一种水位控制装置及冷却塔的制作方法

2021-03-10 14:03:20|

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[0001]
本实用新型涉及冷却塔的技术领域，尤其涉及一种水位控制装置及冷却塔。

背景技术：

[0002]
水冷式冷水机是利用壳管蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统吸收水中的热负荷，使水降温产生冷冻水供用户使用，吸收了热负荷的冷媒再通过压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器，在冷凝器内部冷媒再次与循环水进行热交换，水吸收热量后通过水管将热量带出外部的冷却塔散失降温，所以冷却塔是水冷式冷冻机组的重要组成部分。在冷却塔中通过空气的强制对流给水降温循环使用。
[0003]
冷却塔下部是一个接水池，在冷却水的开式循环中起着中转蓄水的作用。综合考虑降温效率，节能，及建筑物承载等多方面因素，水池设计有合适的理想工作水位。水位的调节控制装置是安装于水池一侧的浮球阀，水位下降时浮球阀打开向池中补水。到达设定水位浮球阀关闭停止补水。冷却塔在降温过程中水的蒸发量非常大，所以工作过程中冷却塔需要频繁间歇性补水，来保持水位的动态平衡，满足机组热交换的用水需要。
[0004]
但在机组停机时水泵也停止工作，塔顶及高处管路中的循环水要回流到水池中，进而导致水位较工作状态突然升高。超出浮球阀的控制位置，会将浮球全部淹没在水中，浮力增大，连杆的力矩加大，不可避免地加剧了浮球阀各个结构部件的负荷。这种开关机状态的变化总会导致水位的陡然性变化，产生了不利的工况，时间长了对浮球阀的可靠性是个考验。所以如何改善浮球阀工况，提高冷却塔工作可靠性，避免不必要的水资源浪费是需要考虑和有待解决的问题。

技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种水位控制装置及冷却塔，有效改善现有水位控制装置的工况，提高冷却塔的工作可靠性。
[0006]
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
[0007]
一种水位控制装置，包括：
[0008]
水位架，所述水位架上固定安装有导向结构和限位结构；
[0009]
双重水位控制机构，所述双重水位控制机构通过导向结构活动设置在水位架上，所述双重水位控制机构在限位结构的作用下控制水位。
[0010]
进一步的，所述双重水位控制机构包括：
[0011]
浮筒，所述浮筒通过导向结构与水位架活动设置，所述浮筒在限位结构的作用下限制自身的上浮高度；
[0012]
阀门，所述阀门固定安装在浮筒上，所述阀门上安装有开关结构，所述开关结构在浮筒和限位结构的联合作用下自动控制水位高度。
[0013]
进一步的，所述开关结构包括转轴、连杆、压杆和浮球，所述转轴固定连接于阀芯上，所述连杆的一端固定连接在转轴上、另一端与浮球固定连接，所述压杆的一端与转轴固
定连接、另一端自由设置，所述压杆自由设置的一端在限制结构的作用下自动关闭阀门控制水位高度，所述浮球在上浮过程中受浮力先上浮至关闭阀门后再随浮筒一同上浮。
[0014]
进一步的，所述压杆自由设置的一端设有向上翻折的高度控制部，所述高度控制部由弹性材料制成，消除限位架和限位板的接触误差，保证浮筒无论是接近还是顶到限位板，压杆都足以受力并可靠驱动阀门关闭，还能保证阀门的转轴不至于过渡受力，以此保护阀门的机械结构，进一步提高水位控制的可靠性。
[0015]
进一步的，所述限位结构包括限位架和限位板，所述限位架固定连接在限位板的下表面上，所述限位架用于控制浮筒的高度，所述限位板水平固定连接在水位架的顶部，所述限位板用于控限制压杆在竖直方向的上升高度。
[0016]
进一步的，所述导向结构包括两个竖直设置的导向柱，两个所述导向柱均固定连接在水位架的底部，在水位变化时两个所述导向柱用于控制浮筒始终保持竖直方向上的运动。
[0017]
一种冷却塔，包括冷却系统，还包括上述任一项所述的水位控制装置，所述控制装置固定安装在冷却塔内部，所述冷却系统包括风机、位于风机两侧的填料，两侧的所述填料的底部均向靠近风机的一侧倾斜设置，利用填料和风机结合使用增加进入冷却塔内部水的散热量，延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量。
[0018]
一种冷却塔的水位控制方法，包括以下步骤：
[0019]
当冷却塔内的水位低于设定值时：浮筒落在水位架的底部，随着水位降低浮球通过连杆实时控制转轴旋转打开阀门，外界的水通过管道并经过阀门进入冷却塔内进行补水；浮球会随水位面的上升同时上浮，浮筒则仍处于当前位置处，当水位面达到设定值时，浮球再次通过连杆实时控制转轴旋转关闭阀门，停止补水，维持水位的动态平衡。
[0020]
一种冷却塔的水位控制方法，包括以下步骤：
[0021]
当机组停机时：位于冷却塔顶部的管道内的水会回流到冷却塔内，水位由低于设定值直接升至高于设定值，浮球、压杆和浮筒会随着水位的升高而同时浮起，浮球通过连杆不能实时控制转动转轴关闭阀门，压杆的高度控制部先接触到限位板的下表面处时随即被压下发生弹性形变，压杆实时控制转轴转动关闭阀门，此时关闭阀门动力来自压杆的压力而非浮球的浮力，最终释放浮球。
[0022]
与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：
[0023]
本实用新型中采用连杆、浮球和压杆组成的设计方案，其中压杆的末端采用弹性设计，实现双重水位控制的效果，即在水位较低时由于浮球优先受浮力上浮，采用浮球带动连杆转动关闭阀门实现停止补水的效果，若继续上浮则浮筒也随之上浮；当水位陡然性升高时则通过压杆带动转轴关闭，同时末端将释放浮球和连杆，保证与阀芯固接的转轴过渡受力，以保护阀门的机械结构，进一步提高水位控制的可靠性。
[0024]
本实用新型中弹性材料制成的高度控制部来消除限位架和限位板的接触误差，保证浮筒无论是接近还是顶到限位板，压杆都足以受力并可靠驱动阀门关闭。
附图说明
[0025]
图1为本实用新型在较低水位时的工况图；
[0026]
图2为本实用新型在水位陡然性变化时的工况图；
[0027]
图3为本实用新型的冷却塔的整体结构示意图。
[0028]
图中：1、水位架；11、限位架；12、限位板；13、导向柱；2、浮筒；3、阀门；31、转轴；32、连杆；33、压杆；331、高度控制部；34、浮球；4、填料；5、风机。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]
实施例1：
[0032]
如图1和图2所示，一种水位控制装置，包括：
[0033]
水位架1，水位架1上固定安装有导向结构和限位结构，
[0034]
导向结构包括两个竖直设置的导向柱13，两个导向柱13的底部均固定连接在水位架1的底部上表面，在水位变化时两个导向柱13用于控制浮筒2始终保持竖直方向上的运动，使其不能发生左右方向上的偏移；
[0035]
限位结构包括限位架11和限位板12，限位架11固定连接在限位板12的下表面上，限位架11用于控制浮筒2的上浮高度，限位板12水平固定连接在水位架1的侧壁顶部，限位板12用于限制压杆33在竖直方向的上升高度进而控制压杆33带动转轴11转动关闭阀门3；
[0036]
双重水位控制机构包括：
[0037]
浮筒2，浮筒2与导向柱13滑动连接，进而实现浮筒2与水位架1活动设置，浮筒2在限位架11的作用下限制自身的上浮高度；
[0038]
阀门3，阀门3固定安装在浮筒2上，阀门3上安装有开关结构，开关结构包括转轴31、连杆32、压杆33和浮球34，转轴31固定连接于阀门3的阀芯上，连杆32的一端固定连接在转轴31上、另一端与浮球34固定连接，当浮球34上浮时可以带动转轴31转动实现阀门3的关闭，压杆33的一端与转轴31固定连接、另一端自由设置，压杆33自由设置的一端设有向上翻折的高度控制部331，高度控制部331由弹性材料制成，压杆33在限制板12的作用下自动关闭阀门3控制水位高度。压杆33的高度控制部331可以消除限位板12和限位板11的接触误差，保证浮筒2无论是接近还是顶到限位板12，压杆33都足以受力并可靠驱动阀门3关闭，还可以保证阀门3的阀芯不至于过渡受力，以此来保证阀门3的机械结构，提高水位控制的可靠性。与浮球34固定的连杆32和压杆33分别在低水位和水位陡然性上升时控制阀门3关闭停止补水。由于阀门3需要随水位上下浮动，所以采用软管为内部供水。其中浮球34在上浮过程中受浮力先上浮至关闭阀门3后再随浮筒2一同上浮。
[0039]
实施例2：
[0040]
如图3所示，一种冷却塔，包括实施例1中的水位控制装置和冷却系统，水位控制装置固定安装在冷却塔的底部控制水位，冷却系统包括风机5、位于风机5两侧的填料4，两侧的填料4的底部均向靠近风机3的一侧倾斜设置，利用填料4和风机5结合使用增加进入冷却
塔内部水的散热量，延长冷却水停留时间，增加换热面积，增加换热量。
[0041]
实施例3：
[0042]
如图1和图3所示，一种冷却塔的水位控制方法，包括以下步骤：
[0043]
当冷却塔内的水位低于设定值时：浮筒2落在水位架1的底部，随着水位降低浮球34通过连杆32实时控制转轴31旋转打开阀门3，外界的水通过管道并经过阀门3进入冷却塔内进行补水；浮球34会随水位面的上升同时上浮，浮筒2则仍处于当前位置处，当水位面达到设定值时，浮球34再次通过连杆32实时控制转轴31旋转关闭阀门3，停止补水，维持水位的动态平衡。
[0044]
实施例4：
[0045]
如图2和图3所示，一种冷却塔的水位控制方法，包括以下步骤：
[0046]
当机组停机时：位于冷却塔顶部的管道内的水会回流到冷却塔内，水位由低于设定值直接升至高于设定值，浮球34、压杆33和浮筒2会随着水位的升高而同时浮起，浮筒2以导向柱13为导向竖直向上上浮，此时浮球34通过连杆32不能实时控制转动转轴31关闭阀门3，压杆33的高度控制部331先接触到限位板12的下表面处时随即被压下发生弹性形变，压杆33实时控制转轴31转动关闭阀门3，此时关闭阀门3动力来自压杆33的压力而非浮球34的浮力，最终释放浮球34。
[0047]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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