本發(fā)明屬于工廠附屬結構技術領域，尤其地是一種工廠設備冷卻系統(tǒng)及其控制方式。

背景技術：

工廠常使用冷卻塔來進行冷卻。冷卻塔使用外部冷卻水熱傳導的方式將工廠循環(huán)冷卻水的溫度降低。采用冷卻塔的方式進行冷卻：需要大量的設備投入和后期維護，例如需要采用換熱器以增強熱傳導，而換熱器在一段時間后會發(fā)送堵塞造成換熱效率下降需要大量維修；熱傳導的散熱效率低，沒有對流換熱甚至蒸發(fā)散熱冷卻效果好；系統(tǒng)擴展不便，在需要添加新設備時，無法通過簡單的功率調節(jié)方法增加系統(tǒng)的散熱能力。

在選擇其它冷卻系統(tǒng)方面，CN102410589A、CN102168923A、CN105403071A、CN105431010A、CN105465928A、CN204085238U和CN205316553U，提到了使用噴泉的方式直接將設備冷卻水與空氣進行換熱以獲得更大的散熱能力并減少設備投入。工廠的冷卻方式可以借鑒這種噴泉冷卻的方式。然而，為了節(jié)能減排，需根據工廠具體情況合理選擇設備并控制相關設備以達到資源和能效最大化效果。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題：本申請?zhí)岢鲆环N工廠設備冷卻系統(tǒng)，包括熱水池、冷水池，所述冷水池將熱水池包圍，所述冷水池包括冷水池溫度測量裝置、水面高度測量裝置，冷水池外部設置雨水收集結構，所述熱水池包括熱交換裝置、熱水池溫度測量裝置，所述冷卻系統(tǒng)通過所述熱交換裝置進行溢流熱交換方式和噴淋熱交換方式進行冷卻。

所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述熱交換裝置包括溢流結構、噴淋頭、噴淋泵，所述溢流結構位于所述噴淋頭下部。

所述的冷卻系統(tǒng)，其中，還包括兩路冷卻過濾裝置、多路內部冷卻裝置、設置所述冷卻過濾裝置和內部冷卻裝置之間的水壓表以及水流通管道，所述冷卻過濾裝置包括冷卻水過濾器、冷卻水泵、冷卻水手動閥門；所述多路內部冷卻裝置每一路包括設備進水口手動閥門、設備進水口電動閥門、設備內部冷卻回路；所述冷水池底部有補水口電動閥門、補水口手動閥門和補水管道。

所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述熱水池溫度測量裝置和冷水池溫度測量裝置測量的溫度數(shù)據提供溢流熱交換方式和/或噴淋熱交換方式選擇、以及作為噴淋泵功率和補水口電動閥門開合的依據。

所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述溢流熱交換方式和/或噴淋熱交換方式選擇的依據為熱水池溫度測量裝置讀取的數(shù)據，所述噴淋泵功率根據熱水池溫度測量裝置和冷水池溫度測量裝置測量的溫度數(shù)據的差值確定。

所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述雨水收集結構為斜坡或溝槽。

所述的冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷水池水面的水面高度測量裝置能夠產生水池空和水池滿的信號，用于控制補水口電動閥門的開合和冷卻水泵的啟動；所述水壓表的測量數(shù)據用來確定冷卻水泵是否發(fā)生故障，提供自動控制系統(tǒng)所需的水壓數(shù)據。

采用上述技術方案產生的有益效果在于：通過收集雨水、控制噴淋流量和控制冷卻水補充，能有效利用寶貴的水資源；通過溫度控制噴淋流量、根據設備冷卻需求調節(jié)泵的功率，能有效節(jié)約用電；冷水池將熱水池包圍，能降低熱水意外傷人的概率；通過溫度傳感器、壓力傳感器、池水高度測量裝置、泵驅動裝置、閥門驅動裝置，可以使用工廠的自動化系統(tǒng)對整個冷卻系統(tǒng)控制，達到無人值守和節(jié)能的效果。

附圖說明

圖1為本申請工廠設備冷卻系統(tǒng)的一種優(yōu)選的示意圖。

圖2為本申請一種工廠設備冷卻系統(tǒng)的控制流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本申請作進一步詳細描述，有必要在此指出的是，以下具體實施方式只用于對本申請進行進一步的說明，不能理解為對本申請保護范圍的限制，該領域的技術人員可以根據上述申請內容對本申請作出一些非本質的改進和調整。

如圖1所示，為本申請工廠設備冷卻系統(tǒng)的示意圖，所述冷卻系統(tǒng)包含冷卻水過濾器1、冷卻水泵2、冷卻水手動閥門3、水壓表4、設備進水口手動閥門5、設備進水口電動閥門6、設備內部冷卻回路7、噴淋頭8、溢流結構9、水面高度測量裝置10、雨水收集結構11、熱水池12、冷水池13、噴淋泵14、熱水池溫度測量裝置15、冷水池溫度測量裝置16、補水口電動閥門17、補水口手動閥門18和必要的管道。

在布置上，熱水池12被冷水池13包圍，熱水池12中安裝了噴淋泵14，熱水池頂部安裝了噴淋頭8；熱水池12中的水既可以通過噴淋泵14向空中噴射離開熱水池12，也可以通過溢流結構9進入冷水池13。

在冷水池13周圍，分布了雨水收集結構11；雨水收集結構可以為斜坡或溝槽。在冷水池13底部，有補水管道；補水管道通過補水口電動閥門17和補水口手動閥門18控制。在冷水池水面有水面高度測量裝置，在水位低時和水位高時均可以發(fā)出信號提示工廠控制系統(tǒng)。

在熱水池12和冷水池13中均有溫度測量裝置，溫度測量裝置的測量結果提供給工廠控制系統(tǒng)進行工廠設備冷卻系統(tǒng)的動作控制。

從冷水池13中引出的冷卻水進水管道上，分布了兩組進水處理裝置，包括冷卻水過濾器1、冷卻水泵2、冷卻水手動閥門3，在進入到設備內部冷卻回路7前，管道上有水壓表4；通過水壓表4可以判斷進水處理裝置是否正常。

冷卻水在進入設備內部冷卻回路7前，流經設備進水口手動閥門5、設備進水口電動閥門6。通常情況下，設備進水口電動閥門6控制冷卻水管道的通斷；故障情況下，關閉進水口手動閥門5，可以對設備進水口電動閥門6和設備內部冷卻回路7進行維修。

設備內部冷卻回路7的出水口可以與熱水池12直接連通，也可以在管道上裝手動閥門以單獨切斷某設備的出水回路。冷卻水在經過設備內部冷卻回路7后被加熱，所以熱水池12的水溫高于冷水池13的水溫。

如圖2所示，為本申請?zhí)岬降墓S設備冷卻系統(tǒng)的控制方式，具體方式如下。

冷卻水存儲在冷水池13中，其水面高度通過水面高度測量裝置10進行測量，測量的結果用來控制補水口電動閥門17的開合而對冷水池進行補水。程序控制補水的流程為，開機100后判斷冷水池是否為空101，水池不空時轉入執(zhí)行冷卻指令；水池空時，打開補水閥門102，達到可用最低水位103時，轉入執(zhí)行冷卻指令；補水至水池滿104時，關閉補水閥門107，水池未滿時，等待105直至水池滿。

讀取冷卻命令106后，分別判斷各機是否需冷卻108a~n、設置需要冷卻的設備發(fā)送冷卻信號109a~n，然后打開相應的電動閥門110a~n，各設備的閥門打開111a~n后，如1號冷卻泵打開116或2號冷卻泵啟動117后冷卻水可以通過冷卻水管進入到設備中。

冷卻水通過冷卻水泵2抽取，冷卻水進入冷卻水泵2前經過過濾器1，以防止水藻、雜物等進入到冷卻水管道中，水壓表4測量進入設備前冷卻水的壓力，控制程序通過水壓表4測量值判斷水壓是否正常118。水壓低時觸發(fā)水壓低122報警，此時人工處理關閉1號泵閘閥123，并打開2號泵閘閥124，啟動2號泵125。水壓正常時或啟動2號泵時，根據需要冷卻的泵的數(shù)量調節(jié)泵的功率119。

在冷卻過程中，不斷讀取出水口處溫度120，如出水口溫度過高，則打開噴淋泵126，并通過讀取出水口和進水口溫度差127調節(jié)噴淋泵的的功率。優(yōu)選的，根據讀取的溫度差采用PID算法調節(jié)噴淋泵功率128。

在冷卻過程中，不斷讀取入水口處溫度112，判斷進水口溫度是否偏高113，如偏高則發(fā)出提醒信號114，等待手動添加冷水115。

本申請的冷卻系統(tǒng)，其設備冷卻水散熱方式為溢流熱交換方式和噴淋熱交換方式；其冷水、熱水位于不同的池中，通過溢流和噴淋的方式進行流動，尤其地其熱水池被冷水池包圍，以免熱水傷人的事件發(fā)生；在冷水池中，有測量水位的裝置，以確定是否需要補充冷水；在冷水池和熱水池中均有溫度測量裝置，以提供控制噴淋泵開關及流量需要的數(shù)據；在冷水池周邊，有利于水向冷水池流動的斜坡或水槽，以便收集雨水節(jié)約水資源；在設備進水口總管側，布置了兩組抽水泵，可互為備用，以防止單臺水泵失效造成工廠停產；在每臺設備進水口處，分別布置了手動截止閥和電動截止閥，使用電動截止閥來控制冷卻水是否進入設備內部冷卻回路，在電動截止閥發(fā)生故障時關閉手動截止閥方便在系統(tǒng)不停機的情況下對電動截止閥進行維修；控制程序通過讀取設備冷卻信號，控制進水口水泵的流量。

采用上述技術方案產生的有益效果在于：通過收集雨水、控制噴淋流量和控制冷卻水補充，能有效利用寶貴的水資源；通過溫度控制噴淋流量、根據設備冷卻需求調節(jié)泵的功率，能有效節(jié)約用電；冷水池將熱水池包圍，能降低熱水意外傷人的概率；通過溫度傳感器、壓力傳感器、池水高度測量裝置、泵驅動裝置、閥門驅動裝置，可以使用工廠的自動化系統(tǒng)對整個冷卻系統(tǒng)控制，達到無人值守和節(jié)能的效果。