有效
冷却塔节水系统、运行方法、装置以及可读存储介质
胡桂全、宋小军、黄文慧、刘轶、杨岑、李陆军、宋志勇、黄春花、朱晴、黄蕊、来国庆、谢宁、王明宇
中国水利水电科学研究院
胡
胡桂全 专利 7
水利部节约用水促进中心直接接触热交换器水淋冷却水淋冷却器构件
宋
宋小军 专利 33
中国水利水电科学研究院直接接触热交换器水淋冷却热交换
黄
黄文慧 专利 9
中国水利水电科学研究院直接接触热交换器水淋冷却热交换
刘
刘轶 专利 23
中国水利水电科学研究院物理仪器测量或测试测量与测试
杨
杨岑 专利 18
中国水利水电科学研究院直接接触热交换器水淋冷却热交换
李
李陆军 专利 27
中国水利水电科学研究院直接接触热交换器水淋冷却热交换
宋
宋志勇 专利 23
中国水利水电科学研究院直接接触热交换器测量与测试物理仪器
黄
黄春花 专利 20
中国水利水电科学研究院测量与测试物理仪器直接接触热交换器
朱
朱晴 专利 11
中国水利水电科学研究院直接接触热交换器水淋冷却热交换
黄
黄蕊 专利 6
中国水利水电科学研究院热交换控安测量与测试测量或测试
来
来国庆 专利 2
中国水利水电科学研究院水淋冷却水淋冷却器构件直接接触热交换器
谢
谢宁 专利 3
中国水利水电科学研究院热交换控安直接接触热交换器水淋冷却
王
王明宇 专利 2
中国水利水电科学研究院热交换控安直接接触热交换器水淋冷却
摘要
本发明公开了一种冷却塔节水系统、运行方法、装置以及可读存储介质,涉及冷却塔领域,用以扩展冷却塔的工作模式。冷却塔节水系统包括冷却塔、气象站以及控制系统。冷却塔包括第一进风口、第二进风口、第一百叶窗、第二百叶窗、进水管以及水温检测元件;第一百叶窗安装于第一进风口处,所述第二百叶窗安装于所述第二进风口处,水温检测元件安装于所述进水管。气象站安装于冷却塔附近。控制系统与第一百叶窗和/或第二百叶窗驱动连接,以调节第一百叶窗和/或第二百叶窗的开度。上述技术方案,第一百叶窗和第二百叶窗各自的开度都可以调节,以满足冷却塔不同季节的不同换热需求和节水需求。
1.一种冷却塔节水系统,其特征在于,包括:冷却塔(1),包括第一进风口(11)、第二进风口(12)、第一百叶窗(13)、第二百叶窗(14)、进水管(15)以及水温检测元件(16);所述第一百叶窗(13)安装于所述第一进风口(11)处,所述第二百叶窗(14)安装于所述第二进风口(12)处,所述水温检测元件(16)安装于所述进水管(15),以检测所述进水管(15)的进水温度;气象站(2),安装于所述冷却塔(1)附近;以及控制系统(3),与所述第一百叶窗(13)和/或所述第二百叶窗(14)驱动连接,以根据第一冷却数和第二冷却数调节所述第一百叶窗(13)和/或所述第二百叶窗(14)的开度;其中,所述第一冷却数 采用以下公式计算:其中, 为第一冷却数; 为第一气水比; 为试验常数; 为试验常数;所述第一气水比 采用以下公式计算:其中, 为第一气水比; 为填料处风速; 为干空气密度; 为淋水密度;采用以下公式计算第二冷却数 :其中, 为第二冷却数; 为当前的进塔水温; 为目标出塔水温值; 为水的比热容; 为与 相关的中间参数; 为与 相关的中间参数; 为与 相关的中间参数; 为进口空气焓; 为出口空气焓; 为 和 的平均值;其中,所述根据第一冷却数和第二冷却数调节所述第一百叶窗(13)和/或所述第二百叶窗(14)的开度包括:建立第一百叶窗(13)、第二百叶窗(14)处于不同开度下,冷却塔(1)填料(18)处的空气流量、填料(18)处风速以及第一冷却数的对应关系的数据库;获取当前冷却塔(1)的实时进水温度以及目标温度;根据冷却塔(1)的所述实时进水温度以及所述目标温度,计算第二冷却数;根据计算得到的所述第二冷却数,查找当所述第二冷却数与所述第一冷却数相同时,所述第一百叶窗(13)和所述第二百叶窗(14)各自的开度;根据查找结果,将所述第一百叶窗(13)和所述第二百叶窗(14)各自的开度调节至与查到结果对应的开度。
2.根据权利要求1所述的冷却塔节水系统,其特征在于,所述冷却塔(1)还包括:冷凝模块(17),包括第一流道和第二流道,所述第一流道与所述第一进风口(11)连通,所述第二流道与所述第二进风口(12)连通。
3.一种冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用权利要求1或者2的冷却塔节水系统运行,所述冷却塔节水运行方法包括以下步骤:建立第一百叶窗(13)、第二百叶窗(14)处于不同开度下,冷却塔(1)填料(18)处的空气流量、填料(18)处风速以及第一冷却数的对应关系的数据库;其中,所述第一百叶窗(13)被构造为向冷却塔(1)的冷凝模块(17)提供第一气流,所述第二百叶窗(14)被构造为向冷却塔(1)的冷凝模块(17)提供第二气流,所述第一气流和所述第二气流换热;所述第二气流被构造为在与所述第一气流换热之前,冷却所述冷却塔(1)内的水;获取当前冷却塔(1)的实时进水温度以及目标温度;根据冷却塔(1)的所述实时进水温度以及所述目标温度,计算第二冷却数;根据计算得到的所述第二冷却数,查找当所述第二冷却数与所述第一冷却数相同时,所述第一百叶窗(13)和所述第二百叶窗(14)各自的开度;根据查找结果,将所述第一百叶窗(13)和所述第二百叶窗(14)各自的开度调节至与查到结果对应的开度。
4.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,所述填料处风速 采用以下公式计算:其中, 为填料处风速; 为第二百叶窗(14)的区域通风量; 为所述填料区的横截面积,为已知量。
5.根据权利要求4所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,所述第二百叶窗(14)的区域通风量 采用以下公式计算:其中, 为第二百叶窗(14)的区域通风量; 为所述第二百叶窗(14)的气流流速, 为所述第二百叶窗(14)的通风面积。
6.根据权利要求5所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下方法获取所述第二百叶窗(14)的气流流速 :在所述第二百叶窗(14)的位置均匀间隔地布置多个风速检测元件;根据各个所述风速检测元件检测到的风速值,计算风速平均值,并将所述风速平均值作为所述第二百叶窗(14)的气流流速 。
7.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算所述干空气密度 :其中, 为干空气密度; 为干空气所对应的压力; 为进塔空气干球温度,为测量值; 为干空气气体常数。
8.根据权利要求7所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算干空气所对应的压力 :其中, 为干空气所对应的压力; 为大气压; 为湿空气中水蒸汽所对应的压力。
9.根据权利要求8所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算湿空气中水蒸汽所对应的压力 :其中, 为湿空气中水蒸汽所对应的压力; 为进塔空气相对湿度; 为进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力。
10.根据权利要求9所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力 :其中, 为进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力; 为进塔空气湿球温度,为测量值。
11.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算所述淋水密度 :其中, 为淋水密度; 为所述冷却塔(1)的循环水量; 为水的密度; 为填料(18)的横截面积。
12.根据权利要求11所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下方法获取所述冷却塔(1)的循环水量 :在所述冷却塔(1)的进水管(15)的直管段的上游和下游分别检测所述进水管(15)的流量;以所述进水管(15)的直管段的上游和下游的流量的平均值作为所述冷却塔(1)的循环水量 。
13.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为与 相关的中间参数; 为进口空气焓; 为当前的进塔水温; 为 对应的压力; 为大气压; 为进塔空气相对湿度。
14.根据权利要求13所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为当前的进塔水温。
15.根据权利要求13所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为与 相关的中间参数; 为出口空气焓; 为目标出塔水温值; 为 对应的压力; 为大气压; 为进塔空气相对湿度。
16.根据权利要求15所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为目标出塔水温值。
17.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为 和 的平均值; 为当前的进塔水温; 为目标出塔水温值; 为 对应的压力; 为大气压; 为进塔空气相对湿度。
18.根据权利要求17所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为 和 的平均值; 为当前的进塔水温; 为目标出塔水温值。
19.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算进口空气焓 :其中, 为进口空气焓; 为进塔空气干球温度; 为进塔空气相对湿度; 为进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力; 为大气压。
20.根据权利要求19所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力 :其中, 为进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力; 为进塔空气湿球温度。
21.根据权利要求20所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算进塔空气湿球温度 :其中, 为进塔空气相对湿度,为测量值; 为进塔空气湿球温度对应的饱和蒸汽压力; 为大气压,为测量值; 为进塔空气干球温度,为测量值; 为进塔空气湿球温度; 为进塔空气干球温度对应的饱和蒸汽压力。
22.根据权利要求21所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算进塔空气干球温度对应的饱和蒸汽压力 :其中, 为进塔空气干球温度对应的饱和蒸汽压力; 为进塔空气干球温度,为测量值。
23.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算出口空气焓 :其中, 为进口空气焓; 为出口空气焓; 为水的比热容; 为; 为第二气水比。
24.根据权利要求3所述的冷却塔节水运行方法,其特征在于,采用以下公式计算 :其中, 为进口空气焓; 为出口空气焓。
25.一种冷凝模块式冷却塔节水运行装置,其特征在于,包括:存储器;和耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如权利要求3~24任一所述的冷却塔节水运行方法。
26.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求3~24任一所述的冷却塔节水运行方法。



