CN103353254B - 一种喷头及包括该喷头的布水盘和冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种布水盘的喷头，包括底部设有开口的进水桶部和设置于所述进水桶部的下方且与所述进水桶部的开口相对应的分溅装置；所述进水桶部的侧壁设有第一进水口，所述第一进水口沿所述进水桶部的轴向延伸，且所述第一进水口的开口宽度由所述进水桶部的顶端至底部方向渐减；所述进水桶部的内侧壁设有沿所述进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽，所述第一进水口与所述螺旋导水槽相连通。如此设置，本发明提供的喷头，其能够有效解决当布水盘补水量较小时，填料上形成水膜不均匀的问题。本发明还提供了一种包括上述喷头的布水盘和冷却塔。

Description

一种喷头及包括该喷头的布水盘和冷却塔

技术领域

本发明涉及热处理设备技术领域，更具体的涉及一种碰头及包括该喷头的布水盘和冷却塔。

背景技术

冷却塔工作原理是通风的空气从正确的角度吹向喷洒下来的水，当空气通过这些水滴的时候，一部分水就蒸发了，由于用于蒸发水滴的热量降低了水的温度，剩余的水就被冷却了。

冷却塔工作过程中，水泵以一定的压力经过管道将循环水压至冷却塔的布水盘内，通过布水盘上的喷水孔将水均匀地播洒在填料上面；循环水由喷水孔喷下后，在填料表面形成水膜，并和由风机吹入塔内的空气进行热交换，进而使冷却水冷却。

现有技术中的布水盘，当向布水盘内进行补水时，若补水流量较小时，水流就会由距离布水盘的进水口位置较近的喷水孔喷出，水流不能到达较远位置的喷水孔，导致较远位置的填料不能形成水膜，进而影响冷却塔的冷却性能。

此外，即使水流能够到达距离布水盘的进水口较远位置的喷水孔，由于其进水口位置的水量集中，水压较大，靠近布水盘进水口的喷水孔下水量较大，远离布水盘进水口的喷水孔下水量较小，下水量较大的位置喷水面积较大，而下水量较小的位置喷水面积较小，与喷水面积较小的喷水孔相对应的填料形成水膜的面积较小，进而导致填料表面不能均匀地形成水膜，同样影响冷却塔的冷却性能。

因此，如何解决现有技术中冷却塔的填料上形成的水膜不均匀的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种喷头，其能够有效解决当布水盘补水量较小时，填料上形成水膜不均匀的问题。本发明还提供了一种包括上述喷头的布水盘和冷却塔。

本发明提供的一种布水盘的喷头，包括底部设有开口的进水桶部和设置于所述进水桶部的下方且与所述进水桶部的开口相对应的分溅装置；所述进水桶部的侧壁设有第一进水口，所述第一进水口沿所述进水桶部的轴向延伸，且所述第一进水口的开口宽度由所述进水桶部的顶端至底部方向渐减；所述进水桶部的内侧壁设有沿所述进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽，所述第一进水口与所述螺旋导水槽相连通。

优选地，所述分溅装置包括：

设置于所述进水桶部的下方的一级分溅装置，所述一级分溅装置的中心部设有与所述开口沿竖直方向相对应的第一通孔，所述一级分溅装置的边缘部位设有多个一级分溅块；

设置于所述一级分溅装置下方的二级分溅装置，所述二级分溅装置的中心部设有与所述第一通孔沿竖直方向相对应的第二通孔，所述二级分溅装置的边缘部位设有多个二级分溅块，所述二级分溅块与所述第二通孔的中心之间的距离大于所述一级分溅块与所述第一通孔的中心之间的距离；

设置于所述二级分溅装置的三级分溅装置，所述三级分溅装置的中心部设有与所述第二通孔沿竖直方向相对应的锥形凸起，所述三级分溅装置的边缘部位设有三级分溅块。

优选地，所述第一进水口的进水方向与所述螺旋导水槽的导水方向之间的夹角为锐角。

优选地，所述进水桶部的内壁的横截面积由上至下方向渐减。

优选地，所述一级分溅装置的上表面沿其中心至边缘方向的高度渐减，所述一级分溅块凸出于所述一级分溅装置的上表面。

优选地，所述一级分溅块包括迎水面为平面的分溅块和迎水面为弧面分溅块。

优选地，所述二级分溅块包括上表面较低和较高的分溅块，以及外端面距离所述第二通孔的中心较近和较远的分溅块。

优选地，所述三级分溅块为以所述锥形凸起为中心的螺旋状叶片。

优选地，所述进水桶部的顶端设有第二进水口。

优选地，所述第一进水口设有一个或多个加强筋。

优选地，所述第一通孔的面积为所述开口的面积的三分之一，所述第二通孔的面积大于所述第一通孔的面积。

本发明还提供了一种布水盘，设有喷头，所述喷头为如上任一项所述的喷头。

本发明还提供了一种冷却塔，包括喷头，所述喷头为如上任一项所述的喷头。

本发明提供的布水盘的喷头，包括底部设有开口的进水桶部和设置于所述进水桶部的下方且与所述进水桶部的开口相对应的分溅装置；所述进水桶部的侧壁设有第一进水口，所述第一进水口沿所述进水桶部的轴向延伸，且所述第一进水口的开口宽度由所述进水桶部的顶端至底部方向渐减；所述进水桶部的内侧壁设有沿所述进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽，所述第一进水口与所述螺旋导水槽相连通。

如此设置，本发明提供的喷头，若补水流量较小时，由于第一进水口的开口宽度由进水桶部的顶端至底部方向渐减，布水盘的补水量越小，水流通过第一进水口进入进水桶部的流量越小，如此，布水盘内的水位会上升，进而不论远离布水盘进水口位置的喷水孔，还是距离布水盘的进水口较近的喷水孔都会有水流喷出。另外，由于本发明提供的进水桶部的内侧壁设有沿进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽，第一进水口与螺旋导水槽相连通。由第一进水口进入桶内的水沿螺旋导水槽进行螺旋流动，产生涡旋效果，增加水流的离心力，进而水流在分溅装置上更好的散开，保证了水流散开的面积，因此，通过本发明提供的喷头的喷射，无论在水量较集中的位置还是在水量较少的位置，均能保证填料表面上形成的水膜面积。

综上所述，本发明提供的喷头，在布水盘的补水量较小的情况下，可保证各个位置的喷头均由水流喷出，且能够保证水流在填料上的播水面积，有效保证了冷却塔的冷却性能。

本发明的优选方案中，所述分溅装置包括：设置于所述进水桶部的下方的一级分溅装置，所述一级分溅装置的中心部设有与所述开口沿竖直方向相对应的第一通孔，所述一级分溅装置的边缘部位设有多个一级分溅块；设置于所述一级分溅装置下方的二级分溅装置，所述二级分溅装置的中心部设有与所述第一通孔沿竖直方向相对应的第二通孔，所述二级分溅装置的边缘部位设有多个二级分溅块，所述二级分溅块与所述第二通孔的中心之间的距离大于所述一级分溅块与所述第一通孔的中心之间的距离；设置于所述二级分溅装置的三级分溅装置，所述三级分溅装置的中心部设有与所述第二通孔沿竖直方向相对应的锥形凸起，所述三级分溅装置的边缘部位设有三级分溅块。

如此设置，当布水盘内的水位较高时，循环水由第一进水口进入进水桶部，循环水经过螺旋导水槽的导向作用后由进水桶部的底端的开口喷出，由于一级分溅装置设有与开口相对应的第一通孔，由上方落下的循环水一部分由第一通孔落下，另一部分被一级分溅装置阻挡住，并流向一级分溅装置的边缘部位，撞击到一级分溅块，进而分散开来。由一级分溅块分溅开的循环水撞击在二级分溅块上进行再次分溅；而通过第一通孔落下的循环水穿过第二通孔落在三级分溅装置的锥形凸起上分散开来，并撞击到三级分溅块上分散开来，进而保证循环水能够被喷至与喷头中心部相对应的部位。

本发明提供的喷头，当靠近布水盘进水口位置的水流量较大时，该位置的水压较大，进而循环水撞击在一级分溅块上的能量较大，可被充分分散开来，落在二级分级块的水量较少；而当原理布水盘进水口位置的水流量较小时，该位置的水压较小，循环水撞击在一级分溅块上的能量较小，进而分散开来的水珠大部分可落在二级分溅块上进行再次分溅，以保证有效喷洒面积。因此，本发明提供的优选方案中，无论在靠近布水盘的进水口位置还是在远离布水盘进水口位置，其喷水面积大体相等，进一步保证了喷水均匀性，从而有效保证了填料上形成的水膜的均匀性，提高了冷却塔的冷却性能。

本发明还提供了一种布水盘和冷却塔，二者包括如上所述的喷头，如此设置，本发明提供的布水盘和冷却塔，其喷头喷水较均匀，该有益效果的推导过程与上述喷头所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中喷头主视结构示意图；

图2为本发明具体实施方式中喷头三维结构示意图；

图3为图1中I-I的局部放大示意图；

图4为图1中B-B剖视结构示意图；

图5为本发明具体实施方式中喷头的俯视示意图；

图6为图1中A-A剖视结构示意图；

图7为图6的背面结构示意图；

图8为图3中C-C剖视示意图；

图9为本发明具体实施方式中一级分溅装置俯视示意图；

图10为图3中D-D剖视示意图；

图11为图3的三维结构示意图；

图12为本发明具体实施方式中喷头的螺旋导向槽结构示意图；

图1-图12中：

进水桶部—11、第二进水口—12、一级分溅装置—13、第一通孔—14、一级分溅块—15、二级分溅装置—16、第二通孔—17、二级分溅块—18、三级分溅装置—19、锥形凸起—20、三级分溅块—21、第一进水口—22、螺旋导水槽—23、加强筋—24。

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种喷头，其能够有效解决当布水盘补水量较小时，填料上形成水膜不均匀的问题。本发明还提供了一种包括上述喷头的布水盘和冷却塔。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-图12，本具体实施方式提供的布水盘的喷头，包括底部设有开口的进水桶部11和设置于进水桶部的下方且与进水桶部的开口相对应的分溅装置；进水桶部的侧壁设有第一进水口22，第一进水口22沿进水桶部的轴向延伸，且第一进水口22的开口宽度由进水桶部11的顶端至底部方向渐减；进水桶部11的内侧壁设有沿进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽23，第一进水口22与螺旋导水槽23相连通。

如此设置，本具体实施方式提供的喷头，若补水流量较小时，由于第一进水口22的开口宽度由进水桶部11的顶端至底部方向渐减，布水盘的补水量越小，水流通过第一进水口22进入进水桶部的流量越小，如此，布水盘内的水位会上升，进而不论远离布水盘进水口位置的喷头，还是距离布水盘的进水口较近的喷头都会有水流喷出。

另外，由于本具体实施方式提供的进水桶部11的内侧壁设有沿进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽23，第一进水口22与螺旋导水槽23相连通。由第一进水口22进入桶内的水沿螺旋导水槽23进行螺旋流动，产生涡旋效果，增加水流的离心力，进而水流在分溅装置上更好的散开，保证了水流散开的面积，因此，通过本具体实施方式提供的喷头的喷射，无论在水量较集中的位置还是在水量较少的位置，均能保证填料表面上形成的水膜面积。

综上所述，本具体实施方式提供的喷头，在布水盘的补水量较小的情况下，可保证各个位置的喷头均由水流喷出，且能够保证水流在填料上的播水面积，有效保证了冷却塔的冷却性能。

作为优选及举例，本具体实施方式提供的分溅装置包括：设置于进水桶部11的下方的一级分溅装置13，一级分溅装置13的中心部设有与开口沿竖直方向相对应的第一通孔14，一级分溅装置13的边缘部位设有多个一级分溅块15；

设置于一级分溅装置13下方的二级分溅装置16，二级分溅装置16的中心部设有与第一通孔14沿竖直方向相对应的第二通孔17，二级分溅装置16的边缘部位设有多个二级分溅块18，二级分溅块18与第二通孔17的中心之间的距离大于一级分溅块15与第一通孔14的中心之间的距离；

设置于二级分溅装置16的三级分溅装置19，三级分溅装置19的中心部设有与第二通孔17沿竖直方向相对应的锥形凸起20，三级分溅装置19的边缘部位设有三级分溅块21。

进水桶部11、一级分溅装置13、二级分溅装置16以及三级分溅装置19可通过连接肋板相连接，进水桶部11与布水盘相连接。

如此设置，当布水盘内的水位较高时，循环水由第一进水口22进入进水桶部11内，循环水经过螺旋导水槽的导向作用后由进水桶部11的底端的开口喷出，由于一级分溅装置13设有与开口相对应的第一通孔14，由上方落下的循环水一部分通过第一通孔14落下，另一部分被一级分溅装置13阻挡住，并流向一级分溅装置13的边缘部位，撞击到一级分溅块15，进而分散开来。由一级分溅块15分溅开的循环水撞击在二级分溅块18上进行再次分溅；而通过第一通孔14落下的循环水穿过第二通孔17落在三级分溅装置19的锥形凸起20上进行分流，并撞击到三级分溅块21上分散开来，需要说明的是，三级分溅块21至锥形凸起20的中心的距离较小，以保证循环水撞击到三级分溅块21之后分溅出来的部分水滴能够落在与喷头中心部位相对应的位置。

本具体实施方式提供的喷头，当靠近布水盘进水口位置的水流量较大时，该位置的水压较大，进而循环水撞击在一级分溅块15上的能量较大，可被充分分散开来，分散距离较大，落在二级分溅块18的水量较少；而当远离布水盘进水口位置的水流量较小时，该位置的水压较小，循环水撞击在一级分溅块15上的能量较小，进而分散开来的水珠大部分可落在二级分溅块18上进行再次分溅，以保证有效喷洒面积。

因此，本具体实施方式提供的喷头，无论在靠近布水盘的进水口位置还是在远离布水盘进水口位置，其喷水面积大体相等，进一步保证了喷水均匀性，从而有效保证了填料上形成的水膜的均匀性，提高了冷却塔的冷却性能。

为了保证由第一进水口22进入的水流能够充分流到螺旋导水槽内并且沿螺旋导水槽的导向流动，第一进水口22的进水方向与螺旋导水槽23的导水方向之间的夹角设置为锐角，即水流沿第一进水口22斜切入桶内并顺势沿螺旋导水槽流动，进而能够使水流能够充分流到螺旋导水槽内并沿螺旋导水槽的导向流动。

为了进一步提高由进水桶部11喷出的水流能量，优选地，进水桶部11的内壁的横截面面积由上至下方向渐减，故由第二进水口12或第一进水口22进入进水桶部11的水流会暂留在桶内，具有蓄能的作用，进而使水流内部的压力增大，喷出的水动能较大，进而撞击各级分溅块时的撞击力度较大，使水撞击的更散。

作为优选及举例，本具体实施方式中，一级分溅装置13的上表面沿其中心至边缘方向的高度渐减，一级分溅块15凸出于一级分溅装置13的上表面。

如此设置，循环水由进水桶部11的出口出来之后，一部分水落在一级分溅装置13的上表面，由于一级分溅装置13的上表面沿其中心至边缘方向的高度渐减，落在一级分溅装置13的循环水沿其上表面由上至下方向流动，进而获得更大的动能，待水流动到一级分溅装置13的边缘部位与一级分溅块15产生撞击，进而使水分散的更开散。

进一步地，一级分溅块15包括迎水面为竖直平面的分溅块和迎水面为弧面的分溅块，如此设置，由一级分溅装置13的上表面顺流而下至一级分溅装置13边缘处的水流与迎水面为平面的分溅块和迎水面为弧面分溅块产生撞击，与迎水面为平面的分溅块撞击产生的水滴分散的距离较近，而与迎水面为弧面撞击产生的水滴分散的距离较远，如此，可使水滴的分散面积更大。

作为优选及举例，本具体实施方式中，二级分溅装置16可如下所述。二级分溅装置16的二级分溅块18为多个，多个二级分溅块18中可包括上表面位置较低或较高的分溅块，以及外端面距离第二通孔17的中心较近和较远的分溅块。需要说明的是，上述分溅块的外端面系指远离第二通孔17的一端。

如此设置，由于二级分溅块18的高低位置不同且伸出的长度不同，因而，撞击在各个二级分溅块18上的水流产生的水滴散落的距离和位置不同，使喷洒面积更大。

另外，三级分溅块21优选为以锥形凸起20为中心的螺旋状叶片。如此设置，由第一通孔14和第二通孔17落下的水流可被锥形凸起20分开后，撞击在螺旋状叶片上产生水滴，水滴以螺旋状进行分散进而保证了水滴分散的均匀性，同时，能够保证水滴能够被喷至与喷头中心线对应部位。

本具体实施方式在第一进水口22处，可设有一个或多个加强筋24。如此设置，在能够保证本具体实施方式提供的喷头具有足够的强度的同时，还能使第一进水口22具有过滤功能，避免喷头堵塞的问题。

另外，本具体实施方式中，可在进水桶部11的顶端设有第二进水口12。如此设置，即使第一进水口22被杂质堵塞了，水流也可由第二进水口12进入进水桶部11，喷头也不会被完全堵塞，保证了喷头的正常喷水。

作为优选及举例，第一通孔14的面积为进水桶部11的开口的面积的三分之一，第二通孔17的面积大于第一通孔14的面积。

如此设置，由进水桶部11的出口出来的水流具有三分之一进入第二通孔17内，并通过第三分溅装置进行播洒；而另三分之二的水流可通过第一分溅装置和第二分溅装置进行播洒，保证了播洒水滴的均匀性。当然，第一通孔14的面积也可根据实际情况具体设定。

本具体实施方式还提供了一种布水盘和冷却塔，二者包括如上所述的喷头，如此设置，本具体实施方式提供的布水盘和冷却塔，其喷头喷水较均匀，该有益效果的推导过程与上述喷头所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

以上对本发明所提供的一种喷头及包括该喷头的布水盘和冷却塔进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (13)

1.一种布水盘的喷头，其特征在于，包括底部设有开口的进水桶部和设置于所述进水桶部的下方且与所述进水桶部的开口相对应的分溅装置；所述进水桶部的侧壁设有第一进水口，所述第一进水口沿所述进水桶部的轴向延伸，且所述第一进水口的开口宽度由所述进水桶部的顶端至底部方向渐减；所述进水桶部的内侧壁设有沿所述进水桶的底部至顶端螺旋上升的螺旋导水槽，所述第一进水口与所述螺旋导水槽相连通。

2.如权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述分溅装置包括：

设置于所述进水桶部的下方的一级分溅装置，所述一级分溅装置的中心部设有与所述开口沿竖直方向相对应的第一通孔，所述一级分溅装置的边缘部位设有多个一级分溅块；

设置于所述一级分溅装置下方的二级分溅装置，所述二级分溅装置的中心部设有与所述第一通孔沿竖直方向相对应的第二通孔，所述二级分溅装置的边缘部位设有多个二级分溅块，所述二级分溅块与所述第二通孔的中心之间的距离大于所述一级分溅块与所述第一通孔的中心之间的距离；

设置于所述二级分溅装置下方的三级分溅装置，所述三级分溅装置的中心部设有与所述第二通孔沿竖直方向相对应的锥形凸起，所述三级分溅装置的边缘部位设有三级分溅块。

3.如权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述第一进水口的进水方向与所述螺旋导水槽的导水方向之间的夹角为锐角。

4.如权利要求3所述的喷头，其特征在于，所述进水桶部的内壁的横截面积由上至下方向渐减。

5.如权利要求2所述的喷头，其特征在于，所述一级分溅装置的上表面沿其中心至边缘方向的高度渐减，所述一级分溅块凸出于所述一级分溅装置的上表面。

6.如权利要求5所述的喷头，其特征在于，所述一级分溅块包括迎水面为平面的分溅块和迎水面为弧面的分溅块。

7.如权利要求5所述的喷头，其特征在于，所述二级分溅块包括上表面较低和较高的分溅块，以及外端面距离所述第二通孔的中心较近和较远的分溅块。

8.如权利要求5所述的喷头，其特征在于，所述三级分溅块为以所述锥形凸起为中心的螺旋状叶片。

9.如权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述进水桶部的顶端设有第二进水口。

10.如权利要求1所述的喷头，其特征在于，所述第一进水口设有一个或多个加强筋。

11.如权利要求2所述的喷头，其特征在于，所述第一通孔的面积为所述开口的面积的三分之一，所述第二通孔的面积大于所述第一通孔的面积。

12.一种布水盘，设有喷头，其特征在于，所述喷头为如权利要求1-11任一项所述的喷头。

13.一种冷却塔，包括喷头，其特征在于，所述喷头为如权利要求1-11任一项所述的喷头。