CN102654361A

CN102654361A - 防结垢和冻结的闭式冷却塔

Info

Publication number: CN102654361A
Application number: CN2012101101509A
Authority: CN
Inventors: 陈建伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2012-09-05

Abstract

本发明公开了一种防结垢和冻结的闭式冷却塔，它主要由壳体，换热盘管、除垢环、喷淋装置、风机、喷淋水泵、脱水器、换热盘管进口集管、换热盘管出口集管和水盘组成；换热盘管采用非金属材料制成，非金属材料包括但不限于高分子复合材料以及改性导热复合材料；换热盘管管材的截面采用圆形或椭圆形，内壁具有低肋翅片，在换热盘管管材的每一水平段串挂若干个除垢环；本发明采用复合材料管材作为换热盘管，有效防止了低温情况下结冰胀破换热盘管的可能性，换热盘管的重量减轻也明显减少壳体支撑件的材料用量，同时采用除垢环将大大减少污垢在换热盘管管材外结垢的可能性，提高了设备的换热效果。

Description

防结垢和冻结的闭式冷却塔

技术领域

本发明涉及蒸发式冷却设备技术领域，特别地，涉及一种防结垢和冻结的闭式冷却塔。

背景技术

目前，采用的闭式冷却塔主要由金属换热盘管、壳体、喷淋装置、风机、喷淋水泵、脱水器和水盘等几个大部件组成。其基本原理为，热媒流体通过换热盘管进口集管，进入换热盘管，通过喷淋水泵将水盘中的水输送到喷淋装置中，由喷淋装置向换热盘管进行喷淋冷却水。与此同时，闭式冷却塔壳体外空气在风机的作用下，进入塔内，与喷淋水一起冷却换热盘管，通过水的蒸发和空气的升温，一起将换热盘管的热媒流体热量带走，即蒸发的水蒸气和热空气排放到大气环境中，实现热媒流体的降温，经过降温，热媒流体通过换热盘管的出口集管离开闭式冷却塔。

随着社会经济的发展和生产工艺要求的日益提高，对闭式冷却塔的需求越来越大，尤其是闭式冷却塔可以广泛应用于石化、制药、钢铁、汽车、铸造、电力、食品等行业领域，因此闭式冷却塔的节能高效将有着很重要的意义。但是在实际应用中，目前闭式冷却塔换热盘管主要采用金属材料，因此对冷却水和热媒流体不进行特殊处理的情况下，将会明显腐蚀换热盘管，同时大大降低了设备的使用寿命，同时也耗费了大量的金属材料资源。

特别在低温环境下，目前的闭式冷却塔使用尤其需要特别注意，在换热盘管的温度降低到热媒流体的凝固点以下，将导致换热盘管内流体凝固为固态，因为膨胀作用将胀破换热盘管，导致整个闭式冷却塔不能使用，同时该种闭式冷却塔也很难进行换热盘管的维修。

闭式冷却塔由于是通过换热盘管水膜的蒸发和与空气的换热进行热的交换，正因为如此，开式的冷却水和外界空气与换热盘管表面直接接触，导致在换热盘管上很容易接触污垢，并积淀。导致换热盘管的管材热阻增加，降低了换热效果。

发明内容

针对现有闭式冷却塔的存在的问题，本发明的目的在于提供一种防冻和结冰的高效闭式冷却塔。

为了达到上述发明的目的，本发明的技术方案以如下方式实现：一种防结垢和冻结的闭式冷却塔，它主要由风机、壳体、脱水器、喷淋装置、换热盘管、除垢环、换热盘管进口集管、换热盘管出口集管、水盘和喷淋水泵组成；其中，所述脱水器、喷淋装置和换热盘管从上至下依次布置在壳体内，水盘置于壳体底部，与喷淋水泵的进口相通，喷淋水泵的出口接喷淋装置；换热盘管进口集管和换热盘管出口集管均固定在壳体外，它们分别与换热盘管的进口和出口相连；换热盘管的管材每一水平段套接若干个除垢环，风机固定在壳体顶部。

进一步地，所述除垢环由圆环和径向布置在圆环内侧的毛刺组成。

进一步地，所述的换热盘管采用非金属材料制成，所述非金属材料包括高分子复合材料和改性导热复合材料。

进一步地，所述的换热盘管所采用非金属材料管材横截面为圆形或椭圆形，其内壁具有内低肋翅片。

进一步地，所述的闭式冷却塔可为逆流式闭式冷却塔、横流式闭式冷却塔或混合式闭式冷却塔。

本发明的有益效果是：采用非金属材料管材作为换热盘管，特别是采用高分子复合材料作为换热盘管，一方面有效防止了低温情况下结冰胀破换热盘管的可能性，也明显减少壳体支撑件的材料用量，另一方面该材料热膨胀量大和较强绕性特点，也减缓了结垢的速度。该防结垢和冻结的闭式冷却塔采用除垢环将大大减少污垢在换热盘管外结垢的可能性，提高了设备的换热效果。同时将换热盘管与集管的连接设置在闭式冷却塔壳体外部，便于维修。该发明具有了闭式冷却塔低成本特点，也为采用该设备的系统降低能耗，减少维护费用；便于维修等特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明闭式冷却塔结构图；

图2是本发明除垢环图；

图3是本发明换热盘管管材截面图；

图中：风机1、壳体２、脱水器３、喷淋装置４、换热盘管５、除垢环６、换热盘管集管进口７、换热盘管集管出口８、水盘９、喷淋水泵１０、圆环１1、毛刷１2。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

本发明的一种防结垢和冻结的闭式冷却塔，它主要由风机1、壳体2、脱水器3、喷淋装置4、换热盘管5、除垢环6、换热盘管进口集管7、换热盘管出口集管8、水盘9和喷淋水泵10等部件组成。脱水器３、喷淋装置４和换热盘管５从上至下依次布置在壳体２内，水盘９置于壳体２底部，与喷淋水泵１０的进口相通，喷淋水泵１０的出口接喷淋装置４；换热盘管进口集管7和换热盘管出口集管8均固定在壳体2外，它们分别与换热盘管5的进口和出口相连；换热盘管5的管材每一水平段套接若干个除垢环6，风机1固定在壳体2顶部。

如图1所示，闭式冷却塔中的换热盘管5采用非金属材料制成，非金属材料包括但不限于高分子复合材料以及改性导热复合材料，从而使闭式冷却塔换热盘管5管材具有较强韧性和弹性，使其具有不因管内流体凝固膨胀而胀破管材。所述的换热盘管5所采用非金属材料管材采用圆形或椭圆形，所述的该换热管材内壁具有低肋翅片，如图3所示。

如图1所示，在所述的换热盘管5的管材每一水平段串挂若干个除垢环6。在冷却塔运行时，通过空气流动和水的喷淋作用，使除垢环6能在换热盘管5的管材上自由转动，实现毛刺刷洗管材表面，除去管材上的污垢，同时也将减薄管材表面的水膜厚度，因此此除垢环6起到减少换热盘管5管外污垢热阻和水膜的热阻促进换热盘管5的换热。

如图2所示，所述的除垢环6由圆环11和毛刺12组成。圆环11为非金属材料或为防腐金属材料制成，圆环11内径比换热盘管5管材外径大，除垢环6的圆环11外径不大于换热盘管5的最小管间距，以便于除垢环6能在换热盘管5管材外自由转动。圆环11内侧为布满毛刺12，毛刺12为径向布置，毛刺12为防腐的金属或非金属材料，除垢环6圆环11宽度有一定尺寸一方面保证毛刺着附在圆环上，一方面保证除垢环6有一定重量，以使除垢环6的毛刺12能有一定力度刷洗管材。除垢环6如图2所示。

如图1所示，所述换热盘管5的每一换热管材与换热盘管进口集管7、换热盘管出口集管8的连接设置在壳体外部，在设备使用过程如果出现焊接点漏的情况，可以在不打开设备壳体的情况下，就可维修，在壳体内部换热盘管5都是由完整的整根管材组成，出现故障的可能性就大大降低。

本发明所述的闭式冷却塔可为逆流式闭式冷却塔或横流式闭式冷却塔或混合式闭式冷却塔。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种防结垢和冻结的闭式冷却塔，其特征在于，它主要由风机（1）、壳体（2）、脱水器（3）、喷淋装置（4）、换热盘管（5）、除垢环（6）、换热盘管进口集管（7）、换热盘管出口集管（8）、水盘（9）和喷淋水泵（10）等部件组成；其中，所述脱水器（３）、喷淋装置（４）和换热盘管（５）从上至下依次布置在壳体（２）内，水盘（９）置于壳体（２）底部，与喷淋水泵（１０）的进口相通，喷淋水泵（１０）的出口接喷淋装置（４）；换热盘管进口集管（7）和换热盘管出口集管（8）均固定在壳体（2）外，它们分别与换热盘管（5）的进口和出口相连；换热盘管（5）的管材每一水平段套接若干个除垢环（6），风机（1）固定在壳体（2）顶部。

2.根据权利要求1所述防结垢和冻结的闭式冷却塔，其特征在于，所述除垢环（6）由圆环（11）和径向布置在圆环（11）内侧的毛刺（12）组成。

3.根据权利要求1所述防结垢和冻结的闭式冷却塔，其特征在于，所述的换热盘管（5）采用非金属材料制成，所述非金属材料包括高分子复合材料和改性导热复合材料。

4.根据权利要求3所述防结垢和冻结的闭式冷却塔，其特征在于，所述的换热盘管（5）所采用非金属材料管材横截面为圆形或椭圆形，其内壁具有内低肋翅片。

5.根据权利要求1所述的一种防结垢和冻结的闭式冷却塔，其特征在于，所述的闭式冷却塔可为逆流式闭式冷却塔、横流式闭式冷却塔或混合式闭式冷却塔。