工業循環水冷卻系統餘壓智能回收裝置的製作方法

2023-06-10 02:38:56 2

專利名稱：工業循環水冷卻系統餘壓智能回收裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工業循環水系統餘壓的智能回收的裝置，屬流體機械中的透平設備技術領域。
背景技術：
在工業循環水系統，由於多方面因素，管路中循環水流回至冷卻塔時還具有較大的餘壓，根據流體力學伯努利方程，有壓力的流體是具有能量的，而以往大部分企業的循環水系統中這部分餘壓一般都沒得到回收利用而白白浪費掉。目前實際應用中已經有相關技術開始對此餘壓進行回收，方法為將回水總管的循環水引至水輪機，由水輪機帶動風機運轉，回收了流體中富餘的壓力能，因為取消了風機電機的電力消耗，從而達到節能的功效。在現有方法中，為保持水輪機的安全運轉以及保證冷卻塔的正常氣水比，需安裝旁通管路進行部分分流或部分直接進入冷卻塔布水器經填料流至塔底水池；另外，當冷卻塔水溫低於某數值(不需降溫時)，循環水就不需要進入水輪機而直接進入冷卻塔布水器經填料流至塔底水池。因此，通過旁路或直接進入塔底水池的循環水的餘壓無法進行回收利用。
發明內容本實用新型的目的是避免上述不足提供一種能夠最大程度回收工業循環水系統餘壓的智能回收裝置，通過本實用新型可以解決現有技術無法常年完全回收循環水系統餘壓的難題。為了實現上述目的，本實用新型採用如下的技術方案一種工業循環水冷卻系統餘壓智能回收裝置，主要由冷卻塔風機、驅動風機的水輪機、循環泵、循環泵電機、循環水管道迴路及其閥門及其它配套件組成，其特徵在於在循環水系統回水總管與布水器之間，增設一個或多個由循環水回水的剩餘壓力提供動力的渦輪機組，渦輪機組和水輪機各自形成一個單獨的管路系統，兩管路系統並聯布置，渦輪機組與水輪機並聯或串聯布置；還設置有電氣控制系統和配套的儀器儀表，對渦輪機組、水輪機及其它需要監控的配套件，根據各自需要回收的餘壓電氣控制櫃進行調節分配循環水量的比例；電氣控制櫃分別監控渦輪機組和水輪機及其它需要監控的配套件的運行情況，發現問題及時報警或調節；渦輪機組是由渦輪機和發電機的組合，渦輪機由循環水回水的富餘壓力提供動力來驅動發電機進行發電；渦輪機組是由渦輪機和循環泵及其配套電機的組合，渦輪機由循環水回水的富餘壓力提供動力來驅動電機進而由電機驅動循環泵運轉，也可以是渦輪機與電機分別直接驅動循環泵運轉。另外一種工業循環水冷卻系統餘壓能量回收的裝置，包括冷卻塔風機、風機配套的電機、循環泵、循環泵電機、循環水管道迴路及其閥門，同時還包括一個或多個由循環水回水的剩餘壓力提供的驅動力的渦輪機組；其渦輪機組是由渦輪機和發電機的組合，渦輪機由循環水回水的剩餘壓力提供動力來驅動發電機進行發電，所發的電力可以用於風機的驅動電機，也可以用於循環水泵的驅動電機，也可以用於其它用電設備；其渦輪機組是由渦輪機和循環泵及其電機的組合，渦輪機由循環水回水的剩餘壓力提供動力來驅動電機進而帶動循環泵運轉，也可以是渦輪機組和電機分別直接驅動循環泵運轉。由於採用上述技術方案，本實用新型具有以下優點和效果1、採用本實用新型的裝置可以常年完全回收循環水系統餘壓；2、採用本實用新型的渦輪機利用循環水回水的富餘壓力回收能量發電，可以完全或部分替代塔頂風機的驅動電機的用電，也可以部分替代循環水泵或其他用電設備，其用途既可以用於新設計建設的節能型循環水冷卻裝置，也可以用於原有循環水冷卻裝置的節能改造。
圖1為工業循環水系統餘壓智能回收裝置安裝於冷卻塔旁的示意圖；圖2為由渦輪機和發電機組成的渦輪機組示意圖；圖3為由渦輪機和成套泵組(如循環泵組)組成的渦輪機組示意圖。
具體實施方式
參見附圖1 工業循環水系統餘壓智能回收裝置安裝於冷卻塔旁的示意圖。如圖所示，本實用新型工業循環水系統餘壓智能回收裝置主要組成部分包括渦輪機組103、水輪機203及電氣控制櫃(組)、儀器儀表及其它配套件等。其中渦輪機組和水輪機各自形成一個單獨的小管路系統，且兩小管路系統並聯布置。為保證在渦輪機出現故障時循環水系統仍能正常工作以及方便渦輪機或水輪機的檢修，另設有旁路小管路系統保持循環水系統的常規運行。旁路小管路系統與渦輪機組並聯布置。一種工業循環水系統餘壓智能回收裝置，主要由渦輪機組、水輪機、電氣控制櫃(組)、儀器儀表及其它配套件等組成，其中在循環水系統回水總管與布水器之間，增設渦輪機組，渦輪機組與水輪機並聯或串聯布置。在風機需要運轉時，渦輪機可以回收水輪機無法回收的部分餘壓；當風機不需要運行時，渦輪機回收所有的餘壓。渦輪機組和水輪機各自形成一個單獨的小管路系統，且兩小管路系統並聯布置。渦輪機組和水輪機由電氣控制櫃(組)控制，根據各自需要回收的餘壓電氣控制櫃 (組)進行調節分配循環水量的比例；電氣控制櫃(組)分別監控渦輪機組和水輪機及其它需要監控的配套件的運行情況，發現問題及時報警或調節。渦輪機組小管路系統主要組成部分渦輪機進水管101、渦輪機進水閥102、渦輪機組103、渦輪機出水閥104、渦輪機出水管105等。水輪機小管路系統主要組成部分水輪機進水管201、水輪機進水閥202、水輪機 203、水輪機出水分布器204等。旁路小管路系統主要組成部分旁路閥301、旁路管道302。旁路小管路系統與渦輪機組並聯布置，由渦輪機進水管101引出，併入渦輪機出水管105，另從渦輪機出水管105或旁路管道302與渦輪機出水管105合併後的管路上引出水管106，向上與水輪機進水管201聯通，106管路上設有一個閥門107。如圖2所示，渦輪機組主要包括渦輪機10301、發電機10302和機組底座10303。 設置這種渦輪機組形式的目的是渦輪機利用循環水回水的富餘壓力回收能量用於發電，可以完全或部分替代塔頂風機的驅動電機的用電，也可以部分替代循環水泵或其他用電設備，其用途既可以用於新設計建設的節能型循環水冷卻裝置，也可以用於原有循環水冷卻裝置的節能改造。如圖3所示，渦輪機組主要包括渦輪機10301、離合器10304、電機10305、聯軸器 10306、泵10307和機組底座10303。其中泵10307可為冷卻水循環泵。渦輪機10301、循環泵10307、循環泵驅動電機10305三者之間的連接與布置方式是電機中置，渦輪機和循環泵分列兩邊，也可以是循環泵中置，渦輪機和電機分列兩邊，也可以是渦輪機中置，循環泵和電機分列兩邊。工業循環水系統餘壓智能回收裝置工作時，循環水從總管分別流經渦輪機組小管路系統和水輪機系統小管路系統，兩個小管路系統的流量由電氣控制櫃(組)根據需求智能分配，工業循環水系統餘壓智能回收裝置工作時，旁路閥301是關閉的。在水輪機系統小管路系統中，循環水驅動水輪機做功，帶動風機正常運轉，實現能量回收；在渦輪機組小管路系統中，循環水驅動渦輪機做功，帶動發電機發電或協助成套泵組(如循環泵組)運行，實現能量回收。當循環水回水壓力較大以致不僅能驅動水輪機做功以帶動風機正常運轉同時還有富餘壓力驅動渦輪機組做功時，就開啟106管路並同時關閉201的前半段(106接口之前) 管路(閥門202前移至管路201與管路106連接之前的位置處)，以使水流直接從渦輪機組做功後再進入水輪機做功從而形成一個串聯迴路，這可以充分回收循環水回水的全部富餘壓力的能量。當循環水回水富餘壓力充裕時，水輪機和渦輪機組可以同時工作，當循環水回水富餘壓力不太充裕時，可以水輪機工作而渦輪機不工作或部分工作，而當不需要風機工作時，不管循環水回水富餘壓力是否充裕渦輪機都可以單獨工作；當夏季環境溫度較高時，風機電機和渦輪機組同時工作，當冬季環境溫度較低不需要風機及其電機工作時，可以渦輪機單獨工作，而在春秋季節環境溫度介於兩季節之間時，既可以風機電機和渦輪機組同時工作，也可以渦輪機單獨工作。做為本實用新型的最重要部分，渦輪機組小管路系統起著常年回收餘壓的作用， 該部分是不可缺少的，而對其它並聯或串聯的小管路系統的增加或者減少，以及對所有小管路系統配件的增減、改變均應屬於本實用新型的範圍之內。
權利要求1.一種工業循環水冷卻系統餘壓智能回收裝置，主要由冷卻塔風機、驅動風機的水輪機、循環泵、循環泵電機、循環水管道迴路及其閥門及其它配套件組成，其特徵在於在循環水系統回水總管與布水器之間，增設一個或多個由循環水回水的剩餘壓力提供動力的渦輪機組，渦輪機組和水輪機各自形成一個單獨的管路系統，兩管路系統並聯布置，渦輪機組與水輪機並聯或串聯布置。
2.按權利要求1所述的工業循環水冷卻系統餘壓智能回收裝置，其特徵在於還設置有電氣控制系統和配套的儀器儀表，對渦輪機組、水輪機及其它需要監控的配套件，根據各自需要回收的餘壓電氣控制櫃進行調節分配循環水量的比例；電氣控制櫃分別監控渦輪機組和水輪機及其它需要監控的配套件的運行情況，發現問題及時報警或調節。
3.按權利要求1所述的工業循環水系統餘壓智能回收裝置，其特徵在於渦輪機組是由渦輪機和發電機的組合，渦輪機由循環水回水的富餘壓力提供動力來驅動發電機進行發 H1^ ο
4.按權利要求1所述的工業循環水系統餘壓智能回收裝置，其特徵在於渦輪機組是由渦輪機和循環泵及其配套電機的組合，渦輪機由循環水回水的富餘壓力提供動力來驅動電機進而由電機驅動循環泵運轉，或者渦輪機與電機分別直接驅動循環泵運轉。
5.一種工業循環水冷卻系統餘壓能量回收的裝置，包括冷卻塔風機、風機配套的電機、 循環泵、循環泵電機、循環水管道迴路及其閥門，其特徵在於同時還包括一個或多個由循環水回水的剩餘壓力提供的驅動力的渦輪機組。
6.按權利要求5所述的工業循環水冷卻系統餘壓能量回收的裝置，其特徵在於其渦輪機組是由渦輪機和發電機的組合，渦輪機由循環水回水的剩餘壓力提供動力來驅動發電機進行發電。
7.按權利要求5所述的工業循環水冷卻系統餘壓能量回收的裝置，其特徵在於其渦輪機組是由渦輪機和循環泵及其電機的組合，渦輪機由循環水回水的剩餘壓力提供動力來驅動電機進而帶動循環泵運轉，或是渦輪機組和電機分別直接驅動循環泵運轉。
專利摘要本實用新型涉及一種工業循環水系統餘壓智能裝置，主要由渦輪機組、水輪機、電氣控制櫃組等組成，其中循環水系統回水總管與布水器之間增設一個或多個渦輪機組，渦輪機組和水輪機各自形成一個單獨的管路系統，兩管路系統並聯布置，渦輪機組與水輪機並聯或串聯布置；電氣控制系統對渦輪機組、水輪機及其它需要監控的配套件，根據各自需要回收的餘壓電氣控制櫃組進行調節分配循環水量的比例；電氣控制櫃組分別監控渦輪機組和水輪機及其它需要監控的配套件的運行情況，發現問題及時報警或調節。本實用新型的裝置可以常年完全回收循環水系統餘壓，而且，本實用新型的渦輪機利用循環水回水的富餘壓力回收能量發電，可以完全或部分替代塔頂風機的驅動電機的用電，也可以部分替代循環水泵或其他用電設備，其用途既可以用於新設計建設的節能型循環水冷卻裝置，也可以用於原有循環水冷卻裝置的節能改造。
文檔編號F03B15/00GK202300800SQ20112004827
公開日2012年7月4日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者壽滿光, 張雲翰, 張新鳳, 張 浩, 林永池, 童弘, 陳德泉 申請人:張雲翰, 陳德泉