一种机械通风冷却塔及其运行控制方法技术

本发明专利技术涉及一种机械通风冷却塔及其运行控制方法，包括塔身，塔身内部由上至下依次设有风机系统、收水器、喷淋系统和集水池，集水池和填料之间的区域作为进风空间，对应的塔身设有进风口，所述风机系统包括上下同轴设置的第一风机组件和第二风机组件，第一风机组件与第一驱动组件连接，第二风机组件与第二驱动组件连接，第一风机组件和第二风机组件的扇叶安装方向相反以使得第一风机组件和第二风机组件在转动方向相反的情况下能够产生同向气流，采用本发明专利技术的冷却塔噪音小。用本发明专利技术的冷却塔噪音小。用本发明专利技术的冷却塔噪音小。

【技术实现步骤摘要】
一种机械通风冷却塔及其运行控制方法


[0001]本专利技术涉及冷却塔
，具体涉及一种机械通风冷却塔及其运行控制方法。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]冷却塔是工业中常见的散热设备，它主要是通过空气与水直接接触发生热交换来带走系统的热量。机械通风冷却塔作为冷却塔的一种，因冷却效率高、稳定、占地面积小、投资少等优点被广泛应用于工业加工冷却以及中央空调的冷却等领域。
[0004]机械通风冷却塔一般安装在大型写字楼、医院、大型商场、学校等，由于在设计和安装过程中不重视噪声问题，已经严重影响周围居民的生活质量，经常被附近居民投诉。因此，机械通风冷却塔的噪声污染问题亟需治理。
[0005]目前对于冷却塔降噪的研究多为工程应用方向，即对现有的有噪声超标问题的机械通风式冷却塔进行改造。常通过添加声屏障或消音器的措施进行改造。声屏障和消声器降噪措施是可以达到冷却塔降噪的目的，但同时会对冷却塔的热力性能产生较大的影响，降低了冷却塔冷却效率，无法达到工程设计要求。为了实现工业加工生产的精细化操作，不仅需要降低冷却塔的风机噪声，往往需要冷却塔出塔水温的恒定，这就对冷却塔的制冷调节能力提出了更高的要求。同时，因昼夜温差的变化及季节的变化，常规的冷却塔会产生散热不足或出塔水温过低造成能源的浪费，无法实现出塔水温的恒定。
[0006]为了解决上述问题，专利技术专利CN109281850《一种低噪声同轴双叶轮冷却塔轴流风机》提出了一种1.5级双叶轮轴流风机，其结构为一级叶轮+导流器+二级叶轮，两叶轮为同一动力系统，一级叶轮与二级叶轮的转动方向相同。专利CN204987925U《一种同轴双风机冷却塔》设置了两组同轴串联的排风扇，其叶片安装角度为10
°‑
30
°
，两组排风扇也由同一驱动装置驱动。这些结构会传递给机壳同方向较大的叠加力矩，使冷却塔机壳力矩不稳定，容易产生较大的振动噪声。单电机同时驱动两组风机，不能做到两风机分别调节转速，并且会大大增加电机的输出功率，对电机提出了更高的要求。
[0007]专利CN110118509A《一种冷却塔风机节能控制系统及方法》及专利CN108195221A《变频风机控制方法及装置》通过判断出塔水温与目标出塔水温的大小来指导变频风机的运转。单变频风机的调节会导致出塔水温的波动大，不能精细化调节出塔水温。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种机械通风冷却塔及其运行控制方法，解决因治理冷却塔噪声污染而导致的热力性能恶化问题。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0010]第一方面，本专利技术的实施例提供了一种机械通风冷却塔，包括塔身，塔身内部由上至下依次设有风机系统、收水器、喷淋系统和集水池，集水池和填料之间的区域作为进风空间，对应的塔身设有进风口，所述风机系统包括上下同轴设置的第一风机组件和第二风机
组件，第一风机组件与第一驱动组件连接，第二风机组件与第二驱动组件连接，第一风机组件和第二风机组件的扇叶安装方向相反以使得第一风机组件和第二风机组件在转动方向相反的情况下能够产生同向气流。
[0011]可选的，所述第一风机组件包括平行设置且通过多个螺纹连接件连接的第一上盖板和第一下盖板，第一上盖板和第一下盖板边缘之间沿环向设有多个第一紧固件，第一紧固件与第一扇叶的一端固定，第一上盖板与第一驱动组件连接。
[0012]可选的，第一驱动组件包括第一减速机，第一减速机通过支撑架与塔身固定，第一减速机的输出轴与第一上盖板的中心部位连接，第一减速机与传动轴的一端连接，传动轴的另一端与固定在塔身的第一电机连接；
[0013]进一步的，所述第一电机采用第一变频电机。
[0014]可选的，所述第一紧固件包括固定在第一上盖板底面的第一紧固部和固定在第一下盖板顶面的第二紧固部，第一紧固部和第二紧固部相对设置的端面均设有与第一扇叶端部圆柱型结构相匹配的弧形槽，第一紧固部和第二紧固部通过弧形槽压合第一扇叶端部的圆柱型结构。
[0015]可选的，所述第二风机组件包括平行设置且通过多个螺纹连接件连接的第二上盖板和第二下盖板，第二上盖板和第二下盖板边缘之间沿环向设有多个第二紧固件，第二紧固件与第二扇叶的一端固定，第二下盖板与第二驱动组件连接。
[0016]可选的，第二驱动组件包括第二减速机，第二减速机通过支撑架与塔身固定，第二减速机的输出轴与第二下盖板的中心部位连接，第二减速机与传动轴的一端连接，传动轴的另一端与固定在塔身的第二电机连接；
[0017]进一步的，所述第二电机采用第二变频电机。
[0018]可选的，所述第二紧固件包括固定在第二上盖板底面的第三紧固部和固定在第二下盖板顶面的第四紧固部，第三紧固部和第四紧固部相对设置的端面均设有与第二扇叶端部圆柱型结构相匹配的弧形槽，第三紧固部和第四紧固部通过弧形槽压合第二扇叶端部的圆柱型结构。
[0019]可选的，所述喷淋系统的水管安装有温度传感器以测量进塔水温，所述集水池内安装有温度传感器以测量出塔水温；
[0020]进一步的，所述喷淋系统的水管安装有流量计。
[0021]可选的，所述喷淋系统的下方设置有填料；
[0022]或者，所述塔身的进风口处安装有百叶窗。
[0023]第二方面，本专利技术的实施例提供了一种机械通风冷却塔的运行控制方法：
[0024]第一驱动组件带动第一风机组件的扇叶转动，第二驱动组件带动第二风机组件的扇叶转动，第一风机组件的扇叶转动方向与第二风机组件的扇叶转动方向相反；
[0025]当出塔水温低于设定的下限值时，首先减小第一驱动组件的供电频率，当第一驱动组件的供电频率降低至设定值后，不再继续降低，第二驱动组件的供电频率降低直至出塔水温达到设定的目标温度。
[0026]当出塔水温高于设定的上限值时，首先增大第二驱动组件的供电频率，当第二驱动组件的供电频率达到额定频率后，第二驱动组件的供电频率不再增大，第一驱动组件的供电频率增大，直至出塔水温达到设定的目标温度。
[0027]本专利技术的有益效果如下：
[0028]1.本专利技术机械通风冷却塔，由于第一风机组件和第二风机组件的扇叶安装方向相反，因此其在转动方向相反的情况下能够产生同向气流进行排风，实现了第一风机组件和第二风机组件的反向转动，对塔身产生的力矩相互抵消，降低了塔身振动噪声的产生，而且通过第一风机组件和第二风机组件共同排风，在保证热力性能的前提下，降低了第一风机组件和第二风机组件的转速，减小了第一风机组件和第二风机组件的功率，并且同时降低风机的噪声。
[0029]2.本专利技术的机械通风冷却塔，第一电机和第二电机均采用变频电机，可根据运行工况、环境参数变频运转，实现第一风机组件和第二风机组件的同轴异速反转。相对于单变频电机调节，通过两个风机组件的单独调控实现了实施精细化调节全塔通风量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机械通风冷却塔，包括塔身，塔身内部由上至下依次设有风机系统、收水器、喷淋系统和集水池，集水池和填料之间的区域作为进风空间，对应的塔身设有进风口，其特征在于，所述风机系统包括上下同轴设置的第一风机组件和第二风机组件，第一风机组件与第一驱动组件连接，第二风机组件与第二驱动组件连接，第一风机组件和第二风机组件的扇叶安装方向相反以使得第一风机组件和第二风机组件在转动方向相反的情况下能够产生同向气流。2.如权利要求1所述的一种机械通风冷却塔，其特征在于，所述第一风机组件包括平行设置且通过多个螺纹连接件连接的第一上盖板和第一下盖板，第一上盖板和第一下盖板边缘之间沿环向设有多个第一紧固件，第一紧固件与第一扇叶的一端固定，第一上盖板与第一驱动组件连接。3.如权利要求2所述的一种机械通风冷却塔，其特征在于，第一驱动组件包括第一减速机，第一减速机通过支撑架与塔身固定，第一减速机的输出轴与第一上盖板的中心部位连接，第一减速机与传动轴的一端连接，传动轴的另一端与固定在塔身的第一电机连接；进一步的，所述第一电机采用第一变频电机。4.如权利要求2所述的一种机械通风冷却塔，其特征在于，所述第一紧固件包括固定在第一上盖板底面的第一紧固部和固定在第一下盖板顶面的第二紧固部，第一紧固部和第二紧固部相对设置的端面均设有与第一扇叶端部圆柱型结构相匹配的弧形槽，第一紧固部和第二紧固部通过弧形槽压合第一扇叶端部的圆柱型结构。5.如权利要求1所述的一种机械通风冷却塔，其特征在于，所述第二风机组件包括平行设置且通过多个螺纹连接件连接的第二上盖板和第二下盖板，第二上盖板和第二下盖板边缘之间沿环向设有多个第二紧固件，第二紧固件与第二扇叶的一端固定，第二下盖板与第二驱动组件连接。6.如权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明，王友昊，何锁盈，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：