[發明專利]一種工業多泵串聯循環水系統及其匹配方法

有效

• 申請號: 201710796217.1
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107642123B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 寧方亮;趙偉亮;馮克文;張紅星;寧尚超
• 申請（專利權）人: 江蘇天納節能科技股份有限公司
• 主分類號: E03B1/04
• 分類號: E03B1/04;E03B7/07;E03B5/00;E03B11/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種工業多泵串聯循環水系統，包括作為輸送水動力源的至少一個一級泵和至少一個二級泵，一級泵出水口通過管道再與二級泵進水口串聯，二級泵出水口通過管道連接到精餾塔進水口，精餾塔出水口通過管道連接到冷卻塔進水口，冷卻塔底部延伸出一根管道連接到一級泵進水口，構成一個循環；其特征是在于，包括一個與二級泵并聯設置的閥門，以及第一正壓傳感器P1、第二負壓傳感器P2和控制器，所述的第一正壓傳感器P1安裝在二級泵與精餾塔相連的管道上，所述的第二負壓傳感器P2安裝在精餾塔與冷卻塔相連的管道上，所述的第一正壓傳感器P1、第二負壓傳感器P2與控制器的信號輸入端相連，控制器的信號輸出端與一級泵、二級泵、閥門相連；所述精餾塔出水口的高度不低于35米，即精餾塔高度不低于35米。

2.根據權利要求1所述的工業多泵串聯循環水系統，其特征在于：包括三個并聯連接的一級泵，以及兩個與閥門并聯連接的二級泵，三個一級泵的出水口均通過管道連接到并聯后二級泵的共同進水口。

3.一種如權利要求1所述的工業多泵串聯循環水系統的匹配方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)一級泵的選型配置，確定各個參數的數值，根據循環系統中H1、H2、H3、H4、H5的需求揚程及管網阻力，計算所需一級泵配置的揚程需求；其中，H1為冷卻塔距離地面高度；H2為一級泵進口與二級泵出口之間距離；H3為一級泵出口至精餾塔裝置距離；H4為精餾塔裝置冷卻水管高度；H5為精餾塔與冷卻塔之間的管道內的負壓揚程；

2)二級泵的選型配置，根據循環系統中H5管路負壓所產生的揚程及管網阻力，計算所需二級泵配置的揚程需求；

3)參數初始化：設定需求一級泵、二級泵，需同時開啟運行的標準壓力值，設定二級泵，需停止運行的標準壓力值；

4)循環水系統啟動后，控制器輸出啟動一級泵和二級泵，同時通過第一正壓傳感器P1檢測精餾塔進水口的實時壓力值，如果檢測到的實時壓力值低于設定標準壓力值，則保持兩臺同時運行狀態；

通過第二負壓傳感器檢測精餾塔出口的實時負壓值，如果檢測到實時負壓值接近于一個標準工程大氣壓，則打開閥門，在閥門打開后，檢測到實時負壓值仍接近于一個標準工程大氣壓，則二級泵，停止運行；

(5)當檢測到精餾塔進水口實時壓力值和精餾塔實時負壓值均達到各自標準壓力時，始終保持一級泵，穩定運行。

4.根據權利要求3所述的工業多泵串聯循環水系統的匹配方法，其特征在于：所述步驟1)中在選擇一級泵揚程時，必須清楚總揚程H和凈揚程Hx的概念及它們的關系，凈揚程Hx是指進水面至出口中心間的垂直距離；水泵額定揚程應為計算總揚程的1～1.1倍；一級泵總揚程公式為：

H6＝Hx+h+V²/2g

式中：H6為一級泵總揚程；Hx為水泵凈揚程；h為管路損失揚程；V²/2g為泵出口處的動能損失水頭；

按照此公式，在一級泵揚程選配中，必須通過以下公式對Hx、h、V²/2g進行分項計算，其中Hx計算公式為：

Hx＝H4-H1

式中：H1為冷卻塔距離地面高度；H4：精餾塔裝置冷卻水管高度；

h計算公式為：

h＝(Hx+H2+H3)÷100×r

式中：Hx為水泵凈揚程等同于垂直管路長度；H2為一級泵進口與二級泵出口之間距離；H3為一級泵出口至精餾塔裝置距離；r為每100米的管路損耗米數；

動能損失水頭V²/2g對于不同管徑為流量的函數，計算公式為:

V²/2g＝K×Q²

式中：K為不同管徑的動能阻力系數；Q為管路流量。