专利名称：冷却塔效能测试装置及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却塔效能测试装置及测试方法。
背景技术：
目前根据GB7190-1997，评价一个冷却塔性能指标有2点——冷却数(热力性能)和风机耗电比。冷却数计算采用辛普逊积分法(中小型塔)、切比雪夫积分法(大型塔)、简便热力性能测试法(中小型塔简单测试法)，大于0.9为合格。在上述的性能计算过程中需要知道干球温度、湿球温度、大气压、进塔水温、出塔水温、水流量、进塔风量。风机耗电比为冷却塔风机功耗(kw)与流进冷却塔水量(m3/h)的比值，对于Δt＝5℃的冷却塔不大于0.04为合格，对于工业塔不大于0.06为合格。由于没有将风机耗电比与冷却数关联，目前没有直接对冷却塔的效能进行评价。
发明内容
本发明的目的是提供一种冷却塔效能测试方法及测试装置。
冷却塔效能测试装置由PC机通过数据总线分别与干湿球温度采集模块、进水温度采集模块、出水温度采集模块、热源温度采集模块、水流量采集模块、风速采集模块、电量采集模块、热源温度控制模块、流量控制模块、风机控制模块相接。
干湿球温度采集模块、进水温度采集模块、出水温度采集模块、热源温度采集模块电路由控制器分别与通讯接口电路、温度变送电路、温度传感器相接；水流量采集模块由控制器分别与通讯接口电路组成、流量信号处理电路、流量计相接；风速采集模块由控制器分别与通讯接口电路、风速信号处理电路、风速变送器相接；电量采集模块由控制器分别与通讯接口电路、电量信号处理电路、电参数测试仪相接；热源控制模块由控制器分别与通讯接口电路、加热控制电路和加热器相接；流量控制模块、风机控制模块由控制器分别与通讯接口电路、信号转化电路和控制执行单元相接。
冷却塔效能测试方法是PC机连续采集环境和工作参数，通过对热源温度、进塔水流量和风机频率可控参数进行控制，自动推算出冷却塔最佳效能及其它性能参数。
本发明的优点是连续采集冷却塔运行参数；不仅为冷却塔合格测试提供便捷的方法，并可通过调节可控参数为冷却塔厂家提供冷却塔的最佳效能，解决存在的问题；为提高冷却塔性能提供了依据。
图1是冷却塔效能测试装置方框图；图2是本发明的干湿球温度采集模块、进水温度采集模块、出水温度采集模块方框图；图3是本发明的水流量采集模块方框图；图4是本发明的风速采集模块方框图；图5是本发明的电量采集模块方框图；图6是本发明的热源温度控制模块方框图；图7是本发明的风机控制模块、水流量控制模块方框图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明中，数据总线12采用RS485总线，冷却塔效能测试装置由PC机1通过RS485总线与干湿球温度采集模块2、进水温度采集模块3、出水温度采集模块4、热源温度采集模块5、水流量采集模块6、风速采集模块7、电量采集模块8、热源温度控制模块9、流量控制模块10、风机控制模块11相接，通过Modbus协议和各模块的通讯。
如图2所示，干湿球温度采集模块2、进水温度采集模块3、出水温度采集模块4、热源温度采集模块5电路由控制器、温度变送电路、温度传感器组成，CPU根据不同传感器类型通过控制线控制温度传感器、温度变送电路工作状态。本例中选用PT100作为温度传感器，温度变送电路将传感器的阻值信号转化为4～20mA信号，AD转化后送控制器，控制器将接收到的数字信号线性化并按照Modbus通讯协议要求封装后通过通讯接口电路转化为符合RS485通讯的电平逻辑信号送PC机1。
如图3所示，水流量采集模块6电路由控制器与通讯接口电路、流量信号处理电路、流量计相接。本例中采用YYD电磁流量计，精度0.5级，流量计输出信号为4～20mA电流信号，经流量信号处理电路滤波、AD转换后送控制器，控制器接收到的数据线性化后按照Modbus通讯协议要求封装，通过通讯接口电路转化为符合RS485通讯的电平逻辑信号送PC机1。
如图4所示，风速采集模块7电路由控制器分别与通讯接口电路、风速信号处理电路、风速变送器相接。本例中风速变送器采用CTV100风速变送器，测量范围0～30m/s，精度±3％，输出4～20mA电流信号；风速信号处理电路对输入的风速电流信号进行滤波、AD转换后送控制器；控制器接收到风速信号后按照Modbus通讯协议要求封装，通过通讯接口电路转化为符合RS485通讯的电平逻辑信号送PC机1。
如图5所示，电量采集模块8电路由控制器分别与通讯接口电路、电量信号处理电路、电参数测试仪相接。本发明中采用PF380B电参数测试仪，测量参数有电压(＜500V)、电流(80/10/2A可设置)、功率、功率因数、频率，采用RS232输出，电参数测试仪的量程范围、接线方式等通过CPU进行设定。电量信号处理电路读取RS232接口电参数后通过电平逻辑转换送控制器；控制器接收到数据后提取出有效数据，并根据Modbus通讯协议要求封装，通过通讯接口电路转化为符合RS485通讯的电平逻辑信号送PC机1。
如图6所示，热源温度控制模块9电路由通讯接口电路依次与控制器、加热控制电路和加热器相接。通讯接口电路接收到PC的控制信号后经电平逻辑转换送控制器，控制器提取出控制信息通过热源温度控制电路驱动加热器执行加热过程。
如图7所示，流量控制模块10、风机控制模块11电路由通讯接口电路依次与控制器、信号转化电路和控制执行器相接。本发明中，控制执行器采用VF-P7变频器，使用RS232与信号转换电路通讯。控制时，PC机1发出控制变频器频率信号，通过通讯接口电路发送到控制器；控制器接收到数据后提取控制信息，通过信号转换电路转换为RS232电平逻辑信号输出至变频器，通过变频器控制进水管道水泵和冷却塔风机频率以达到控制流量和风量的目的。
上述各模块只要根据GB7190-1997要求安装于相应位置，开启电源后通过PC机1启动测试程序即可完成冷却塔效能测试过程。
在冷却塔效能测试过程中，PC机1连续地通过数据总线12从干湿球温度采集模块2、进水温度采集模块3、出水温度采集模块4、热源温度采集模块5、水流量采集模块6、风速采集模块7、电量采集模块8、热源温度控制模块9、流量控制模块10、风机控制模块11采集数据，通过对热源温度、进塔水流量和风机频率可控参数进行控制，根据国标自动计算出冷却数和风机耗电比；根据冷却数和风机耗电比的比值，推算出冷却塔最佳效能。
测试结束后，PC机1生成测试报表，此报表包含了冷却塔的硬件特征和测试过程中的冷却塔运行参数，反映了冷却塔在测试工况下冷却塔的效能和其它性能参数。
以上所述仅为本发明的一个实例，当不能以次限定本发明的实施范围。凡是依据本发明权利要求所做的结构上的变化、模块数量的增删，只要不失本发明的要义所在，均应视为本发明的进一步实施而受到限制。
权利要求
1.一种冷却塔效能测试装置，其特征在于它由PC机(1)通过数据总线(12)分别与干湿球温度采集模块(2)、进水温度采集模块(3)、出水温度采集模块(4)、热源温度采集模块(5)、流量采集模块(6)、风速采集模块(7)、电量采集模块(8)、热源温度控制模块(9)、流量控制模块(10)、风机控制模块(11)相接。
2.根据权利要求1所述的一种冷却塔效能测试装置，其特征在于所述的干湿球温度采集模块(2)、进水温度采集模块(3)、出水温度采集模块(4)、热源温度采集模块(5)电路由控制器分别与通讯接口电路、温度变送电路、温度传感器相接。
3.根据权利要求1所述的一种冷却塔效能测试装置，其特征在于所述的流量采集模块(6)电路由控制器分别与通讯接口电路、流量信号处理电路、流量计相接。
4.根据权利要求1所述的一种冷却塔效能测试装置，其特征在于所述的风速采集模块(7)电路由控制器分别与通讯接口电路、风速信号处理电路、风速变送器相接。
5.根据权利要求1所述的一种冷却塔效能测试装置，其特征在于所述的电量采集模块(8)电路由控制器分别与通讯接口电路、电量信号处理电路、电参数测试仪相接。
6.根据权利要求1所述的一种冷却塔效能测试装置，其特征在于所述的热源控制模块(9)电路由通讯接口电路依次与控制器、加热控制电路和加热器相接。
7.根据权利要求1所述的一种冷却塔效能测试装置，其特征在于所述的流量控制模块(10)、风机控制模块(11)电路由通讯接口电路依次与控制器、信号转化电路和控制执行器相接。
8.一种使用如权利要求1所述冷却塔效能测试装置的测试方法，其特征在于PC机(1)连续采集环境和工作参数，通过对热源温度、进塔水流量和风机频率可控参数进行控制，自动推算出冷却塔最佳效能及其它性能参数。
全文摘要
本发明公开了一种冷却塔效能测试装置及测试方法。测试装置是由PC机通过数据总线分别与干湿球温度采集模块、进水温度采集模块、出水温度采集模块、热源温度采集模块、水流量采集模块、风速采集模块、电量采集模块、热源温度控制模块、流量控制模块、风机控制模块相接。测试方法是PC机连续采集环境和工作参数，通过对热源温度、进塔水流量和风机频率可控参数进行控制，自动推算出冷却塔最佳效能及其它性能参数。本发明的优点是连续采集冷却塔运行参数；不仅为冷却塔合格测试提供便捷的方法，并可通过调节可控参数为冷却塔厂家提供冷却塔的最佳效能，解决存在的问题；为提高冷却塔性能提供了依据。
文档编号G01M99/00GK1818602SQ20061004975
公开日2006年8月16日 申请日期2006年3月8日 优先权日2006年3月8日
发明者严义, 赵建勇 申请人:杭州电子科技大学