CN102954704B - 水动能射流推进通风冷却塔 - Google Patents

水动能射流推进通风冷却塔 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水动能射流推进通风冷却塔,其包括风筒、多维形除水器、塔体、水动能射流装置、集风筒、淋水板、淋水板架、防溅板、进风口、导风板、集水池;所述风筒位于塔顶部位;所述多维形除水器位于塔顶的下方;所述水动能射流装置位于塔体中下部于集风筒的轴向中心部位;所述多维形除水器与水动能射流装置之间为射流水滴与不饱和空气相结合的顺逆流运行空间;所述集风筒外围下方设有淋水板;所述防溅板位于淋水板架下方;所述塔体底部设有集水池,所述淋水板架下方与集水池上方塔的中间位置,面向进风口设有导风板;本发明的优点是:采用水动能射流推进方式,弃除了电机和减速机、填料、逆流喷淋装置、普通型除水器,优化了塔的冷却形式;水流在喷射冷却的同时,带动风叶旋转;本发明:冷效稳定,维护费低,节能环保,适用于中、小型冷却塔。

Description

水动能射流推进通风冷却塔
技术领域
本项发明涉及冷却塔技术领域,尤其涉及一种水动能射流推进通风冷却塔。
背景技术
近百年来,冷却塔在国内外市场上,广泛应用传统的逆流式填料冷却塔,出现了各种结构形式的填料塔;然而从近几十年的发展来看,凡是逆流式填料冷却塔的冷效率很难保持,而且该类冷却塔运行时填料容易结垢、阻力大、出现结垢后冷效下降明显,耗电,运行维护成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种无电机、无填料、冷效稳定,低维护、节能环保的水动能射流推进通风冷却塔。
本发明采用的技术方案是:
本发明涉及水动能射流推进通风冷却塔,包括风筒、多维形除水器、塔体、水动能射流装置、集风筒、淋水板、淋水板架、防溅板、进风口、导风板、集水池;其中所述风筒位于塔顶部;所述多维形除水器位于塔顶的下方;所述多维形除水器固定于多维形除水器架上;所述水动能射流装置位于塔体中下部;所述塔体左右两侧与塔体中段进风口上方前后两侧外表面加设玻璃钢面板包覆,所述水动能射流装置位于塔体中下部,并于集风筒的轴向中心部位相对应;所述多维形除水器与水动能射流装置之间为射流水滴与不饱和空气相结合的顺逆流运行空间;所述集风筒下方外围设有由淋水板架支撑的淋水板;所述防溅板位于淋水板架下方;所述集水池位于塔底;所述淋水板架下方与集水池上方塔的中间垂直位置,面向进风口设有导风板。
优选的,所述多维形除水器由多维形片加平直片粘合成六边形蜂窝状结构,除水效率好、强度高、不变形、使用寿命比通用除水器长一倍以上。
优选的,所述多维形除水器与水动能射流装置之间为射流水滴与不饱和空气相结合的顺逆流运行空间,保证了细小水滴与不饱和空气的接触空间。
优选的,所述水动能射流装置包括配水箱、上轴套、轴顶陶瓷磨擦圈、轴顶压盖、给水定位座、上轴陶瓷磨擦圈、垫圈、下轴陶瓷磨擦圈、下轴套、风叶、蜗壳式射流器组成;配水箱、上轴套、上轴陶瓷磨擦圈、下轴陶瓷磨擦圈、下轴套、风叶、蜗壳式射流器为整体运动体;以给水定位座为轴心,蜗壳式射流器水流喷射为动力,在水流喷射产生反冲力作用下带动水箱、上轴套、上轴陶瓷磨擦圈、下轴陶瓷磨擦圈、下轴套、风叶、蜗壳式射流器同时作旋转轴向运动;上下陶瓷磨擦圈粘接在上下轴套上,陶瓷是:一种耐腐蚀、高强度、摩擦系数小,不易磨损,水可作为润滑介质,陶瓷磨擦圈起到轴承不可替代的耐腐蚀、定心、润滑的作用;所述给水箱上部与上轴套连接,下部与下轴套连接,下部的法兰与风叶连接,配水箱壁焊有若干出水管法兰与蜗壳式射流器进水口法兰连接,构成系统运动整体。
优选的,所述蜗壳式射流器由上蜗壳、下蜗壳、喷嘴、引气嘴、引风口和进水口组成,所述喷嘴与进水口异位垂直设置,所述喷嘴为双层结构,内层为喷水嘴,外层为引气嘴,引气嘴下部周壁上开有若干引风口,这种结构能使由进水口进入的水经蜗壳体旋转后进入双层结构的喷嘴,内层的喷水嘴在外层引风口通风的情况下,构成喷出水滴裂解产生均匀细小水滴,水滴与不饱和空气的接触面积增大;在水流喷射力的作用下,同时起到喷射推动水动能射流装置配水箱总承作圆周轴向运动;由于水射流产生的负压,辅助抽入外界空气与喷射的水滴溶合冷却;风叶在运动过程中,抽入外界大量不饱和空气进入塔腔,与喷射裂解的水滴充分进行热交换;所述集风筒起到送风导流作用。
优选的,所述淋水板安装在塔内集风筒的底部外围,使塔内喷射下落的水滴在此瞬间流过和进塔的不饱和空气再次冷却落入集水池。
对逆流式填料冷却塔的核心部位进行了改进为水动能射流推进通风冷却方式,弃除了电机、填料,节电环保,应用于中、小型冷却塔。
本发明原理是如下
从热力学的角度,水动能射流推进通风冷却塔和逆流式传统的填料冷却塔都属于湿式冷却塔,主要通过水和空气直接接触时的热质交换进行热量传递,热量由水传给不饱和空气,使水温下降,空气温度上升,含湿量增加,排入大气。
由热力学理论可知,温差是传递过程的推动力,而水蒸气的分压力差则是质交换的推动力,蒸发和冷却,质交换起主导作用。水动能射流推进通风冷却塔,通过射流器把水流射出的同时,使水束裂解细化成众多小水滴与不饱和空气接触面积增大,加上射出水滴射向塔腔的动能使其与气流充分的接触和挠动,利于水气的热质交换,加快了水滴冷却速度。当射出的水滴顺流至多维形除水器后,在重力的作用下逆流至淋水板,进行再次冷却后落入集水池,所以整个热质交换过程不是传统填料塔单纯的逆流式,而是顺流和逆流的有机结合,与传统的逆流式填料塔不同,塔腔内气流的不断挠动,增加了气液接触面积的相对流速,这些特征的因素强化了水动能射流推进通风塔的换热效率。
冷却塔运行时,塔内的饱和湿空气夹杂着众多细小水滴,在风叶送风的作用下,细小水滴容易飘失在塔外,既损耗循环水量,又影响周围环境,多维形除水器的特点,其引道构成独特的多维空间,通风阻力小,除水效率高,均匀摆放在塔顶风机下方,改善了塔腔内流态的不稳定因素。
水动能射流装置由配水箱、上轴套、轴顶陶瓷磨擦圈、轴顶压盖、给水定位座、上轴陶瓷磨擦圈、垫圈、下轴陶瓷磨擦圈、下轴套、风叶、蜗壳式射流器组成。配水箱、上轴套、上轴陶瓷磨擦圈、下轴陶瓷磨擦圈、下轴套、风叶、蜗壳式射流器为整体运动体。以给水定位座为轴心,蜗壳式射流器水流喷射做功,在水流喷射产生反冲力作用下带动配水箱、上轴套、上轴陶瓷磨擦圈、下轴套、下轴陶瓷磨擦圈、风叶、蜗壳式射流器同时作旋转轴向运动;上下陶瓷磨擦圈粘接在上下轴套上,陶瓷是:一种耐腐蚀、高强度、摩擦系数小,不易磨损,水可作为润滑介质,陶瓷磨擦圈起到轴承定心、润滑的作用。
蜗壳式射流器由上蜗壳、下蜗壳、喷嘴、引风嘴、引风口、进水口组成,上蜗壳垂直中心装有喷嘴、引风嘴和引风口,上下蜗壳的外侧是进水口,但喷嘴与进水口位置不在同一垂直中心线上,进水口偏离喷嘴中心线,从而进入喷嘴喷出的水产生旋流,使水束裂解细化成众多细小水滴。喷嘴为双层结构,内层为喷水嘴,外层为引风嘴,引风嘴周壁上开有若干引风口,喷嘴在水喷射过程中周围产生负压,具有引风功能;由于水射流产生的负压,辅助抽入外界空气与喷射的水滴溶合冷却,同时在水流喷射力的作用下,推动水动能射流装置总承作圆周轴向运动;风叶在运动过程中,抽入外界大量不饱和空气进入塔腔,与喷射裂解的水滴充分进行热交换。所以水动能射流推进通风冷却塔与传统逆流填料冷却塔的相比,同样一台冷却塔,不相同的冷却方式,达到同样的冷却效果,水动能射流推进通风冷却塔相比传统的逆流填料冷却塔免除电机、填料,节能环保。
本发明的有益效果是:冷效稳定、低维护、节能环保。
附图说明
图1为本发明水动能射流推进通风冷却塔的结构示意图;
图2为本发明多维形除水器结构主视图;
图3为本发明多维形除水器结构示意图;
图4水动能射流装置结构示意图;
图5为本发明蜗壳式射流器结构主视图;
图6为本发明蜗壳式射流器结构示意图;
图7为本发明蜗壳式射流器结构示意俯视图。
其中:1、风筒,2、多维形除水器,3、平直片,4、多维形片,5、多维形除水器架,6、塔体,7、水动能射流装置,8、水箱,9、上轴套,10、轴顶陶瓷磨擦圈11、轴顶压盖,12给水定位座,13、上轴陶瓷磨擦圈,14、垫圈,15、下轴陶瓷磨擦圈,16、下轴套,17、风叶,18、蜗壳式射流器,19、喷水嘴,20、引气嘴,21、引风口、22、上蜗壳,23、下蜗壳,24、进水口,25、集风筒,26、淋水板,27、淋水板架,28、防溅板、29、导风板,30、进风口,31、集水池。32、进水管,33、出水管,34、检修梯,35、检修门。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本了明的技术方案进行更进一步的解释说明:
如图1、2、3、4、5、6、7所示,水动能射流推进通风冷却塔包括:风筒1、多维形除水器2、塔体6、水动能射流装置7、蜗壳式射流器18、集风筒25、淋水板26、集水池31;风筒1位于塔顶;多维形除水器2位于塔顶风筒1下方,均匀布满整个多维形除水器架5的平面,并固定在多维形除水器架5上,多维形除水器2由多维形片5加平直片4粘合成六边形蜂窝状结构体;塔体6的左右两侧与塔体中段(进风口30)上方前后两侧外表面加设玻璃钢面板包覆,多维形除水器2与水动能射流装置7之间为不饱和空气与水滴顺逆流相结合的空间,水滴在此空间产让裂变,构成接触面积增大;水动能射流装置7位于塔的中下部;水动能射流装置7包括配水箱8、上轴套9、轴顶陶瓷磨擦圈10、轴顶压盖11、给水定位座12、上轴陶瓷磨擦圈13、垫圈14、下轴陶瓷磨擦圈15、下轴套16、风叶17、和蜗壳式射流器18为整体运动体。以给水定位座12为轴心,蜗壳式射流器18水流喷射做功,在水流喷射产生冲力作用下带动配水箱8、上轴套9、上轴陶瓷磨擦圈13、下轴陶瓷磨擦圈15、下轴套16、风叶17、蜗壳式射流器18同时作旋转轴向运动;上下陶瓷磨擦圈粘接在上下轴套上,陶瓷是:一种耐腐蚀、高强度、摩擦系数小,不易磨损,是最理想的耐磨材料,水可作为润滑介质,陶瓷磨擦圈起到轴承不可替代的定心、转动、润滑的作用;蜗壳式射流器18由上壳体22、下壳体23、喷嘴19、引气嘴20、引风口21和进水口24组成,喷嘴19与进水口24异位垂直设置,所述喷水嘴为双层结构,内层为喷嘴19,外层为引气嘴20,引气嘴20下部周壁上开有若干引风口21,这种结构能使由进水口24进入的水经蜗壳体旋转后进入双层结构的喷水嘴,内层的喷嘴19在外层引风口21通风的情况下,构成喷出水滴裂解产生均匀细小水滴,水滴与不饱和空气的接触面积增大,在水流喷射力的作用下,同时起到推动水动能射流装置总承作圆周轴向运动。由于水射流产生的负压,辅助抽入外界空气与喷射的水滴溶合冷却,同时在水流喷射力的作用下,推动水动能射流装置总承作圆周运动,风叶在运动过程中,抽入外界大量不饱和空气进入塔腔,与喷射裂解的水滴充分进行热交换。
本发明的水动能射流推进通风冷却塔是这样运作的:开启循环水系统的泵机,循环水进入水动能射流装置7由蜗壳式射流器18喷射水流做功,带动风叶17转动,使不饱和空气从集风筒25送入塔腔进行热交换,蜗壳式射流器12喷出的水滴顺流至多维形除水器2后在重力作用下逆流至淋水板26进行二次冷却,落入集水池,再由水泵送出已冷却的循环水至各换热设备后,再返回到冷却塔,周而复始循环使用。
以上所述仅是本发明优选实施方式,应当指出,对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干相似的变形和改进,这些也应视为发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.水动能射流推进通风冷却塔,其特征在于,其包括风筒、多维形除水器、塔体、水动能射流装置、集风筒、淋水板、淋水系统托架、防溅板、进风口、导风板、集水池;所述风筒位于塔顶部;所述多维形除水器位于塔顶的下方,所述多维形除水器由多维形片加平直片粘合成六边形蜂窝状结构体;所述水动能射流装置位于塔体中下部,并与于集风筒的轴向中心部位相对应;所述多维形除水器与水动能射流装置之间,为射流水滴与不饱和空气相结合的顺逆流运行空间;所述集风筒外围下方设有由淋水板架支撑的淋水板;所述防溅板位于淋水板架下方;所述淋水板架下方与集水池上方,塔的中间垂直位置,面向进风口设有导风板;所述水动能射流装置包括配水箱、给水定位座、蜗壳式射流器和风叶,蜗壳式射流器水流喷射做功,带动风叶作旋转轴向运动,所述蜗壳式射流器包括上蜗壳、下蜗壳、喷嘴、引气嘴、引风口和进水口组成,喷嘴与进水口位置异位垂直设置,喷嘴为双层结构,内层为喷水嘴,外层为引气嘴,引气嘴下部周壁上开有若干引风口,喷嘴与进水口位置不在同一垂直中心线上,进水口偏离喷嘴中心线。
2.根据权利要求1所述的水动能射流推进通风冷却塔,其特征在于,所述水动能射流装置内特设陶瓷磨擦圈。
3.根据权利要求1所述的水动能射流推进通风冷却塔,其特征在于,所述淋水板安装在塔内集风筒的底部外围,使塔内喷射下落的水滴在此瞬间流过和进塔的不饱和空气再次冷却落入集水池。
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