蒸发式冷凝设备的排污换水控制方法与流程

本发明涉及换热设备，具体涉及蒸发式换热设备的冷却水换水控制方法。

背景技术：

由于蒸发式冷凝器的冷却水在循环工作过程中不断蒸发，在带走热量，实现冷却换热；但同时由于冷却水的不断蒸发，冷却水中的钙镁离子会残留，积累后形成污垢，污垢附在冷凝器上会影响换热效率。因此，及时对设备内的冷却水进行换水，是保障设备换热效率的重要手段，然而，太频繁的换水将导致成本增加和水资源浪费，因此，合理控制换水是关键的技术要求。

现有蒸发式冷凝设备(例如蒸发式空调机组)，其排污换水控制方式为通过人工手动控制排污阀及补水阀，从而达到更换冷却水的目的。这种方式的缺点有：(1)无法自主运作，需人工手动控制，增加工作量；(2)人工监控，容易出现监控失误而忘记换水的情况；(3)人工手动换水一般都是单纯的把污水排出、把净水放入，这样的方式难以清除已形成的污垢；(4)存在随意性，无法对设备内冷却水情况进行把握，只能依赖技术人员的经验决定换水时间，未能更大限度地提高设备的工作效率。

技术实现要素：

针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种可以无需人工干预的、有效避免污垢形成的蒸发式换热设备的冷却水换水控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，蒸发式冷凝设备的排污换水控制方法，包括如下步骤：

S1：接收传感信息，判断传感信息运算结果是否满足换水动作执行条件，若是则执行步骤S2，否则返回步骤S1；

S2：顺序执行如下步骤：

S21：控制排污阀打开，保持补水阀关闭；

S22：控制补水阀打开，保持排污阀打开；

S23：控制排污阀关闭，保持补水阀打开；

S25：关闭补水阀，控制机组进入待机或停机状态。

这样的方式保证执行换水的计划性和方便性，避免了工作人员手动换水，提高效率，同时又避免工作人员忘记而没有换水的情况。

进一步的技术方案为，在步骤S23与步骤S25之间还包括步骤S24，所述步骤S24的换水动作结束条件具体为步骤S23执行的持续时间达到预设补水时间，或步骤S23执行期间低水位开关持续输出有效信号的时间达到预设开关持续时间，或高水位开关输出有效信号。

进一步的技术方案为，所述步骤S1中，换水动作执行条件为以下条件的一个或多个：1)压缩机累计开启时间达到预设压缩机工作时间；2)冷却水泵累计开启时间达到预设水泵工作时间；3)冷却水温度累计时间达到预设水温时间；4)机组自然计时累计时间达到预设自然时间；5)冷凝压力达到阈值压力的累计时间，达到预设压力累计时间；且满足其中一个条件即为满足换水动作执行条件；

所述步骤S2还包括对传感信息运算结果进行清零的步骤。

这样的方案使多种条件同时控制换水，更具备灵活性和稳定性，提高换水的智能化控制能力。

再进一步的技术方案为，所述步骤S1中，判断是否满足条件3)具体为：设定低温阈值和高温阈值、低温时间系数和高温时间系数，接收冷却水温度的传感信息，当冷却水温度低于低温阈值时，计算其持续时间并乘以低温时间系数得出为低温累计时间，当冷却水温度在低温阈值与高温阈值之间时，计算其持续时间得出为常温累计时间，当冷却水温度高于高温阈值时，计算其持续时间并乘以高温时间系数得出为高温累计时间，低温累计时间、常温累计时间和高温累计时间三者之和等于预设水温时间时，即为满足条件3)。

不同温度的冷却水蒸发速度，以不同水温范围计算不同时间条件，更有利于换水时效的自动控制，避免浪费。

优选地，所述低温阈值为24℃，低温时间系数为0.7；所述高温阈值为32℃，高温系数为1.2。

再进一步的技术方案为，所述步骤S2中，还包括判断设备是否处于待机或停机状态的步骤，若设备已处于待机或停机状态，则开始执行步骤S21；否则，等待设备待机或停机后，再执行步骤S21。这样的方式避免影相设备正常运行。

进一步的技术方案为，所述步骤S22的持续时间为90分钟以内。

本发明的蒸发式冷凝设备的排污换水控制方法能实现自动控制换水，减少人工工作量，同时能有效减少冷却水的污垢度，提高设备的换热效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明蒸发式冷凝设备的结构示意图；

图2是本发明蒸发式冷凝设备的排污换水控制方法的控制流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

如图1所示，本发明的蒸发式冷凝设备的排污换水控制方法，应用于蒸发式冷凝设备，该设备包括用于储存循环冷却水的冷却水集水装置1。该冷却水集水装置1设有补水阀11和排污阀12，补水阀11打开时，外界的干净的冷却水注入冷却水集水装置1中；排污阀12打开时，冷却水集水装置1内的冷却水从排污阀12向外流出。冷却水集水装置1设有各种传感器，可以为温度传感器21、水位传感器22(高水位开关、低水位开关等)、压力计23、计时器等，用以测量冷却水的状况。本发明的控制方法，由控制系统2实现，如图2所示，本方法包括如下步骤：

S1：接收传感信息，判断传感信息运算结果是否满足换水动作执行条件，若是则执行步骤S2，否则返回步骤S1。对于读取到的传感信息，例如冷却水的温度、冷凝压力、计时信息等，进行运算匹配，具体地，本实施例中，换水动作执行条件为以下条件的一个或多个，满足其中之一为满足换水动作执行条件：

1)压缩机累计开启时间达到预设压缩机工作时间；即预先设定一个压缩机工作时间界限(即所述预设压缩机工作时间)，读取压缩机是否开启的信息以及计时信息作为传感信息，计算压缩机开启的累计时间，当该压缩机累计开启时间大于等于预先设定的时间时，为满足条件；压缩机累计工作时间越长，冷却水变污的程度越大，设定压缩机的工作时间界限为换水的参考条件，能有效保障冷却水的清洁度；

2)冷却水泵累计开启时间达到预设水泵工作时间；即预先设定一个冷却水泵工作时间界限(即所述预设水泵工作时间)，读取冷却水泵是否开启的信息以及计时信息作为传感信息，计算冷却水泵开启的累计时间，当该冷却水泵累计 开始时间大于等于预设水泵工作时间时，为满足条件；冷却水泵的累计工作时间越长，则冷却水的循环次数越多，蒸发形成水垢的可能性越大，以冷却水泵的累计工作时间为换水参考条件，能有效保障冷却水的清洁度。

3)冷却水温度累计时间达到预设水温时间；即预设一个时间界限(预设水温时间)，读取冷却水温度信息、计时信息为传感信息。计算方式可以为当冷却水温度达到一个设定温度后，计算此状态的累计时间，当累计时间达到该时间界限满足条件。考虑到不同水温的情况下，冷却水的蒸发情况不一样，本实施例中，更进一步地采用如下计算方式，设定低温阈值和高温阈值、低温时间系数和高温时间系数，接收冷却水温度的传感信息，当冷却水温度低于低温阈值时，计算其持续时间并乘以低温时间系数得出为低温累计时间，当冷却水温度在低温阈值与高温阈值之间时，计算其持续时间得出为常温累计时间，当冷却水温度高于高温阈值时，计算其持续时间并乘以高温时间系数得出为高温累计时间，低温累计时间、常温累计时间和高温累计时间三者之和等于预设水温时间时，即为满足条件3)；更进一步地，本实施例中，所述低温阈值为24℃，低温时间系数为0.7；所述高温阈值为32℃，高温系数为1.2。冷却水蒸发越多，则水中的钙镁离子浓度越高，水垢的形成越容易，以水温累计时间作为换水参考条件，有效降低冷却水中钙镁离子的积累。

4)机组自然计时累计时间达到预设自然时间；即不含其他条件的自然计时，即使机组不工作，冷却水静置在冷却水集水装置1中，水中的杂质依然会积累和沉淀，同样会形成水垢；因此以自然计时作为换水参考条件，有助于降低水垢形成的可能性。

5)冷凝压力达到阈值压力的累计时间，达到预设压力累计时间；即预设一个时间界限(压力累计时间)，读取机组的冷凝压力、计时信息为传感信息，当冷凝压力达到阈值时，计算累计时间。

同时计算以上五个条件，从多维度保证可以及时进行换水，避免单一条件下可能滞后了换水时间，而导致冷却水换热效率不能得到有效保障的问题。

S2：执行换水动作，对传感信息运算结果进行清零，简单地，可以直接只对各个计时信息进行清零即可；具体地，换水动作为顺序执行如下步骤：

S21：控制排污阀12打开，保持补水阀11关闭；此过程为单纯的排水过程，把冷却水集水装置1中的污水排出；

S22：控制补水阀11打开，保持排污阀12打开；此过程同时对冷却水集水装置1进行补水和排水；在步骤S21中，即使把污水全部排出，仍有一定量的钙镁离子沉淀物会附着于冷却水集水装置1的内部；同时补水和排水有效对冷却水集水装置1的内部进行冲刷，冲走附着物，避免新加入的干净冷却水也存在较多杂质，影响换热效率。优选地，步骤S22的持续时间为90分钟以内，持续时间越长则冲刷时间越长，冲走附着物的效果越好，但水资源浪费更多；90分钟以内的冲刷，有效平衡水资源成本和冲刷效果；

S23：控制排污阀12关闭，保持补水阀11打开；冲刷完后进行单纯补水过 程，使冷却水补充；

S24：判断是否满足换水动作结束条件，若是则执行S25，否则返回S23。具体地，本实施例中，所述换水动作结束条件具体可以为步骤S23执行的持续时间达到预设补水时间；或步骤S23执行期间低水位开关持续输出有效信号的时间达到预设开关持续时间，当水位到达低水位线时，低水位开关会进入常闭状态，输出有效信号；或高水位开关输出有效信号，高水位开关输出有效信号表示水量已到达高水位。这样表明冷却水补满或应当补满，其中，所述的有效信号根据不同类型的传感器有不同的形式，例如浮球型的水位开关，在水位达到浮球位置时，可能会由于水面的波动导致信号在“闭合”、“断开”状态之间跳动，因此，可把跳动状态视为持续输出有效信号的时间，也可以选取信号稳定“闭合”后为持续输出有效信号的时间；其他类型的水位开关若不受水面波动影响，则可直接取输出信号的持续时间为有效信号输出的时间。预设补水时间、预设开关持续时间可根据不同设备的容积而定。这样的判断条件能有效避免浪费的形成，增强自动化控制效果。

S25：关闭补水阀11，控制机组进入待机或停机状态。

本步骤S2中，对传感信息运算结果进行清零的步骤可以在执行步骤S21之前，也可以在步骤S25之后，只需保证在开始下一换水周期之前，清空传感信息即可；优选可在执行完步骤S25之后进行清零，这样可以直接开始重新计时，简化步骤。

进一步地，为避免影响机组设备的正常运作，所述步骤S2中，还包括判断设备是否处于待机或停机状态的步骤，若设备已处于待机或停机状态，则开始执行步骤S21；否则，等待设备待机或停机后，再执行步骤S21。在机组运行期间满足了换水执行条件的情况下，若马上执行换水动作，使冷却水排出，将会导致机组运作不正常；增加判断是否待机或停机状态的步骤，可避免影响正常运作的情况。更进一步地，为避免机组设备一直持续工作，使换水一直无法执行的情况，可对机组运行时间作进一步设定，当机组持续运行一定时间后，强制其进入待机或停机状态。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。