CN100473932C

CN100473932C - 一种改进的冷却塔塔体结构

Info

Publication number: CN100473932C
Application number: CNB2005101009201A
Authority: CN
Inventors: 黄锦明
Original assignee: 黄锦明
Current assignee: DONGGUAN MESAN FIBERGLASS ENGINEERING Co.,Ltd.
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2025-11-07
Also published as: CN1760618A; WO2007051429A1; HK1090413A1

Abstract

本发明公开了一种改进的冷却塔塔体结构，包括塔身、风筒、储水盆、以及填料支架，其特征在于，塔身由多块玻璃纤维侧板拼接而成，其顶部设有播水装置，底部与储水盆连接；所述玻璃纤维侧板是由两层玻璃纤维板粘合而成的中空板体。本发明完全省去了传统冷却塔中的钢架体结构，大部分部件采用玻璃纤维板制成，不仅制作成本较低，而且结构简单，运输方便，可以大大缩短组装时间，通常只需2～3小时即可组装完成一座这样的冷却塔。该塔体可适用于各种方形的冷却塔设备，特别适合于横流式方塔。

Description

一种改进的冷却塔塔体结构

技术领域

本发明涉及一种冷却塔设备，特别是一种改进的冷却塔塔体结构。

背景技术

传统的方形冷却塔普遍采用由金属钢架搭建成的塔体结构，在金属钢架外包围一层玻璃纤维板。如图1所示为现有的横流式冷却塔结构图，包括钢架体10、风筒11、储水底盘13、风机19等，其钢架体10的两侧安装有填料支架101，填料片103穿设于支架101上，钢架体10的外侧安装有玻璃纤维板12；风筒11置于塔体顶部，且风筒11内安装有风机19和马达等组件；塔体顶部设有播水盘107，底部设有储水底盘13，该储水底盘13的中央部分向下凹陷形成一小的出水盆14或出水槽，在出水盆14的一侧开有进水口和出水口16，且该出水盆14的四周设有中心钢支架15；整个塔体1由底部的金属支架102和中心钢支架15支撑。另外，在塔体1的外侧安装由扶梯17和检修门18。尽管这种结构的塔体已经被行业内普遍使用，但是上述塔体结构仍存在许多的不足和缺陷：

制作塔体1的钢架体10需要耗费很多的金属材料，而且钢架体10两侧的玻璃纤维板12为单层纤维板，该玻璃纤维板12通过螺丝固定于钢架体10的两侧，仅起到装饰和密封塔体的作用，其自身并不承载塔体的重量。由于冷却塔工作时，塔体内有大量的水汽通过，钢架体10长期暴露在该环境中，容易被冷却水侵蚀，导致生锈等。而且，单层玻璃纤维板12的内侧表面较粗糙，也容易滋生细菌或微生物等。

上述填料支架101的两端卡置于钢架体10的两侧支架104上(如图7所示)，在钢架体10的两侧支架104上焊接有角铁105，填料支架101的两端固定放置于该角铁105上。使用时，填料片103穿设于支架101上，并悬挂在钢架体10两侧，由于钢架体10两侧的金属支架具有一定的厚度，因此即使填料片布满整个填料支架101，其最末端的填料片103与钢架体外侧的玻璃纤维板12之间仍存在一定的空隙110(如图14所示，空隙110的宽度d与钢架体10的厚度有关)，当冷却塔工作时，该空隙容易导致漏风，使冷却效能降低。

冷却塔的进水口和出水口16通常设置在塔底中央的出水盆14一侧，当需要连接水管时，施工人员需要爬入塔底进行作业，而塔底的空间有限，导致施工难度增加。另外，该冷却塔的全部重量(包括储水底盘13内冷却水的重量)由塔底的金属支架102和中心钢支架15承担，因此对金属支架102和中心钢支架15的承载能力有较高的要求；而且，随着冷却塔体积的增大，制作金属支架102和中心钢支架15所需材料的成本也会随之增加。塔体外侧的扶梯17和检修门18分离设置，扶梯17与冷却塔塔体是独立的，扶梯17通过连接件固定与塔体一侧。

另外，对于内进水式的冷却塔，如图12所示，传统的冷却塔塔体顶部靠近播水盘107一侧安装有一条金属架106，该金属架106上开有与播水盘107连通的安装口108，内进水式布水管道109经该安装口108与播水盘107连通。其缺陷是，每座冷却塔内，需要增加两条条类似的金属架106。

纵上所述，一座传统的冷却塔通常具有上百件的零部件，·需要使用大量的螺钉或螺丝进行固定、连接，如果要完全组装一座这样的冷却塔，通常需要2～3天的工作时间，不仅组装困难，而且加工制作成本很高，运输也不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的冷却塔塔体结构，可以减少冷却塔的组装部件，缩短组装时间，降低制作成本。

本发明所采用的技术方案：一种改进的冷却塔塔体结构，包括塔身、风筒、储水盆、以及填料支架，其特征在于，塔身由多块玻璃纤维侧板拼接而成，其顶部设有播水装置，底部与储水盆连接；所述玻璃纤维侧板是由两层玻璃纤维板粘合而成的中空板体。

上述中空板体的其中一层为具有连续的凹凸结构的板体，另一层为平面板体。

上述填料支架置于塔体一侧或两侧的进风通道内，该支架的两端与塔身的两侧板内侧连接。

上述塔身的侧板内侧固定有连接件，连接件上设有横向的凸块；所述填料支架的两端设有凹型插槽，该插槽与上述连接件上的凸块固定连接。

上述塔身的整个底盘四周向下延伸形成储水盆，储水盆的底部即为整个塔体的最低平面。储水盆的底部设有至少三条通道，各通道的最外端延伸至盆体外侧。储水盆的一侧开有进水口和出水口，该进水口和出水口与储水盆底部的任一条通道连通。

上述塔身的侧板中部向内弯曲形成一纵向的凹槽。所述凹槽内设有一检修门，且凹槽的两侧安装有若干条横杆，形成一扶梯。所述凹槽内与检修门正对的横杆可活动开启，其一端通过枢轴与凹槽的一侧活动连接，另一端与凹槽的另一侧扣接。

上述风筒的侧壁上开有布水管道的安装口，塔体内的布水管道经该安装口与塔身顶部的播水装置连通。

上述布水管道包括横喉、曲喉、中心喉和布水管，其横喉置于储水盆底部的任一通道内，且一端与进水口连通，另一端经曲喉与中心喉连通，中心喉的顶端与布水管连通，布水管经风筒侧壁上的安装口与播水装置连通。曲喉放置在一支座上，该支座既可以通过螺丝固定于储水盆底部的底座上，也可以与储水盆底部的底座做成一体结构。所述布水管道和支座均由玻璃纤维制成。

与传统的冷却塔相比，本发明具有以下特点：

(1)本发明的塔身结构完全由玻璃纤维板拼接而成，可以完全省去传统冷却塔中的钢架体结构，不仅可以节省大量的金属材料，降低制作成本，而且由于玻璃纤维具有更强的抗腐蚀性，不会被冷却水侵蚀。玻璃纤维侧板是由两层玻璃纤维板粘合而成的中空板体，具有很强的硬度和承载能力，质量较金属钢架轻，减少了整个冷却塔塔体的重量，降低运输成本；而且该玻璃纤维侧板的内、外两侧表面均为光滑面，不易滋生细菌或微生物，方便清洗。

(2)本发明的填料支架通过塔身侧板内的连接件固定连接，填料片穿设于该支架上，并悬挂在塔体的进风通道内。当填料片布满整个填料支架时，其最末端的填料片可以紧贴着塔身的内侧玻璃纤维板(如图13所示)，中间不存在空隙，因此，冷却塔工作时，就不会出现漏风现象，可提高冷却效能。同时，填料支架还可以起到对塔身两侧板的拉紧作用，使整个塔身保持稳固，不会变形或倒塌。

(3)本发明在传统冷却塔的储水底盘的基础上，将整个底盘四周向下延伸形成一储水盆，该储水盆底部的大部分面积可接触地面，这样就使得整个储水盆中冷却水的重量由地面来承担，减轻了塔底支架的承载量；由于塔身由玻璃纤维板组成，其重量较轻，因此，本发明的塔底的支架可以做的很简单，可以采用金属或FRP材料制作，同时也省去了传统冷却塔底部的中心钢支架。另外，本发明的储水盆底部设有至少三条通道，各通道的最外端延伸至盆体外侧，与进水口和出水口连通，当需要连接水管时，施工人员只需在储水盆的外侧安装即可，无需再爬入塔底；而且，可以根据外部的水管的走向或客户要求，在储水盆的任意一侧开设进水口和出水口。当采用多组安装结构时，可以选择与进风通道同方向的通道开设进水口和出水口(如图9(c)所示)，方便与外部供水管道连接。

(4)本发明的塔身侧板由三块以上的玻璃纤维板拼接组成，中间一块玻璃纤维板上设有一纵向的凹槽，该凹槽的两侧与相邻板体连接，使整块侧板形成一“

”型结构，该结构可以使塔身侧板具有足够的承载能力，支承塔体顶部的风机和马达等重量。同时，上述凹槽内设有检修门，凹槽的两侧安装有若干条横杆，形成扶梯，其中与检修门正对的横杆可活动开启。其优点是扶梯、检修门与侧板属于一整体结构，方便安装和拆卸，而且美观。

(5)本发明的风筒侧壁上开有布水管道的安装口(如图11所示)，对于内进水式的冷却塔，其布水管道可经过该安装口与塔身顶部的播水装置连通，即可省去传统冷却塔顶部的金属架。另外，本发明针对内进水的布水管道，特别设计了一支座，该支座用于固定布水管道的曲喉部分，该支座可根据布水管道的安装方向调整，既可以通过螺丝固定于储水盆底部的底座上，也可以与储水盆底部的底座做成一体结构。以上的布水管道和支座均由玻璃纤维制成，较传统的PVC管道，更耐高温，而且寿命更长。

综上所述，本发明已与传统的冷却塔塔体结构完全不同，其整个塔体仅有二、三十件部件，可节省70％以上的螺钉或螺丝，大部分部件采用玻璃纤维板制成，不仅制作成本较低，而且组装简单，运输方便，可以大大缩短组装时间，通常只需2～3小时即可组装完成一座这样的冷却塔。该塔体可适用于各种类型的方形冷却塔设备，特别适合于横流式方塔。

附图说明

图1为传统的横流式冷却塔结构示意图；

图2为本发明的塔体结构示意图；

图3(a)～3(c)为本发明中玻璃纤维侧板的结构示意图；

图4为本发明中填料支架的安装结构图；

图5(a)为图4中局部A的结构放大图；

图5(b)为本发明中填料支架另一种安装结构图；

图6(a)和图6(b)为本发明中填料支架与侧板之间的连接结构示意图；

图7为传统冷却塔中的填料支架与钢架体之间的连接结构示意图；

图8为本发明的塔体的另一角度视图；

图9(a)～9(c)为本发明中布水管道的三种安装方式示意图；

图10(a)～10(b)为本发明中扶梯和检修门的结构示意图；

图11为本发明中风筒侧壁上开有安装口的局部结构示意图；

图12为传统冷却塔的顶部的播水盘和金属架的局部结构示意图；

图13为本发明中填料片紧贴塔身玻璃纤维侧板的示意图；

图14为传统冷却塔的填料片与玻璃纤维侧板之间的空隙示意图；

图15为本发明的多组安装结构图。

具体实施方式

为了便于介绍本发明的塔体结构，以下将通过横流式方形冷却塔为实例进行说明：

如图2所示，一种改进的冷却塔塔体，包括塔身、风筒6、储水盆5、以及填料支架3，其塔身由多块玻璃纤维侧板2拼接而成，塔身顶部设有播水装置9，塔身底部与储水盆5连接；填料片4穿设在填料支架3上，并悬挂在塔体两侧的进风通道内。塔身的侧板2的中部向内弯曲形成一纵向的凹槽23，该凹槽23内开有一检修门8，且凹槽23的两侧安装有若干条金属横杆7，形成一扶梯；储水盆5的一侧开有进水口56和出水口57，风筒6内可安装风机和马达等组件。

上述玻璃纤维侧板2是由两层玻璃纤维板粘合而成的中空板体(如图3(a)所示)，其中一层为近似波浪型板体21，另一层为平面板体22，波浪型板体21的下凹部分与平面板体22粘合，上凸部分与平面板22体形成空腔体，波浪型板体21成为塔身的外侧，平面板体22成为塔身的内侧。通常制作的单层玻璃纤维板，其一面为光滑面，另一面为粗糙面，本实施例中，将波浪型板体21和平面板体22的粗糙面粘合形成侧板2，使侧板2的外侧面和内侧面均为光滑面，不仅具有较强的抗腐蚀性，而且可以有效的防止滋生细菌或微生物。

另外，上述玻璃纤维侧板2也可以做成如图3(b)所示的结构，其中板体21的上凸部分表面增加了更小的凹槽211，板体22为平面板，粘合关系与图3(a)相同；玻璃纤维侧板2还可以做成和图3(c)所示的结构，其中板体21成梯形结构，板体22为平面板，粘合关系与图3(a)相同。本发明所述玻璃纤维侧板的结构并不局限于以上三种结构，凡可以由两层板体粘合而成的中空板体(其中一层为具有连续的凹凸结构的板体，另一层为平面板体)，均属于本发明的保护范围，在此不再一一列举。

如图4和图5(a)所示，塔身的两侧板2通过交叉的金属斜拉杆24拉紧，在两侧的进风通道内，填料支架3的两端通过金属连接件31与侧板2固定连接，同时也可以起到对塔身两侧板2的拉紧作用，使整个塔身保持稳固。图6(a)所示为填料支架3与连接件31的分体结构图，连接件31固定在侧板2的内侧平面板体22上，该连接件31上设有横向的凸块32，相应地，在填料支架3的端部设有凹型插槽34，在凸块32和插槽34上对应设有螺孔33。将插槽34由凸块32上方卡入，旋入螺丝35即可固定连接，如图6(b)所示为连接后的结构图。

另外，上述填料支架3也可以采用如图5(b)所示的安装结构，填料支架3为一圆形铁管，其两端部开有一段缝301，另有一段开有凹槽303的空心管302，该空心管302插入圆形铁管的端部，使凹槽303正对缝301；一连接件306固定于侧板2的内侧，连接件306上设有凸块307。安装时，将填料支架3的两端由凸块307上方卡入，利用一螺钉从侧板外穿过连接件306上的螺孔308，并旋入空心管302端面的螺孔304，使其固定连接；也可以使用螺丝穿过螺孔305，使其连接。

如图8所示，本发明在传统冷却塔的储水底盘的基础上，将整个储水底盘的四周向下延伸形成一储水盆5，储水盆5的底部即为整个塔体的最低平面，在塔体底部四周，设有金属支架25。当塔体置于地面或楼顶上时，储水盆底部的大部分面积可接触地面或楼顶面。由于储水盆5中冷却水的重量大部分已被地面承担，因此可以减轻塔底金属支架25的承载量，同时省去了传统冷却塔底部的中心钢支架。另外，储水盆5的底部还设有三条通道50，用于放置进水管，三条通道50交汇形成T形凹槽，各通道50的最外端延伸至盆体外侧，与进水口和出水口连通。根据水管的走向，进水口56和出水口57可设置于储水盆5的任意一侧，当需要连接水管时，施工人员只需在储水盆的外侧安装即可，无需再爬入塔底。

本发明的热水管道可采用内进水或外进水两种方式，如果采用内进水方式，其热水经塔体内的布水管道通往塔顶的播水装置9内。布水管道由横喉51、曲喉、中心喉52和布水管55组成，其曲喉与横喉51一端连通，并与横喉51做成一体，横喉51置于储水盆底部的任一通道50内，一端与进水口56连通，另一端的曲喉部分与中心喉52连通，中心喉52的顶端与布水管55连通，布水管55经风筒侧壁上的安装口61与播水装置9连通(如图11所示)。为了保持布水管道的稳定，上述横喉51的曲喉部放置在一支座53上，支座53上设有与曲喉部配合的凹位，支座53既可以通过螺丝固定于储水盆底部的底座54上，也可以与储水盆底部的底座54做成一体结构。如图9(a)～图9(c)所示为本发明中布水管道的三种安装方式示意图，根据外部的水管的走向或客户要求，可采用图9(a)～图9(c)中任一种安装方式。如图15所示，当采用多组安装结构时，可以选择与进风通道同方向的通道开设进水口和出水口，方便与外部供水管道连接。

本发明与传统冷却塔的另一不同点在于扶梯和检修门的设计，如图10(a)～10(b)所示，塔身的侧板2由三块以上的玻璃纤维板拼接组成，中间一块玻璃纤维板上设有一纵向的凹槽23，该凹槽23的两侧与相邻板体连接，使整块侧板形成一“

”型结构，该结构可以使塔身侧板具有足够的承载能力，支承塔体顶部的风机和马达等重量。同时，凹槽23内设有一检修门8，凹槽23的两侧安装有若干条横杆7，形成一扶梯，其中与检修门8正对的横杆7可活动开启。该结构的特点是：扶梯、检修门与侧板属于整体结构，方便安装和拆卸，而且美观。

综合考虑整个冷却塔的塔体结构，本发明已与传统的冷却塔塔体结构完全不同，该塔体仅有二、三十件部件，可节省70％以上的螺钉或螺丝，且大部分部件采用玻璃纤维板制成。根据塔体的受力情况，在塔体的玻璃纤维板体表面设计有特殊的棱边结构，在储水盆的底部设计有加强筋结构，这些设计可以使塔体保持一定的形状和承受足够大的重量。该塔体并不局限于本实施例中所述的横流式冷却塔设备，同样可以适用于其它各种类型的方形冷却塔设备，如逆流式方形冷却塔等。

本文中所述的玻璃纤维是一种复合材料，学称纤维增强塑料(FRP)，在国内习惯上被称为“玻璃钢”。它是以合成树脂为基体材料，以玻璃纤维及其制品为增强材料组成的复合材料。

Claims

1.一种改进的冷却塔塔体结构，包括塔身、风筒、储水盆、以及填料支架，其特征在于，所述塔身由多块玻璃纤维侧板拼接而成，其顶部设有播水装置，底部与储水盆连接；所述玻璃纤维侧板是由两层玻璃纤维板粘合而成的中空板体，其侧板中部向内弯曲形成一纵向的凹槽。

2.根据权利要求1所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述中空板体的其中一层为具有连续的凹凸结构的板体，另一层为平面板体。

3.根据权利要求1所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述填料支架置于塔体一侧或两侧的进风通道内，该支架的两端与塔身的两侧板内侧连接。

4.根据权利要求1或3所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述塔身的侧板内侧固定有连接件，连接件上设有横向的凸块；所述填料支架的两端设有凹型插槽，该插槽与上述连接件上的凸块固定连接。

5.根据权利要求1所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述塔身的底部设有一底盘，整个底盘的四周向下延伸形成储水盆，储水盆的底部即为整个塔体的最低平面。

6.根据权利要求5所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述储水盆的底部设有至少三条通道，各通道的最外端延伸至盆体外侧。

7.根据权利要求5所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述储水盆的一侧开有进水口和出水口，该进水口和出水口与储水盆底部的任一条通道连通。

8.根据权利要求1所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述玻璃纤维侧板中部的凹槽内设有一检修门，且凹槽的两侧安装有若干条横杆，形成一扶梯。

9.根据权利要求8所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述凹槽内与检修门正对的横杆可活动开启，其一端通过枢轴与凹槽的一侧活动连接，另一端与凹槽的另一侧扣接。

10.根据权利要求1所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述风筒的侧壁上开有布水管道的安装口，塔体内的布水管道经该安装口与塔身顶部的播水装置连通。

11.根据权利要求10所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述布水管道包括横喉、曲喉、中心喉和布水管，其横喉置于储水盆底部的任一通道内，且一端与进水口连通，另一端经曲喉与中心喉连通，中心喉的顶端与布水管连通，布水管经风筒侧壁上的安装口与播水装置连通。

12.根据权利要求11所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述曲喉放置在一支座上，该支座通过螺丝固定于储水盆底部的底座上，或者该支座与储水盆底部的底座做成一体结构。

13.根据权利要求12所述的改进的冷却塔塔体结构，其特征在于，所述布水管道和支座均由玻璃纤维制成。