專利名稱：測量冷卻塔飄水率裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量裝置及方法，具體是一種測量冷卻塔飄水率裝置及方法。
背景技術(shù)：
冷卻塔行業(yè)在中國發(fā)展良好，冷卻塔在國民生活和工業(yè)生產(chǎn)中都廣泛應(yīng)用，為了保證冷卻塔行業(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)、測試規(guī)范，如中國標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7190. I一2008以及DB 31/T204—2010。其中包括關(guān)于冷卻塔飄水率的測定方法。飄水率是冷卻塔節(jié)水性能的重要指標(biāo)。在冷卻塔特別是機(jī)械通風(fēng)冷卻塔的運行過程中，被噴頭噴灑的小水滴會隨被風(fēng)機(jī)抽吸的氣流運動，絕大部分水滴靠慣性作用被冷卻 塔自身的收水器捕集，但仍有少量水滴被氣流帶出塔外形成飄水。飄水率定義為冷卻塔單位時間的飄水量(飄水的質(zhì)量流量)與進(jìn)塔冷卻水質(zhì)量流量之比。飄水率高意味著冷卻塔耗水量大，同時對周圍環(huán)境還造成一定影響。經(jīng)過對現(xiàn)有飄水率測量方法的檢索，目前中國國家標(biāo)準(zhǔn)和上海市地方標(biāo)準(zhǔn)中均使用的是吸濕法，即利用干燥濾紙的吸水性，“將濾紙干燥之后放入塑料袋，用天平稱重，取出濾紙，用輔助設(shè)施將濾紙水平放到各測點，計時。視飄水情況放置lmin-5min，快速取出，計時。放入原塑料袋中，用天平稱重。得出先后兩次稱重的差值，精確到O. Olg?！贝朔椒ㄉ写嬖谌缦聠栴}I、濾紙在吸收冷卻塔出風(fēng)口飄水的同時也會吸收濕熱空氣中的水蒸氣，從而使測量值高于實際情況，在原理上有缺陷；2、濾紙吸水一定程度后會達(dá)到飽和，不再吸水，放置的時間很難把握；3、濾紙放入和取出出風(fēng)口的過程都有吸水，計時不準(zhǔn)，放置位置的定位也有一定隨機(jī)性；4、天平精度要求高，不便現(xiàn)場攜帶，測量的實時性差。5、因為多點測量，稱重的工作量很大。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有的吸濕法測量冷卻塔飄水率所存在的不足，提供一種測量冷卻塔飄水率裝置及方法。此裝置及方法能提高飄水率測量的準(zhǔn)確性、實時性，使用方便。本發(fā)明是通過以現(xiàn)的一種測量冷卻塔飄水率裝置，包括圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置，方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置，其特點是圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置包括六角架中心圓盤，六角架支撐腳、A卞各型高效收水器如B型高效收水器和C型高效收水器、導(dǎo)流管、標(biāo)尺管，支撐腳固定件，收水器固定件。在冷卻塔上蓋板上面的出風(fēng)筒出風(fēng)口處，測量冷卻塔飄水率裝置通過支撐腳固定件固定連接六角架支撐腳，六角架支撐腳和六角架中心圓盤組成六角架，六個六角架支撐腳上分別通過收水器固定件固定連接A F各型高效收水器中的任一個，A卞各型高效收水器再分別通過導(dǎo)流管連接標(biāo)尺管。方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置包括支撐桿，支撐桿固定件，收水器固定件，M型高效收水器，N型高效收水器，收水器連接件，導(dǎo)流管和標(biāo)尺管，在方形出風(fēng)口處，測量冷卻塔飄水率裝置通過支撐桿固定件固定連接二個支撐桿，二個支撐桿下面分別通過收水器固定件固定連接M型高效收水器和N型高效收水器，M型高效收水器和N型高效收水器分別通過導(dǎo)流管連接標(biāo)尺管。A^F各型高效收水器主體呈倒V形，下面兩側(cè)分別設(shè)有正V型槽，尾部設(shè)有集水器，進(jìn)風(fēng)窄縫的兩邊夾角為α，兩壁面在水平面上的投影為扇形。標(biāo)尺管呈Y形，底部裝有用來調(diào)節(jié)測試前的液面高度的旋塞，上部的開叉端與導(dǎo)流管連接，另一端頂部開有小孔，用于保持管內(nèi)外氣壓相同，確保水能順利流入。M型高效收水器和N型高效收水器，其各邊互相平行，收水窄縫的水平投影為矩形，其中M型高效收水器尾部設(shè)有集水器。B型高效收水器和C型高效收水器頂點在水平放置時離六角架中心圓盤的中心距 離分別為80mm和1000mm,兩者間隔放置。本實用新型的有益效果是本實用新型能幾乎完全收集冷卻塔出口的飄水而不受接近飽和的濕熱空氣影響，更加準(zhǔn)確；省去了反復(fù)用高精度天平稱重的過程，更加簡便。

圖I是本實用新型的圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2是本實用新型的方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3是圓形出風(fēng)口冷卻塔用高效收水器的結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3a是圓形出風(fēng)口冷卻塔用高效收水器B的俯視圖；圖3b是在圖3中沿A-A截面剖開后的斜視圖；圖4是方形出風(fēng)口冷卻塔用高效收水器的結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖4a是高效收水器M的俯視圖；圖4b是在圖4中沿B-B截面剖開后的斜視圖；圖5是標(biāo)尺管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。本實用新型的冷卻塔飄水率測量裝置，包括圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置，方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置。如圖I所示，所測圓形出風(fēng)口冷卻塔的風(fēng)筒直徑為3m。圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置包括六角架中心圓盤I、六角架支撐腳9、A卞各型高效收水器，如B型高效收水器2、C型高效收水器4、導(dǎo)流管3、標(biāo)尺管5、支撐腳固定件6和收水器固定件8設(shè)置在上蓋板7上面的出風(fēng)筒IO的出風(fēng)口處，支撐腳固定件6固定連接六角架支撐腳9，六角架支撐腳9和六角架中心圓盤I組成六角架，六角架上的六個六角架支撐腳9上分別通過收水器固定件8固定連接A>各型高效收水器中的任一個，如B型高效收水器2和C型高效收水器4，A>各型高效收水器再分別通過導(dǎo)流管3連接標(biāo)尺管5。[0027]導(dǎo)流管3為普通橡膠軟管，由于其良好的可塑性，固定和連接都很方便。收集到的水匯集到收水器底部的凹槽內(nèi)然后沿導(dǎo)流管3流進(jìn)標(biāo)尺管5。六角架每根腳上可以安裝固定高效收水器，且在底端有專門的固定件與冷卻塔風(fēng)筒外沿相連。不同收水器在支撐角上的位置固定不變，具體距離見表格一。收水器的選型搭配邏輯見表格二。本例中高效收水器B頂點在水平放置時離六角架圓盤中心的距離為80mm,高效收水器C與B間隔放置，其頂點離圓盤中心的距離在水平時為1000mm，六根腳等距離固定在風(fēng)筒外沿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如圖3，3 a, 3b所示，圓形出風(fēng)口冷卻塔用A卞各型高效收水器主體呈倒V型，下面兩側(cè)分別設(shè)有正V型槽23，尾部設(shè)有集水器25，進(jìn)風(fēng)窄縫的兩邊夾角為α，兩壁面在水平面上的投影為扇形。收集到的水滴聚集在內(nèi)壁面22上，當(dāng)達(dá)到一定量時順著內(nèi)壁面流下，流進(jìn)下部小型正V型槽23內(nèi)。由于收水器與水平面有一個較小的傾角Θ，故水會順著小型正V型槽向下流進(jìn)收水器尾部的集水器25內(nèi)，集水器與導(dǎo)流管3聯(lián)通，導(dǎo)流管的另一端與標(biāo)尺管5相連，收集到的水受重力作用沿著這一通道最后匯集到標(biāo)尺管5內(nèi)。不同型·號收水器所對應(yīng)的α角不同(為避免相同圓心角造成的收水器面積相差過大)具體如表格一所示。風(fēng)機(jī)出口處的濕熱空氣和飄水由于慣性向上運動時，受到高效收水器的阻擋，濕熱空氣改變運動方向，從收水器側(cè)面繞過，而質(zhì)量大的飄水水滴繼續(xù)向上運動直到與收水器內(nèi)壁面接觸，由于自身張力作用，聚集在收水器表面上，當(dāng)水滴聚集到一定量時，水滴受重力作用克服張力向下運動，匯集到導(dǎo)流管內(nèi)，流進(jìn)標(biāo)尺管。冷卻塔雖然自帶了收水器，但是由于所有出風(fēng)都要經(jīng)過它，為了減少阻力和考慮到冷卻塔的綜合能效，故其只能收集部分水滴。而未被收集到的部分隨氣流排出塔外，形成飄水。所述高效收水器經(jīng)過收水性能更好，且面積小，對塔的出風(fēng)影響很小。如圖5所示，標(biāo)尺管5呈“Y”字型，底部裝有旋塞24用來調(diào)節(jié)測試前的液面高度，上部的開叉端21與導(dǎo)流管3連接，另一端標(biāo)尺管主體的頂部開有小孔26，可保持管內(nèi)外氣壓相同，確保水能順利流入。下部經(jīng)過實驗室標(biāo)定，劃出零和零以上的刻度線。測試時零刻度以上水的液面高度隨時可讀。具體操作時，先根據(jù)冷卻塔風(fēng)筒直徑選擇相應(yīng)的高效收水器組合，本例當(dāng)風(fēng)筒直徑在2-4m時,根據(jù)表格二,選擇3A+3B的收水器組合,然后根據(jù)表格一的要求把收水器固定在六角架的支撐腳上。如圖I所示，連接固定好六角架、高效收水器、導(dǎo)流管3和標(biāo)尺管5。收水器在支撐腳上的定位要求準(zhǔn)確，固定好后用角度尺測量收水器與水平面的夾角Θ，作為實驗數(shù)據(jù)的一部分參與后面的計算。隨氣流上升的水滴受到高效收水器的阻擋，撞擊并吸附在收水器壁面上。隨著聚集量的增加，水滴沿壁面下滑至收水器底部正V型的水槽內(nèi)然后流進(jìn)尾部的集水槽最后經(jīng)過導(dǎo)流管流入標(biāo)尺管5內(nèi)。標(biāo)尺管5可根據(jù)現(xiàn)場情況靈活固定，但要保持垂直和平穩(wěn)。當(dāng)水沿導(dǎo)流管3進(jìn)入標(biāo)尺管5時，先聚集在其底部，然后液面慢慢上升，當(dāng)水浸滿標(biāo)尺管底部超過零刻度后，便可以依次開始計時。若計時失敗，可打開底部的旋塞，放掉部分水直至液面降至較低刻度線或零刻度線以下，重新計時。開始計時后，依次記下對應(yīng)標(biāo)尺管內(nèi)的液面高度hn。當(dāng)液體上升到一定刻度時(一般推薦接近滿刻度線)，停止計時。然后依次記錄測量結(jié)束時的液面高度hi2以及所用的時間t(秒表可直接讀
出所用時間)。通過高度增量(hi2 _hn)帶入公式HIi= -pud2 (hi2 - Ilj1)可求得相應(yīng)標(biāo)
4尺管內(nèi)水的質(zhì)量增量(標(biāo)尺管內(nèi)徑推薦為10mm)，冷卻水的流量通過流量計直接測得，然后結(jié)合前面測得的收水器與水平面的傾角Θ，帶入表格二中相應(yīng)的公式，便可求得此冷卻塔的飄水率。如圖2所示，方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置包括支撐桿15，支撐桿固定件12，收水器固定件17，M型高效收水器19，N型高效收水器16，收水器連接件18，導(dǎo)流管3和標(biāo)尺管5。在方形出風(fēng)口 11上分別通過支撐桿固定件12固定連接二個支撐桿15，二個支撐桿15下面分別通過收水器固定件17固定連接M型高效收水器19和N型高效收水器16，M型高效收水器19和N型高效收水器16分別通過導(dǎo)流管3連接標(biāo)尺管5。支撐桿15主要起支撐固定作用，通過固定件把自身和高效收水器固定在冷卻塔風(fēng)筒出風(fēng)口處。高效收水器被牢牢固定在支撐桿15上。支撐桿15連接M型高效收水器19的一段略低于另一端,方便水流入標(biāo)尺管5。如圖4，4a，4b所示，方形出風(fēng)口冷卻塔用高效收水器主體與圓形出風(fēng)口冷卻塔中所用的類似，但是方形出風(fēng)口冷卻塔中所用的收水器各邊是平行的，收水窄縫的水平投影為矩形而不是扇形。·具體操作時，先用卷尺測出方形出風(fēng)口冷卻塔的出風(fēng)口邊長，根據(jù)冷卻塔出風(fēng)口邊長選擇相應(yīng)的高效收水器組合，當(dāng)出風(fēng)口邊長為2. 35-3. 55m時，按照圖2所示，連接固定支撐桿15、M型高效收水器19、N型高效收水器16、導(dǎo)流管3和標(biāo)尺管5。收水器在出風(fēng)口分布要均勻，適當(dāng)抬高收水器非集水端。收水器連接件18形狀與收水器類似，但長度很短，且其內(nèi)部尺寸正好與收水器外部尺寸吻合，使用收水器連接件18時兩收水器的接觸處要墊橡膠墊片，壓緊密封。其他操作與圓形出風(fēng)口冷卻塔相同，最后帶入數(shù)據(jù)計算時，需要用表格四中飄水率的計算公式。為避免出風(fēng)口飄水不均勻，第一次測試完成后，需要把支撐桿轉(zhuǎn)換九十度再測一組數(shù)據(jù)。最后取兩次測量的平均值作為最終測試結(jié)果。對于圓塔圓形出風(fēng)口冷卻塔先用卷尺量出然后根據(jù)，選擇相應(yīng)的收水器組合。測量的第一步是用卷尺量出冷卻塔出風(fēng)口直徑，然后根據(jù)出風(fēng)口的直徑，選擇相應(yīng)的收水器組合，再根據(jù)相應(yīng)組合要求的安裝方法把圓塔冷卻塔飄水收集裝置固定在冷卻塔的出風(fēng)口，用角度尺測量高效收水器窄縫長度方向的水平夾角Θ。該步驟可以在冷卻塔停機(jī)時進(jìn)行，也可以在冷卻塔工作時進(jìn)行。測量的第二步應(yīng)該在冷卻塔正常工作條件下進(jìn)行。高效收水器捕集飄水；被捕集在收水器內(nèi)表面的飄水聚集到一定量時，在重力作用下克服張力向下運動，從收水器入口邊緣的正“V”型導(dǎo)流槽、到收水器末端的集水槽、再經(jīng)過導(dǎo)流管3，流入標(biāo)尺管5，直至標(biāo)尺管5最低刻度線以上。測量的第三步開始計時并記下標(biāo)尺管開始計時時的刻度，N個標(biāo)尺管依次進(jìn)行；當(dāng)標(biāo)尺管5內(nèi)的水位上升到接近滿刻度線時，停止計時并記下標(biāo)尺管停止計時時的刻度，N個標(biāo)尺管也依次進(jìn)行；記時時間越長，測量結(jié)果準(zhǔn)確度越高。測量的第四步為查表并計算為了提高測量精度和準(zhǔn)度，以及考慮到測量的靈活性和裝置便攜性等綜合因素，把收水器分為A、B、C、D、E和F六個型號，具體見表格一。對于不同直徑的出風(fēng)口，可選擇表格二中的搭配組合，最后帶入相關(guān)數(shù)據(jù)得出計算結(jié)果。表格一
權(quán)利要求1.一種測量冷卻塔飄水率裝置，包括圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置，方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置，其特征在于 圓形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置包括六角架中心圓盤(1)，六角架支撐腳(9)、A卞各型高效收水器如B型高效收水器和C型高效收水器、導(dǎo)流管(3)、標(biāo)尺管(5)，支撐腳固定件(6)，收水器固定件(8)，在冷卻塔上蓋板(7)上面的出風(fēng)筒(10)出風(fēng)口處，測量冷卻塔飄水率裝置通過支撐腳固定件(6)固定連接六角架支撐腳(9)，六角架支撐腳(9)和六角架中心圓盤(I)組成六角架，六個六角架支撐腳(9)上分別通過收水器固定件(8)固定連接A F各型高效收水器中的任一個，A^F各高效收水器再分別通過導(dǎo)流管(3)連接標(biāo)尺管(5); 方形出風(fēng)口冷卻塔飄水收集裝置包括支撐桿(15)，支撐桿固定件(12)，收水器固定件(17)，M型高效收水器(19)，N型高效收水器(16)，收水器連接件(18)，導(dǎo)流管(3)和標(biāo)尺管(5)； 位于方形出風(fēng)口(11)處，測量冷卻塔飄水率裝置通過支撐桿固定件(12)固定連接二個支撐桿(15), 二個支撐桿(15)下面分別通過收水器固定件(17)固定連接M型高效收水器(19)和N型高效收水器(16)，M型高效收水器(19)和N型高效收水器(16)分別通過導(dǎo)流管(3)連接標(biāo)尺管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量冷卻塔飄水率裝置，其特征在于所述A>各型高效收水器主體呈倒V形，下面兩側(cè)分別設(shè)有正V型槽(23)，尾部設(shè)有集水器(25)，進(jìn)風(fēng)窄縫的兩邊夾角為α，兩壁面在水平面上的投影為扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量冷卻塔飄水率裝置，其特征在于所述標(biāo)尺管(5)呈Y形，底部裝有用來調(diào)節(jié)測試前的液面高度的旋塞(24)，上部的開叉端(21)與導(dǎo)流管(3 )連接，另一端頂部開有小孔(26)，用于保持管內(nèi)外氣壓相同，確保水能順利流入。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量冷卻塔飄水率裝置，其特征在于所述M型高效收水器(19)和N型高效收水器(16)，其各邊互相平行，收水窄縫的水平投影為矩形，其中M型高效收水器(16)尾部設(shè)有集水器(25)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測量冷卻塔飄水率裝置，其特征在于所述B型高效收水器和C型高效收水器頂點在水平放置時離六角架中心圓盤(I )的中心距離分別為80mm和1000mm，兩者間隔放置。
專利摘要本實用新型涉及一種測量冷卻塔飄水率裝置，在圓形出風(fēng)口處，通過支撐腳固定件固定連接六角架支撐腳，六個六角架支撐腳上分別通過收水器固定件固定連接A~F各型高效收水器。高效收水器的選用由風(fēng)筒直徑?jīng)Q定，且分別通過導(dǎo)流管連接標(biāo)尺管；或在方形風(fēng)口處，通過支撐桿固定件固定連接二個支撐桿，二個支撐桿下面分別通過收水器固定件固定連接M型高效收水器和N型高效收水器，M型高效收水器和N型高效收水器分別通過導(dǎo)流管連接標(biāo)尺管。本實用新型能幾乎完全收集收水面積內(nèi)冷卻塔出口的飄水而不受接近飽和的濕熱空氣影響，更加準(zhǔn)確；省去了反復(fù)用高精度天平稱重的過程，更加簡便。
文檔編號G01F5/00GK202710118SQ20122030655
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者葉軍, 章立新, 張林文, 沈艷, 馬紅玉, 丁佳文, 劉婧楠, 姬翔宇, 丁子文, 劉躍, 周洋, 劉仁清, 許鶴華, 趙宇, 陳永保 申請人:上海理工大學(xué), 北京玻璃鋼研究設(shè)計院有限公司, 上海同馳換熱設(shè)備科技有限公司