一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统。

背景技术：

水冷式冷冻机组广泛用于酒店，写字楼，大型公共机构，数据中心等建筑物设施，是各大建筑物设施的中央空调系统的核心部件。水冷式冷冻机主要由包括蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀等四个主要部件构成。水冷式冷冻机组的换热循环包括：闭路冷冻水循环、冷媒循环、开路冷却水循环。换热流程主要包括：室内空气→闭路冷冻水→冷媒→开路冷却水→室外空气；首先是闭路冷冻水吸收室内空气热量，然后在蒸发器中将热量传递给冷媒，再在冷凝器中冷媒将热量传递给开路冷却水，最后在冷却塔中将热量释放到室外。蒸发器和冷凝器的换热效率直接决定了整个水冷机组的换热效率，也直接决定了中央空调的能效。水系统的腐蚀、结垢、微生物问题是影响蒸发器和冷却水的换热效率的主要原因，必须对闭路冷冻水和开路循环冷却水同时进行必要的精确的水处理控制，以防止腐蚀、结垢、微生物问题的发生，确保蒸发器与冷凝器长期保持清洁的换热表面，维持高的换热效率。

目前市场上对于水冷式冷冻机的水处理系统，对开路循环冷却水处理的控制的比较重视且相对较为成熟，而一般认为闭路冷冻水属于封闭的水系统且相对稳定，不排污、不蒸发、水和药剂基本不损失，所以在日常的使用过程中，对闭路冷冻水系统往往是粗放性的处理，往往是一次性的投加化学药品。然而在实际使用过程中，闭路冷冻水系统总是存在不同程度的系统泄漏情况，如果没有实时的监控及应对措施，就会出现水系统ph降低、电导率下降、药剂浓度逐渐降低，腐蚀逐渐严重，总铁升高、浊度逐渐升高的恶劣后果，如果处理不及时，会导致蒸发器发生较严重的沉积问题，严重影响蒸发器的换热效率，降低整个冷冻机的能效。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统，此系统在提供开路冷却水的精确控制的同时，还对闭路冷冻水的进行精确的控制，以解决现有的闭路冷冻水在长期的实际使用过程中由于总是存在的不同程度的系统泄露而诱发的药剂浓度不足、腐蚀加剧，浊度升高、总铁含量高并由此导致的蒸发器换热效率下降，以及冷冻机整体能效下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统，包括开路冷却水循环系统和闭路冷冻水循环系统，还包括开路冷却水处理模块、闭路冷冻水处理模块和中央控制模块；所述开路冷却水处理模块与所述中央控制模块连接；所述闭路冷冻水处理模块与所述中央控制模块连接。

作为发明一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统优选的，所述开路冷却水处理模块包括第一ph监控单元、第一电导率监控单元、第一荧光监控单元、氧化还原电位监控单元、第一腐蚀率监测单元；所述第一ph监控单元用于监控开路冷却水循环系统中循环冷却水的ph值；所述第一电导率监控单元用于监控所述开路冷却水循环系统中的电导率，并根据电导率设定值自动控制所述开路冷却水循环系统的排污以维持冷却水的水质平衡；所述第一荧光监控单元用于监控所述开路循环冷却水中的药剂浓度，所采用的化学药剂中含有一定浓度的荧光示踪剂，通过监测荧光而直接获得药剂浓度的大小。并根据药剂浓度的设定值自动控制冷却水的化学品投加；所述氧化还原电位监控单元用于监控冷却水的氧化还原电位，并根据氧化还原电位控制杀菌剂的投加；所述第一腐蚀率监测单元用于监测所述开路冷却水循环系统中冷却水的碳钢和铜的腐蚀率。

作为发明一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统优选的，所述第一腐蚀率监测单元采用腐蚀挂片和/或腐蚀探头。

作为发明一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统优选的，所述闭路冷冻水处理模块包括第二ph监测单元、第二电导率监测单元、浊度监测单元、第二荧光监控单元、第二腐蚀率监测单元和微生物监控单元；所述第二ph监测单元用于监测所述闭路冷冻水循环系统中闭路冷冻水的ph值；并由此判断冷冻水的水质状态是否稳定；所述第二电导率监测单元用于监测所述闭路冷冻水循环系统中闭路冷冻水的电导率；根据所监测的电导率的变化可判断冷冻水是否稳定以及是否存在泄漏情况；所述浊度监测单元用于监测所述闭路冷冻水循环系统中闭路冷冻水的浊度；基于所测浊度的变化可间接判断冷冻水的腐蚀以及微生物的抑制状态；所述第二荧光监控单元用于监控所述闭路冷冻水循环系统中闭路冷冻水的药剂浓度，以避免水系统因发生异常原因造成药剂浓度下降而导致的各种问题；所述第二腐蚀率监测单元用于监测所述闭路冷冻水循环系统中闭路冷冻水中的碳钢和铜的腐蚀率。所述微生物控制的用于控制杀菌剂的投加以维持系统微生物处于可控状态。

作为发明一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统优选的，所述中央控制模块采用中央plc控制系统；通过所述中央plc控制系统控制所述开路冷却水处理模块处理所述开路冷却水循环系统中的冷却水；通过所述中央plc控制系统控制所述闭路冷冻水处理模块处理所述闭路冷冻水循环系统中的冷冻水。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明兼顾了开路冷却水和闭路冷冻水处理，在提供开路冷却水的精确控制的同时，还对闭路冷却水也实行精确地控制，防止因系统泄漏引起的药剂不足、浊度上升、总铁升高而引起的一系列问题，维持蒸发器清洁的换热表面，确保蒸发器的高换热效率，提升了整个冷冻机能效。解决了因单一的开路循环水处理的控制而忽略闭路冷冻水的精确控制而引起的弊端。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为本发明实施例中开路冷却水处理模块的示意图；

图3为本发明实施例中闭路冷冻水处理模块的示意图；

图4为本发明实施例中开路冷却水循环系统和闭路冷冻水循环系统的示意图；

图中：1、开路冷却水循环系统；2、闭路冷冻水循环系统；3、开路冷却水处理模块；30、第一ph监控单元；31、第一电导率监控单元；32、第一荧光监控单元；33、氧化还原电位监控单元；34、第一腐蚀率监测单元；4、闭路冷冻水处理模块；40、第二ph监测单元；41、第二电导率监测单元；42、浊度监测单元；43、第二荧光监控单元；44、第二腐蚀率监测单元；45、微生物监控单元；5、中央控制模块；60、水箱；61、蒸发器；62、冷凝器；63、压缩机；64、冷却水塔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4所示，本发明提供如下技术方案：一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统，包括开路冷却水循环系统1和闭路冷冻水循环系统2，还包括开路冷却水处理模块3、闭路冷冻水处理模块4和中央控制模块5；所述开路冷却水处理模块3与所述中央控制模块连接；所述闭路冷冻水处理模块4与所述中央控制模块5连接。

值得说明的是，开路冷却水循环系统1包括冷凝器62和冷却水塔64；闭路冷冻水循环系统2包括水箱60和蒸发器61；冷冻水通过水箱60泵入蒸发器61内，与蒸发器61中的冷媒进行换热，冷媒吸热，冷冻水得到降温，达到制冷的效果；冷却水由冷却水塔64泵入冷凝器62内，通过冷凝器62将蒸发器61中吸收的热量连同压缩机63功所转化的热量一起传递给冷却介质带走。

本实施例中，在开路冷却水循环系统1中加入开路冷却水处理模块3，在闭路冷冻水循环系统2中加入闭路冷冻水处理模块4，并且，所述开路冷却水处理模块3和闭路冷冻水处理模块4的输出端与同一中央控制模块5连接，通过中央控制模块5综合控制开路冷却水处理模块3和闭路冷冻水处理模块4对开路冷却水循环系统1中的冷却水以及闭路冷冻水循环系统2中的冷冻水进行处理。

进一步的，所述开路冷却水处理模块3包括第一ph监控单元30、第一电导监控单元31、第一荧光监控单元32、氧化还原电位监控单元33、第一腐蚀率监测单元34；

所述第一ph监控单元30用于监测开路冷却水循环系统1中循环冷却水的ph值；第一ph监控单元30是以电位测定法来测量溶液ph值的，第一ph监控单元30主要测量部件是玻璃电极和参比电极，玻璃电极对ph敏感，而参比电极的电位稳定，将第一ph监控单元30的这两个电极一起放入同一溶液中，就构成了一个原电池，而这个原电池的电位，就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和；

所述第一电导率监控单元31用于监测所述开路冷却水循环系统1中的电导率，并根据电导率设定值自动控制所述开路冷却水循环系统1的排污，维持冷却水系统的水质稳定；本实施例中，预先设定一第一电导率设定值，通过第一电导监控单元31监测开路冷却水循环系统1中的电导率，并将所测电导率实施反馈至中央控制模块5，当第一电导监控单元31所测电导率数值大于所述第一电导率设定值时，则说明水质不符设定标准，通过中央控制模块5控制水处理模块进行排污，维持水质的稳定，提升水质。

所述第一荧光监控单元32用于监控所述开路循环冷却水中的药剂浓度，并根据药剂浓度的设定值自动控制冷却水的化学品投加；所述氧化还原电位监控单元33用于监控冷却水的氧化还原电位，并根据氧化还原电位控制杀菌剂的投加；所述第一腐蚀率监测单元34用于监测所述开路冷却水循环系统1中冷却水的碳钢和铜的腐蚀率。

更进一步的，所述第一腐蚀率监测单元34采用腐蚀挂片和/或腐蚀探头，值得说明的是，所述第一腐蚀率监测单元34既可以采用腐蚀挂片，也可以采用腐蚀探头，还可以同时采用腐蚀挂片和腐蚀探头，通过腐蚀探头监测实时腐蚀率，采用腐蚀挂片测出来一段时间内的宏观腐蚀率。

具体的，还包括腐蚀挂片架和腐蚀探头架，所述腐蚀挂片架用于安装所述腐蚀挂片，所述腐蚀探头架用于安装腐蚀探头。

值得说明的是，所述闭路冷冻水处理模块4包括第二ph监测单元40、第二电导率监测单元41、浊度监测单元42、第二荧光监控单元43、第二腐蚀率监测单元44和微生物监控单元45，微生物监控单元45用于定时向冷冻水中系统中投放杀菌剂以控制微生物处于可控状态；所述第二ph监测单元40用于监测所述闭路冷冻水循环系统2中闭路冷冻水的ph值；第二ph监测单元40是以电位测定法来测量溶液ph值的，第二ph监测单元40主要测量部件是玻璃电极和参比电极，玻璃电极对ph敏感，而参比电极的电位稳定，将第二ph监测单元40的这两个电极一起放入同一溶液中，就构成了一个原电池，而这个原电池的电位，就是这玻璃电极和参比电极电位的代数和；所述第二电导率监测单元41用于监测所述闭路冷冻水循环系统2中闭路冷冻水的电导率，电导率的变化一定程度可以间接反映冷冻水系统的泄露情况，泄露的越多，药剂也相应的流失越多；所述浊度监测单元42用于监测所述闭路冷冻水循环系统2中闭路冷冻水的浊度，浊度的高低可以反映冷冻水的污染程度，尤其药剂浓度降低后，腐蚀抑制能力下降，腐蚀会明显加剧、总铁可能逐渐升高，冷冻水的浊度会随之逐渐上升，腐蚀产物可能会在换热器表面发生沉积，降低换热效率；同时如果水系统因微生物控制不当而导致微生物污染，也会导致浊度上升，也可能在换热器发生沉积并引起换热效率下降等恶劣后果；但现有技术中基本没有对冷冻水进行监控，更不能监测冷冻水的污染程度；所述第二荧光监控单元43用于监控所述闭路冷冻水循环系统2中闭路冷冻水的药剂浓度，可以有效的保证冷冻水处于可控状态；所述第二腐蚀率监测单元44用于监测所述闭路冷冻水循环系统2中闭路冷冻水中的碳钢和铜的腐蚀率。

进一步的，所述中央控制模块5采用中央plc控制系统；通过所述中央plc控制系统控制所述开路冷却水处理模块3处理所述开路冷却水循环系统1中的冷却水；通过所述中央plc控制系统控制所述闭路冷冻水处理模块4处理所述闭路冷冻水循环系统2中的冷冻水。

本发明提供的一种综合型水冷式冷冻机水处理控制系统，兼顾了开路冷却水和闭路冷冻水处理，解决因单一的开路循环水处理的控制引起的弊端；在控制开路冷却水的同时，对闭路冷却水实行精确地控制，防止因系统泄漏引起的药剂不足，总铁高等一系列问题，维持蒸发器换热效率，提升整个冷冻机能效。

本发明在开路冷却水循环系统中加入开路冷却水处理模块，在闭路冷冻水循环系统中加入闭路冷冻水处理模块，并且，所述开路冷却水处理模块和闭路冷冻水处理模块的输出端与同一中央控制模块连接，通过中央控制模块综合控制开路冷却水处理模块和闭路冷冻水处理模块对开路冷却水循环系统中的冷却水以及闭路冷冻水循环系统中的冷冻水同时进行精确控制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。