基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群及其控制方法

摘要

一种基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群及其控制方法。塔群包括水平风箱、多个湿式冷却塔和多个干式冷却塔，各湿式冷却塔和各干式冷却塔排风端均安装有垂直风筒，各垂直风筒均与水平风箱相连，水平风箱排风口与外界环境相通，湿式冷却塔与干式冷却塔均设有供水管和回水管，所有供水管通过一供水总管与空调主机热水水源连通，所有回水管通过一回水总管与空调主机冷却水输入端连通，各供水管上分别设有供水水量调节阀。方法包括：预设启动模式触发参数：检测当前环境温度T；根据环境温度自动调节湿式冷却塔与干式冷却塔运行数量。该基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群及其控制方法对环境温度与负荷需求适应性强、可提高冷却塔的寿命。

说明书

技术领域

本发明主要涉及暖通空调领域，尤其涉及一种基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群及其控制方法。

背景技术

冷却塔是暖通空调系统的重要组成部分，其作用是将携带余热的循环水在塔内与空气进行热交换，把水的热量传输给空气并散入大气，对循环水进行降温。冷却塔运行性能的好坏直接影响着空调系统制冷制热的效果。冷却塔按循环水与空气的接触方式分为湿式冷却塔和干式冷却塔两种形式。

湿式冷却塔通过被播撒在填料表面的循环水与空气直接接触进行传热与蒸发散热，把水的热量传输给空气。湿式冷却塔换热效率高，但水因蒸发而造成损耗，因此必须有新水补充。此外，湿式冷却塔飘出口水也会造成水的损失。同时，在冷却塔出口处湿热空气会凝结成水雾，造成环境光污染及影响当地气候环境。干式冷却塔通过散热器壁面传热与实现循环水与空气的热交换，将管内水的热量传输给散热器外流动的空气。干式冷却塔没有水的蒸发损失，冷却塔出口也无水雾。但干式冷却塔的热交换能力远低于湿式冷却塔，所以干式冷却塔需要大量的金属等材料，因此其造价远比同冷却负荷的湿式冷却塔要高。

随着单体建筑物建筑面积的增大，所需冷却塔的数量越来越多。目前冷却塔群都是采用多组湿式冷却塔来实现对循环水的冷却，虽然都取得良好的对循环水冷却效果，但是还存在着一定不足：1、空气与循环水进行热量交换产生的湿热空气会回流到冷却塔内，湿热空气返混率较高，降低了冷却塔运行效率；2、当环境温度与负荷范围变化时，全部采用湿式冷却塔的运行方式对环境温度与负荷范围适应性不强；3、冷却塔出口处湿热空气会凝结成水雾，造成环境污染并影响当地气候环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种对环境温度与负荷需求适应性很强、可有效提高冷却塔群运行效果、提高冷却塔的寿命的基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群，包括水平风箱、多个湿式冷却塔和多个干式冷却塔，各湿式冷却塔和各干式冷却塔排风端均安装有垂直风筒，各垂直风筒均与水平风箱相连，所述水平风箱排风口与外界环境相通，所述湿式冷却塔与干式冷却塔均设有供水管和回水管，所有供水管通过一供水总管与空调主机热水水源连通，所有回水管通过一回水总管与空调主机冷却水输入端连通，各供水管上分别设有供水水量调节阀。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述湿式冷却塔与干式冷却塔相互间隔设置。

所述水平风箱的排风口设有多个，各排风口设于相邻湿式冷却塔与干式冷却塔的垂直风筒之间。

所述湿式冷却塔与干式冷却塔采用顺排布置或者叉排布置。

一种上述基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群的控制方法，包括以下步骤：

S1：预设启动模式触发参数：触发高温T1，触发低温T2，T1≤28℃，33℃≤T2；

S2：检测当前环境温度T；

S3：根据环境温度自动调节湿式冷却塔与干式冷却塔运行数量，

当T≥T2时，启动全部湿式冷却塔与全部干式冷却塔；

当T1＜T＜T2时，启动全部湿式冷却塔与部分干式冷却塔；

当T≤T1时，启动全部干式冷却塔与部分湿式冷却塔。

一种上述基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群的控制方法，包括以下步骤：

S1：预设启动模式触发参数：触发温度T3，28℃≤T3≤33℃；

S2：检测当前环境温度T；

S3：根据环境温度自动调节湿式冷却塔与干式冷却塔运行数量，

当T≥T3时，优先根据负荷需求大小逐个启动湿式冷却塔，若湿式冷却塔能够满足负荷需求，则不启动干式冷却塔；若全部湿式冷却塔启动后仍不能满足负荷需求，则根据负荷需求大小逐个启动干式冷却塔；

当T＜T3时，优先根据负荷需求大小逐个启动干式冷却塔，若干式冷却塔能够满足负荷需求，则不启动湿式冷却塔；若全部干式冷却塔启动后仍不能满足负荷需求，则根据负荷需求大小逐个启动湿式冷却塔。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述湿式冷却塔的额定冷却负荷高于所述干式冷却塔的额定冷却负荷。

所述湿式冷却塔与干式冷却塔在不启动时，关闭对应的供水水量调节阀。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群，由于采用多组湿式冷却塔与多组干式冷却塔混合布置与运行，可以根据环境温度与负荷的具体需求分别组合运行湿式冷却塔与干式冷却塔，该布置与运行方法对环境温度与负荷需求适应性很强，可有效提高冷却塔群运行效果，并可根据不同季节的环境温度与负荷需求间歇运行湿式冷却塔与干式冷却塔，可以提高冷却塔的寿命；在各冷却塔排风端安装了垂直风筒，垂直风筒与水平风箱相连，可避免热湿空气回流到冷却塔；同时湿式冷却塔产生的热湿空气与干式冷却塔产生的热干空气通过水平风箱混合后，降低了水平风箱出口处的空气湿度，可减少白雾的产生，从而防止环境光污染及以对当地气候环境的不良影响。本发明的基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群的控制方法，对环境温度与负荷需求适应性很强，可有效提高冷却塔群整体运行效果，提高组合塔群的工作效率，在保证负荷需求的情况下，减少白雾的排放。

附图说明

图1是本发明组合塔群的主视结构示意图。

图2是本发明组合塔群的俯视结构示意图。

图3是本发明组合塔群的风筒结构示意图。

图4是本发明第一种组合塔群控制方法的流程图。

图5是本发明第二种组合塔群控制方法的流程图。

图中各标号表示：

1、湿式冷却塔；10、水平风箱；12、排风口；2、干式冷却塔；3、供水总管；4、供水管；5、供水水量调节阀；6、回水总管；7、回水管；9、垂直风筒。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图3示出了本发明的基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群实施例，该组合塔群包括水平风箱10、四个湿式冷却塔1和四个干式冷却塔2，各湿式冷却塔1和各干式冷却塔2排风端均安装有垂直风筒9，各垂直风筒9均与水平风箱10相连，水平风箱10排风口12与外界环境相通，湿式冷却塔1与干式冷却塔2均设有供水管4和回水管7，所有供水管4通过一供水总管3与空调主机热水水源连通，所有回水管7通过一回水总管6与空调主机冷却水输入端连通，各供水管4上分别设有供水水量调节阀5。本发明的基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群，由于采用多组湿式冷却塔1与多组干式冷却塔2混合布置与运行，可以根据环境温度与负荷的具体需求分别组合运行湿式冷却塔1与干式冷却塔2，该布置与运行方法对环境温度与负荷需求适应性很强，可有效提高冷却塔群运行效果，并可根据不同季节的环境温度与负荷需求间歇运行湿式冷却塔1与干式冷却塔2，可以提高冷却塔的寿命；在各冷却塔排风端安装了垂直风筒9，垂直风筒9与水平风箱10相连，可避免热湿空气回流到冷却塔；同时湿式冷却塔1产生的热湿空气与干式冷却塔2产生的热干空气通过水平风箱10混合后，降低了水平风箱10出口处的空气湿度，可减少白雾的产生，从而防止环境光污染及以对当地气候环境的不良影响。

本实施例中，湿式冷却塔1与干式冷却塔2相互间隔设置，水平风箱10的排风口12设有多个，各排风口12设于相邻湿式冷却塔1与干式冷却塔2的垂直风筒9之间，便于热湿空气与热干空气充分混合，减少白雾产生。湿式冷却塔1与干式冷却塔2采用顺排布置，在其它实施例中还可采用叉排布置。

图4示出了本发明的第一种基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群的控制方法实施例流程，该控制方法包括以下步骤：

S1：预设启动模式触发参数：触发高温T1，触发低温T2，T1≤28℃，33℃≤T2℃；

S2：检测当前环境温度T；

S3：根据环境温度自动调节湿式冷却塔1与干式冷却塔2运行数量，

当T≥T2时，启动全部湿式冷却塔1与全部干式冷却塔2；

当T1＜T＜T2时，启动全部湿式冷却塔1与部分干式冷却塔2；

当T≤T1时，启动全部干式冷却塔2与部分湿式冷却塔1。

本实施例中，湿式冷却塔1的额定冷却负荷高于干式冷却塔2的额定冷却负荷，湿式冷却塔1与干式冷却塔2在不启动时，关闭对应的供水水量调节阀5。

该组合塔群的控制方法，以当前环境温度T为控制标准，设置了触发高温T1，触发低温T2，能够智能选择运行模式，可在保证负荷需求的情况下，减少白雾的排放。

图5示出了本发明的第二种基于湿式冷却塔与干式冷却塔的组合塔群的控制方法实施例流程，该控制方法包括以下步骤：

S1：预设启动模式触发参数：触发温度T3；

S2：检测当前环境温度T；

S3：根据环境温度自动调节湿式冷却塔1与干式冷却塔2运行数量，

当T≥T3时，优先根据负荷需求大小逐个启动湿式冷却塔1，若湿式冷却塔1能够满足负荷需求，则不启动干式冷却塔2；若全部湿式冷却塔1启动后仍不能满足负荷需求，则根据负荷需求大小逐个启动干式冷却塔2；

当T＜T3时，优先根据负荷需求大小逐个启动干式冷却塔2，若干式冷却塔2能够满足负荷需求，则不启动湿式冷却塔1；若全部干式冷却塔2启动后仍不能满足负荷需求，则根据负荷需求大小逐个启动湿式冷却塔1。

本实施例中，湿式冷却塔1的额定冷却负荷高于干式冷却塔2的额定冷却负荷，湿式冷却塔1与干式冷却塔2在不启动时，关闭对应的供水水量调节阀5。

该组合塔群的控制方法，以当前环境温度T为控制标准，设置了触发温度T3，将T3作为界限，选择优先启动湿式冷却塔1或干式冷却塔2，这种方式对环境温度与负荷需求适应性很强，可有效提高冷却塔群整体运行效果，提高组合塔群的工作效率，在保证负荷需求的情况下，减少白雾的排放。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。