CN103471417A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却塔，包括用于容纳待冷却的水蒸汽的本体部（1），该本体部上开设有排空口；冷却塔还包括：封闭单元，该封闭单元连接至本体部并且封闭排空口；降温单元，该降温单元与本体部相连通以对本体部中的水蒸汽实施降温；排汽单元，该排汽单元的入口与本体部相连通以从本体部中抽取经过降温的水蒸汽；以及回收单元，该回收单元与排汽单元的出口相连接。本发明能够以较低的成本实现高效回收冷却塔中的水蒸汽。

Description

冷却塔

技术领域

本发明涉及机械冷却设备领域，具体地，涉及一种冷却塔。

背景技术

工业用冷却塔通过水蒸汽挥发来达到降低循环水温度目的，是工业生产过程的重要环节，又是水资源耗损的重大因素。现有技术中，通常冷却塔的顶部设置有敞开的排空口，一部分水蒸汽在冷却塔的本体部中冷却后回收，其他未能回收的水蒸汽则从冷却塔顶部排空。不利的是，排空的水蒸汽导致巨大的水资源和热能的浪费。

现有技术中对上述问题进行了一些改进。例如专利号为201020141000.0的中国专利公开了一种冷却塔回收水装置。该回收水装置由N个相互连接的集水电极和电晕电极组成，集水电极和电晕电极通过支架固定在冷却塔内除水器的上方，集水电极和电晕电极分别与高压发生器的正负极电连接。按照电场理论正离子吸附于带负电的电晕极，负离子吸附于带正电的集水极，当含水蒸汽雾滴的气体通过该电场时，吸附了负离子和电子的蒸汽雾滴在电场库仑力的作用下，移动到集水极后释放出所带电荷，并吸附于集水极上，形成较大水滴落入塔中，从而达到回收水蒸汽的目的。其存在如下不足：一是需要提供电能；二是水蒸汽回收效率较低；三是水蒸汽释放的热量不能再回收利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷却塔，从而以较低的成本实现高效回收冷却塔中的水蒸汽。

为了实现上述目的，本发明提供一种冷却塔，包括用于容纳待冷却的水蒸汽的本体部，该本体部上开设有排空口；冷却塔还包括：封闭单元，该封闭单元连接至本体部并且封闭排空口；降温单元，该降温单元与本体部相连通以对本体部中的水蒸汽实施降温；排汽单元，该排汽单元的入口与本体部相连通以从本体部中抽取经过降温的水蒸汽；以及回收单元，该回收单元与排汽单元的出口相连接。

优选地，封闭单元包括中心区和环绕所述中心区的扇叶区；其中，扇叶区上可拆卸地设置有多个扇叶。

优选地，各个扇叶铰接于扇叶区，并且各个扇叶上分别设置有驱动件；其中，冷却塔还包括控制模块，各个扇叶的驱动件响应于控制模块的信号分别驱动各个扇叶在打开位置和关闭位置之间移动。

优选地，降温单元包括管状件，该管状件的一端贯穿封闭单元而伸入到本体部中以向本体部中传送冷却介质。

优选地，管状件有多个，并且多个管状件以均匀的间隔分布。

优选地，排汽单元包括设置在封闭单元的外侧的接头，该接头具有多个接口；其中，多个接口包括用作排汽单元的入口的第一接口，和用作排汽单元的出口的第二接口，第一接口贯穿封闭单元的中心区与本体部相连通，并且第一接口和第二接口之间设置有抽气泵。

优选地，多个接口还包括多个备用接口，其中，多个备用接口具有多种管径。

优选地，回收单元包括凝汽器和与凝汽器的出口相连接的循环水池。

优选地，凝汽器上连接有余热取暖装置。

优选地，冷却塔还包括：多条加强筋，该多条加强筋沿着本体部的周向方向相间隔地固定连接在本体部的外侧壁上；以及检修攀登部，该检修攀登部沿着本体部的高度方向固定连接在本体部的外侧壁上，并且与多条加强筋相连接。

通过上述技术方案，在现有技术中的冷却塔的本体部的基础上设置封闭单元、降温单元、排汽单元和回收单元，可以将现有技术中排空的水蒸汽进行回收。藉此，可以降低水的挥发量，减少循环水的能量损耗，实现水资源的二次、多次循环利用，从而达到节水节能的目的。另外，本发明是在现有技术的冷却塔上增加的结构，不需要对现有技术的冷却塔进行大量改造；并且本发明的封闭单元、降温单元、排汽单元和回收单元结构简单易于实现，因此本发明能够以较低的成本实现高效回收冷却塔中的水蒸汽。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的冷却塔的结构示意图。

附图标记说明

1本体部   2扇叶       3管状件

4接头     41第一接口  42第二接口

43备用接口

5凝汽器   6循环水池   7余热取暖装置

8加强筋   9检修攀登部

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图1，本发明提供一种冷却塔。该冷却塔包括本体部1，待冷却的循环水及其水蒸汽容纳在该本体部1中。本体部1的顶部开设有排空口，现有技术中水蒸汽通过该排空口排向大气以实现循环水的冷却。

根据本发明的实施例，在本体部1上连接有封闭单元。该封闭单元连接在排空口处并且将排空口封闭。例如但不限于，可以在本体部1的内侧壁上安装方钢钢圈，外侧壁上安装环形扁钢钢圈，并且将内部的钢圈和外部的钢圈相连接，形成封闭单元的支撑安装结构。藉此，可以将水蒸汽存留在本体部1中。冷却塔还包括与本体部1相连通的降温单元，用以对本体部1中的水蒸汽实施降温。也就是说，在本发明中，水蒸汽不再直接排放到大气中，而是在本体部1的内部被实施降温处理而获得回收。

更详细地，根据本发明的实施例，冷却塔还包括具有入口和出口的排汽单元，和与排汽单元的出口相连接的回收单元。排汽单元的入口与本体部1相连通，从而能够将经过降温单元的作用而降温的水蒸汽从本体部1中抽取出来，并且将这些水蒸汽传送到回收单元中，以将这些水蒸汽回收。根据上述，通过在现有技术中的本体部1的基础上设置封闭单元、降温单元、排汽单元和回收单元，可以将现有技术中排空的水蒸汽进行回收。藉此，可以降低水的挥发量，减少循环水的能量损耗，达到节水节能的目的。

继续参考图1。为了适当地封闭排空口，根据本发明的实施例，封闭单元可以由板状材料形成，以在排空口处提供一个相当于顶盖的结构。封闭单元具有中心区，和环绕该中心区的扇叶区。在扇叶区上可拆卸地设置有多个扇叶2，从而当需要维护检修时，可以将这些扇叶2拆除下来进行检修操作。根据本发明的实施例，可以设置6-8个扇叶2，并且将这些扇叶2均匀地设置在扇叶区。

更详细地，根据本发明的实施例，各个扇叶2以铰接的方式连接在扇叶区，从而各个扇叶2可以绕铰接轴旋转。本体部1中内置有不锈钢方梁，以形成对扇叶2的支撑。当将铰接轴拆下时，可以实现将扇叶2从扇叶区拆除下来。通过扇叶2的旋转，可以实现扇叶2在打开位置和关闭位置之间移动。而扇叶2的旋转，可以通过多种方式实现，例如通过手动方式实现。根据本发明的实施例，各个扇叶2上分别设置有驱动件，用以驱动扇叶2旋转。例如但不限于，可以在扇叶2的远离铰接轴的部位设置连杆组件，通过该连杆组件的展开和收缩，实现扇叶2的绕轴旋转。

进一步，根据本发明的实施例，冷却塔还包括控制模块，用以控制各个扇叶2的驱动件。在本发明中，控制模块可以分别单独控制每个扇叶2的打开和关闭。即，响应于控制模块的信号，各个扇叶2的驱动件可以分别驱动各自所对应的扇叶2在打开位置和关闭位置之间移动。藉此，当需要降低本体部1的内部压力或者需要维护检修时，可以通过控制模块发出的信号使各个扇叶2处于打开位置；而当正常运行时，可以通过控制模块发出的信号使各个扇叶2处于关闭位置。

继续参考图1，根据本发明的实施例，降温单元包括管状件3，该管状件3的一端伸入到本体部1中。降温单元可以与冷却介质源相连通，从而可以向本体部1中传送冷却介质。该冷却介质与本体部1中的水蒸汽混合，可以充分降低水蒸汽的温度，从而有利于水蒸汽的回收。管状件3可以伸入到本体部1中一定的长度，使得冷却介质在本体部1中有更大的弥散范围。另外，管状件3的一端伸入到本体部1中可以有多种实现方式，例如但不限于，可以在本体部1的侧壁上开设贯通孔以允许管状件3的一端穿过。根据本发明的优选实施例，管状件3的一端贯穿封闭单元伸入到本体部1中，从而可以避免在本体部1的侧壁上进行施工，防止对本体部1造成不利影响。

进一步，根据本发明的实施例，管状件3有多个。这样，可以有更多的冷却介质同时被传送到本体部1中，从而可以在本体部1中弥散更大量的冷却介质，使得水蒸汽的温度以更快的速度降低。另外，根据本发明的实施例，多个管状件3以均匀的间隔分布，从而使冷却介质在本体部1中的分布更加具有，以提高冷却介质的冷却效果。

仍然参考图1，根据本发明的实施例，排汽单元包括设置在封闭单元的外侧的接头4。该接头4至少包括两个接口，即，用作排汽单元的入口的第一接口41，和用作排汽单元的出口的第二接口42。其中，第一接口41贯穿封闭单元的中心区与本体部1相连通，第二接口42与排汽单元的下游的回收单元的入口相连接。根据本发明的实施例，第一接口41和第二接口42之间设置有抽气泵。水蒸汽经过降温单元的降温作用后，经由抽气泵从第一接口41传送至第二接口42，以进行回收。可以发现，在水蒸汽被抽气泵抽取之前先进行降温处理，有利于降低排汽单元的配置要求，从而可以降低设备的制造成本。并且，排汽单元所承受的运行温度降低，也有利于延长排汽单元的使用寿命。

进一步，根据本发明的实施例，接头4还包括其他备用接口43。例如但不限于，备用接口43可以包括与第一接口41相对设置的排汽接口，该接口可以与扇叶2配合使用，用以调节本体部1中的气压。该排汽接口可以设置电动控制阀，用以控制该排汽接口的打开和关闭。此处的电动控制阀也可以由前文所述的控制模块控制。另外，备用接口43还可以包括多个不同管径的接口，以使接头4适合于与不同的管路配合使用，提高接头4的通用性。

仍然参考图1，根据本发明的实施例，回收单元包括凝汽器5。该凝汽器5的入口与接头4的第二接口42通过管路相连通，该凝汽器5的出口与循环水池6相连通。在凝汽器5中水蒸汽可以被液化成水而排出到循环水池6中，以重新进入循环水系统。

进一步，根据本发明的实施例，凝汽器5上连接有余热取暖装置7。水蒸汽被液化的过程中释放的热量可以提供给余热取暖装置7，从而进一步提高水蒸汽的回收效率。

另外，根据本发明的实施例，冷却塔还可以包括多条加强筋8。该多条加强筋8可以沿着本体部1的周向方向相间隔地固定连接在本体部1的外侧壁上，例如但不限于可以在本体部1的外侧壁上沿周向方向设置多圈环形扁钢钢圈。冷却塔还可以包括检修攀登部9，该检修攀登部9沿着本体部1的高度方向固定连接在本体部1的外侧壁上，并且与多条加强筋8相连接。当需要维护检修位于本体部1的顶部的封闭单元、降温单元和排汽单元的组件时，操作人员可以通过检修攀登部9达到检修部位。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种冷却塔，包括用于容纳待冷却的水蒸汽的本体部（1），所述本体部（1）上开设有排空口；其特征在于，所述冷却塔还包括：

封闭单元，该封闭单元连接至所述本体部（1）并且封闭所述排空口；

降温单元，该降温单元与所述本体部（1）相连通以对所述本体部（1）中的水蒸汽实施降温；

排汽单元，该排汽单元的入口与所述本体部（1）相连通以从所述本体部（1）中抽取经过降温的水蒸汽；以及

回收单元，该回收单元与所述排汽单元的出口相连接。

2.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述封闭单元包括中心区和环绕所述中心区的扇叶区；

其中，所述扇叶区上可拆卸地设置有多个扇叶（2）。

3.根据权利要求2所述的冷却塔，其特征在于，各个所述扇叶（2）铰接于所述扇叶区，并且各个所述扇叶（2）上分别设置有驱动件；

其中，所述冷却塔还包括控制模块，各个所述扇叶（2）的驱动件响应于所述控制模块的信号分别驱动各个所述扇叶（2）在打开位置和关闭位置之间移动。

4.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述降温单元包括管状件（3），该管状件（3）的一端贯穿所述封闭单元而伸入到所述本体部（1）中以向所述本体部（1）中传送冷却介质。

5.根据权利要求4所述的冷却塔，其特征在于，所述管状件（3）有多个，并且多个所述管状件（3）以均匀的间隔分布。

6.根据权利要求2所述的冷却塔，其特征在于，所述排汽单元包括设置在所述封闭单元的外侧的接头（4），该接头（4）具有多个接口；

其中，所述多个接口包括用作所述排汽单元的入口的第一接口（41），和用作所述排汽单元的出口的第二接口（42），所述第一接口（41）贯穿所述封闭单元的中心区与所述本体部（1）相连通，并且所述第一接口（41）和第二接口（42）之间设置有抽气泵。

7.根据权利要求6所述的冷却塔，其特征在于，所述多个接口还包括多个备用接口（43），其中，所述多个备用接口（43）具有多种管径。

8.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述回收单元包括凝汽器（5）和与所述凝汽器（5）的出口相连接的循环水池（6）。

9.根据权利要求8所述的冷却塔，其特征在于，所述凝汽器（5）上连接有余热取暖装置（7）。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的冷却塔，其特征在于，所述冷却塔还包括：

多条加强筋（8），该多条加强筋（8）沿着所述本体部（1）的周向方向相间隔地固定连接在所述本体部（1）的外侧壁上；以及

检修攀登部（9），该检修攀登部（9）沿着所述本体部（1）的高度方向固定连接在所述本体部（1）的外侧壁上，并且与所述多条加强筋（8）相连接。

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