申请日2020.03.13
公开(公告)日2020.06.05
IPC分类号F25D17/02; F25D29/00
摘要
本发明公开了一种节能工业循环水系统，涉及循环水系统及其运行方法技术领域，为解决目前国内循环水系统均按满足或超过每条机组产量最大、品种规格最高、气温最高等最不利条件调试运行，循环水供回水温差小，带来大量的能源浪费的问题。所述集水罐的上方设置有补水管，所述集水罐的下方设置有排污管，所述集水罐的一侧设置有冷却塔，所述冷却塔与集水罐之间通过回水管密封连接，所述冷却塔的一侧设置有换热器，所述换热器与集水罐之间通过集水罐出水管密封连接，所述换热器与冷却塔之间通过换热器出水管密封连接，所述回水管上安装有自清洗过滤器，所述回水管的一侧密封安装有旁流管。
权利要求书
1.一种节能工业循环水系统，包括集水罐(1)和plc控制机构(14)，其特征在于：所述集水罐(1)的上方设置有补水管(2)，所述集水罐(1)的下方设置有排污管(3)，所述集水罐(1)的一侧设置有冷却塔(8)，所述冷却塔(8)与集水罐(1)之间通过回水管(13)密封连接，所述冷却塔(8)的一侧设置有换热器(10)，所述换热器(10)与集水罐(1)之间通过集水罐出水管(9)密封连接，所述换热器(10)与冷却塔(8)之间通过换热器出水管(11)密封连接，所述回水管(13)上安装有自清洗过滤器(18)，所述回水管(13)的一侧密封安装有旁流管(16)，且旁流管(16)的两端分别位于自清洗过滤器(18)的两侧，所述旁流管(16)上安装有旁通阀(17)，所述自清洗过滤器(18)的一侧设置有第二流速传感器(20)，所述第二流速传感器(20)的一侧设置有回水阀(15)，所述集水罐出水管(9)上安装有变频水泵(7)，所述集水罐出水管(9)靠近换热器(10)的一侧设置有水温传感器(19)。
2.根据权利要求1所述的一种节能工业循环水系统，其特征在于：所述集水罐出水管(9)靠近集水罐(1)的一侧和换热器出水管(11)的中间位置处均安装有供水泵(4)，所述供水泵(4)和变频水泵(7)的出水端一侧均安装有微阻缓闭止回阀(5)，所述集水罐出水管(9)上微阻缓闭止回阀(5)的一侧和换热器出水管(11)上供水泵(4)的一侧均设置有第一流速传感器(6)，且plc控制机构(14)的输出端与plc控制机构(14)的接收端电性连接，所述第一流速传感器(6)和第二流速传感器(20)的型号为938-18XXAE30。
3.根据权利要求1所述的一种节能工业循环水系统，其特征在于：所述第二流速传感器(20)的输出端与供水泵(4)的接收端电性连接，所述水温传感器(19)的输出端与plc控制机构(14)的接收端电性连接，所述plc控制机构(14)的输出端与供水泵(4)的接收端电性连接，所述plc控制机构(14)的输出端与微阻缓闭止回阀(5)的接收端电性连接，所述plc控制机构(14)的输出端与变频水泵(7)的接收端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种节能工业循环水系统，其特征在于：所述plc控制机构(14)的型号为FX1N-60MR-001，所述水温传感器(19)的型号为PT100。
5.根据权利要求1-4所述的一种节能工业循环水系统，其特征在于，所述一种节能工业循环水系统的运行方法包括以下步骤：
步骤1：首先水通过循环水通过集水罐(1)进行存储，集水罐(1)上方的补水管(2)在集水罐(1)水位不够时开启进行补水，同时下方的排污管(3)在集水罐(1)清理时排出污水;
步骤2：循环水通过供水泵(4)的抽取首先进入集水罐出水管(9)，微阻缓闭止回阀(5)的设置减少供水管路水力损失，为降低供水泵(4)扬程，减少供水能耗创造条件，循环水流经第一流速传感器(6)时，第一流速传感器(6)对此时循环水的流速进行检测并发送给plc控制机构(14)便于后期对流速变化进行对比;
步骤3：循环水经过变频水泵(7)和微阻缓闭止回阀(5)，再经过水温传感器(19)，水温传感器(19)对水温进行检测并发送给plc控制机构(14);
步骤4：此时循环水进入换热器(10)，循环水与换热器(10)连接的需降温装置的冷却水进行换热，从而实现冷却的作用;
步骤5：吸收了热量的循环水通过供水泵(4)的抽取进入换热器出水管(11)，流经限流阀(12)和第一流速传感器(6)，此时第一流速传感器(6)对此时流速进行检测并发送至plc控制机构(14)，当plc控制机构(14)对比前后两侧水流,当出现流速不够时，plc控制机构(14)便启动变频水泵(7)对水流速机进行补充;循环水通过供水泵(4)微阻缓闭止回阀(5)进入冷却塔(8);
步骤6：循环水在冷却塔(8)的内部进行有效的散热，再进入回水管(13)，回水管(13)上设置的自清洗过滤器(18)以避免老化填料、树叶进入循环水系统堵塞管路，替代现有管道过滤器功能，自清洗过滤器(18)一侧的第二流速传感器(20)此处的流速进行检测并发送至plc控制机构(14)，当检测plc控制机构(14)检测值流速过慢时，说明自清洗过滤器(18)已被大量杂质堵塞，便可开启旁流管(16)的旁通阀(17)，让水通过旁流管(16)流动，从而绕过自清洗过滤器(18)，水流经回水阀(15)最后进入集水罐(1)，同时让自清洗过滤器(18)进行自清洗作业，从而保持其高效的过滤。
说明书
一种节能工业循环水系统及其运行方法
技术领域
本发明涉及循环水系统及其运行方法技术领域，具体为一种节能工业循环水系统及其运行方法。
背景技术
工业循环水主要用在冷却水系统中，所以也叫循环冷却水。因为工业冷却水占总用水量的90%以上。循环冷却水分为封闭式(密闭式)和敞开式两种。封闭式冷却水系统中，冷却水不暴露于空气中，水量损失很少，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化。敞开式循环水系统中，水的再冷却是通过冷却塔进行的，因此冷却水再循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。
循环水用水量随着季节、同一天不同时间、机组生产状态、品种、产能等因数的变化而变化，目前国内循环水系统均按满足或超过每条机组产量最大、品种规格最高、气温最高等最不利条件调试运行，循环水供回水温差小，带来大量的能源浪费，因此市场上急需一种基于网络的电表显示屏来解决这些问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能工业循环水系统及其运行方法，以解决上述背景技术中提出的目前国内循环水系统均按满足或超过每条机组产量最大、品种规格最高、气温最高等最不利条件调试运行，循环水供回水温差小，带来大量的能源浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能工业循环水系统，包括集水罐和plc控制机构，所述集水罐的上方设置有补水管，所述集水罐的下方设置有排污管，所述集水罐的一侧设置有冷却塔，所述冷却塔与集水罐之间通过回水管密封连接，所述冷却塔的一侧设置有换热器，所述换热器与集水罐之间通过集水罐出水管密封连接，所述换热器与冷却塔之间通过换热器出水管密封连接，所述回水管上安装有自清洗过滤器，所述回水管的一侧密封安装有旁流管，且旁流管的两端分别位于自清洗过滤器的两侧，所述旁流管上安装有旁通阀，所述自清洗过滤器的一侧设置有第二流速传感器，所述第二流速传感器的一侧设置有回水阀，所述集水罐出水管上安装有变频水泵，所述集水罐出水管靠近换热器的一侧设置有水温传感器。
优选的，所述集水罐出水管靠近集水罐的一侧和换热器出水管的中间位置处均安装有供水泵，所述供水泵和变频水泵的出水端一侧均安装有微阻缓闭止回阀，所述集水罐出水管上微阻缓闭止回阀的一侧和换热器出水管上供水泵的一侧均设置有第一流速传感器，且plc控制机构的输出端与plc控制机构的接收端电性连接，所述第一流速传感器和第二流速传感器的型号为938-18XXAE30。
优选的，所述第二流速传感器的输出端与供水泵的接收端电性连接，所述水温传感器的输出端与plc控制机构的接收端电性连接，所述plc控制机构的输出端与供水泵的接收端电性连接，所述plc控制机构的输出端与微阻缓闭止回阀的接收端电性连接，所述plc控制机构的输出端与变频水泵的接收端电性连接。
优选的，所述plc控制机构的型号为FX1N-60MR-001，所述水温传感器的型号为PT100。
优选的，所述一种节能工业循环水系统的运行方法包括以下步骤：
步骤1：首先水通过循环水通过集水罐进行存储，集水罐上方的补水管在集水罐水位不够时开启进行补水，同时下方的排污管在集水罐清理时排出污水;
步骤2：循环水通过供水泵的抽取首先进入集水罐出水管，微阻缓闭止回阀的设置减少供水管路水力损失，为降低供水泵扬程，减少供水能耗创造条件，循环水流经第一流速传感器时，第一流速传感器对此时循环水的流速进行检测并发送给plc控制机构便于后期对流速变化进行对比;
步骤3：循环水经过变频水泵和微阻缓闭止回阀，再经过水温传感器,水温传感器对水温进行检测并发送给plc控制机构;
步骤4：此时循环水进入换热器,循环水与换热器连接的需降温装置的冷却水进行换热,从而实现冷却的作用;
步骤5：吸收了热量的循环水通过供水泵的抽取进入换热器出水管,流经限流阀和第一流速传感器,此时第一流速传感器对此时流速进行检测并发送至plc控制机构,当plc控制机构对比前后两侧水流,当出现流速不够时,plc控制机构便启动变频水泵对水流速机进行补充;循环水通过供水泵微阻缓闭止回阀进入冷却塔;
步骤6：循环水在冷却塔的内部进行有效的散热,再进入回水管,回水管上设置的自清洗过滤器以避免老化填料、树叶进入循环水系统堵塞管路，替代现有管道过滤器功能,自清洗过滤器一侧的第二流速传感器此处的流速进行检测并发送至plc控制机构,当检测plc控制机构检测值流速过慢时,说明自清洗过滤器已被大量杂质堵塞,便可开启旁流管的旁通阀,让水通过旁流管流动,从而绕过自清洗过滤器,水流经回水阀最后进入集水罐,同时让自清洗过滤器进行自清洗作业,从而保持其高效的过滤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明在确保满足用户冷却效果前提下，及时调节各用户点用水量，使循环水供回水温差回归设计值，实现配水系统按需配水、供水系统按需供水，最大限度地节省循环水耗量，减少循环水新水耗量，达到节能减排、降低产品成本的目的。开创全新的智能循环水系统理念、打造循环水系统行业新标杆。
2.将水泵出口止回阀多功能止回阀更换为微阻缓闭蝶式止回阀，同时在出水管增设电动阀，减少供水管路水力损失，为降低供水泵扬程，减少供水能耗创造条件。
3.增设不锈钢滤网：在冷却塔下增设自清洗过滤器，以避免老化填料、树叶等进入循环水系统堵塞管路，替代现有管道过滤器功能，开现有管道过滤器旁通阀，减少供水管路水力损失，为降低供水泵扬程，减少供水能耗创造条件。
4.供水系统：以上改造完成后，测定水泵出口压力，确定改造后水泵实际运行工况，维持现有供水量及管道过滤器出口压力的情况下，更换高效供水泵。同时增设一台变频供水泵，恒压变量供水。
5.控制系统：在保留原有控制系统不变的情况下，增加自清洗过滤器，对装置整体运行进行检测。（发明人郝鹏飞）
