循环水流量调整方法、装置、循环冷却水系统和电子设备与流程

本发明属于循环冷却水系统，特别涉及一种循环水流量调整方法、装置、循环冷却水系统和电子设备。

背景技术：

1、工业循环冷却水的定义是：应符合国标gb50050-1995《工业循环水处理设计规范》的相关定义，循环冷却水系统是以水作为冷却介质，有换热器、冷却塔、循环泵、管道及其它相关设备组成，并循环使用的一种给水系统，具体如图1所示，图1中，换热器130分别通过连接管路与冷却塔110和循环泵120相连，冷却塔110和循环泵120也通过连接管路相连。

2、根据国标gb/t50102-2003《工业循环水冷却设计规范》2.1.6规定，(逆流式)冷却塔的热力计算采用焓差法时，宜按下列公式计算：

3、

4、

5、式5和式6中，v表示淋水填料的体积，单位为m3；q表示进入冷却塔的循环水流量，单位为kg/s；k表示考虑蒸发水量散热的系数；rt2表示与冷却后水温相应的水的汽化热，单位为kj/kg；ka表示含湿量差有关的淋水填料的散质系数，单位为kg/(m3·s)；cw表示循环水的比热，单位为kj/(kg·℃)；t1表示进入冷却塔的水温，单位为℃；t2表示冷却塔冷却后的水温，单位为℃；h表示湿空气的比焓，单位为kj/kg；h″表示与水温t相应的饱和空气比焓，单位为kj/kg。

6、国标gb/t50102-2003《工业循环水冷却设计规范》2.1.7条中规定，冷却塔热力计算中的其它参数宜按下列各式计算：

7、h＝cdθ+x(r0+cvθ)，   (式7)；

8、式(7)中，cd表示干空气的比热，可取1.005kj/(kg·℃)；cv表示水蒸汽的比热，可取1.846kj/(kg·℃)；θ表示空气的干球温度，单位为℃；r0表示水在0℃时的汽化热，可取2500kj/kg；x表示空气的含湿量，单位为kg/kg(a)。

9、从以上计算式中可看出，一方面，当四季变化和昼夜温差不一样时，(式7)中的θ，也就是空气的干球温度就不一样，而空气中的x，也就是空气的含湿量也不一样。含湿量不一样就是空气相对湿度不一样，这样都会使得供水的温度不一样。而供水温度不一样必然会给生产带来不同的影响，具体的影响推算在后面详细说明。另一方面，当我们对冷却塔维护、维修，或改造后，当把冷却塔的填料发生改变时，等于就是改变冷却塔(式5)中的ka值，也就是改变了填料的重要参数——含湿量差有关的淋水填料的散质系数。

10、以上的改变都会直接影响我们所追求的参数t2，也就是冷却后水温。这些参数存在直接的函数关系式。而t2又会直接影响生产产量。

11、到目前为止，并无一套完整的方法来告诉我们，当供水温度下降和上升时我们要如何调节系统，使系统处于最节能的状态，这成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供一种循环水流量调整方法、装置、循环冷却水系统和电子设备，当供水温度下降或上升时，通过调节循环水流量，使得系统处于最节能的状态。

2、第一方面，本发明提供的一种循环水流量调整方法，应用于循环冷却水系统，所述循环冷却水系统至少包括换热器、循环泵、冷却塔和监测设备，所述监测设备至少包括安装在换热器供水管路上的第一温度检测仪、安装在换热器供水管路上的质量流量检测仪和安装在换热器回水管路上的第二温度检测仪；其中，所述换热器经所述供水管路与所述循环泵相连，所述换热器经所述回水管路与所述冷却塔相连；所述方法包括：

3、获取多组第一监测数据；其中，所述第一监测数据按时间分组，每组所述第一监测数据均包括同一时间从所述第一温度检测仪获取的第一温度数据、从所述流量检测仪获取的流量数据、从所述第二温度检测仪获取的第二温度数据和产品产量；

4、根据多组第一监测数据确定热量常量与产品产量的对应关系；其中，根据同一时间获取的所述第一温度数据、所述流量数据和所述第二温度数据确定同一时间的所述热量常量；

5、根据所述对应关系以及目标产品产量确定与所述目标产品产量相对应的热量常量；根据与目标产品产量相对应的热量常量以及换热器当前的第一监测数据确定换热器的最优供水质量流量；

6、根据所述最优供水质量流量调整循环泵的出水量或更换换热器以实现节能。

7、在可选的实施方式中，所述根据同一时间获取的所述第一温度数据、所述流量数据和所述第二温度数据确定同一时间的所述热量常量包括：

8、根据式(1)确定热量常量：

9、q1＝m1c1(t1″-t1′)，   式(1)；

10、式(1)中，q1为热量常量，单位为kw；m1为从所述流量检测仪获取的流量数据，单位为kg/s；c1为循环水的比热容，单位为kj/(kg·k)；t1″为第二温度数据，单位为℃；t1′为第一温度数据，单位为℃。

11、在可选的实施方式中，所述根据与目标产品产量相对应的热量常量以及换热器当前的第一监测数据确定换热器的最优供水质量流量包括：

12、根据式(2)确定最优供水质量流量：

13、

14、式(2)中，m1优为最优供水质量流量；a为安全余量系数。

15、在可选的实施方式中，安全余量系数a的取值范围为1.03～1.1。

16、在可选的实施方式中，所述方法还包括：

17、获取多组第二监测数据，所述第二监测数据按产量分组，每组所述第二监测数据均包括产量，以及同一产量下获取的换热器供水质量流量和循环泵能耗；

18、根据多组第二监测数据确定每个产量相对应的节能量。

19、在可选的实施方式中，所述根据多组第二监测数据确定每个产量相对应的节能量包括：

20、根据式(3)确定每个产量相对应的节能量δp：

21、

22、式(3)中，q1为产量对应的热量常量，单位为kw；δp表示节能量，单位为kw；m1′表示在产量下获取的换热器供水质量流量，单位为kg/s；p′表示在产量下获取的循环泵能耗，单位为kw。

23、在可选的实施方式中，所述第二监测数据还包括每个产量相对应的运行时长，所述方法还包括：

24、根据每个产量相对应的节能量、每个产量相对应的运行时长和式(4)确定一个生产周期的总节能量；其中，一个生产周期划分有n个产量；

25、

26、式(4)中，δp总表示在一个生产周期内的总的节能量，单位为kw；n表示分成了多少个产量，n为常数；δpi表示第i个个产量下的节能量，单位为kw；hi表示第i个节能产量下的运行时间，单位为h。

27、第二方面，本发明提供的一种循环水流量调整装置，应用于循环冷却水系统，所述循环冷却水系统至少包括换热器、循环泵、冷却塔和监测设备，所述监测设备至少包括安装在换热器供水管路上的第一温度检测仪、安装在换热器供水管路上的质量流量检测仪和安装在换热器回水管路上的第二温度检测仪；其中，所述换热器经所述供水管路与所述循环泵相连，所述换热器经所述回水管路与所述冷却塔相连；所述装置包括：

28、第一获取模块，用于获取多组第一监测数据；其中，所述第一监测数据按时间分组，每组所述第一监测数据均包括同一时间从所述第一温度检测仪获取的第一温度数据、从所述流量检测仪获取的流量数据、从所述第二温度检测仪获取的第二温度数据和产品产量；

29、第一确定模块，用于根据多组第一监测数据确定热量常量与产品产量的对应关系；其中，根据同一时间获取的所述第一温度数据、所述流量数据和所述第二温度数据确定同一时间的所述热量常量；

30、第二确定模块，用于根据所述对应关系以及目标产品产量确定与所述目标产品产量相对应的热量常量；根据与目标产品产量相对应的热量常量以及换热器当前的第一监测数据确定换热器的最优供水质量流量；

31、调整模块，用于根据所述最优供水质量流量调整循环泵的出水量或更换换热器以实现节能。

32、第三方面，本发明提供一种循环冷却水系统，包括换热器、循环泵、冷却塔和监测设备；所述换热器通过供水管路与所述循环泵相连，所述换热器通过回水管路与所述冷却塔相连，所述循环泵和所述冷却塔也通过连接管路相连；所述监测设备至少包括安装在供水管路上的第一温度检测仪、安装在供水管路上的质量流量检测仪和安装在回水管路上的第二温度检测仪；所述循环冷却水系统根据所述第一方面前四项中的任一项所述的方法调整循环泵出水量或者更换循环泵。

33、第四方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述前述实施方式任一项所述的方法的步骤。

34、第五方面，本发明提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行所述前述实施方式任一项所述方法。

35、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实施例的方法，首先通过获取多组不同时间的第一监测数据，其中第一监测数据包括有换热器供水管路上的第一温度数据、换热器回水管路上的第二温度数据、换热器供水管路上的(质量)流量数据和产品产量；根据第一监测数据确定热量常量，以确定热量常量与产品产量的对应关系；根据该对应关系确定目标产品产量下的热量常量，再根据热量常量确定最优供水质量流量，再按最优供水质量流量调整循环泵的出水量或者更换换热器，从而达到节能的目的；本发明为如何调整系统使得能耗最小，以及为如何改造系统使得每次改造都使系统运行更加节能提供了依据，能够对循环泵进行合理合法的改造，使得循环冷却水系统在节能状态正常工作；本实施例的方法简单高效，易于实现，适合大面积推广使用。