CN105333750A - 节水消雾横流式冷却塔 - Google Patents

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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/04—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with cross-current only

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Abstract

本发明公开了节水消雾横流式冷却塔，包括塔体、布水系统、用于收集气流中夹带的飘滴的收水器和用于热交换的填料结构，布水系统具有设置在塔体顶部的配水装置，填料结构绕设于塔体周围并形成塔体的周壁，填料结构包括用于流入冷气流的多个第一填料体和用于流入冷却水和冷气流的多个第二填料体，第一填料体和第二填料体沿横向紧贴交错设置，第一填料体设有自塔体外向塔体内横向延伸的多个第一密封通道，第二填料体设有自塔体顶部向塔体底部延伸的多个第二密封通道，第二密封通道的顶端与配水装置连通，收水器置于塔体内，塔体的顶部设有排气口，收水器的出口与排气口连通。本发明能有效减少雾气形成，并具有节水作用。

Description

节水消雾横流式冷却塔
技术领域
本发明涉及冷却塔，尤其涉及节水消雾横流式冷却塔。
背景技术
在已建电厂、石油化工、造纸、冶金等行业项目中，绝大多数循环冷却水系统采用开式系统，主要设备为传统的湿式冷却塔。该类型循环冷却水系统的补充水在全厂新鲜水消耗中所占比例高达60％以上。一个大型的钢铁公司，或者一个大型的化工企业如40亿m3/a煤制天然气项目，其循环水冷却塔的规模大约为20万m3/h，其补水量为2％左右。在项目正常开车期间，每2天冷却塔向空气中排放的水蒸气大约为15万吨，形成雾。
传统横流式冷却塔，布水系统和填料系统是相互连通的，需要冷却的热水经过布水系统自上而下喷淋进入填料，形成水膜或水滴。外界干冷空气水平进入填料，与水膜或水滴进行热交换，空气被加热和加湿，以高温高湿接近饱和的状态从塔顶排出塔外。在早晚温度较低、雨季、冬季和湿度较大的季节，出塔湿热空气的露点明显高于外界空气温度，排出塔外时冷凝而产生很多水珠，产生了白雾；造成下风向地区的湿度上升，白雾落在地面造成冷却塔周围路面湿滑，影响工作人员的正常的巡检；冬季在严寒地区形成结冰，对于附近高压线、设备和建筑也有不良的影响，例如结冰和短路等。传统横流式冷却塔工作时靠蒸发带走热量，再由风机或者高大的风筒产生抽力排出塔外。因此在冷却塔运行过程中，大量的水被蒸发消耗，需要不断的补充大量的新鲜水，耗费的水资源较多。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供节水消雾横流式冷却塔，能有效减少雾气形成，并具有节水作用。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
节水消雾横流式冷却塔，包括塔体、布水系统、用于收集气流中夹带的飘滴的收水器和用于热交换的填料结构，布水系统具有设置在塔体顶部的配水装置，填料结构绕设于塔体周围并形成塔体的周壁，填料结构包括用于流入冷气流的多个第一填料体和用于流入冷却水和冷气流的多个第二填料体，第一填料体和第二填料体沿横向紧贴交错设置，第一填料体设有自塔体外向塔体内横向延伸的多个第一密封通道，第二填料体设有自塔体顶部向塔体底部延伸的多个第二密封通道，第二密封通道的顶端与配水装置连通，收水器置于塔体内，塔体的顶部设有排气口，收水器的出口与排气口连通。
优选地，多个第一密封通道形成蜂窝状结构。
优选地，多个第二密封通道形成蜂窝状结构。
优选地，第一填料体和第二填料体均呈长方体状。
优选地，收水器呈环状，连接于塔体顶部和底部之间。
优选地，塔体呈顶部小底部大的圆锥形，收水器呈与塔体形状适配的圆锥环状。
优选地，排气口连接有风筒。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明利用第一填料体和第二填料体提供的两个相邻的第一密封通道和第二通道，使冷却水具备两个通道的冷却，在第二密封通道中，冷却水流入并与冷气流热交换，在第一密封通道中，冷却水无法流入，冷却水通过紧贴的第二密封通道的壁体进行间壁换热，以此通过蒸发与对流完成一定热负荷的冷却，形成干式、湿式两部分的分别热负荷冷却，所以具有节水功能。第一填料体的第一密封通道的出口气体为干热气体，与第二填料体的第二密封通道的出口的湿热气体混合，降低了出塔空气中水蒸气的总含量和相对湿度，所以具有良好的消雾功能。
附图说明
图1为本发明节水消雾横流式冷却塔的结构示意图；
图2为本发明填料结构的示意图；
图3为本发明外界环境空气、湿热空气、干热空气的流向示意图。
图中：1、塔体；11、排气口；2、布水系统；21、配水装置；3、收水器；4、填料结构；41、第一填料体；411、第一密封通道；42、第二填料体；421、第二密封通道；5、风筒。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1-2所示的节水消雾横流式冷却塔，包括塔体1、布水系统2、用于收集气流中夹带的飘滴的收水器3(也称除水器)和用于热交换的填料结构4，布水系统2具有设置在塔体1顶部的配水装置21，填料结构4绕设于塔体1周围并形成塔体1的周壁，填料结构4包括用于流入冷气流的多个第一填料体41和用于流入冷却水和冷气流的多个第二填料体42，第一填料体41和第二填料体42沿横向紧贴交错设置，第一填料体41设有自塔体1外向塔体1内横向延伸的多个第一密封通道411，第二填料体42设有自塔体1顶部向塔体1底部延伸的多个第二密封通道421，第二密封通道421的顶端与配水装置21连通，收水器3置于塔体1内，塔体1的顶部设有排气口11，收水器3的出口与排气口11连通。如图3所示，外界环境空气进入塔体1周壁，并进入填料结构4，经填料结构4换热后排出的湿热空气、干热空气混合气体将被收水器3收集除去飘滴，形成去水后的温暖潮湿空气，再经塔体1顶部的排气口11排出。
利用第一填料体41和第二填料体42提供的两个相邻的第一密封通道411和第二通道，使冷却水具备两个通道的冷却，在第二密封通道421中，冷却水流入并与冷气流热交换，在第一密封通道411中，冷却水无法流入，冷却水通过紧贴的第二密封通道421的壁体进行间壁换热，以此通过蒸发与对流完成一定热负荷的冷却，形成干式、湿式两部分的分别热负荷冷却，所以具有节水功能。第一填料体41的第一密封通道411的出口气体为干热气体，与第二填料体42的第二密封通道421的出口的湿热气体混合，降低了出塔空气中水蒸气的总含量和相对湿度，所以具有良好的消雾功能。填料结构4绕设于塔体1周围并形成塔体1的周壁，该设置也更利于外界环境冷空气的顺畅流入，简化了结构。
其中，所设置的第一密封通道411其能实现的密封功能是冷却水无法进入，只能横向进入外界环境空气，形成对冷却水冷却的冷气流。所设置的第二密封通道421其能实现的密封功能是防止与干热气体串扰，其通入的外界环境空气和冷却水将形成湿式热交换，形成湿冷空气向上输出，冷却水向下排出。优选地，可在第一填料体41的顶端和底端封闭，以防止串扰，密封性较好。
如图2所示，示例性地，为使热交换更为均匀，多个第一密封通道411形成蜂窝状结构。多个第二密封通道421形成蜂窝状结构。优选地，第一填料体41和第二填料体42均呈长方体状。
为更好地、进一步均匀有效地除去湿热气体中的飘滴，本例的收水器3呈环状，连接于塔体1顶部和底部之间。
为对塔体1提供更好的稳定性，塔体1呈顶部小底部大的圆锥形，收水器3呈与塔体1形状适配的圆锥环状。
为使排出的湿热气体更好地向上排出，避免影响周围建筑，排气口11连接有风筒5。
以上冷却塔的设置，可用于旧冷却塔的改造，也可用于自然通风冷却塔、辅助通风自然塔、机力通风冷却塔、鼓风式冷却塔、引风式冷却塔。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，包括塔体、布水系统、用于收集气流中夹带的飘滴的收水器和用于热交换的填料结构，布水系统具有设置在塔体顶部的配水装置，填料结构绕设于塔体周围并形成塔体的周壁，填料结构包括用于流入冷气流的多个第一填料体和用于流入冷却水和冷气流的多个第二填料体，第一填料体和第二填料体沿横向紧贴交错设置，第一填料体设有自塔体外向塔体内横向延伸的多个第一密封通道，第二填料体设有自塔体顶部向塔体底部延伸的多个第二密封通道，第二密封通道的顶端与配水装置连通，收水器置于塔体内，塔体的顶部设有排气口，收水器的出口与排气口连通。
2.根据权利要求1所述的节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，多个第一密封通道形成蜂窝状结构。
3.根据权利要求1所述的节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，多个第二密封通道形成蜂窝状结构。
4.根据权利要求1所述的节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，第一填料体和第二填料体均呈长方体状。
5.根据权利要求1所述的节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，收水器呈环状，连接于塔体顶部和底部之间。
6.根据权利要求5所述的节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，塔体呈顶部小底部大的圆锥形，收水器呈与塔体形状适配的圆锥环状。
7.根据权利要求1-6所述的节水消雾横流式冷却塔，其特征在于，排气口连接有风筒。
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