用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置及方法,包括淋水收集測(cè)量裝置、移動(dòng)定位歸零裝置,淋水收集測(cè)量裝置包括一個(gè)內(nèi)部裝有液位計(jì)和熱電阻的存水容器、一個(gè)位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器,液位計(jì)和熱電阻通過存水量與水溫顯示器顯示在一定的時(shí)間內(nèi)被測(cè)點(diǎn)的噴淋水量和水溫;移動(dòng)定位歸零裝置連接淋水收集測(cè)量裝置,將淋水收集測(cè)量裝置移動(dòng)到被測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位以及測(cè)量完成后倒空存水進(jìn)行歸零。使用該裝置及方法可校驗(yàn)冷卻系統(tǒng)中其淋水流量?jī)x表是否正常工作,同時(shí)可以得出蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備中測(cè)點(diǎn)的局部淋水密度,從而了解整塔的淋水均勻性。
【專利說明】用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量淋水參數(shù)的裝置和方法,尤其是一種用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻或蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中,會(huì)產(chǎn)生大量的廢熱,為了維持機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn),一般采用大量的冷卻水將廢熱帶走?,F(xiàn)實(shí)中的需要大大推動(dòng)了冷卻技術(shù)的發(fā)展,于是就產(chǎn)生了蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備。蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備的作用就是將攜帶廢熱的冷卻水在塔內(nèi)與空氣進(jìn)行熱交換,使廢熱傳播給空氣,散入大氣中。由此可見,蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性。蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備的主要構(gòu)造部件有通風(fēng)系統(tǒng)、配水系統(tǒng)、淋水裝置。在蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用中,有幾項(xiàng)重要指標(biāo),主要有冷卻效率、耗電比、飄水率、噪聲等,這些指標(biāo)都是衡量蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的效率的重要參數(shù)。為了保證冷卻冷凝設(shè)備行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展,相關(guān)主管部門制定了一系列的生產(chǎn)、測(cè)試規(guī)范,如GB/T 7190.1—2008以及DB 31/T204—2010要優(yōu)化這些指標(biāo),淋水密度是一個(gè)十分關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)。
[0003]蒸發(fā)冷卻(冷凝)設(shè)備的配水系統(tǒng)是在于將熱水均勻地分配到整個(gè)淋水面積上,從而使噴淋水發(fā)揮最大的冷卻能力。分布的均勻與否決定了熱交換的效率。因此,需要研究解決配水系統(tǒng)里淋水分布問題。測(cè)量淋水單位時(shí)間的流量和以及檢驗(yàn)淋水分布是否均勻。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明是為解決目前測(cè)量蒸發(fā)冷卻(冷凝)設(shè)備淋水密度測(cè)量的技術(shù)問題,而提供一種用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置及方法,該裝置與現(xiàn)有的通過超聲波流量計(jì)等裝置測(cè)量總淋水量除以淋水截面積得到平均淋水密度相比,最大的特點(diǎn)是能夠了解局部淋水密度和水溫,從而了解淋水的均勻性和冷卻效果,并在沒有流量計(jì)的情況下可反推算出總淋水量,或者校核現(xiàn)場(chǎng)流量測(cè)量裝置是否可靠,增加了淋水參數(shù)測(cè)量的信息量,使測(cè)量淋水參數(shù)對(duì)了解冷卻設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和改善冷卻設(shè)備性能更有意義。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,包括一個(gè)用于測(cè)量被測(cè)點(diǎn)噴淋水量的淋水收集測(cè)量裝置,以及一個(gè)帶動(dòng)淋水收集測(cè)量裝置完成全部被測(cè)點(diǎn)測(cè)量的移動(dòng)定位歸零裝置,其特點(diǎn)是:淋水收集測(cè)量裝置包括一個(gè)內(nèi)部裝有液位計(jì)和熱電阻的存水容器、一個(gè)位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器,液位計(jì)和熱電阻通過存水量與水溫顯示器顯示在一定的時(shí)間內(nèi)被測(cè)點(diǎn)的噴淋水量和水溫;所述移動(dòng)定位歸零裝置連接淋水收集測(cè)量裝置,將淋水收集測(cè)量裝置移動(dòng)到被測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位以及測(cè)量完成后倒空存水進(jìn)行歸零。
[0006]液位計(jì)和熱電阻通過導(dǎo)線與位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器連接;存水容器上部左、右兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)連接轉(zhuǎn)軸,且二個(gè)連接轉(zhuǎn)軸在同一軸線上,每個(gè)連接轉(zhuǎn)軸側(cè)面設(shè)有定位連接螺孔;存水容器前側(cè)面中部設(shè)有連接孔,底面設(shè)有拉繩環(huán)。
[0007]對(duì)于小型設(shè)備測(cè)量,所述移動(dòng)定位歸零裝置由可伸縮連接桿、可伸縮支撐架組成,一根可伸縮連接桿與二個(gè)可伸縮支撐架相互垂直連接,且可伸縮連接桿與可伸縮支撐架之間可移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接,可伸縮連接桿后端部上設(shè)有水平儀;可伸縮支撐架下端設(shè)有底座;可伸縮連接桿前端與存水容器前側(cè)面中部的連接孔固定連接。
[0008]對(duì)于大中型設(shè)備測(cè)量,移動(dòng)定位歸零裝置包括纜繩固定板、纜繩、拉繩,緊繩器、滑動(dòng)裝置,滑動(dòng)裝置前端設(shè)有連接孔,連接孔兩側(cè)面各有一個(gè)開槽,后端設(shè)有纜繩滑道孔,位于纜繩滑道孔與連接孔之間的連接塊兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有拉繩環(huán),兩個(gè)滑動(dòng)裝置分別通過其上的連接孔與存水容器上部左、右兩側(cè)的連接轉(zhuǎn)軸配合可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,并用定位螺栓分別從兩側(cè)的開槽插入后與連接轉(zhuǎn)軸上的定位連接螺孔連接;滑動(dòng)裝置上的每個(gè)拉繩環(huán)和存水容器底端上的拉繩環(huán)分別連接一根拉繩,每個(gè)纜繩滑道孔內(nèi)穿有纜繩,每根纜繩二端分別與固定在冷卻冷凝設(shè)備兩邊的百葉窗上的兩塊纜繩固定板中同一側(cè)的緊繩器連接。
[0009]一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置測(cè)量被測(cè)點(diǎn)噴淋水量的方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)劃分冷卻冷凝設(shè)備水平橫截面的測(cè)量單元格
根據(jù)冷卻冷凝設(shè)備的水平橫截面,將其等分為若干單元格;
2)測(cè)量每一個(gè)單元格內(nèi)被測(cè)點(diǎn)的噴淋水量和水溫
用移動(dòng)定位歸零裝置移動(dòng)淋水收集測(cè)量裝置到一個(gè)單元格內(nèi)的被測(cè)點(diǎn),首先倒空存水容器內(nèi)的存水即歸零,在啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的同時(shí),使被測(cè)點(diǎn)噴淋水落入到淋水收集測(cè)量裝置內(nèi),到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,同時(shí)記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù),以及通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù);再通過移動(dòng)定位歸零裝置將淋水收集測(cè)量裝置移至下一個(gè)單元格,將淋水收集測(cè)量裝置定位、歸零后重復(fù)上述測(cè)試,依次測(cè)量并記錄每一個(gè)單元格中被測(cè)點(diǎn)的噴淋水量和噴淋水溫;
3)計(jì)算淋水密度分布與平均淋水密度
根據(jù)第二步驟所測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算出每個(gè)單元格的淋水密度,從而得到淋水密度分布,再利用均值得出整個(gè)塔的平均淋水密度;同時(shí)結(jié)合橫截面積計(jì)算出整個(gè)塔的噴淋水流量;
4)繪制噴淋水溫度分布圖和計(jì)算平均溫度
根據(jù)第二步驟所測(cè)得的數(shù)據(jù),繪制噴淋水溫度分布圖,再利用均值得出噴淋水的平均溫度。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的主體是一個(gè)開口的存水容器,內(nèi)部安裝液位計(jì)及熱電阻。其測(cè)量值可通過外部數(shù)顯裝置讀取。測(cè)量過程中,當(dāng)存水容器到達(dá)測(cè)量位置且將存水歸零后,在開始接水的同時(shí)開始計(jì)時(shí),到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù)(即規(guī)定存水量),以及記錄通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù)。這樣能通過一定時(shí)間內(nèi)的存水量除以存水容器開口處的面積,計(jì)算出該測(cè)量位置的淋水密度。在該容器內(nèi),用熱電阻可同時(shí)測(cè)量其水溫。使用這個(gè)方法,在冷卻冷凝設(shè)備的其它測(cè)量位置進(jìn)行同樣的測(cè)量操作,得到各處的淋水密度和水溫,用以判斷蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備的淋水分布和冷卻效果是否均勻,有利于及時(shí)調(diào)整。
[0011 ] 在蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用中,淋水密度是優(yōu)化蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備冷卻效率、耗電比、飄水率、噪聲等的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。使用該裝置可校驗(yàn)冷卻系統(tǒng)中其淋水流量?jī)x表的準(zhǔn)確性,同時(shí)可以得出蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備中測(cè)點(diǎn)的局部淋水密度,淋水的均勻性直接關(guān)系冷卻效率,因此本裝置方便對(duì)淋水系統(tǒng)的調(diào)試,同時(shí)使淋水均勻性納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)具有了可操作性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是逆流開式冷卻冷凝設(shè)備內(nèi)淋水參數(shù)測(cè)試位置的示意圖;
圖2是逆流閉式冷卻冷凝設(shè)備內(nèi)淋水參數(shù)測(cè)試位置的示意圖;
圖3是本發(fā)明用于測(cè)量小型冷卻冷凝設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是存水容器示意圖;
圖5是可伸縮支撐架受力圖;
圖6是本發(fā)明用于測(cè)量大中型冷卻冷凝設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是用于測(cè)量大中型設(shè)備時(shí)存水容器與滑動(dòng)裝置連接的示意圖;
圖8是圖7中沿A-A剖視圖;
圖9是圖8中沿B-B剖視圖;
圖10是滑動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)立體示意圖;
圖11是纜繩固定板結(jié)構(gòu)立體示意圖;
圖12是緊繩器結(jié)構(gòu)立體示意圖;
圖13是冷卻冷凝設(shè)備橫截面等分為九個(gè)單元格示意圖;
圖14是本發(fā)明測(cè)量小型冷卻冷凝設(shè)備時(shí)的示意圖;
圖15是本發(fā)明測(cè)量大中型冷卻冷凝設(shè)備時(shí)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0014]本發(fā)明的裝置主要用于如圖1、2所示的逆流開式冷卻塔和逆流閉式冷卻冷凝設(shè)備,在逆流開式冷卻塔和逆流閉式冷卻冷凝設(shè)備的進(jìn)風(fēng)區(qū)的測(cè)試區(qū)域A通過多點(diǎn)測(cè)量局部淋水密度和平均水溫,估算逆流開式冷卻塔的冷卻水或者逆流閉式冷卻塔以及蒸發(fā)冷卻(冷凝)器的噴淋水的流量,同時(shí)檢驗(yàn)其淋水均勻度和冷卻均勻度。方形塔的測(cè)點(diǎn)采用等面積布置,圓形塔的測(cè)點(diǎn)采用等環(huán)量布置。
[0015]蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備指將循環(huán)冷卻水(工質(zhì))攜帶的廢熱通過自身(對(duì)開塔)或者噴淋水(對(duì)閉塔、蒸發(fā)冷卻器、蒸發(fā)冷凝器)與空氣間的蒸發(fā)以及對(duì)流換熱,最終排放給空氣。
[0016]如圖3至圖12所示,本發(fā)明的用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,由淋水收集測(cè)量裝置和移動(dòng)定位歸零裝置組成。
[0017]淋水收集測(cè)量裝置包括存水容器1、液位計(jì)15、熱電阻16、導(dǎo)線緊固件10。存水容器I內(nèi)裝有液位計(jì)15和熱電阻16,液位計(jì)15和熱電阻16通過導(dǎo)線17連接存水量與水溫顯示器18。
[0018]如圖4所示,存水容器I上部左、右兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)連接轉(zhuǎn)軸12,且二個(gè)連接轉(zhuǎn)軸12在同一軸線上,每個(gè)連接轉(zhuǎn)軸12側(cè)面設(shè)有定位連接螺孔21,定位連接螺孔21徑向貫穿連接轉(zhuǎn)軸12 ;前側(cè)面上端設(shè)有導(dǎo)線緊固件10,中部設(shè)有連接孔11,底面設(shè)有拉繩環(huán)13。
[0019]如圖3所示,用于測(cè)量小型蒸發(fā)冷卻、冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,包括淋水收集測(cè)量裝置、移動(dòng)定位歸零裝置。
[0020]移動(dòng)定位歸零裝置由帶有刻度的可伸縮連接桿2、可伸縮支撐架3、水平儀7組成。其中:一根可伸縮連接桿2與二個(gè)可伸縮支撐架3相互垂直連接,并且可伸縮連接桿2與可伸縮支撐架3之間可移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接,可伸縮連接桿I后端部上設(shè)有水平儀7。可伸縮連接桿I由固定桿和伸縮移動(dòng)桿組成,伸縮移動(dòng)桿為多節(jié)桿,可根據(jù)測(cè)量需要增加節(jié)數(shù)或減少節(jié)數(shù)。每根可伸縮支撐架3上端設(shè)有套環(huán),下端設(shè)有底座,起著支撐整個(gè)測(cè)試裝置的作用,借助力的平衡使測(cè)量裝置保持水平。在測(cè)試中可根據(jù)被測(cè)單元格的遠(yuǎn)近,調(diào)整兩個(gè)可伸縮支撐架3之間的距離,以避免可伸縮連接桿受力過大。套環(huán)、底座與可伸縮支撐桿通過螺紋連接,可拆卸方便攜帶。
[0021]使用時(shí),將可伸縮連接桿2通過可伸縮支撐架3頂部的套環(huán)后,可伸縮連接桿2前端旋入淋水收集測(cè)量裝置的存水容器I的連接孔11中,并固定連接好??缮炜s連接桿2上標(biāo)有詳細(xì)的刻度,利用可伸縮連接桿2,能調(diào)節(jié)合適的長(zhǎng)度至測(cè)試點(diǎn),同時(shí)利用可伸縮支撐架3調(diào)節(jié)到合適的高度。利用套環(huán),將可伸縮連接桿2置于可伸縮支撐架3上,使整個(gè)裝置保持平衡,比手持可伸縮連接桿2省力并且穩(wěn)定,可伸縮連接桿2上的水平儀7可用來判斷測(cè)試裝置的平衡。同時(shí)調(diào)整兩個(gè)可伸縮支撐架3到合適的距離,避免與盤管或者填料的距離過短。
[0022]具體使用時(shí),旋轉(zhuǎn)可伸縮連接桿2,使存水容器I的開口朝下,避免水進(jìn)入容器,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。選取好第一個(gè)被測(cè)單元后,按動(dòng)秒表的同時(shí)旋轉(zhuǎn)可伸縮連接桿2,使存水容器I開口朝上接水測(cè)量。到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,同時(shí)記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù),以及通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù);然后旋轉(zhuǎn)可伸縮連接桿2傾倒掉存水容器I內(nèi)的水歸零,并保持存水容器I開口朝下的狀態(tài)。通過移動(dòng)定位歸零裝置中的可伸縮連接桿2和可伸縮支撐架3將存水容器I移至下一個(gè)被測(cè)單元格。重復(fù)開始測(cè)試,也可在某個(gè)單元格進(jìn)行兩次測(cè)試后,再移至下一個(gè)單元格進(jìn)行測(cè)試,這樣對(duì)于單個(gè)單元格,可取兩次測(cè)試的平均值作為測(cè)試結(jié)果。
[0023]如圖6所示,用于測(cè)量大中型蒸發(fā)冷卻冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,包括淋水收集測(cè)量裝置,移動(dòng)定位歸零裝置。
[0024]移動(dòng)定位歸零裝置由纜繩固定板4、纜繩5、拉繩6、緊繩器8、滑動(dòng)裝置9組成。其中:滑動(dòng)裝置9 (圖10)前端設(shè)有連接孔,連接孔19開有開槽20 ;后端設(shè)有纜繩滑道孔14,位于纜繩滑道孔14與連接孔19之間的連接塊的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有拉繩環(huán)13?;瑒?dòng)裝置9中纜繩滑道孔14是安裝纜繩5,安裝后,滑動(dòng)裝置9可沿著纜繩5方向運(yùn)動(dòng)。滑動(dòng)裝置9兩邊拉繩環(huán)13是接上拉繩6之后,可用其向運(yùn)動(dòng)方向使力,進(jìn)而運(yùn)動(dòng)到被測(cè)單元格。
[0025]如圖7所示,存水容器I兩側(cè)分別連接一個(gè)滑動(dòng)裝置9,存水容器I的連接轉(zhuǎn)軸12套入滑動(dòng)裝置9中的連接孔19內(nèi),兩側(cè)用定位螺栓22插入開槽20后與連接轉(zhuǎn)軸12上的定位連接螺孔21連接(圖8,9),使得存水容器I能繞兩個(gè)滑動(dòng)裝置9轉(zhuǎn)動(dòng),但軸向不會(huì)移動(dòng)。
[0026]每個(gè)拉繩環(huán)13上連接一根拉繩6,存水容器I底端通過拉繩環(huán)13也連接一根拉繩6,每個(gè)纜繩滑道孔14內(nèi)穿有纜繩5,每根纜繩5 二端分別與固定在冷卻冷凝設(shè)備兩邊的百葉窗上的兩塊纜繩固定板4中同一側(cè)的緊繩器8連接。
[0027]組裝時(shí),先將兩個(gè)滑動(dòng)裝置9和存水容器I組裝好(圖7),將五根拉繩分別系在存水容器I和滑動(dòng)裝置9上的拉繩環(huán)13上,四根在滑動(dòng)裝置9上,一根在存水容器I底端。接下來將兩個(gè)纜繩5穿過滑動(dòng)裝置9的纜繩滑道孔14?;瑒?dòng)裝置9連接作用有兩個(gè):一是在拉動(dòng)存水容器I底端的拉繩6時(shí),能夠保證存水容器I繞著滑動(dòng)裝置9旋轉(zhuǎn),可倒空存水;二是在拉動(dòng)滑動(dòng)裝置9上的拉繩6時(shí),能夠保證滑動(dòng)裝置9拽著存水容器I 一起沿著纜繩5滑動(dòng),使存水容器I到達(dá)測(cè)試點(diǎn)位置。
[0028]選取好第一列測(cè)點(diǎn)時(shí),將兩個(gè)纜繩固定板4 (圖11)固定于冷卻冷凝設(shè)備百葉窗上,塔對(duì)稱兩邊一邊一個(gè)纜繩固定板4,要保持同一水平線上,再將測(cè)量裝置穿過纜繩5后,借助圖12中緊繩器8使纜繩5處于拉直狀態(tài),則可保證測(cè)量裝置在上面水平滑動(dòng)。將所有拉繩順向引出所測(cè)設(shè)備外,便于測(cè)量操作,其中存水容器I底端的拉繩6引出端要高于存水容器I的連接轉(zhuǎn)軸12,確保能夠倒空存水。
[0029]具體測(cè)量時(shí),基本步驟同小型設(shè)備的測(cè)量,先拉動(dòng)存水容器I底端的拉繩6,使存水容器I的開口朝下,避免水進(jìn)入存水容器1,選取好第一個(gè)被測(cè)單元后,按動(dòng)秒表的同時(shí)放下存水容器I底端的拉繩6使其開口向上并豎直,即處于接水狀態(tài)。到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,同時(shí)記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù),以及通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù);然后傾倒掉存水容器I內(nèi)的水歸零,并保持存水容器I開口朝下的狀態(tài)。與滑動(dòng)裝置9相連的拉繩6上標(biāo)有刻度,拉動(dòng)拉繩6,將存水容器I移至下一個(gè)被測(cè)單元格。重復(fù)開始測(cè)試,也可在某個(gè)單元格進(jìn)行兩次測(cè)試后,再移至下一個(gè)單元格進(jìn)行測(cè)試,這樣對(duì)于單個(gè)單元格,可取兩次測(cè)試的平均值作為測(cè)試結(jié)果。
[0030]垂直纜繩5方向沿百葉窗水平移動(dòng)兩個(gè)纜繩固定板4,重復(fù)上述步驟,可進(jìn)行下一列測(cè)點(diǎn)的測(cè)量。
[0031]本發(fā)明設(shè)計(jì)的存水容器I相關(guān)尺寸為:圓筒外徑D=8cm,圓筒內(nèi)徑d=7cm,圓筒設(shè)計(jì)的停止計(jì)時(shí)水位下的凈空間802cm3。
[0032]根據(jù)《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50392-2006,在大多數(shù)情形下對(duì)于逆流式冷卻塔,大中型冷卻塔的淋水密度12?14m3/(m2.¥);小型冷卻塔的淋水密度為13?
15 m3/(m2.h)。
[0033]按最大淋水密度15 m3/(m2 計(jì),存水容器I到達(dá)停止計(jì)時(shí)水位的最小時(shí)間為
50.015s,如果計(jì)時(shí)偏差為ls,則所測(cè)淋水密度的相對(duì)偏差為2%,這也是本方法的最大測(cè)量偏差。
[0034]以冷卻塔為例,《機(jī)械通風(fēng)冷卻塔工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50392-2006規(guī)定了冷卻冷凝設(shè)備大、中、小型界限的劃分:
大型:單格冷卻水量大于等于3000 m3/h ;
中型:單格冷卻水量大于等于1000 m3/h且小于3000 m3/h ;
小型:單格冷卻水量小于1000 m3/h。
[0035]考慮到實(shí)際測(cè)量過程中塔的大小及裝置的受力分析,存水容器I的連接方式采取兩種方案,小型冷卻冷凝設(shè)備、大中型冷卻冷凝設(shè)備。下面的說明及本申請(qǐng)中的圖都以小型設(shè)備尺寸為2mX2m、大中型設(shè)備的尺寸為20mX10m為例。
[0036]如對(duì)于一個(gè)水平橫截面為2mX2m的小型冷卻冷凝設(shè)備,將橫截面等分為九個(gè)單元格(3X3)(圖13),采用淋水收集測(cè)量裝置和計(jì)時(shí)器測(cè)量每個(gè)單元的中心位置到一定存水量所需的時(shí)間,由體積和時(shí)間得出淋水流量,再除以存水容器I入口的面積,得到淋水密度,同時(shí)記錄水溫。在測(cè)量每個(gè)單元格中心的淋水密度后,通過平均值計(jì)算,得出冷卻冷凝設(shè)備的淋水密度。由設(shè)備面積和淋水密度我們又可得出冷卻冷凝設(shè)備的噴淋水流量。
[0037]在實(shí)際操作過程中,為了得到更準(zhǔn)確地實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可將橫截面劃分成4X4、5X5、6 X 6、甚至更多的單元格,但要求每個(gè)單元格的面積相同。
[0038]測(cè)量的第一步是用卷尺測(cè)量出冷卻冷凝設(shè)備橫截面尺寸,然后根據(jù)冷卻冷凝設(shè)備的橫截面積,將其劃分為合適的單元格,如4X4或5X5。同時(shí)測(cè)量出測(cè)量點(diǎn)距離地面的高度h ;同時(shí)選擇相應(yīng)的測(cè)量裝置組合。該步驟可以在冷卻冷凝設(shè)備停機(jī)時(shí)進(jìn)行,也可以在冷卻冷凝設(shè)備工作時(shí)進(jìn)行。
[0039]測(cè)量的第二步為組裝相應(yīng)的測(cè)量裝置,根據(jù)第一步選的部件,按照?qǐng)D1,2組裝,即將存水容器I和可伸縮連接桿2固定連接好,再將可伸縮連接桿2套在兩個(gè)可伸縮支撐架3上,并將液位計(jì)15和熱電阻16的導(dǎo)線17與位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器18連接,導(dǎo)線17接口引出時(shí)要避免內(nèi)部進(jìn)水。通過水平儀7調(diào)整可伸縮連接桿2和可伸縮支撐架3使裝置保持水平并且平衡。
[0040]將測(cè)量裝置中的存水容器I伸至測(cè)量點(diǎn)一被測(cè)單元格的中心,為了測(cè)量的精確性,確保測(cè)試之前,保持存水容器I內(nèi)不進(jìn)水,則需要保持存水容器I開口處于噴淋水下落方向垂直或向下傾斜。
[0041]測(cè)量的第三步是利用秒表開始計(jì)時(shí)并同時(shí)旋轉(zhuǎn)可伸縮連接桿2使存水容器I開口朝上,此時(shí)被測(cè)點(diǎn)噴淋水會(huì)落入到存水容器I內(nèi),待到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù),以及通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù)。通過可伸縮連接桿2上的刻度將裝置移至下一個(gè)單元格中心位置進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)可如圖14上移動(dòng)整個(gè)裝置至其他測(cè)試點(diǎn),虛線表示測(cè)試其他單元格時(shí)的位置。依次測(cè)量并記錄每一個(gè)單元格中心位置的淋水參數(shù)。測(cè)量過程應(yīng)該在冷卻冷凝設(shè)備噴淋水循環(huán)穩(wěn)定的情況下進(jìn)行,噴淋水循環(huán)越穩(wěn),測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度越高。
[0042]測(cè)量的第四步統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并計(jì)算:根據(jù)第三步所得的數(shù)據(jù),計(jì)算出每個(gè)單元格的淋水密度,再利用均值得出整個(gè)塔的淋水密度;同時(shí)根據(jù)橫截面積可計(jì)算出整個(gè)塔的噴淋水流量;并列表給出噴淋水溫度的分布。
[0043]如對(duì)于一個(gè)水平橫截面為20mX 1m的大中型冷卻冷凝設(shè)備組,因大中型設(shè)備橫截面積過大,故采用如圖6至圖10圖裝置。
[0044]測(cè)量步驟與小型設(shè)備類似,具體如下: 第一步:用卷尺測(cè)量出冷卻冷凝設(shè)備橫截面尺寸,然后根據(jù)冷卻冷凝設(shè)備的橫截面積,將其劃分為合適的單元格,如20X10或40X20,甚至更多單元格,但要求每個(gè)單元格的面積相同。接下來通過測(cè)量選取合適的安裝纜繩固定板4的位置。第二步:組裝相應(yīng)的測(cè)量裝置,根據(jù)所選的部件,按照?qǐng)D6和圖7所示進(jìn)行組裝,即將存水容器I和滑動(dòng)裝置9連接好,穿好二條纜繩5及五條拉繩6 ;將纜繩固定板4置于進(jìn)風(fēng)窗外,纜繩5通過緊繩器8處于拉直狀態(tài)并將纜繩固定板4定位在進(jìn)風(fēng)窗的百葉上;將液位計(jì)15和熱電阻16的導(dǎo)線17與位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器18連接,導(dǎo)線17接口引出時(shí)要避免內(nèi)部進(jìn)水。拉動(dòng)滑動(dòng)裝置9上的拉繩6,使滑動(dòng)裝置9拽著存水容器I 一起沿著纜繩5滑動(dòng),使存水容器I到達(dá)所測(cè)單元格的中心位置。斜向上拉直處于存水容器I下的拉繩6,使存水容器I開口朝下,保證其不進(jìn)水。第三步:利用秒表開始計(jì)時(shí),并同時(shí)放松存水容器I下的拉繩6使存水容器I開口朝上(因?yàn)榇嫠萜鱅的連接轉(zhuǎn)軸12位置偏向其開口,重心則偏于底部,放松存水容器I下的拉繩6時(shí),在重力作用下,存水容器I的開口會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向朝上);此時(shí)被測(cè)點(diǎn)噴淋水會(huì)落入到存水容器I內(nèi),待到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù),以及通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù)。通過拉動(dòng)滑動(dòng)裝置9上拉繩6將裝置移至下一個(gè)單元格進(jìn)行測(cè)試。此拉繩6以50cm做一個(gè)標(biāo)記,便于測(cè)試。同時(shí)可如圖15所示移動(dòng)整個(gè)裝置至其他測(cè)試點(diǎn),虛線表示測(cè)試其他單元格時(shí)的位置。依次測(cè)量并記錄每一個(gè)單元格中心位置的淋水參數(shù)。測(cè)量過程應(yīng)該在冷卻冷凝設(shè)備噴淋水循環(huán)穩(wěn)定的情況下進(jìn)行,噴淋水循環(huán)越穩(wěn),測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度越高。
[0045]第四步:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并計(jì)算。根據(jù)第三步所得的數(shù)據(jù),計(jì)算出每個(gè)單元格的淋水密度,再利用均值得出整個(gè)塔的淋水密度;同時(shí)根據(jù)橫截面積可計(jì)算出整個(gè)塔的噴淋水流量;并列表給出噴淋水溫度的分布。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,包括一個(gè)用于測(cè)量被測(cè)點(diǎn)噴淋水量的淋水收集測(cè)量裝置,以及一個(gè)帶動(dòng)淋水收集測(cè)量裝置完成全部被測(cè)點(diǎn)測(cè)量所需的移動(dòng)定位歸零裝置,其特征在于:所述淋水收集測(cè)量裝置包括一個(gè)內(nèi)部裝有液位計(jì)(15)和熱電阻(16)的存水容器(I)、一個(gè)位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器(18),液位計(jì)(15)和熱電阻(16)通過存水量與水溫顯示器(18)顯示被測(cè)點(diǎn)位置處在一定的時(shí)間內(nèi)通過存水容器水平截面的噴淋水量和水溫;所述移動(dòng)定位歸零裝置連接淋水收集測(cè)量裝置,將淋水收集測(cè)量裝置移動(dòng)到被測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位以及測(cè)量完成后倒空存水進(jìn)行歸零。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,其特征在于:所述液位計(jì)(15)和熱電阻(16)通過導(dǎo)線(17)與位于冷卻冷凝設(shè)備外的存水量與水溫顯示器(18)連接;所述存水容器(I)上部左、右兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)連接轉(zhuǎn)軸(12),且二個(gè)連接轉(zhuǎn)軸(12)在同一軸線上,每個(gè)連接轉(zhuǎn)軸(12)側(cè)面設(shè)有定位連接螺孔(21),定位連接螺孔(21)徑向貫穿連接轉(zhuǎn)軸(12);前側(cè)面中部設(shè)有連接孔(11),底面設(shè)有拉繩環(huán)(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,其特征在于:對(duì)于小型設(shè)備測(cè)量,所述移動(dòng)定位歸零裝置由可伸縮連接桿(2)、可伸縮支撐架(3)組成,一根可伸縮連接桿(2)與二個(gè)可伸縮支撐架(3)相互垂直連接,且可伸縮連接桿(2)與可伸縮支撐架(3)之間可移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)連接,可伸縮連接桿(2)后端部上設(shè)有水平儀(7);可伸縮支撐架(3)上端設(shè)有套環(huán),下端設(shè)有底座;所述可伸縮連接桿(2)前端與存水容器(I)前側(cè)面中部的連接孔(11)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置,其特征在于:對(duì)于大中型設(shè)備測(cè)量,所述移動(dòng)定位歸零裝置包括纜繩固定板(4)、纜繩(5)、拉繩(6),緊繩器(8)、滑動(dòng)裝置(9),所述滑動(dòng)裝置(9)前端設(shè)有連接孔(19),連接孔(19)兩側(cè)面各有一個(gè)開槽(20),后端設(shè)有纜繩滑道孔(14),位于纜繩滑道孔(14)與連接孔(19)之間的連接塊兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有拉繩環(huán)(13),兩個(gè)所述滑動(dòng)裝置(9)分別通過其上的連接孔(19)與存水容器(I)上部左、右兩側(cè)的連接轉(zhuǎn)軸(12)配合可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,并用定位螺栓(22)分別從兩側(cè)的開槽(20)插入后與連接轉(zhuǎn)軸(12)上的定位連接螺孔(21)連接;所述滑動(dòng)裝置(9)上的每個(gè)拉繩環(huán)(13)和存水容器(I)底端上的拉繩環(huán)(13)分別連接一根拉繩(6),每個(gè)纜繩滑道孔(14)內(nèi)穿有纜繩(5),每根纜繩(5)的二端分別與固定在冷卻冷凝設(shè)備兩邊的百葉窗上的兩塊纜繩固定板(4)中同一側(cè)的緊繩器(8)連接。
5.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的用于測(cè)量蒸發(fā)冷卻、蒸發(fā)冷凝設(shè)備淋水參數(shù)的裝置測(cè)量被測(cè)點(diǎn)噴淋水參數(shù)的方法,其特征在于,包括以下步驟: 1)劃分冷卻冷凝設(shè)備水平橫截面的測(cè)量單元格 根據(jù)冷卻冷凝設(shè)備的水平橫截面,將其等分為若干單元格; 2)測(cè)量每一個(gè)單元格內(nèi)被測(cè)點(diǎn)的噴淋水量和水溫 用移動(dòng)定位歸零裝置移動(dòng)淋水收集測(cè)量裝置到一個(gè)單元格內(nèi)的被測(cè)點(diǎn),首先倒空存水容器(I)內(nèi)的存水即歸零,在啟動(dòng)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)的同時(shí),使被測(cè)點(diǎn)噴淋水落入到淋水收集測(cè)量裝置內(nèi),到規(guī)定存水量讀數(shù)時(shí)按停計(jì)時(shí)器,同時(shí)記錄計(jì)時(shí)器上的用時(shí)和通過液位計(jì)測(cè)量值轉(zhuǎn)換為存水量的讀數(shù),以及通過熱電阻轉(zhuǎn)換的溫度讀數(shù);再通過移動(dòng)定位歸零裝置將淋水收集測(cè)量裝置移至下一個(gè)單元格,將淋水收集測(cè)量裝置定位、歸零后重復(fù)上述測(cè)試,依次測(cè)量并記錄每一個(gè)單元格中被測(cè)點(diǎn)的噴淋水量和噴淋水溫; 3)計(jì)算淋水密度分布與平均淋水密度根據(jù)第二步驟所測(cè)得的數(shù)據(jù),計(jì)算出每個(gè)單元格的淋水密度,從而得到淋水密度分布,再利用均值得出整個(gè)塔的平均淋水密度;同時(shí)結(jié)合橫截面積計(jì)算出整個(gè)塔的噴淋水流量; 4)繪制噴淋水溫度分布圖和計(jì)算平均溫度 根據(jù)第二步驟所測(cè)得的數(shù)據(jù),繪制噴淋水溫度分布圖,再利用均值得出噴淋水的平均溫度。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK104132698SQ201410405810
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】章立新, 劉峰, 何孟偉, 張林文, 劉婧楠, 陳曠, 沈艷, 卓靜, 陳祥榮, 李鑫, 趙懷超, 張超, 陳祥燕, 魏中, 金銳, 許鶴華, 陳永保, 黃世偉, 陳光藝, 李顯韜, 韓世斌 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué), 上虞市東杰冷卻塔有限公司