CN104329960A - 一种冷却水塔高效节能节水方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷却水塔高效节能节水方法及装置，该方法主要是采用循环水在塔内循环，通过两次换热达到节能节水的效果；该装置包括塔体、设置在塔体底端的集水盘、设置在塔体下端侧面上的进风口和设置在塔体顶端的出风口，集水盘的一侧与出水管相连，出风口内安装有风机，其特征在于：塔体上端设有与进水管相连的一体化收水器，一体化收水器下端设有喷淋管，喷淋管与集水盘之间设有热交换区。本发明通过合理的结构布局以提高水塔的换热能力，一体化收水器的设置可以有效回收并利用漂水，使水塔制冷能力提高20％以上。

Description

一种冷却水塔高效节能节水方法及装置
技术领域
本发明涉及冷却水塔，具体地说是一种冷却水塔高效节能节水方法及装置。
背景技术
冷却塔是一种通过外界空气与喷淋水直接接触，利用喷淋水的蒸发对循环水进行散热的装备。通常冷却塔分为敞开式和封闭式两种形式。敞开式冷却塔的冷却通过显热和潜热方式对循环水进行冷却，显热方式是通过空气与喷淋水直接接触对循环水进行冷却，潜热方式是通过部分喷淋水蒸发达到对循环水冷却的目的。这种冷却方式前期投入的比较少，有比较高的冷却效率，但在运行过程中，由于风机的抽吸作用会带走大量小液滴，即存在大量的漂水，因而需要消耗大量水资源。为解决该问题，现有的做法主要是在水塔顶部安装收水器，将小液滴进行回收，这一做法虽然有一定效果，但是仍然会存在水资源的浪费问题。
发明内容
根据上述提出的冷却后存在大量漂水存在水资源浪费的问题，而提供一种冷却水塔高效节能节水方法及装置。本发明主要通过在塔内合理设置一体化收水器与热交换区，从而起到降低漂水率，提高换热能力的作用。
本发明采用的技术手段如下：
一种冷却水塔高效节能节水方法，其特征在于包括如下步骤：
1)循环水循环步骤：循环水从设置在塔上端的进水管流入塔内，经一体化收水器进入喷淋管喷淋后到达设置在塔中部的热交换区或经一体化收水器进入热交换区后再进入喷淋管喷淋；
2)第一次换热：外界冷空气在塔顶设置的风机的抽吸作用下由设置在塔下部的进风口进入塔内，到达热交换区，喷淋水与冷空气完成第一次换热，冷却后的喷淋水在重力作用下至塔底的集水盘收集；
3)第二次换热：第一次换热后的热空气中夹带大量小液滴在风机的抽吸下至一体化收水器，小液滴在一体化收水器内重新聚集，一部分滴落回至热交换区，另一部将在一体化收水器内继续蒸发，与此同时，经第一次换热后的热空气对刚进入塔内的循环水进行预冷却，完成第二次换热，经第二次换热后的高温空气经风机排出塔外。
进一步地，所述热交换区为填料层或散热装置。
进一步地，当所述热交换区为填料层时，所述喷淋管的进水口与所述一体化收水器的出水管相连。
进一步地，当所述热交换区为散热装置时，所述一体化收水器的出水管与所述散热装置下端的进水口Ⅰ相连，所述散热装置上端的出水管Ⅰ与所述喷淋管的进水口相连。
本发明还公开了一种冷却水塔高效节能节水装置，包括塔体、设置在所述塔体底端的集水盘、设置在所述塔体下端侧面上的进风口和设置在所述塔体顶端的出风口，所述集水盘的一侧与出水管相连，所述出风口内安装有风机，其特征在于：所述塔体上端设有与进水管相连的一体化收水器，所述一体化收水器下端设有喷淋管，所述喷淋管与所述集水盘之间设有热交换区。
进一步地，所述热交换区为填料层或散热装置；所述换热区为填料层时，所述喷淋管的进水口与所述一体化收水器的出水管相连；所述换热区为散热装置时，所述一体化收水器的出水管与所述散热装置下端的进水口Ⅰ相连，所述散热装置上端的出水管Ⅰ与所述喷淋管的进水口相连。
进一步地，所述一体化收水器由翅片和翅片管结合而成。
进一步地，所述一体化收水器的翅片形式为C型、直角V型、直角W型、一次表面型、变截面型中的一种或一种以上。特殊的翅片形状及翅片管结合可有效回收冷却塔的漂水，同时增加换热能力。
较现有技术相比，本发明主要通过一体化收水器与热交换区在塔内的合理分布，设置在塔上方的一体化收水器可以在降低漂水率的同时提高冷却塔的换热能力，水汽在热交换区和一体化收水器之间被充分蒸发与利用，可使水塔制冷能力提高20％以上，即使一体化收水器性能在使用过程中变差，也不会影响整个水塔的漂水率。
本发明可使冷却水塔的漂水率为零，同时有效降低水塔蒸发量，因此在相同制冷量前提下，将会大幅有效降低冷却塔循环水的消耗量，具有结构简单，布局合理，节约水资源等优点。
基于上述理由本发明可在冷却塔热交换等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的热交换区为填料层的结构示意图。
图2是本发明的热交换区为散热装置的结构示意图。
图中：1、集水盘 2、进风口 3、填料层 4、进水管 5、风机 6、一体化收水器 7、喷淋管 8、出水管 9、散热装置 91、进水口Ⅰ 92、出水管Ⅰ。
具体实施方式
一种冷却水塔高效节能节水装置，包括塔体、设置在所述塔体底端的集水盘1、设置在所述塔体下端侧面上的进风口2和设置在所述塔体顶端的出风口，所述集水盘1的一侧与出水管8相连，所述出风口内安装有风机5，所述塔体上端设有与进水管4相连的一体化收水器6，所述一体化收水器6下端设有喷淋管7，所述喷淋管7与所述集水盘1之间设有热交换区，所述热交换区为填料层3或散热装置9。
如图1所示，所述换热区为填料层3时，所述喷淋管7的进水口与所述一体化收水器6的出水管相连；如图2所示，所述换热区为散热装置9时，所述一体化收水器6的出水管与所述散热装置9下端的进水口Ⅰ91相连，所述散热装置9上端的出水管Ⅰ92与所述喷淋管7的进水口相连。
其中，所述一体化收水器6由翅片和翅片管结合而成。所述一体化收水器6的翅片形式为C型、直角V型、直角W型、一次表面型、变截面型中的一种或一种以上。
应用上述冷却水塔高效节能节水装置的节能节水方法，包括如下步骤：
1)循环水循环步骤：循环水从设置在塔上端的进水管4流入塔内，经一体化收水器6进入喷淋管7喷淋后到达设置在塔中部的热交换区或经一体化收水器6进入热交换区后再进入喷淋管7喷淋；所述热交换区为填料层3或散热装置9。当所述热交换区为填料层3时，所述喷淋管7的进水口与所述一体化收水器6的出水管相连。当所述热交换区为散热装置9时，所述一体化收水器6的出水管与所述散热装置9下端的进水口Ⅰ91相连，所述散热装置9上端的出水管Ⅰ92与所述喷淋管7的进水口相连。
2)第一次换热：外界冷空气在塔顶设置的风机5的抽吸作用下由设置在塔下部的进风口2进入塔内，到达热交换区，喷淋水与冷空气完成第一次换热，冷却后的喷淋水在重力作用下至塔底的集水盘1收集；
3)第二次换热：第一次换热后的热空气中夹带大量小液滴在风机5的抽吸下至一体化收水器6，小液滴在一体化收水器6内重新聚集，一部分滴落回至热交换区，另一部将在一体化收水器6内继续蒸发，与此同时，经第一次换热后的热空气对刚进入塔内的循环水进行预冷却，完成第二次换热，经第二次换热后的高温空气经风机5排出塔外。
实施例1：
如图1所示，一种冷却水塔高效节能节水装置，包括塔体、设置在所述塔体底端的集水盘1、设置在所述塔体下端侧面上的进风口2和设置在所述塔体顶端的出风口，所述集水盘1的一侧与出水管8相连，所述出风口内安装有风机5，所述塔体上端设有与进水管4相连的一体化收水器6，所述一体化收水器6下端设有喷淋管7，所述喷淋管7与所述集水盘1之间设有填料层3，所述喷淋管7的进水口与所述一体化收水器6的出水管相连。
本发明的循环水主要为工业循环用水，工业循环用水从进水管4流入塔内，先经过一体化收水器6，由喷淋管7喷出，到达填料层3。外界冷空气在风机5的抽吸作用下，由进风口2入塔，到达填料层3，在填料层3内，喷淋水与冷空气充分接触，完成第一次热交换。冷却后的喷淋水在重力作用下至集水盘1收集，第一次换热后的热空气中夹带大量小液滴在风机5的抽吸下至一体化收水器6。小液滴在一体化收水器6内重新聚集。这些重新聚集的小滴落，一部分滴落回至填料层3，另一部分将在一体化收水器6内继续蒸发，第一次换热后热空气对刚刚进入塔内的高温循环水进行预先冷却，完成第二次换热，经第二次换热后的高温空气将经风机5最终排入大气，这样可以有效提高冷却塔的冷却效率以及冷却水的利用率，可以到达零漂水。高温冷却水在一体化收水器6内冷却后温度降低，这可有效降低在填料层3中冷却水的蒸发量，进而降低水的消耗量。最后，集水盘1中的冷却水从出水管8流出冷却塔，重新进入工业循环。
实施例2：
如图2所示，一种冷却水塔高效节能节水装置，包括塔体、设置在所述塔体底端的集水盘1、设置在所述塔体下端侧面上的进风口2和设置在所述塔体顶端的出风口，所述集水盘1的一侧与出水管8相连，所述出风口内安装有风机5，所述塔体上端设有与进水管4相连的一体化收水器6，所述一体化收水器6下端设有喷淋管7，所述喷淋管7与所述集水盘1之间设有散热装置9，所述一体化收水器6的出水管与所述散热装置9下端的进水口Ⅰ91相连，所述散热装置9上端的出水管Ⅰ92与所述喷淋管7的进水口相连。
工业循环用水从进水管4进入冷却塔内，直接进入一体化收水器6，经一体化收水器6换热后进入散热装置9内部循环水通道，在散热装置9中散热后进入喷淋管7，经喷淋管7将循环水均匀喷洒到散热装置9外部，在重力作用下自上向下流过散热装置9。外界冷空气在风机5的抽吸作用下，由进风口2入塔，到达散热装置9外部，自下向上流过散热装置9，在散热装置9中，喷淋水与冷空气充分接触，完成热交换。冷却后的喷淋水在重力作用下至集水盘1收集，经散热装置9换热后的热空气中夹带大量小液滴在风机5的抽吸下至一体化收水器6。小液滴在一体化收水器6内重新聚集。这些重新聚集的小滴落，一部分滴落回至散热装置9，另一部分将在一体化收水器6内继续蒸发，在经散热装置9后的第一次换热后热空气对刚刚进入塔内的高温循环水进行预先冷却，完成第二次换热，经第二次换热后的高温空气将经风机5最终排入大气，这样可以有效提高冷却塔的冷却效率以及冷却水的利用率，可以到达零漂水。高温冷却水在一体化收水器6内以及冷却装置9内冷却后温度降低，这可有效降低在换热装置9外部冷却水的蒸发量，进而降低水的消耗量。最后，集水盘1中的冷却水从出水管8流出冷却塔，重新进入工业循环。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冷却水塔高效节能节水方法，其特征在于包括如下步骤：
1)循环水循环步骤：循环水从设置在塔上端的进水管(4)流入塔内，经一体化收水器(6)进入喷淋管(7)喷淋后到达设置在塔中部的热交换区或经一体化收水器(6)进入热交换区后再进入喷淋管(7)喷淋；
2)第一次换热：外界冷空气在塔顶设置的风机(5)的抽吸作用下由设置在塔下部的进风口(2)进入塔内，到达热交换区，喷淋水与冷空气完成第一次换热，冷却后的喷淋水在重力作用下至塔底的集水盘(1)收集；
3)第二次换热：第一次换热后的热空气中夹带大量小液滴在风机(5)的抽吸下至一体化收水器(6)，小液滴在一体化收水器(6)内重新聚集，一部分滴落回至热交换区，另一部将在一体化收水器(6)内继续蒸发，与此同时，经第一次换热后的热空气对刚进入塔内的循环水进行预冷却，完成第二次换热，经第二次换热后的高温空气经风机(5)排出塔外。
2.根据权利要求1所述的冷却水塔高效节能节水方法，其特征在于：所述热交换区为填料层(3)或散热装置(9)。
3.根据权利要求2所述的冷却水塔高效节能节水方法，其特征在于：当所述热交换区为填料层(3)时，所述喷淋管(7)的进水口与所述一体化收水器(6)的出水管相连。
4.根据权利要求2所述的冷却水塔高效节能节水方法，其特征在于：当所述热交换区为散热装置(9)时，所述一体化收水器(6)的出水管与所述散热装置(9)下端的进水口Ⅰ(91)相连，所述散热装置(9)上端的出水管Ⅰ(92)与所述喷淋管(7)的进水口相连。
5.一种冷却水塔高效节能节水装置，包括塔体、设置在所述塔体底端的集水盘(1)、设置在所述塔体下端侧面上的进风口(2)和设置在所述塔体顶端的出风口，所述集水盘(1)的一侧与出水管(8)相连，所述出风口内安装有风机(5)，其特征在于：所述塔体上端设有与进水管(4)相连的一体化收水器(6)，所述一体化收水器(6)下端设有喷淋管(7)，所述喷淋管(7)与所述集水盘(1)之间设有热交换区。
6.根据权利要求5所述的冷却水塔高效节能节水装置，其特征在于：所述热交换区为填料层(3)或散热装置(9)；所述换热区为填料层(3)时，所述喷淋管(7)的进水口与所述一体化收水器(6)的出水管相连；所述换热区为散热装置(9)时，所述一体化收水器(6)的出水管与所述散热装置(9)下端的进水口Ⅰ(91)相连，所述散热装置(9)上端的出水管Ⅰ(92)与所述喷淋管(7)的进水口相连。
7.根据权利要求5或6所述的冷却水塔高效节能节水装置，其特征在于：所述一体化收水器(6)由翅片和翅片管结合而成。
8.根据权利要求7所述的冷却水塔高效节能节水装置，其特征在于：所述一体化收水器(6)的翅片形式为C型、直角V型、直角W型、一次表面型、变截面型中的一种或一种以上。
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