排出的工业水的温度的温度传感器16-2、用于控制循环水泵2的变频电机2-1和用于检测循环冷却水进口1-5处水压的压力变送器16-3 ;还包括分别与调节阀8和液位变送器16-1连接的液位显示及控制单元17-1，分别与电动机执行机构1-11和温度传感器16-2连接的温度显示及控制单元17-2，分别与压力变送器16-3和变频电机2-1连接的压力显示及控制单元17-3。风筒1-12下方设置有用于收集螺旋喷雾头1-9的喷雾水的收水器1-13 ;冷却水塔I的塔壁设置有与塔外连通的玻璃钢通风百叶围护1-14。开机时，首先通过补水入口 1-1输入已处理好的工业水作为循环冷却水，通过液位显示及控制单元17-2、液位变送器16-1和调节阀8控制补水入口 1-1的入水量，显示并控制集水池1-16达到正常液位。启动循环水泵2，从冷却水塔I的循环冷却水出口 1-2将循环冷却水依次经过循环冷却水管5、温度传感器16-2、第一蝶阀10-1、第一可挠曲橡胶接头11-1、变径管12、循环水泵2、变径管12、压力表14、第二可挠曲橡胶接头11_2、止回阀13、第二蝶阀10-2和温度表15传送到换热器3的冷却水进口 3-1，换热器3的冷却水出口3-2通过循环冷却水管5、第三蝶阀10-3、温度表15、压力变送器16-3连接到循环冷却水进口 1-5，以保证螺旋喷雾头出口压力为O. Γ0. 15MPa ;调整螺旋喷雾头1_9的角度范围为30度-170度；通过螺旋喷雾头1-9进行雾化的雾化水滴与进塔冷空气在雾化状态条件下进行热交换，作为优选方案，玻璃钢通风百叶围护1-14设置在冷却水塔I中部四周的塔壁，玻璃钢通风百叶围护1-14可调整通风角度以保证雾化水滴与进塔冷空气在雾化状态条件下快速冷却；设置在螺旋喷雾头1-9上部及风筒1-12下部的偏峰型收水器1-13可收集喷雾头1-9喷雾水，飘水量小于O. 01%。冷却水回落至集水池1-16，完成循环冷却整个过程可达到预期的降温效果。PLC控制装置17由液位显示及控制单元17-1、温度显示及控制单元17_2、压力显示及控制单元17-3组成；通过液位变送器16-1检测冷却水塔I集水池1-16的液位((200mm)，信号由电缆反馈给液位显示及控制单元17-1，经液位显示及控制单元17-1运算后输出控制信号来调节阀8的执行机构，通过控制调节阀8的开度，控制流经补水入口 1-1的补水量以保证集水池1-16的液位在正常高度。集水池1-16的液位高度值在液位显示及控制单元17-1上
显不O 通过循环冷却水出口 1-2处的温度传感器16-2检测散热后的循环冷却水水温，信号由电缆反馈给温度显示及控制单元17-2，经温度显示及控制单元17-2运算后输出控制信号至风机1-10上的电动机执行机构1-11，通过打开风机1-10散热，以保证换热后的循环冷却水水温不高于33摄氏度。换热后循环冷却水的水温数值在温度显示及控制单元17-2显不O通过压力变送器16-3检测循环冷却水进口 1-5处的循环冷却水的压力(O. Γ0. 15MPa)，信号由电缆反馈给压力显示及控制单元17-3，经压力显示及控制单元17-3运算后输出控制信号至变频电机2-1，通过调节变频电机2-1的转速，控制循环水泵2的出口扬程以保证循环冷却水进口 1-5处循环冷却水压力为O. Γ0. 15MPa,循环冷却水进口 1-5处循环冷却水压力数值在压力显示及控制单元17-3显示。本装置按单塔80(Tl200mVh的水量决定循环冷却水进口 1_5和循环冷却水出口 1-2的直径相同都在DN32(TDN400之间，流量范围在2m/s 3m/s之间。配水管1-7直径在DN15(TDN250之间，选标准管径。当选用多根配水管1-7时，设置在中间的配水管1-7的直径在DN125 DN150之间，
选标准管径。螺纹短管1-8直径在DN15 DN18之间，选标准管径。螺旋喷雾头1-9直径在DN15 DN18之间，选标准管径。单个螺旋喷雾头1-9布水量为8 10m3/h,单塔布置10(Tl20只不锈钢316L螺旋喷雾头1-9即可。螺旋喷雾头1-9是一种实心锥形螺旋射流元件，喷流角度范围可调范围为30度"170度；在O. Γ0. 150MPa压强下，液体流率范围为8 10m3/h ;液体通过与连续变小的螺旋面相切和碰撞后，变成微小的液珠喷出而形成雾状；喷头流道畅通无阻塞，雾化水滴与玻璃钢通风百叶围护结构进塔冷空气在雾化状态条件下进行热交换，达到预期的降温效果。本装置保证螺旋喷雾头1-9出口压力(O. Γ0. 150MPa)平衡(设计工况大气压力P=L O X IO5Pa)，取消传统冷却塔填料装置，采用150-45偏峰型收水器，收水效果显著，飘水量小于O. 01%，可忽略不计，这样大大减少了循环冷却水补充。机力通风冷却蒸发损失占总循环冷却水量的1. 72%，本装置的冷却过程与机力通风冷却法相比，按80(Tl200mVh循环冷却水量计年可节约清水80(Tl200mVhX 12X330天X1. 72% =54489 81734m3/年。造纸厂一般自备电站循环冷却水量需240(T3600mVh，就这一项可节约补水16. 3^24. 5万立方米/年。当以上自然通风冷却过程中循环冷却水出水温度达不到要求时(设计工况空气干球温度0 =31. 5摄氏度，空气湿球温度t=28摄氏度，进塔水温tl=42摄氏度，出塔水温t2=32摄氏度，Λ t=10摄氏度)通过出水温度传感器16-2控制风机1_10启动进行机力通风冷却，自然通风冷却与机力通风冷却同时进行，当出水温度达到要求时温度传感器控制排风机电机自动停止，节能效果明显。改进后装置按风机1-10消耗功率O. 06、. 075KW / m3循环冷却水量计，年可节约电量0. 06 O. 075KW / m3X IOOOmVhX 12X 330 天=237600^297000KW /年。造纸厂一般自备电站循环冷却水量需240(T3600m3/h，就这一项可节约电量71. 28 85. 536万KW /年。本装置晚上自然通风效果好，风机不启动，无机械动力噪声产生，白天气温较低也可少开风机，此时噪声下降20dB (A)以上，噪声低、环保效果好。本装置冷却水塔的底部集水池1-16上设置有调节阀8，与液位变送器16-1通过 电缆连接至液位显示及控制单元17-1，随时可补充满足循环水质要求的工业水(悬浮物(20mg/L, PH=7. 2 9. 20)，以保证冷却水塔底部集水池的液位。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种工业循环冷却水冷却装置，包括冷却水塔(I)，其特征在于还包括循环给水装置、设置在冷却水塔(I)顶部用于给冷却水塔(I)降温的风机装置、设置在冷却水塔(I)底部的集水池(1-16)和设置在冷却水塔(I)内部的喷雾装置，集水池(1-16)上设置有补水入口(1-1)和循环冷却水出口(1-2)，喷雾装置上设置有循环冷却水进口(1-5)，循环冷却水出口(1-2)通过循环给水装置将集水池(1-16)内的工业水传送到循环冷却水进口(1-5)。
2.根据权利要求1所述的一种工业循环冷却水冷却装置，其特征在于所述的风机装置包括风筒(1-12)、设置在风筒(1-12)内的风机(1-10)和设置在风筒(1-12)内并与风机(1-10)连接的电动机执行机构(1-11)。
3.根据权利要求2所述的一种工业循环冷却水冷却装置，其特征在于所述的循环给水装置包括循环水泵(2)和换热器(3)，换热器(3)包括冷却水进口(3-1)和冷却水出口(3-2)，所述的循环冷却水出口(1-2)通过第一蝶阀(10-1)与循环水泵(2)连接，循环水泵(2)通过依次连接的止回阀(13)和第二蝶阀(10-2)与冷却水进口(3-1)连接，冷却水出口(3-2)通过第三蝶阀(10-3)与循环冷却水进口(1-5)连接。
4.根据权利要求3所述的一种工业循环冷却水冷却装置，其特征在于所述的喷雾装置包括钢筋混凝土框架(1-15)和设置在钢筋混凝土框架(1-15)上的喷雾件，喷雾件包括循环冷却水管和至少一个与循环冷却水管连通的配水管(1-7)，所述的循环冷却水进口(1-5)设置在循环冷却水管上，配水管(1-7)上设置有螺纹短管(1-8)，螺纹短管(1-8)上设置有螺旋喷雾头(1-9)。
5.根据权利要求4所述的一种工业循环冷却水冷却装置，其特征在于还包括用于控制补水入口(1-1)流量的调节阀(8)、用于检测集水池(1-16)液位的液位变送器(16-1)、用于检测循环冷却水出口( 1-2)排出的工业水的温度的温度传感器(16-2)、用于控制循环水泵(2)的变频电机(2-1)和用于检测循环冷却水进口(1-5)处水压的压力变送器(16-3)；还包括分别与调节阀(8)和液位变送器(16-1)连接的液位显示及控制单元(17-1),分别与电动机执行机构(1-11)和温度传感器(16-2)连接的温度显示及控制单元(17-2)，分别与压力变送器(16-3)和变频电机(2-1)连接的压力显示及控制单元(17-3)。
6.根据权利要求5所述的一种工业循环冷却水冷却装置，其特征在于所述的风筒(1-12)下方设置有用于收集螺旋喷雾头(1-9)的喷雾水的收水器(1-13);冷却水塔(I)的塔壁设置有与塔外连通的玻璃钢通风百叶围护(1-14)。
专利摘要本实用新型公开了一种工业循环冷却水冷却装置，包括冷却水塔，还包括循环给水装置、设置在冷却水塔顶部用于给冷却水塔降温的风机装置、设置在冷却水塔底部的集水池和设置在冷却水塔内部的喷雾装置，集水池上设置有补水入口和循环冷却水出口，喷雾装置上设置有循环冷却水进口，循环冷却水出口通过循环给水装置将集水池内的工业水传送到循环冷却水进口。使工业循环冷却水在自然条件满足的情况下进行自然通风冷却，在自然通风冷却不能满足出水温度的情况下通过温度控制开关同时进行机力通风冷却，以提高生产工作效率。系统简单、施工方便、占地少、整体造价低、维修少、运行经济；对环境噪声大大降低；节约水源；节约电力。
文档编号F28F25/06GK202853420SQ20122054062
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者熊术娥 申请人:中国轻工业武汉设计工程有限责任公司