CN104165546B - 一种冷却塔节水节能远程监控***及其监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷却塔节水节能远程监控***及其监控方法，它包括变频风机、百叶窗角度调节机构、出塔水温传感器、PID控制器和中央控制台；变频风机设置在冷却塔的顶部，百叶窗角度调节机构设置在下进风口百叶窗处，出塔水温传感器设置在循环水出水管中，变频风机、百叶窗角度调节机构和出塔水温传感器分别电连接PID控制器，PID控制器设置在冷却塔现场或远程控制室，中央控制台设置在远程控制室；PID控制器与中央控制台双向连接。监控方法包括以下步骤：1)设定PID控制器的目标值；2)实时水温信号反馈给PID控制器；3)PID控制器发出控制信号输入到相应单元；4)实时调整风机转速和百叶窗角度。本发明可广泛应用于冶金、石化、纺织及空调等技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却塔监控***及其监控方法，特别是关于一种冷却塔节水节能远程监控***及其监控方法。
背景技术
常规机械通风冷却塔的工作原理是空气在风机的吸力下流经填料，与喷洒在填料上的携带余温的循环水进行热交换，利用循环水的蒸发带走热量，降低循环水的温度。这种方法具有成本低，降温效果好的特点，但循环水的蒸发会带来循环水的大量损失。发明人前期发明的中国专利申请号为200610088863.4的“一种防冻降雾节水型冷却塔”和中国专利申请号为200620022940.1的“一种环保节水型冷却塔”，系列冷却塔通过改进传统冷却塔的结构和工作原理，增加了上进风口和上空气换热器，降低了冷却塔填料段的冷却负荷，减少了蒸发水损失，能够起到节水的效果，而且下进风口进风量越小，节水效果越好。
但是由于冷却塔基本上是以一年中最热几天的气象参数为依据设计的工况,故在实际运行中，大多数冷却塔即使出塔水温度已经低于所需冷却温度，但风机仍处于满负荷状态，即进风量过大，进而造成电能和水的额外损失。而且现有的冷却塔控制***，仅能根据水温控制风机的启停或调节风机的转速，并不能根据冷却塔的结构，对冷却塔的运行进行调节，无法减少循环水的损失。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种根据出塔水温自动实时控制风机转速和进风口百叶窗角度的冷却塔节水节能远程监控***及其监控方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种冷却塔节水节能远程监控***，其特征在于：它包括冷却塔的变频风机、百叶窗角度调节机构、出塔水温传感器、PID控制器和中央控制台；所述变频风机设置在所述冷却塔的顶部，所述百叶窗角度调节机构设置在所述冷却塔的下进风口百叶窗处，所述出塔水温传感器设置在所述冷却塔的循环水出水管中，所述变频风机、百叶窗角度调节机构和出塔水温传感器分别电连接所述PID控制器，所述PID控制器设置在冷却塔现场或远程控制室，所述中央控制台设置在远程控制室；所述PID控制器通过通信接口与所述中央控制台以有线或无线方式双向连接。
一种冷却塔节水节能远程监控***的监控方法，其包括以下步骤：1)工作人员通过所述中央控制台将工艺冷却需求温度调整设定为所述PID控制器的目标值，并发送给所述PID控制器；2)所述出塔水温传感器实时监测出塔循环水的温度，并将实时水温信号反馈给所述PID控制器；3)所述PID控制器根据目标值，对接收到的实时水温信号进行PID运算，将运算结果转化为控制信号发送到所述变频风机和百叶窗角度调节机构；4)所述变频风机接收到控制信号后，通过改变电流频率实时调整所述变频风机的转速，进而实时调整电能消耗；同时，所述百叶窗角度调节机构接收到控制信号后，通过实时调整所述冷却塔的下进风口百叶窗的角度，进而实时调整所述冷却塔的下进风口的进风量，以调整循环水的损失量。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于对出塔水温进行了PID控制，根据出塔水温自动实时控制风机转速和进风口百叶窗角度，使得出塔水温保持稳定，避免了水温波动对工业生产的影响。2、本发明由于采用PID控制器控制变频风机转速，降低了变频风机的运行功率，节省了电能。3、本发明由于采用下进风口百叶窗角度调节机构控制冷却塔进风量，减少了填料冷却负荷，减少了冷却塔循环水损失。4、本发明由于中央控制台可以远程监控冷却塔运行状况，方便工作人员监视、控制冷却塔运行。因而本发明可广泛应用于冶金、石化、纺织及空调等多个技术领域。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为本发明实施例一的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明监控***包括冷却塔1的变频风机2、百叶窗角度调节机构3、出塔水温传感器4、PID控制器5和中央控制台6。变频风机2设置在冷却塔1的顶部，百叶窗角度调节机构3设置在冷却塔1的下进风口百叶窗处，出塔水温传感器4设置在冷却塔1的循环水出水管中，变频风机2、百叶窗角度调节机构3和出塔水温传感器4分别电连接PID控制器5，PID控制器5设置在冷却塔现场或远程控制室，中央控制台6设置在远程控制室。PID控制器5通过通信接口与中央控制台6以有线或无线方式双向连接。
本发明监控方法包括以下步骤：
1)工作人员通过中央控制台6将工艺冷却需求温度调整设定为PID控制器5的目标值，并发送给PID控制器5；
2)出塔水温传感器4实时监测出塔循环水的温度，并将实时水温信号反馈给PID控制器5；
3)PID控制器5根据目标值，对接收到的实时水温信号进行PID运算，将运算结果转化为控制信号发送到变频风机2和百叶窗角度调节机构3；
4)变频风机2接收到控制信号后，通过改变电流频率实时调整变频风机2的转速，进而实时调整电能消耗；同时，百叶窗角度调节机构3接收到控制信号后，通过实时调整冷却塔1下进风口百叶窗的角度，进而实时调整冷却塔1下进风口的进风量，以调整循环水的损失量，最终实现出塔水温的稳定和节省能量的目的。
下面列举一实施例。
如图2所示，采用节水环保冷却塔或机械通风冷却塔作为冷却塔1，变频风机2设置在冷却塔1的顶部，百叶窗角度调节机构3设置在冷却塔1的下进风口百叶窗处，出塔水温传感器4设置在冷却塔1的循环水出水管中，PID控制器5设置在冷却塔现场或远程控制室。本实施例的监控方法包括以下步骤：
1)工作人员通过中央控制台6将工艺冷却需求温度设定为PID控制器5的目标值，并发送给PID控制器5；
2)出塔水温传感器4实时监测出塔循环水的温度，并将实时水温信号反馈给PID控制器5；
3)PID控制器5根据目标值，对接收到的实时水温信号进行PID运算，将运算结果转化为控制信号发送到变频风机2和百叶窗角度调节机构3；
4)变频风机2接收到控制信号后，通过改变电流频率实时调整变频风机2的转速，进而实时调整电能消耗；同时，百叶窗角度调节机构3接收到控制信号后，通过实时调整冷却塔1下进风口百叶窗的角度，进而实时调整冷却塔1下进风口的进风量，以调整循环水的损失量，最终实现出塔水温的稳定和节省能量的目的。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (2)
1.一种冷却塔节水节能远程监控***，其特征在于：它包括冷却塔的变频风机、百叶窗角度调节机构、出塔水温传感器、PID控制器和中央控制台；所述变频风机设置在所述冷却塔的顶部，所述百叶窗角度调节机构设置在所述冷却塔的下进风口百叶窗处，所述出塔水温传感器设置在所述冷却塔的循环水出水管中，所述变频风机、百叶窗角度调节机构和出塔水温传感器分别电连接所述PID控制器，所述百叶窗角度调节机构接收所述PID控制器传输至的控制信号后，实时调整所述冷却塔的下进风口百叶窗的角度，所述PID控制器设置在冷却塔现场或远程控制室，所述中央控制台设置在远程控制室；所述PID控制器通过通信接口与所述中央控制台以有线或无线方式双向连接。
2.一种采用如权利要求1所述监控***的冷却塔节水节能远程监控方法，其包括以下步骤：
1)工作人员通过所述中央控制台将工艺冷却需求温度调整设定为所述PID控制器的目标值，并发送给所述PID控制器；
2)所述出塔水温传感器实时监测出塔循环水的温度，并将实时水温信号反馈给所述PID控制器；
3)所述PID控制器根据目标值，对接收到的实时水温信号进行PID运算，将运算结果转化为控制信号发送到所述变频风机和百叶窗角度调节机构；
4)所述变频风机接收到控制信号后，通过改变电流频率实时调整所述变频风机的转速，进而实时调整电能消耗；同时，所述百叶窗角度调节机构接收到控制信号后，通过实时调整所述冷却塔的下进风口百叶窗的角度，进而实时调整所述冷却塔的下进风口的进风量，以调整循环水的损失量。
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