CN105403095B - 一种旋风式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却塔技术领域，尤其是涉及一种旋风式冷却塔，包括塔体，所述塔体包括转子支架、转子和导流片，所述转子设置在转子支架上，且转子外表面设置有转子叶片，所述导流片位于塔体外壳通风开口处，所述转子的转动方向与导流片走向同向，冷却塔内淋水填料的薄片放置走向与导流片走向一致，这样当转子转动时，空气由塔体外经导流片、淋水填料流入，并由转子抽吸入转子内腔，形成与转子转动方向一致、且向上的涡旋气流，再经转子顶部向上涡旋排出；而且转子的形状呈旋风式，保证了塔体外部进入的空气流，在塔体轴线垂直面、圆周水平面方向上都是均匀等压。本发明解决了冷却塔体积大、气流分布不均匀和空气流通效率低的技术问题。

Description

一种旋风式冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却塔技术领域，尤其是涉及一种旋风式冷却塔。

背景技术

随着工业的不断发展，水冷却塔在工业生产中的作用也越来越重要。水冷却塔是利用水与空气流动接触后进行冷热交换，由水汽蒸腾、挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置。

图1为现有技术水冷却榙的结构示意图，水冷却榙包括：塔体1a、回水缓冲装置2a、布水槽3a、淋水填料4a、补水器5a、补水管6a、风扇7a、收水器8a、储水槽9a；其工作过程为：从塔体1a顶部流入的带废热回水，通过回水缓冲装置2a进入布水槽3a，再通过布水槽3a上的小孔将水均匀地播洒在淋水填料4a上面；干燥的低晗值的空气在风机的作用下由塔体侧面进风口进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气流进行热交换，高湿度高晗值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底部储水槽。塔体1a内上部安装的收水器8a可回收部分冷凝水，回流至布水槽3a。淋水填料4a的作用是：让热水在表面形成水滴或水膜，加大水与空气的接触面，蒸发掉更多水气，带走更多热量。

因此，现有技术的水冷却榙塔顶通过风扇7a抽风，将周围环境中的冷、干空气通过塔体侧面进风口抽吸进塔内，循环冷却水的热量通过热传导和冷却水的蒸发而被带入到空气中，达到降低水温的目的。

但是现有技术的塔顶安装风扇抽风时，不管是塔体侧面对象开口的横流式方形冷却塔，还是塔体下部环形开口的圆形冷却塔，都存在在开口区域内，流入塔体的空气气流分布不均匀和空气流通效率低的问题，其在塔体侧面进风口垂直方向上单位面积进风量如图2所示，侧面进风的横流式方形冷却塔，上部开口空气流量大，中部小、底部只有很少的空气流；而环形开口的圆形冷却塔，环形开口的上部空气流量大、底部流量少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋风式冷却塔，以解决现有技术中冷却塔存在的体积大、气流分布不均匀和空气流通效率低的技术问题。

本发明提供的一种旋风式冷却塔，包括塔体，所述塔体内部设有支架、转子和导流片，所述转子设置在转子支架上，且转子外表面设置有转子叶片，所述导流片位于塔体外壳进风口处，所述转子的转动方向与导流片走向同向；当转子转动时，塔体外空气经导流片、淋水填料流入，并由转子抽吸入转子内腔，形成与转子转动方向一致、且向上的涡旋气流，再经转子顶部向上涡旋排出。

进一步的，所述转子的形状呈旋风式，保证了塔体外部进入的空气流，在塔体轴线垂直面、圆周水平面方向上都是均匀等压，转子的抽吸效果稳定、高效，避免了常规的采用风扇抽风的冷却塔近风扇处抽风效果好、中端效果直线下降、远端基本无抽风效果的低效情况，而且塔体的体积可减小40﹪以上。

进一步的，所述转子叶片包括转子侧面的弧形叶片和转子上下端面的倾斜叶片，其中倾斜叶片起到类似风扇叶片向上排风的作用。

进一步的，所述弧形叶片自上而下倾斜，环绕在转子侧面,形成旋风式转子，当转子旋转时，弧形叶片可将空气抽到转子内部并施加向上动力的空气旋流。

进一步的，所述塔体内部从上到下依次设有缓冲装置、配水装置、淋水填料和储水槽，其中配水装置为环形配水槽，且配水装置上部设置有收水器。

进一步的，所述收水器呈伞骨架形，其下端滴水直接流到配水装置，减少水气的蒸腾量、节省用水。

进一步的，所述淋水填料由垂直并排码放的耐水材料的薄片组成，且垂直放置在塔体内部，且淋水填料的薄片的摆放方向与塔体纵截面呈30°～45°角。

进一步的，所述储水槽内部设有补水器和进水管，其中补水器为浮阀式补水器，可自动补充经过软化处理的循环水。

进一步的，所述导流片与塔体纵截面呈30°～45°角安装，且与淋水填料薄片的走向一致，减小阻力、使空气流通更加顺畅。

进一步的，所述转子支架顶部设有驱动电机，或同时设有驱动电机和风力驱动装置，所述驱动电机和风力驱动装置底端连接有减速装置，带动转子运行，当风力较大时，安装的风力驱动装置会带动转子运行，节约电能。

本发明的有益效果为：

本发明提供的旋风式冷却塔包括转子和导流片，转子的形状呈旋风式，且转子的转动方向与导流片、淋水填料的薄片放置走向同向；当转子转动时，塔体外空气经导流片、淋水填料流入，并由转子抽吸入转子内腔，形成与转子转动方向一致、且向上的涡旋气流，再经转子顶部向上涡旋排出；转子抽吸效果高效稳定，保证了塔体外部进入的空气流，在塔体轴线垂直面、圆周水平面方向上都是均匀等压的，避免了常规采用塔顶风扇抽风的水冷却塔近风扇处抽风效果好、中间部位效果直线下降、底部基本无抽风效果的低效的问题，而且塔体噪音低、体积减小40﹪。

另外，导流片与塔体纵截面呈30°～45°角安装，并与淋水填料的走向一致，减小阻力、使空气流通更加顺畅，保证在塔外任意方向大风情况下，塔体内仍能形成较稳定的涡旋风，减小了外部大风对冷却塔气流稳定性的影响，杜绝了大风情况下常规的横流式、圆形冷却塔的飘水现象。

另外，转子支架顶部设有驱动电机，或同时设有驱动电机和风力驱动装置，所述驱动电机和风力驱动装置底端连接有减速装置，驱动电机和风力驱动装置通过控制装置实现互换或联动工作，可进一步节省电耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的结构示意图；

图2为现有技术的塔体进风口进风量分布图；

图3为本发明实施例提供的旋风式冷却塔的结构示意图；

图4为图3所示旋风式冷却塔的转子的分解图；

图5为图4所示转子内腔的气流流动示意图；

图6为图3所示旋风式冷却塔的塔体进风口进风量分布图；

图7为本发明基于图3提供的另一种旋风式冷却塔的结构示意图；

附图标记：

1-塔体； 2-转子支架； 3-缓冲装置；

4-配水装置； 5-转子； 6-淋水填料；

7-储水槽； 8-补水器； 9-进水管；

10-驱动电机； 11-减速装置； 12-收水器；

13-导流片； 14-风力驱动装置；

51-转子叶片；

511-倾斜叶片； 512-弧形叶片。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1

图3为本发明实施例提供的旋风式冷却塔的结构示意图；图4为图3所示旋风式冷却塔的转子的分解图；图5为图4所示转子内腔的气流流动示意图；图6为图3所示旋风式冷却塔的进风口进风量分布图；如图3～6所示，本实施例提供的旋风式冷却塔，包括塔体1，塔体1内部设有转子支架2、转子5和导流片13，转子5设置在转子支架2上，且转子5外表面设置有转子叶片51，导流片13位于塔体1外壳通风开口处，转子5的的形状呈旋风式,且转子5转动方向与导流片13走向同向；当转子5转动时，塔体1外空气经导流片13、淋水填料6流入，并由转子5抽吸入转子5内腔，形成与转子5转动方向一致、且向上的涡旋气流，再经转子5顶部向上涡旋排出；保证了塔体外部进入的空气流，在塔体轴线垂直面、圆周水平面方向上都是均匀等压的，避免了常规的采用塔顶风扇抽风的冷却塔近风扇处抽风效果好、中端效果直线下降、远端基本无抽风效果的低效的问题，且塔体噪音低、体积减小40﹪以上。

本实施例的可选方案中，转子叶片51包括转子5侧壁的弧形叶片512和转子5上下端面的倾斜叶片511；其中，弧形叶片512自上而下倾斜，环绕在转子侧壁，形成旋风式转子，当转子5旋转时，弧形叶片512可将空气抽到转子5内部并施加向上动力的空气旋流；倾斜叶片511起到类似风扇叶片向上排风的作用。

本实施例的可选方案中，塔体1内部从上到下依次设有缓冲装置3、配水装置4、淋水填料6和储水槽7，其中配水装置4上部装有收水器12，其中收水器12呈伞骨架形状，下端滴水直接流到配水装置4，减少水气的蒸腾量、节省用水。

本实施例的可选方案中，组成淋水填料6的薄片垂直并排码放在塔体1内部，且薄片的平面与塔体1纵截面呈30°角，增加了水膜面积。

本实施例的可选方案中，储水槽7内部设有补水器8和进水管9，补水器8为浮阀式补水器，可自动补充经过软化、除杂质处理的循环水。

本实施例的可选方案中，导流片13与塔体1纵截面呈30°角安装，与淋水填料6的走向一致，减小阻力、使空气流通更加顺畅，保证在任意方向大风情况下，塔体1内仍能形成较稳定的涡旋风，减小了外部大风对冷却塔气流稳定性的影响，杜绝了大风情况下常规的横流式、圆形冷却塔的飘水现象。

本实施例的可选方案中，转子支架2顶部设有驱动电机10,驱动电机10底端连接有减速装置11，带动转子5运行。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的旋风式冷却塔包括转子5和导流片13，转子5的形状呈旋风式，且转子5的转动方向与导流片13走向同向；当转子5转动时，塔体1外部空气经导流片13、淋水填料6流入，并由转子5抽吸入转子5内腔，形成与转子5转动方向一致、且向上的涡旋气流，再经转子5顶部向上涡旋排出；转子5抽吸效果高效稳定，保证了塔体1外部进入的空气流，在塔体轴线垂直面、圆周水平面方向上都是均匀等压的，避免了常规采用塔顶风扇抽风的水冷却塔近风扇处抽风效果好、中间部位效果直线下降、底部基本无抽风效果的低效的问题，而且塔体噪音低、体积减小40﹪以上。

实施例2

如图3～6所示，本实施例提供的旋风式冷却塔，包括塔体1，塔体1内部设有转子支架2、转子5和导流片13，转子5设置在转子支架2上，外表面设有转子叶片51，导流片13位于塔体1外壳通风开口处，转子5的的形状呈旋风式,且转子5转动方向与导流片13走向同向。

本实施例的可选方案中，塔体1内部从上到下依次设有缓冲装置3、配水装置4、淋水填料6和储水槽7，其中配水装置4上部装有收水器12，其中收水器12呈伞骨架形状，下端滴水直接流到配水装置4，减少水气的蒸腾量、节省用水。

本实施例的可选方案中，组成淋水填料6的薄片垂直并排码放置在塔体1内部，且薄片的平面与塔体1纵截面呈45°角，增加了水膜面积。

本实施例的可选方案中，导流片13与塔体1纵截面呈45°角安装，与淋水填料6的走向一致，减小阻力、使空气流通更加顺畅，保证在任意方向大风情况下，塔体1内仍能形成较稳定的涡旋风，减小了外部大风对冷却塔气流稳定性的影响，杜绝了大风情况下常规的横流式、圆形冷却塔的飘水现象。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的旋风式冷却塔包括转子5和导流片13，转子5的转动方向与导流片13走向同向；当转子5转动时，塔体1外部空气经导流片13、淋水填料6流入，并由转子5抽吸入转子5内腔，形成与转子5转动方向一致、且向上的涡旋气流，再经转子5顶部向上涡旋排出；因此，转子5抽吸效果高效稳定，保证了塔体1外部进入的空气流，在塔体轴线垂直面、圆周水平面方向上都是均匀等压的，使塔体内部气流均匀、流通高效，同时又减小了冷却塔的体积。

实施例3

图7为本发明基于图3提供的另一种旋风式冷却塔的结构示意图；如图7所示，本实施例提供的旋风式冷却塔是对实施例1～2的进一步改进，转子支架2顶部设有驱动电机10和风力驱动装置14，驱动电机10和风力驱动装置14底端连接有减速装置11；驱动电机10和风力驱动装置14通过控制装置实现互换或联动工作，可进一步节省电耗。

本实施例的其他结构与实施例1～2的结构相同，因此这里不再赘述。

结合以上对本发明的详细描述可以看出，本实施例提供的旋风式冷却塔，在风力较大或风力频繁的地区，同时安装驱动电机10和风力驱动装置14，带动转子5运行，当风力较大时，安装的风力驱动装置14会带动转子5运行，最终节省电耗。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种旋风式冷却塔，包括塔体，其特征在于：所述塔体内部设有转子支架、转子和导流片；

所述转子设置在转子支架上，且转子外表面设置有转子叶片；

所述导流片位于塔体外壳进风口处，所述转子的转动方向与导流片走向同向；

所述转子叶片包括转子侧面的弧形叶片和转子上下端面的倾斜叶片；

所述弧形叶片自上而下倾斜、环绕在转子侧面,形成旋风式转子。

2.根据权利要求1所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述转子的形状呈旋风式。

3.根据权利要求1所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述塔体内部从上到下依次设有缓冲装置、配水装置、淋水填料和储水槽，其中配水装置上部装有收水器。

4.根据权利要求3所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述收水器形状呈伞骨架形状。

5.根据权利要求3所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述淋水填料由垂直并排码放的薄片组成，且垂直放置在塔体内部，淋水填料的薄片走向与塔体纵截面呈30°～45°角。

6.根据权利要求3所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述储水槽内部设有补水器和进水管，其中补水器为浮阀式补水器。

7.根据权利要求5所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述导流片与塔体纵截面呈30°～45°角安装，与淋水填料的薄片放置走向一致。

8.根据权利要求1所述的旋风式冷却塔，其特征在于：所述转子支架顶部设有驱动电机，或同时设有驱动电机和风力驱动装置。