一种工厂设备冷却系统的制作方法

本发明属于工厂附属结构技术领域，尤其地是一种工厂设备冷却系统及其控制方式。

背景技术：

工厂常使用冷却塔来进行冷却。冷却塔使用外部冷却水热传导的方式将工厂循环冷却水的温度降低。采用冷却塔的方式进行冷却：需要大量的设备投入和后期维护，例如需要采用换热器以增强热传导，而换热器在一段时间后会发送堵塞造成换热效率下降需要大量维修；热传导的散热效率低，没有对流换热甚至蒸发散热冷却效果好；系统扩展不便，在需要添加新设备时，无法通过简单的功率调节方法增加系统的散热能力。

在选择其它冷却系统方面，CN102410589A、CN102168923A、CN105403071A、CN105431010A、CN105465928A、CN204085238U和CN205316553U，提到了使用喷泉的方式直接将设备冷却水与空气进行换热以获得更大的散热能力并减少设备投入。工厂的冷却方式可以借鉴这种喷泉冷却的方式。然而，为了节能减排，需根据工厂具体情况合理选择设备并控制相关设备以达到资源和能效最大化效果。

技术实现要素：

为解决上述技术问题：本申请提出一种工厂设备冷却系统，包括热水池、冷水池，所述冷水池将热水池包围，所述冷水池包括冷水池温度测量装置、水面高度测量装置，冷水池外部设置雨水收集结构，所述热水池包括热交换装置、热水池温度测量装置，所述冷却系统通过所述热交换装置进行溢流热交换方式和喷淋热交换方式进行冷却。

所述的冷却系统，其中，所述热交换装置包括溢流结构、喷淋头、喷淋泵，所述溢流结构位于所述喷淋头下部。

所述的冷却系统，其中，还包括两路冷却过滤装置、多路内部冷却装置、设置所述冷却过滤装置和内部冷却装置之间的水压表以及水流通管道，所述冷却过滤装置包括冷却水过滤器、冷却水泵、冷却水手动阀门；所述多路内部冷却装置每一路包括设备进水口手动阀门、设备进水口电动阀门、设备内部冷却回路；所述冷水池底部有补水口电动阀门、补水口手动阀门和补水管道。

所述的冷却系统，其中，所述热水池温度测量装置和冷水池温度测量装置测量的温度数据提供溢流热交换方式和/或喷淋热交换方式选择、以及作为喷淋泵功率和补水口电动阀门开合的依据。

所述的冷却系统，其中，所述溢流热交换方式和/或喷淋热交换方式选择的依据为热水池温度测量装置读取的数据，所述喷淋泵功率根据热水池温度测量装置和冷水池温度测量装置测量的温度数据的差值确定。

所述的冷却系统，其中，所述雨水收集结构为斜坡或沟槽。

所述的冷却系统，其中，所述冷水池水面的水面高度测量装置能够产生水池空和水池满的信号，用于控制补水口电动阀门的开合和冷却水泵的启动；所述水压表的测量数据用来确定冷却水泵是否发生故障，提供自动控制系统所需的水压数据。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：通过收集雨水、控制喷淋流量和控制冷却水补充，能有效利用宝贵的水资源；通过温度控制喷淋流量、根据设备冷却需求调节泵的功率，能有效节约用电；冷水池将热水池包围，能降低热水意外伤人的概率；通过温度传感器、压力传感器、池水高度测量装置、泵驱动装置、阀门驱动装置，可以使用工厂的自动化系统对整个冷却系统控制，达到无人值守和节能的效果。

附图说明

图1为本申请工厂设备冷却系统的一种优选的示意图。

图2为本申请一种工厂设备冷却系统的控制流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，为本申请工厂设备冷却系统的示意图，所述冷却系统包含冷却水过滤器1、冷却水泵2、冷却水手动阀门3、水压表4、设备进水口手动阀门5、设备进水口电动阀门6、设备内部冷却回路7、喷淋头8、溢流结构9、水面高度测量装置10、雨水收集结构11、热水池12、冷水池13、喷淋泵14、热水池温度测量装置15、冷水池温度测量装置16、补水口电动阀门17、补水口手动阀门18和必要的管道。

在布置上，热水池12被冷水池13包围，热水池12中安装了喷淋泵14，热水池顶部安装了喷淋头8；热水池12中的水既可以通过喷淋泵14向空中喷射离开热水池12，也可以通过溢流结构9进入冷水池13。

在冷水池13周围，分布了雨水收集结构11；雨水收集结构可以为斜坡或沟槽。在冷水池13底部，有补水管道；补水管道通过补水口电动阀门17和补水口手动阀门18控制。在冷水池水面有水面高度测量装置，在水位低时和水位高时均可以发出信号提示工厂控制系统。

在热水池12和冷水池13中均有温度测量装置，温度测量装置的测量结果提供给工厂控制系统进行工厂设备冷却系统的动作控制。

从冷水池13中引出的冷却水进水管道上，分布了两组进水处理装置，包括冷却水过滤器1、冷却水泵2、冷却水手动阀门3，在进入到设备内部冷却回路7前，管道上有水压表4；通过水压表4可以判断进水处理装置是否正常。

冷却水在进入设备内部冷却回路7前，流经设备进水口手动阀门5、设备进水口电动阀门6。通常情况下，设备进水口电动阀门6控制冷却水管道的通断；故障情况下，关闭进水口手动阀门5，可以对设备进水口电动阀门6和设备内部冷却回路7进行维修。

设备内部冷却回路7的出水口可以与热水池12直接连通，也可以在管道上装手动阀门以单独切断某设备的出水回路。冷却水在经过设备内部冷却回路7后被加热，所以热水池12的水温高于冷水池13的水温。

如图2所示，为本申请提到的工厂设备冷却系统的控制方式，具体方式如下。

冷却水存储在冷水池13中，其水面高度通过水面高度测量装置10进行测量，测量的结果用来控制补水口电动阀门17的开合而对冷水池进行补水。程序控制补水的流程为，开机100后判断冷水池是否为空101，水池不空时转入执行冷却指令；水池空时，打开补水阀门102，达到可用最低水位103时，转入执行冷却指令；补水至水池满104时，关闭补水阀门107，水池未满时，等待105直至水池满。

读取冷却命令106后，分别判断各机是否需冷却108a~n、设置需要冷却的设备发送冷却信号109a~n，然后打开相应的电动阀门110a~n，各设备的阀门打开111a~n后，如1号冷却泵打开116或2号冷却泵启动117后冷却水可以通过冷却水管进入到设备中。

冷却水通过冷却水泵2抽取，冷却水进入冷却水泵2前经过过滤器1，以防止水藻、杂物等进入到冷却水管道中，水压表4测量进入设备前冷却水的压力，控制程序通过水压表4测量值判断水压是否正常118。水压低时触发水压低122报警，此时人工处理关闭1号泵闸阀123，并打开2号泵闸阀124，启动2号泵125。水压正常时或启动2号泵时，根据需要冷却的泵的数量调节泵的功率119。

在冷却过程中，不断读取出水口处温度120，如出水口温度过高，则打开喷淋泵126，并通过读取出水口和进水口温度差127调节喷淋泵的的功率。优选的，根据读取的温度差采用PID算法调节喷淋泵功率128。

在冷却过程中，不断读取入水口处温度112，判断进水口温度是否偏高113，如偏高则发出提醒信号114，等待手动添加冷水115。

本申请的冷却系统，其设备冷却水散热方式为溢流热交换方式和喷淋热交换方式；其冷水、热水位于不同的池中，通过溢流和喷淋的方式进行流动，尤其地其热水池被冷水池包围，以免热水伤人的事件发生；在冷水池中，有测量水位的装置，以确定是否需要补充冷水；在冷水池和热水池中均有温度测量装置，以提供控制喷淋泵开关及流量需要的数据；在冷水池周边，有利于水向冷水池流动的斜坡或水槽，以便收集雨水节约水资源；在设备进水口总管侧，布置了两组抽水泵，可互为备用，以防止单台水泵失效造成工厂停产；在每台设备进水口处，分别布置了手动截止阀和电动截止阀，使用电动截止阀来控制冷却水是否进入设备内部冷却回路，在电动截止阀发生故障时关闭手动截止阀方便在系统不停机的情况下对电动截止阀进行维修；控制程序通过读取设备冷却信号，控制进水口水泵的流量。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：通过收集雨水、控制喷淋流量和控制冷却水补充，能有效利用宝贵的水资源；通过温度控制喷淋流量、根据设备冷却需求调节泵的功率，能有效节约用电；冷水池将热水池包围，能降低热水意外伤人的概率；通过温度传感器、压力传感器、池水高度测量装置、泵驱动装置、阀门驱动装置，可以使用工厂的自动化系统对整个冷却系统控制，达到无人值守和节能的效果。