[發(fā)明專利]一種冷卻塔節(jié)水節(jié)能遠程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410400126.8
• 申請日: 2014-08-14
• 公開（公告）號: CN104165546A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳曉敏;宋陽
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: F28F27/00
• 分類號: F28F27/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷卻塔監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法，特別是關(guān)于一種冷卻塔節(jié)水節(jié)能遠程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

常規(guī)機械通風冷卻塔的工作原理是空氣在風機的吸力下流經(jīng)填料，與噴灑在填料上的攜帶余溫的循環(huán)水進行熱交換，利用循環(huán)水的蒸發(fā)帶走熱量，降低循環(huán)水的溫度。這種方法具有成本低，降溫效果好的特點，但循環(huán)水的蒸發(fā)會帶來循環(huán)水的大量損失。發(fā)明人前期發(fā)明的中國專利申請?zhí)枮?00610088863.4的“一種防凍降霧節(jié)水型冷卻塔”和中國專利申請?zhí)枮?00620022940.1的“一種環(huán)保節(jié)水型冷卻塔”，系列冷卻塔通過改進傳統(tǒng)冷卻塔的結(jié)構(gòu)和工作原理，增加了上進風口和上空氣換熱器，降低了冷卻塔填料段的冷卻負荷，減少了蒸發(fā)水損失，能夠起到節(jié)水的效果，而且下進風口進風量越小，節(jié)水效果越好。

但是由于冷卻塔基本上是以一年中最熱幾天的氣象參數(shù)為依據(jù)設(shè)計的工況,故在實際運行中，大多數(shù)冷卻塔即使出塔水溫度已經(jīng)低于所需冷卻溫度，但風機仍處于滿負荷狀態(tài)，即進風量過大，進而造成電能和水的額外損失。而且現(xiàn)有的冷卻塔控制系統(tǒng)，僅能根據(jù)水溫控制風機的啟停或調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速，并不能根據(jù)冷卻塔的結(jié)構(gòu)，對冷卻塔的運行進行調(diào)節(jié)，無法減少循環(huán)水的損失。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種根據(jù)出塔水溫自動實時控制風機轉(zhuǎn)速和進風口百葉窗角度的冷卻塔節(jié)水節(jié)能遠程監(jiān)控系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種冷卻塔節(jié)水節(jié)能遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：它包括冷卻塔的變頻風機、百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、出塔水溫傳感器、PID控制器和中央控制臺；所述變頻風機設(shè)置在所述冷卻塔的頂部，所述百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在所述冷卻塔的下進風口百葉窗處，所述出塔水溫傳感器設(shè)置在所述冷卻塔的循環(huán)水出水管中，所述變頻風機、百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)和出塔水溫傳感器分別電連接所述PID控制器，所述PID控制器設(shè)置在冷卻塔現(xiàn)場或遠程控制室，所述中央控制臺設(shè)置在遠程控制室；所述PID控制器通過通信接口與所述中央控制臺以有線或無線方式雙向連接。

一種冷卻塔節(jié)水節(jié)能遠程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，其包括以下步驟：1)工作人員通過所述中央控制臺將工藝冷卻需求溫度調(diào)整設(shè)定為所述PID控制器的目標值，并發(fā)送給所述PID控制器；2)所述出塔水溫傳感器實時監(jiān)測出塔循環(huán)水的溫度，并將實時水溫信號反饋給所述PID控制器；3)所述PID控制器根據(jù)目標值，對接收到的實時水溫信號進行PID運算，將運算結(jié)果轉(zhuǎn)化為控制信號發(fā)送到所述變頻風機和百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)；4)所述變頻風機接收到控制信號后，通過改變電流頻率實時調(diào)整所述變頻風機的轉(zhuǎn)速，進而實時調(diào)整電能消耗；同時，所述百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)接收到控制信號后，通過實時調(diào)整所述冷卻塔的下進風口百葉窗的角度，進而實時調(diào)整所述冷卻塔的下進風口的進風量，以調(diào)整循環(huán)水的損失量。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明由于對出塔水溫進行了PID控制，根據(jù)出塔水溫自動實時控制風機轉(zhuǎn)速和進風口百葉窗角度，使得出塔水溫保持穩(wěn)定，避免了水溫波動對工業(yè)生產(chǎn)的影響。2、本發(fā)明由于采用PID控制器控制變頻風機轉(zhuǎn)速，降低了變頻風機的運行功率，節(jié)省了電能。3、本發(fā)明由于采用下進風口百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)控制冷卻塔進風量，減少了填料冷卻負荷，減少了冷卻塔循環(huán)水損失。4、本發(fā)明由于中央控制臺可以遠程監(jiān)控冷卻塔運行狀況，方便工作人員監(jiān)視、控制冷卻塔運行。因而本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于冶金、石化、紡織及空調(diào)等多個技術(shù)領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)包括冷卻塔1的變頻風機2、百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)3、出塔水溫傳感器4、PID控制器5和中央控制臺6。變頻風機2設(shè)置在冷卻塔1的頂部，百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)3設(shè)置在冷卻塔1的下進風口百葉窗處，出塔水溫傳感器4設(shè)置在冷卻塔1的循環(huán)水出水管中，變頻風機2、百葉窗角度調(diào)節(jié)機構(gòu)3和出塔水溫傳感器4分別電連接PID控制器5，PID控制器5設(shè)置在冷卻塔現(xiàn)場或遠程控制室，中央控制臺6設(shè)置在遠程控制室。PID控制器5通過通信接口與中央控制臺6以有線或無線方式雙向連接。

本發(fā)明監(jiān)控方法包括以下步驟：

1)工作人員通過中央控制臺6將工藝冷卻需求溫度調(diào)整設(shè)定為PID控制器5的目標值，并發(fā)送給PID控制器5；