CN104329959A - 干湿联合式空气冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干湿联合式空气冷却塔，包括塔体（2）、空冷管束（4）、风机（3）、进水管（9）和回水管（8），空冷管束（4）垂直布置在塔体（2）的外围或水平布置在塔体（2）的内部，在空冷管束（4）的进风口增设了垂直布置的蒸发冷却盘管（1），使塔体（2）外部的冷空气先经过蒸发冷却盘管（1）的换热管（1-2）后再通过空冷管束（4）进入塔体内；空冷管束（4）与蒸发冷却盘管（1）串联设置，工业循环水由进水管（9）先接入空冷管束（4）再进入蒸发冷却盘管（1），然后经回水管（8）送出。本发明特点是：1）冷却效率高；2）节水效果显著。

Description

干湿联合式空气冷却塔

技术领域

本发明涉及一种空气冷却塔。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。

空气冷却塔是一种用于工业循环水冷却的设备，主要包括空冷管束、塔体、风机、进水管、回水管等。空气冷却塔的换热部件是管外具有强化换热翅片的空冷管束，运行时，工业循环水接入空冷管束，风机产生抽力使塔体外的冷空气经过空冷管束形成强制对流，管内的高温水与管外的冷空气进行热交换，工业循环水得到冷却。

空气冷却塔的优点是节约水资源，但是，其不足是：在夏季高温时段，受环境温度影响出水温度较高，往往不能满足生产需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述空气冷却塔的不足，提供一种既可以节约水资源、又能够在夏季提供低出水温度的用于工业循环水的冷却塔。

本发明的目的是这样实现的：一种干湿联合式空气冷却塔，包括塔体、空冷管束、风机、进水管和回水管，空冷管束垂直布置在塔体的外围或水平布置在塔体的内部，在空冷管束的进风口增设了垂直布置的蒸发冷却盘管，使蒸发冷却盘管的换热管垂直于地面，使塔体外部的冷空气先经过蒸发冷却盘管的换热管后再通过空冷管束进入塔体内；空冷管束与蒸发冷却盘管串联设置，工业循环水由进水管先接入空冷管束再进入蒸发冷却盘管，然后经回水管送出；增设了布水槽、水泵、布水管和水箱，布水管进水口与水箱相连，出水口与布水槽相连，水泵设置在布水管上；所述冷却盘管包括上联箱、上管板、换热管、下管板和下联箱，布水槽设置在上管板和下管板之间。

本发明干湿联合式空气冷却塔，所述空冷管束水平布置在塔体的内部，高度高于或等于蒸发冷却盘管。

本发明干湿联合式空气冷却塔，所述布水槽在高度方向上的层数为一层，或一层以上。

本发明干湿联合式空气冷却塔，所述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。

本发明干湿联合式空气冷却塔，所述换热管横截面形状为圆形、椭圆形或长圆管。

本发明干湿联合式空气冷却塔，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形成一定角度。

本发明所取得的有益效果：

1、在夏季高温时段，工业循环水先入空冷管束初步冷却，再进蒸发冷却盘管，此时开启水泵，把水箱内的水输入布水槽，水在布水槽内形成一定高度的水位，使布水槽能够均匀地在蒸发冷却盘管换热管外表面布水并形成水膜，冷空气与管外水膜接触，由于水蒸发的传质作用提高了冷却效率，使管内工业循环水的温度大幅度再降低，可以满足工业生产要求。

2、在环境温度较低时，工业循环水与冷空气的换热温差较大，无需启动水泵在蒸发冷却盘管的换热管外表面布水，完全利用空气进行冷却即可满足要求，无水的消耗，所以可以取得较好的节水效果。

附图说明

图1为本发明实施例1示意图。

图2为本发明实施例2的示意图。

图3为冷却盘管和布水槽以及二者组装示意图。

图4(a)为本发明布水阀实施例一的俯视图。

图4(b)为本发明布水阀实施例二的俯视图。

图4(c)为本发明布水阀实施例三的俯视图。

图中附图标记：

蒸发冷却盘管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

空冷管束4

布水管5

水泵6

连接管道7

回水管8

进水管9

水箱10

布水槽11

槽体11-1

布水阀11-2。

具体实施方式

实施例1：

参见图1，图1为本发明实施例1示意图。由图1可以看出，本发明干湿联合式空气冷却塔，包括塔体2、空冷管束4、风机3、进水管9和回水管8，风机3布置在塔体2顶部，空冷管束4垂直布置在塔体2的外围，在空冷管束4的进风口增设了垂直布置的蒸发冷却盘管1，使蒸发冷却盘管1的换热管1-2垂直于地面，使塔体2外部的冷空气先经过蒸发冷却盘管1的换热管1-2后再通过空冷管束4进入塔体内，增设了布水槽11、水泵6、布水管5、水箱10和连接管道7，空冷管束4与蒸发冷却盘管1通过连接管道7串联设置，空冷管束4进水口与进水管9相连，出水口与蒸发冷却盘管1进水口相连，蒸发冷却盘管1出水口与回水管8相连。工业循环水由进水管9先接入空冷管束4再进入蒸发冷却盘管1，然后经回水管8送出。布水管5进水口与水箱10相连，出水口与布水槽11相连，水泵6设置在布水管5上。开启水泵6，由水泵6经布水管5把水箱10内的水输送到布水槽11内并形成一定高度的液位，由布水槽11沿换热管1-2外表面向下布水在管外形成蒸发水膜。

参见图3，图3为冷却盘管和布水槽以及二者组装示意图。由图3可以看出，冷却盘管1由上联箱1-1、上管板1-4、换热管1-2、下管板1-5和下联箱1-3组成，布水槽11设置在上管板1-4和下管板1-5之间，布水槽11由槽体11-1和布水阀11-2组成，布水阀11-2穿在换热管1-2外。图3所示的布水槽8在高度方向上的层数为两层，也可以根据需要设置为一层（如图1），或者设置为其它的多层。

参见图4(a)、图4(b)和图4(c)，图4(a)为本发明布水阀实施例一的俯视图。图4(b)为本发明布水阀实施例二的俯视图。图4(c)为本发明布水阀实施例三的俯视图。由图4(a)、图4(b)和图4(c)可以看出，根据换热管1-2横截面形状不同所设计的几种形状。图4(a) 是圆形内孔的布水阀11-2，用于与其对应的截面为圆形的换热管，内孔表面共有四条布水用的凹道。图4(b) 用于椭圆形换热管，所示的有六条凹道。图4(c) 表示的是长圆内孔的布水阀11-2，用于长圆管截面的换热管1-2。几种形状的布水阀11-2，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的轴线倾斜形成一定角度。

本实施例1干湿联合式空气冷却塔在运行时，在风机3产生抽力的作用下，冷空气先从塔体2外部经过蒸发冷却盘管1，再通过空冷管束4进入塔体2内；工业循环水先接入空冷管束4进行初步降温后，再进入蒸发冷却盘管1。由于蒸发冷却盘管1的换热管1-2外表面水膜与空气发生了传质和传热的交换，吸收了管内工业循环水的热量，使工业循环水大幅度地得到进一步降温；空气经过蒸发冷却盘管1和空冷管束4后，焓值增加，最终进入塔体2经过风机3的出风口排出。

当环境温度较低时，换热温差增大，无需在蒸发冷却盘管1换热管1-2外布水进行蒸发冷却就可以满足工业循环水的冷却要求，此时可以停止水泵6取消布水，完全依靠空气进行冷却，实现节水目的。

实施例2：

如图2所示，干湿联合式空气冷却塔，包括空冷管束4、塔体2、风机3、进水管9和回水管8，在空冷管束4的进风口增设了垂直布置的蒸发冷却盘管1，并使蒸发冷却盘管1的换热管1-2垂直于地面，增设了布水槽11、水泵6、布水管5、水箱10和连接管道7；空冷管束4与蒸发冷却盘管1通过连接管道7串联设置，工业循环水由进水管9先接入空冷管束4再进入蒸发冷却盘管1，然后经回水管8送出。

与实施例1不同的是，空冷管束4水平布置在塔体2的内部，高度高于或等于蒸发冷却盘管4。

实施例2的蒸发冷却盘管1和布水槽11与图3和图4所示，而且与实施例1相同。

实施例2的运行过程与实施例1 相同。

Claims (7)

1.一种干湿联合式空气冷却塔，包括塔体（2）、空冷管束（4）、风机（3）、进水管（9）和回水管（8），其特征在于：空冷管束（4）垂直布置在塔体（2）的外围或水平布置在塔体（2）的内部，在空冷管束（4）的进风口增设了垂直布置的蒸发冷却盘管（1），使蒸发冷却盘管（1）的换热管（1-2）垂直于地面，使塔体（2）外部的冷空气先经过蒸发冷却盘管（1）的换热管（1-2）后再通过空冷管束（4）进入塔体内；空冷管束（4）与蒸发冷却盘管（1）串联设置，工业循环水由进水管（9）先接入空冷管束（4）再进入蒸发冷却盘管（1），然后经回水管（8）送出；增设了布水槽（11）、水泵（6）、布水管（5）和水箱（10），布水管（5）进水口与水箱（10）相连，出水口与布水槽（11）相连，水泵（6）设置在布水管（5）上；所述冷却盘管（1）包括上联箱（1-1）、上管板（1-4）、换热管（1-2）、下管板（1-5）和下联箱（1-3），布水槽（11）设置在上管板（1-4）和下管板（1-5）之间。

2.根据权利要求1所述的一种干湿联合式空气冷却塔，其特征在于：所述空冷管束（4）水平布置在塔体（2）的内部，高度高于或等于蒸发冷却盘管（4）。

3.根据权利要求1或2所述的一种干湿联合式空气冷却塔，其特征在于：所述布水槽（8）在高度方向上的层数为一层，或一层以上。

4.根据权利要求1或2所述的一种干湿联合式空气冷却塔，其特征在于：所述布水槽（11）包括槽体（11-1）和布水阀（11-2），布水阀（11-2）穿在换热管（1-2）外，与换热管（1-2）接触的布水阀（11-2）内孔表面具有布水用的凹道。

5.根据权利要求1或2所述的一种干湿联合式空气冷却塔，其特征在于：所述换热管（1-2）横截面形状为圆形、椭圆形或长圆管。

6.根据权利要求1或2所述的一种干湿联合式空气冷却塔，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）的轴线倾斜形成一定角度。

7.根据权利要求1或2所述的一种干湿联合式空气冷却塔，其特征在于：所述空冷管束（4）进水口与进水管（9）相连，出水口与蒸发冷却盘管（1）进水口相连，蒸发冷却盘管（1）出水口与回水管（8）相连。