本實(shí)用新型涉及間接空冷防凍技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

發(fā)電廠空冷系統(tǒng)分為直接空冷系統(tǒng)和間接空冷系統(tǒng)兩種，間接空冷系統(tǒng)又分為哈蒙式間接空冷系統(tǒng)和海勒式間接空冷系統(tǒng)(混合式間接空冷系統(tǒng))。海勒式間接空冷系統(tǒng)，是汽輪機(jī)排汽在凝汽器中與噴射成水膜的循環(huán)水直接接觸凝結(jié)，進(jìn)行混合式換熱。其中，冷卻三角結(jié)構(gòu)是換熱基本單元，布置在海勒式間接空冷塔的外圍底部圓周上。

上述冷卻三角結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)冷卻柱11和一個(gè)百葉窗12，如圖1所示。冷卻柱11包括：換熱管束、上聯(lián)箱111和下聯(lián)箱112，其中，換熱管束包括上升管束118和下降管束117、下聯(lián)箱112內(nèi)有一隔板，隔板將下聯(lián)箱112沿X向(冷卻柱11的寬度方向)均分為進(jìn)水聯(lián)箱116和出水聯(lián)箱115，進(jìn)水聯(lián)箱116具有入口113，出水聯(lián)箱115具有出口114，進(jìn)水聯(lián)箱116與上升管束118相連，出水聯(lián)箱115與下降管束117相連，如圖2所示。

為了運(yùn)行調(diào)節(jié)方便，將冷卻三角結(jié)構(gòu)分成若干組，每組設(shè)有進(jìn)水母管和出水母管，進(jìn)水母管和出水母管上均裝有電動(dòng)閥和放水閥。由于每組冷卻三角結(jié)構(gòu)在塔外圍呈扇形布置，故簡稱冷卻扇形段，從凝汽器來的循環(huán)水分別進(jìn)入各冷卻扇形段下部的環(huán)形熱水管。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，環(huán)形熱水管中的熱循環(huán)水從入口113連接短管進(jìn)入冷卻柱11的進(jìn)水聯(lián)箱116，經(jīng)上升管束117到達(dá)上聯(lián)箱111，然后經(jīng)下降管束117(空冷塔外側(cè))流至出水聯(lián)箱115，最后經(jīng)出口114進(jìn)入冷卻柱11下部的環(huán)形冷水管，形成雙流程；冷空氣由空冷塔外側(cè)穿過各冷卻柱11的換熱管束，將換熱管束散出的熱量帶走，再經(jīng)空冷塔排至大氣，從而達(dá)到循環(huán)冷卻。

空冷系統(tǒng)與氣候條件密切相關(guān)，特別是冬季氣溫低，冷卻柱11內(nèi)的循環(huán)水可能會出現(xiàn)過度冷卻，達(dá)到水的冰點(diǎn)，造成換熱管束冰凍、爆管等問題，影響空冷系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，需要對換熱管束的換熱狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測，并根據(jù)其溫度分布狀況，及時(shí)合理調(diào)整百葉窗12的百葉開度，以及循環(huán)水的進(jìn)水溫度，避免換熱管束發(fā)生凍裂事故。

目前，間接空冷系統(tǒng)普遍在冷卻扇形段的進(jìn)水母管和出水母管上安裝溫度傳感器，但是，由于間接空冷散熱器尺寸龐大，冷卻扇形段的跨度較大，導(dǎo)致同一扇形段的兩個(gè)冷卻三角結(jié)構(gòu)可能處在完全不同的氣象條件下，不能保證每個(gè)冷卻三角結(jié)構(gòu)都不會出現(xiàn)結(jié)冰凍裂的問題；或者在冷卻柱11靠近百葉窗12一側(cè)的下降管束117上，沿Z向(冷卻柱11的高度方向)等距安裝多個(gè)溫度傳感器，但是，由于冷卻柱11的尺寸較大，只能沿冷卻柱11的高度方向布置幾排測點(diǎn)，各排測點(diǎn)之間的距離仍然較大，不能保證監(jiān)測點(diǎn)下游的換熱管束不會出現(xiàn)結(jié)冰凍裂的問題。

因此，如何合理布置溫度傳感器，以提高監(jiān)測的可靠性，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，以提高監(jiān)測的可靠性。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，包括：

用于檢測出水聯(lián)箱的外壁溫度的溫度傳感器；

與所述溫度傳感器信號連接的采集器；

與所述采集器信號連接的數(shù)據(jù)處理模塊。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器用于設(shè)置在所述出水聯(lián)箱的底部。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器至少為兩個(gè)，且所述溫度傳感器用于沿所述出水聯(lián)箱的長度方向設(shè)置。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器用于設(shè)置在所述出水聯(lián)箱與下降管束相連的接口處區(qū)域。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器通過粘接或壓片固定在所述出水聯(lián)箱的外壁。

優(yōu)選地，上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置還包括絕熱層，所述絕熱層外罩于所述溫度傳感器、以及所述溫度傳感器與所述出水聯(lián)箱的連接結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)據(jù)處理模塊為計(jì)算機(jī)。

優(yōu)選地，所述采集器的第一接口具有第一連接線，所述第一連接線具有至少兩個(gè)第一支線，所述第一支線上連接有至少兩個(gè)所述溫度傳感器；所述采集器的第二接口具有與所述數(shù)據(jù)處理模塊信號連接的第二連接線。

優(yōu)選地，所述采集器至少為兩個(gè)，且用于沿空冷塔的周向分布。

由冷卻柱結(jié)構(gòu)和循環(huán)水的流動(dòng)路徑可知，冷空氣的換熱量隨循環(huán)水流過換熱管束長度的增加而增加，相應(yīng)地，循環(huán)水的溫度隨循環(huán)水流過換熱管束的長度的增加而降低。因此，出水聯(lián)箱內(nèi)循環(huán)水的溫度最低。而本實(shí)用新型提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，利用溫度傳感器檢測出水聯(lián)箱的外壁溫度，間接獲得整個(gè)冷卻柱內(nèi)循環(huán)水的最低溫度，若溫度傳感器檢測到的溫度值能夠保證換熱管束不結(jié)冰時(shí)，則能夠保證冷卻柱的整個(gè)換熱管束都不會結(jié)冰，從而提高了監(jiān)測的可靠性。

同時(shí)，本實(shí)用新型提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，利用溫度傳感器檢測出水聯(lián)箱的外壁溫度，使得施工作業(yè)方式為地面作業(yè)，大大降低了安裝和維修難度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的冷卻三角結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中冷卻柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中溫度傳感器的安裝示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置的安裝示意圖。

圖1-圖5中：

11為冷卻柱、111為上聯(lián)箱、112為下聯(lián)箱、113為入口、114為出口、115為出水聯(lián)箱、116為進(jìn)水聯(lián)箱、117為下降管束、118為上升管束、12為百葉窗、21為冷卻柱、211為出水聯(lián)箱、212為入口、213為出口、22為溫度傳感器、23為第一連接線、231為第一支線、24為采集器、25為第一光貓、26為第二光貓、27為服務(wù)器、28為分布式控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖3-5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，包括：溫度傳感器22，采集器24，和數(shù)據(jù)處理模塊；其中，溫度傳感器22用于檢測出水聯(lián)箱211的外壁溫度；采集器24與溫度傳感器22信號連接；數(shù)據(jù)處理模塊與采集器24信號連接。

管壁外表面與管內(nèi)的循環(huán)水溫度之差主要取決于管內(nèi)對流傳熱系數(shù)的大小，而一般工作狀況下，水對管壁的對流換熱系數(shù)很大，故壁面溫度與水溫之差也不大，一般在5℃之內(nèi)，且水溫大于管壁溫度。因此可以通過測量外壁面溫度來反映循環(huán)水的溫度的變化情況，經(jīng)過換熱修正后，亦可以根據(jù)外壁面的溫度計(jì)算循環(huán)水的溫度。對本實(shí)用新型而言，在出水聯(lián)箱211的外壁上安裝溫度傳感器22測得壁溫，來實(shí)現(xiàn)對下降管束出口端水溫變化的監(jiān)測，只要保證壁溫大于冰點(diǎn)溫度，即可保證換熱管束內(nèi)的循環(huán)水不結(jié)冰，實(shí)現(xiàn)換熱管束冬季防凍監(jiān)測的目的。

由冷卻柱結(jié)構(gòu)和循環(huán)水的流動(dòng)路徑可知，冷空氣的換熱量隨循環(huán)水流過換熱管束長度的增加而增加，相應(yīng)地，循環(huán)水的溫度隨循環(huán)水流過換熱管束的長度的增加而降低。因此，出水聯(lián)箱211內(nèi)循環(huán)水的溫度最低。而本實(shí)用新型實(shí)施例提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，利用溫度傳感器22檢測出水聯(lián)箱211的外壁溫度，間接獲得整個(gè)冷卻柱21內(nèi)循環(huán)水的最低溫度，若溫度傳感器22檢測到的溫度值能夠保證換熱管束不結(jié)冰時(shí)，則能夠保證冷卻柱21的整個(gè)換熱管束都不會結(jié)冰，從而提高了監(jiān)測的可靠性。

同時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，利用溫度傳感器22檢測出水聯(lián)箱211的外壁溫度，使得施工作業(yè)方式為地面作業(yè)，大大降低了安裝和維修難度；而且，一個(gè)溫度傳感器22的溫度能反映相鄰數(shù)個(gè)下降管束的出口平均水溫，因此該方案可有效的減少測點(diǎn)數(shù)量，同時(shí)保證測量的精度，降低施工作業(yè)難度。

需要說明的是，冷卻柱21包括換熱管束、上聯(lián)箱和下聯(lián)箱，其中，換熱管束包括上升管束和下降管束、下聯(lián)箱內(nèi)有一隔板，隔板將下聯(lián)箱沿X向(冷卻柱21的寬度方向)均分為進(jìn)水聯(lián)箱和出水聯(lián)箱211，進(jìn)水聯(lián)箱具有入口212，出水聯(lián)箱211具有出口213，進(jìn)水聯(lián)箱與上升管束相連，出水聯(lián)箱211與下降管束相連。循環(huán)水自入口212進(jìn)入進(jìn)水聯(lián)箱，然后經(jīng)進(jìn)水聯(lián)箱進(jìn)入上升管束，自上升管束進(jìn)入上聯(lián)箱，然后自上聯(lián)箱進(jìn)入下降管束，再經(jīng)下降管束進(jìn)入出水聯(lián)箱211，最后經(jīng)出水聯(lián)箱211的出口213排出。

優(yōu)選地，溫度傳感器22用于設(shè)置在出水聯(lián)箱211的底部。這樣，方便了安裝，也便于檢測溫度，可進(jìn)一步提高監(jiān)測可靠性。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中，溫度傳感器22的數(shù)目可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做限定。為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，優(yōu)先選擇溫度傳感器22至少為兩個(gè)，且擇溫度傳感器22用于沿出水聯(lián)箱211的長度方向設(shè)置?？梢岳斫獾氖?，出水聯(lián)箱211的長度方向即為冷卻柱21的長度方向，出水聯(lián)箱211的長度方向垂直于進(jìn)水聯(lián)箱和出水聯(lián)箱211的分布方向，也垂直于冷卻柱21的高度方向。

當(dāng)然，也可選擇溫度傳感器22以其他方式進(jìn)行分布，例如，沿冷卻柱21的寬度方向分布，并不局限于上述實(shí)施例。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中，還可選擇溫度傳感器22用于設(shè)置在出水聯(lián)箱211與下降管束相連的接口處區(qū)域，并不局限于上述實(shí)施例。

需要說明的是，接口處區(qū)域包括：接口處、和接口處外圍的位置。具體地，接口處區(qū)域?yàn)槌鏊?lián)箱211的頂板。

上述溫度傳感器22的設(shè)置方式，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。為了保證穩(wěn)固性，優(yōu)先選擇上述溫度傳感器22的設(shè)置方式為固定設(shè)置。為了方便安裝和拆卸，還可選擇可拆卸地固定設(shè)置，具體的，溫度傳感器22用于可拆卸地固定于出水聯(lián)箱211的外壁。

為了提高溫度傳感器22的檢測可靠性，優(yōu)先選擇溫度傳感器22的設(shè)置方式為粘接。具體地，溫度傳感器22用于通過粘接設(shè)置在水聯(lián)箱211的外壁。

當(dāng)然，也可選擇溫度傳感器22的設(shè)置方式為其他，例如通過緊固件、或者壓片等連接件進(jìn)行固定等，并不局限于上述實(shí)施例。

進(jìn)一步地，上述溫度傳感器22的感溫部的設(shè)置方式為通過導(dǎo)熱性能好的粘膠粘接。具體地，溫度傳感器22的感溫部用于通過導(dǎo)熱性能好的粘膠粘接設(shè)置在出水聯(lián)箱211的外壁。這樣，可減少導(dǎo)熱熱阻，降低測量誤差。

上述導(dǎo)熱性能好的粘膠可為硅膠，即上述溫度傳感器22的感溫部用于通過硅膠粘接設(shè)置在出水聯(lián)箱211的外壁。

上述粘膠也可為其他類型的粘膠，只要保證導(dǎo)熱性能即可。

為了提高溫度傳感器22的穩(wěn)固性，還可利用其他粘膠來加固溫度傳感器22。即溫度傳感器22采用兩種粘膠粘結(jié)：首先通過導(dǎo)熱性能好的硅膠使溫度傳感器22與待安裝外壁粘結(jié)，之后再在溫度傳感器22外部用粘結(jié)強(qiáng)大的粘膠將溫度傳感器22與外壁固定。其中，導(dǎo)熱性能好的硅膠為一種粘膠，粘結(jié)強(qiáng)大的粘膠為另一種粘膠。

優(yōu)選地，上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置還包括絕熱層，該絕熱層外罩于溫度傳感器22、以及溫度傳感器22與出水聯(lián)箱211的連接結(jié)構(gòu)。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，通過絕熱層減少溫度傳感器22的表面與環(huán)境的散熱損失，提高了測量精度，進(jìn)而提高了監(jiān)測精度。

上述絕熱層可為一層，也可為至少兩層，具體根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做限定。

上述絕熱層的材料為絕熱保溫層，在應(yīng)用過程中根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做限定。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，對于溫度傳感器22的類型，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。為了便于檢測溫度，以及提高監(jiān)測可靠性，優(yōu)先選擇溫度傳感器22為數(shù)字溫度傳感器。

優(yōu)選地，上述溫度傳感器22為鎧裝溫度傳感器。

為了方便設(shè)置線路，上述數(shù)字溫度傳感器的接口為單線接口。進(jìn)一步地，溫度傳感器22為DS18B20。該DS18B20具有獨(dú)特的單線接口，連接時(shí)僅需要一條接口線即可實(shí)現(xiàn)與采集器24的雙向通訊。DS18B20的溫度測量范圍為-55℃～+125℃，可編程為9位～12位A/D轉(zhuǎn)換精度，在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5℃；DS18B20的結(jié)構(gòu)主要分兩部分：一部分為測溫主體部分，內(nèi)含測溫芯片；另一部分為引腳，引腳有三個(gè)接線口，一個(gè)接電源線VDD，一個(gè)接地線GND，還有一個(gè)數(shù)據(jù)通訊線S。以上特點(diǎn)使DS18B20非常適用于遠(yuǎn)距離多點(diǎn)溫度監(jiān)測系統(tǒng)。此外該測溫單元和轉(zhuǎn)換設(shè)備價(jià)格較便宜，可使多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)的成本降低。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，根據(jù)溫度傳感器22測得的溫度數(shù)據(jù)分析各冷卻柱的換熱狀態(tài)，可為間接空冷塔冬季防凍、各冷卻柱21的換熱效果評價(jià)、空冷系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中，對于采集器24、數(shù)據(jù)處理模塊的類型，可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做限定。例如，采集器24為ARM7處理器；數(shù)據(jù)處理模塊為計(jì)算機(jī)，具體地，計(jì)算機(jī)包括服務(wù)器27和分布式控制系統(tǒng)28(DCS，Distributed Control System)?？梢岳斫獾氖?，數(shù)據(jù)處理模塊包括服務(wù)器27和分布式控制系統(tǒng)28時(shí)，采集器24與服務(wù)器27連接，服務(wù)器27與分布式控制系統(tǒng)28連接。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中，溫度傳感器22采集的溫度數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)處理模塊中，該數(shù)據(jù)處理模塊中的數(shù)據(jù)可以被電廠的MIS等信息系統(tǒng)讀取，從而實(shí)現(xiàn)測溫?cái)?shù)據(jù)庫共享。采集器24的輸出也可以采用TCP/IP協(xié)議(以太網(wǎng))，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。

優(yōu)選地，上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中，采集器24的第一接口具有第一連接線23，第一連接線23具有至少兩個(gè)第一支線231，第一支線231 上連接有至少兩個(gè)溫度傳感器22；采集器24的第二接口具有與數(shù)據(jù)處理模塊信號連接的第二連接線。

具體地，溫度傳感器22用于設(shè)置在出水聯(lián)箱211的外壁，第一支線231用于安裝在出水聯(lián)箱211的外壁?？梢岳斫獾氖?，第一連接件和第二連接件均為通訊線纜。溫度傳感器22通過第一連接線23與采集器24信號連接。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置，通過將第一連接線23分為若干支路，每個(gè)第一支線231連接的溫度傳感器22形成一組，實(shí)現(xiàn)了溫度傳感器22的分組設(shè)置，簡化了整個(gè)線路系統(tǒng)，也避免了因熱脹冷縮引起的應(yīng)力變化對測量的影響。

當(dāng)然，也可選擇溫度傳感器22和采集器24采用其他結(jié)構(gòu)連接，并不局限于上述實(shí)施例。

上述海勒式間接空冷防凍監(jiān)測裝置中，溫度傳感器22與第一支線231相接時(shí)，應(yīng)確保溫度傳感器22的測溫主體部分完全裸露在第一支線231的絕緣皮之外，以保證溫度傳感器22測溫的敏感性，提高測溫精度和可靠性。溫度傳感器22與第一支線231的接頭處通過膠封處理，保證溫度傳感器22與第一支線231具有很好的防水功能。此外其他導(dǎo)線的絕緣皮連接采用密封防水處理。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理模塊的輸入接口具有與采集器24連接的連接組件，連接組件包括第一光貓25和第二光貓26，采集器24通過通訊線纜與第一光貓25連接，第一光貓25通過光纖與第二光貓26連接，第二光貓26與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入接口連接。進(jìn)一步地，上述通訊線纜為485通訊電纜。

當(dāng)然，也可選擇數(shù)據(jù)處理模塊和采集器24采用其他有線通訊方式連接，并不局限于上述實(shí)施例。

上述采集器24可為一個(gè)，也可為多個(gè)(至少兩個(gè))。

當(dāng)采集器24至少為兩個(gè)時(shí)，上述溫度傳感器22用于安裝在出水聯(lián)箱211的外壁，由于出水聯(lián)箱211沿空冷塔的周向分布，則為了方便采集器24采集溫度傳感器22的檢測數(shù)據(jù)，優(yōu)先選擇采集器24用于沿空冷塔的周向分布。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下， 在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。