CN104329958B - 垂直管降膜蒸发冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垂直管降膜蒸发冷却塔，包括塔体（2）、冷却盘管（1）、风机（3）、进水管（5）、回水管（4）和水箱（9），所述冷却盘管（1）包括换热管（1-2）、上管板（1-4）、下管板（1-5）、上联箱（1-1）和下联箱（1-3），冷却盘管（1）垂直布置于塔体（2）外围，在上管板（1-4）与下管板（1-5）之间设置布水槽（8），布水槽（8）包括槽体（8-1）和布水阀（8-2），布水阀（8-2）穿在换热管（1-2）外，与换热管（1-2）接触的布水阀（8-2）内孔表面具有布水用的凹道，布水槽（8）的槽体（8-1）与布水管（7）相连，布水管（7）与水箱（9）相连，水泵（6）设置在布水管（7）上。本发明特点是：1）布水更加均匀，冷却效率高；2）布水用的水泵消耗功率小，更节能。

Description

垂直管降膜蒸发冷却塔

技术领域

本发明涉及一种闭式蒸发冷却塔。主要用于化工、冶金、建材、焦化等行业的工业循环水冷却过程。

背景技术

在化工、冶金、建材、焦化等行业，工厂在生产过程中将产生大量的废热。工业循环水的作用是带走这些废热，通过冷却塔再把它释放出。

闭式蒸发冷却塔是一种使工业循环水降温的冷却设备。常见的闭式蒸发冷却塔由冷却盘管、塔体、风机、喷嘴、喷淋水泵、水槽、循环水进出管道和喷淋水管道等组成。冷却盘管布置在塔体内部或者在塔体外围，工作时工业循环水接入冷却盘管管内，过喷嘴在冷却盘管外表面喷水形成水膜，通过管外水的蒸发带走热量使管内工业循环水得到冷却。冷却盘管的换热管为光管，采用水平式多排布置，喷嘴设置在冷却盘管上方。喷淋水泵把水送至喷嘴后，经喷嘴向下喷淋把水布到冷却盘管最上排换热管外表面上，部分水蒸发后，未蒸发的水再一排排地向下，由上一排管流到下一排，直到剩余的水落入水箱内。

闭式蒸发冷却塔的不足是：

1、经喷嘴喷淋的水在换热管表面分布不均匀，所形成的管外水膜厚度差异较大，冷却效率低；

2、为了避免出现管外局部无水膜的现象，所需喷淋水量较大，而且要求喷淋水泵的压力较高，故喷淋水泵功率消耗大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述闭式蒸发冷却塔的不足，提供一种既可以布水均匀、冷却效率高，又能够节省水泵功率消耗的用于工业循环水冷却的垂直管降膜蒸发冷却塔。

本发明的目的是这样实现的：一种垂直管降膜蒸发冷却塔，包括塔体、冷却盘管、风机、进水管、回水管和水箱，所述冷却盘管包括换热管、上管板、下管板、上联箱和下联箱，冷却盘管垂直布置于塔体外围，冷却盘管的换热管垂直于地面，在上管板与下管板之间设置布水槽，布水槽包括槽体和布水阀，布水阀穿在换热管外，与换热管接触的布水阀内孔表面具有布水用的凹道，布水槽的槽体与布水管相连，布水管与水箱相连，水泵设置在布水管上。

本发明垂直管降膜蒸发冷却塔，所述的布水槽在高度方向所设置的层数为一层，或者为一层以上。

本发明垂直管降膜蒸发冷却塔，所述的换热管，其横截面形状为圆形、椭圆形和长圆形。

本发明垂直管降膜蒸发冷却塔，所述布水用的凹道平行于换热管的轴线方向，或与换热管的轴线倾斜一定角度。

本发明所取得的有益效果：

1、通过试验，合理设计布水阀，可以使布水槽的布水方式比现有的喷嘴大面积喷淋的布水方式更准确，容易在换热管外形成更均匀的水膜，提高设备的冷却效率。

2、在冷却盘管上的总布水量较少，也不需要喷嘴要求的压力，水泵消耗功率减少，更加节能。

附图说明

图1为本发明实施例示意图。

图2为本发明实施例的冷却盘管和布水槽以及二者组装示意图。

图3(a)为本发明布水阀实施例一的俯视图。

图3(b)为本发明布水阀实施例二的俯视图。

图3(c)为本发明布水阀实施例三的俯视图。

图中：

冷却盘管1、上联箱1-1、换热管1-2、下联箱1-3、上管板1-4、下管板1-5；

塔体2

风机3

回水管4

进水管5

水泵6

布水管7

布水槽8、槽体8-1、布水阀8-2；

水箱9。

具体实施方式

参见图1，图1为本发明实施例示意图。由图1可以看出，本发明垂直管降膜蒸发冷却塔，包括塔体2、冷却盘管1、风机3、进水管5、回水管4、布水管7、水泵6、布水槽8和水箱9。参见图2，图2为本发明实施例的冷却盘管和布水槽以及二者组装示意图。由图2可以看出，所述冷却盘管1由换热管1-2、上管板1-4、下管板1-5、上联箱1-1和下联箱1-3组成。所述冷却盘管1垂直布置于塔体2外围，冷却盘管1的换热管1-2垂直于地面，风机3布置于塔体2顶部，水箱9布置于塔体2底部，布水槽8设置在上管板1-4与下管板1-5之间。所述布水槽8由槽体8-1和布水阀8-2组成。布水管7分别与水箱9和布水槽8的槽体8-1相连，水泵6设置在布水管7上，冷却盘管1的换热管1-2进水口与进水管5相连，出水口与回水管4相连。被冷却介质工业循环水经进水管5接入冷却盘管1管内、经过降温后再由回水管4返回。布水阀8-2穿在换热管1-2外，与换热管1-2接触的布水阀8-2内孔表面具有布水用的凹道，由水泵经布水管把水箱内的水输送到布水槽，使水在布水槽内形成一定高度的液位，水在重力的作用下通过布水槽的布水阀凹道与换热管之间形成的空隙，以换热管轴向方向沿换热管外表面向下流动并在换热管外表面形成水膜。

本发明垂直管降膜蒸发冷却塔，所述的布水槽8在高度方向所设置的层数为一层（如图1），或者为多层（如图2，所示的为两层）。

在所述的垂直管降膜蒸发冷却塔中，所述的换热管，其横截面形状可以为圆形、椭圆形和长圆形。

图3(a)为本发明布水阀实施例一的俯视图。图3(b)为本发明布水阀实施例二的俯视图。图3(c)为本发明布水阀实施例三的俯视图。图3(a)、图3(b)和图3(c)表示了按换热管1-2横截面形状不同所设计的几种形状。图3(a)是圆形内孔的布水阀，用于与其对应的截面为圆形管的换热管，在内孔表面共有四条布水用的凹道。图3(b)用于椭圆形管的换热管，所示的有六条凹道。图3(c)表示的是长圆内孔的布水阀8-2，专用于长圆管截面的换热管1-2。几种形状的布水阀8-2，在与换热管接触的内孔表面都设计了多条布水用的凹道，在实际使用中，内孔表面的布水用的凹道可以平行于换热管1-2的轴线方向，也可以与换热管1-2的轴线倾斜一定角度。

垂直管降膜蒸发冷却塔在运行时，由水泵6经布水管7把水箱9内的水输送到布水槽8，使水在布水槽8内形成一定高度的液位，水在重力的作用下通过布水槽8上布水阀8-2的内孔表面凹道与换热管1-2之间形成的空隙，以换热管1-2轴向方向沿换热管1-2外表面向下流动并在换热管1-2外表面形成水膜，完成了布水过程。如果冷却盘管1的高度较高，为了使换热管1-2外表面的水膜更薄和更均匀，有利于提高冷却效率，在高度方向上可以设置多层布水槽8；这样，使上层布水槽8内的水沿换热管1-2外表面流入下层的布水槽8内进行再次布水。

在风机3产生的抽力作用下，冷空气从塔外通过冷却盘管1，在换热管1-2外表面与水膜进行传质（蒸发）和传热的交换，吸收了冷却盘管1管内的工业循环水的热量，使工业循环水得到冷却，进入塔体2内后，空气的焓值增加并经过风机3的出风口排出。

Claims (4)

1.一种垂直管降膜蒸发冷却塔，包括塔体（2）、冷却盘管（1）、风机（3）、进水管（5）、回水管（4）和水箱（9），其特征在于：所述冷却盘管（1）包括换热管（1-2）、上管板（1-4）、下管板（1-5）、上联箱（1-1）和下联箱（1-3），冷却盘管（1）垂直布置于塔体（2）外围，冷却盘管（1）的换热管（1-2）垂直于地面，在上管板（1-4）与下管板（1-5）之间设置布水槽（8），布水槽（8）包括槽体（8-1）和布水阀（8-2），布水阀（8-2）穿在换热管（1-2）外，与换热管（1-2）接触的布水阀（8-2）内孔表面具有布水用的凹道，布水槽（8）的槽体（8-1）与布水管（7）相连，布水管（7）与水箱（9）相连，水泵（6）设置在布水管（7）上。

2.根据权利要求1所述的一种垂直管降膜蒸发冷却塔，其特征在于：所述的布水槽（8）在高度方向所设置的层数为一层，或者为一层以上。

3.根据权利要求1所述的一种垂直管降膜蒸发冷却塔，其特征在于：所述的换热管（1-2），其横截面形状为圆形、椭圆形或长圆形。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种垂直管降膜蒸发冷却塔，其特征在于：所述布水用的凹道平行于换热管（1-2）的轴线方向，或与换热管（1-2）的轴线倾斜一定角度。