CN102809306A - 等焓加湿降温节水闭式冷却塔 - Google Patents

等焓加湿降温节水闭式冷却塔 Download PDF

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本发明涉及一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔,包括风机、铜管铝翅片式盘管、塔体,塔体上端装有风机,塔体内,风机下面装有铜管铝翅片式盘管,其特点是:铜管铝翅片式盘管下面设有一个由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体,其中,离心式雾化器位于上层填料和下层填料之间,上层填料上面装有挡水板,下层填料下面装有集水池,且离心式雾化器的水泵管与集水池连通。本发明能有效避免因水中杂质而导致闭式冷却塔换热管结垢,大幅度提高盘管换热效率,降低冷却水出口温度,且有效防止工业上盘管结垢问题及白雾现象。

Description

等焓加湿降温节水闭式冷却塔
技术领域
本发明涉及一种闭式冷却塔,尤其是一种采用离心式雾化器的焓加湿降温节水高效闭式冷却塔。
背景技术
冷却塔是水冷式空调系统及大型工业冷却系统中的重要设备,一般由填料、风机、风筒、布水器、进水口、出水口、接水盘、外壳等组成。
冷却塔按热水和空气的接触方式分有开式冷却塔、闭式冷却塔。
开式冷却塔的原理是将工艺循环水喷淋成很细小的水珠,在冷却塔内与新风发生传热、传质的热交换过程,达到降低工艺循环水温度的目的,在此过程中水与大气进行了直接接触,水很容易被污染且耗水量很大。闭式冷却塔的原理是工艺循环水在换热器盘管内流动,通过管壁将热量传导到管外;与此同时,管外有喷淋水进行喷淋,在管的外壁形成水膜,在新风的作用下,在管外发生传热、传质的热交换,从而带走热量。此过程中,管内循环水没有与外界直接接触,不存在被污染,水质较干净。
闭式冷却塔的优势在于能保持工艺内循环水不被污染,由于喷淋管直接将水喷到换热器盘管上,随着时间的增长,喷淋水中的杂质会在换热盘管外壁形成厚厚的水垢,增大了换热热阻,严重降低换热效率,且水垢难以清洗,必须定时停机拆下清洗保养,影响整体设备的正常运行。由于排出的空气中水分含量高,在冬季容易产生水雾,造成环境污染。
因此,需要一种能提高冷却塔换热效率,且有效避免闭式冷却塔换热盘管结垢且对环境有益的闭式冷却塔。
发明内容
本发明是要提供一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔,该闭式冷却塔能有效避免因水中杂质而导致闭式冷却塔换热管结垢,且换热效率高。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔,包括风机、铜管铝翅片式盘管、塔体,塔体上端装有风机,塔体内,风机下面装有铜管铝翅片式盘管,其特点是:铜管铝翅片式盘管下面设有一个由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体,其中,离心式雾化器位于上层填料和下层填料之间,上层填料上面装有挡水板,下层填料下面装有集水池,且离心式雾化器的水泵管与集水池连通。
离心式雾化器包括变频电动机、固定式破碎梳、圆筒形外壳、水泵管、旋转圆盘,圆筒形外壳内装有旋转圆盘,旋转圆盘与变频电动机连接,旋转圆盘上装有固定式破碎梳,旋转圆盘下面装有水泵管。
下部填料侧面呈V型,且与两侧的百叶窗进风口相连通。
塔体上部腔体中设有用于检测塔体下部分进入的预冷却空气的温湿度的温度传感器和湿度传感器,且温度传感器和湿度传感器通过控制器与离心式雾化器的变频电动机连接。
集水池内装有浮球阀,底部设有泄水管。
铜管铝翅片式盘管上部设有冷却水进水管,下部设有冷却水出水管。
本发明的有益效果是:
本发明由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体,在绝热腔体中水经过离心式雾化器的作用被雾化,雾化的水汽从离心式雾化器的固定式破碎梳中均匀喷出,与此同时,由于塔顶部风机的作用,空气通过V型下层填料两侧的百叶窗进风口进入腔体,与被雾化的水发生热质交换,使雾化水直接蒸发从而降低空气的温度,而那些没有直接蒸发的雾化水由于重力作用回流到下层填料中,与最初进来的空气发生热质交换,起到一个预冷的作用 ,经过下层填料多余的水落到集水池中,供离心式雾化器的水泵管循环吸水雾化。在腔体中被冷却的空气经过上层填料和挡水板时,空气中没有直接蒸发的少许水分和杂质在上层填料中沉积下来,因此进入塔体上半部分与铜管铝翅片式盘管进行热交换的是清洁的冷却空气,使盘管中的工艺循环水温度降低,并且防止空气中水分扩散到环境中,形成白雾现象,造成环境污染。
本发明中包括一个控制系统,设置在塔体上部分腔体中的温度传感器和湿度传感器,用来检测塔体下部分进入的预冷却空气的温湿度。根据测得的温湿度,离心式雾化器的变频电动机自动调节进入离心式雾化器旋转圆盘的水流量,使从固定式破碎梳中喷出的雾化水汽与空气在绝热腔体中接触而被完全蒸发,保证空气在进入塔体上部分与铜管铝翅片式盘管进行热交换之前已经处于清洁的状态。
本发明中的铜管铝翅片式盘管可以增加换热面积, 提高换热效率。下部填料从侧面呈V型,保证从两侧百叶窗风口进入的风量最大化。
本发明中采用的新型离心式雾化器具有节省电能、安装维修方便、体积小、节水、使用寿命长等优点,更重要的是,雾化器比传统的喷嘴喷出的水雾颗粒更小,水汽蒸发量更大,更利于冷却进口空气。离心式雾化器是靠离心力作用将水雾化成5-10微米左右的细微水滴,在空气中蒸发吸热进行降温的。离心式雾化器由圆筒形外壳、旋转圆盘(带固定式破碎梳)、电动机、水泵管、集水池和供水系统组成。封闭电机驱动旋转圆盘和水泵管高速旋转。水泵管抽吸集水池内的水并送至旋转圆盘上面形成水膜,在离心力作用下,水膜被甩向破碎梳并形成细微水滴。空气从圆盘下部进入,吸收雾化了的小水滴,由于水滴吸热蒸发而被降温。
本发明中的离心式雾化器的水泵管与塔体下部集水池相连,由浮球阀控制进水量,集水池底部设有泄水管。集水池与下部填料之间最好设挡水板,可防止进口空气被集水池中的水加湿。
本发明采用新型干湿分离结构,塔体下部采用离心式雾化器对空气进行预冷却,保证进入塔体上部盘管外的空气是清洁冷却空气,此闭式冷却塔可以有效防止空气中的杂质在盘管外表面形成水垢,并且在冬季,可防止空气中的水气在塔体出口处形成白雾,对环境造成污染。同时,该式冷却塔换热器采用铜管铝翅片式盘管,可以增加盘管外侧换热面积,减少管外侧热阻,提高换热效率;此外采用的新型高效离心式雾化器,雾化水汽颗粒更小,雾化半径更大,结构简单,节水节电,降温效果更加明显。
本发明可以阻止杂质在盘管外沉积,降低换热效率,填料中沉积的杂质,只需要定期将填料取出加以清洗,这比清洗盘管容易方便很多。因此,本发明能有效避免因水中杂质而导致闭式冷却塔换热管结垢。本发明能够大幅度提高盘管换热效率,降低冷却水出口温度,且有效防止工业上盘管结垢问题及白雾现象。
附图说明
图1是本发明的结构主视图;
图2 是图1的右视图;
图3是图1中沿A-A剖视图;
图4是离心式雾化器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示,本发明的等焓加湿降温节水闭式冷却塔,包括风机1、冷却水进水管2、铜管铝翅片式盘管3、冷却水出水管4、上层填料5、下层填料6、浮球阀7、支撑架8、泄水管9、集水池10、离心式雾化器11、挡水板12、塔体13、百叶窗进风口14等。
塔体13,塔体13上端装有风机1,塔体13内,风机1下面装有铜管铝翅片式盘管3。铜管铝翅片式盘管3下面设有一个由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体,其中,离心式雾化器位于上层填料和下层填料之间,上层填料上面装有挡水板12,下层填料下面装有集水池10,且离心式雾化器的水泵管与集水池10连通。下部填料侧面呈V型,且与两侧的百叶窗进风口14相连通。集水池10内装有浮球阀7,底部设有泄水管9。铜管铝翅片式盘管3上部设有冷却水进水管2,下部设有冷却水出水管4。
工艺流体从冷却水进水管2进入,进入塔体13铜管铝翅片式盘管3中,从塔体中部进入的清洁的冷却空气在风机1的抽吸作用下,使盘管内的工艺流体温度降低,工艺流体从冷却水出水管4流出,至需要冷却的系统中。
塔体13上部腔体中设有用于检测塔体下部分进入的预冷却空气的温湿度的温度传感器和湿度传感器,且温度传感器和湿度传感器通过控制器与离心式雾化器的变频电动机连接,用于自动调节进入离心式雾化器旋转圆盘的水流量,使从固定式破碎梳中喷出的雾化水汽与空气在绝热腔体中接触而被完全蒸发,保证空气在进入塔体上部分与铜管铝翅片式盘管进行热交换之前已经处于清洁的状态。
如图4所示,离心式雾化器11包括变频电动机11A、固定式破碎梳11B、圆筒形外壳11C、水泵管11D、旋转圆盘11E,圆筒形外壳11C内装有旋转圆盘11E,旋转圆盘11E与变频电动机11A连接,旋转圆盘11E上装有固定式破碎梳11B,旋转圆盘11E下面装有水泵管11D。
在绝热腔体中水经过离心式雾化器11的作用被雾化,雾化的水汽从离心式雾化器的固定式破碎梳11B中均匀喷出,与此同时,由于塔顶部风机1的抽吸作用,空气通过V型下层填料6两侧的百叶窗进风口14进入腔体,与被雾化的水发生热值交换使雾化水直接蒸发从而降低空气的温度,而那些没有直接蒸发的雾化水由于重力作用回流回下层填料6中,与最初进来的空气发生热值交换,起到一个预冷的作用 ,经过下层填料6多余的水落到集水池10中,供离心式雾化器11的水泵管11D循环吸水雾化。在腔体中被冷却的空气经过上层填料5和挡水板12时,空气中没有直接蒸发的少许水分和杂质在上层填料中沉积下来,因此透过填料的空气水分和杂质几乎留在填料上,进入塔体13上半部分与铜管铝翅片式盘管3进行热交换的是清洁的冷却空气,使铜管铝翅片式盘管中的工艺循环水温度降低,并且防止空气中水汽扩散到环境中,形成白雾现象,造成环境污染。

Claims (6)

1.一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔,包括风机(1)、铜管铝翅片式盘管(3)、塔体(13),塔体(13)上端装有风机(1),塔体(13)内,风机(1)下面装有铜管铝翅片式盘管(3),其特征在于:所述铜管铝翅片式盘管(3)下面设有一个由上层填料(5)、下层填料(6)、离心式雾化器(11)组成的绝热腔体,其中,离心式雾化器(11)位于上层填料(5)和下层填料(6)之间,上层填料(5)上面装有挡水板(12),下层填料(6)下面装有集水池(10),且离心式雾化器的水泵管(11D)与集水池(10)连通。
2.根据权利要求1所述的等焓加湿降温节水闭式冷却塔,其特征在于:所述离心式雾化器(11)包括变频电动机(11A)、固定式破碎梳(11B)、圆筒形外壳(11C)、水泵管(11D)、旋转圆盘(11E),圆筒形外壳(11C)内装有旋转圆盘(11E),旋转圆盘(11E)与变频电动机(11A)连接,旋转圆盘(11E)上装有固定式破碎梳(11B),旋转圆盘(11E)下面装有水泵管(11D)。
3.根据权利要求1所述的等焓加湿降温节水闭式冷却塔,其特征在于:所述下部填料(6)侧面呈V型,且与两侧的百叶窗进风口(14)相连通。
4.根据权利要求1所述的等焓加湿降温节水闭式冷却塔,其特征在于:所述塔体(13)上部腔体中设有用于检测塔体下部分进入的预冷却空气的温湿度的温度传感器和湿度传感器,且温度传感器和湿度传感器通过控制器与离心式雾化器的变频电动机连接。
5.根据权利要求1所述的等焓加湿降温节水闭式冷却塔,其特征在于:所述集水池(10)内装有浮球阀(7),底部设有泄水管(9)。
6.根据权利要求1所述的等焓加湿降温节水闭式冷却塔,其特征在于:所述铜管铝翅片式盘管(3)上部设有冷却水进水管(2),下部设有冷却水出水管(4)。
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