CN1054195C - 全流道流线型冷却塔 - Google Patents

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王敬
胡连江
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Tianjin Petrochemical Engineering Design Co., Ltd.
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Abstract

本发明涉及一种工业用水冷却塔的改进技术。它采用了全流道流线型设计，在进风口的迎风柱面上设计了弧形板，在除水器和风筒之间安装了导流圈，采用了高热工性能的淋水填料和能量回收型风筒。
本发明提供的冷却塔减少了阻力，提高了风量20%，使处理水量增加20%，降低了塔的高度1-3米，减少基建投资10-15%；该项技术达到国际先进水平，具有较高的经济效益。

Description

全流道流线型冷却塔
本发明涉及一种工业用水冷却塔的改进技术。
目前国内外工业用水冷却塔有两种类型，一种为横流塔，另一种为逆流塔，现在普遍认为逆流塔在冷却效果、防冰能力上优于横流塔，所以目前采用逆流塔的工业厂家较多，如美国MORLEY公司、法国巴尔克杜公司和德国GEA公司向外推销的冷却塔产品皆为逆流塔。对于国内外的逆流型冷却塔设计，塔的气动性能和热工性能的改进仍是今后的发展方向。现在使用的逆流塔，进风口处的迎风柱、填料、填料的支梁、气流收缩段与风筒集气段的结合处是影响冷却塔阻力的关键因素；这些部位的气动性能有待进一步改进。
本发明的目的是设计一种新型的全流道流线型逆流冷却塔，这种冷却塔流道各部位阻力小，气流和水量分配合理，冷却塔除集水池和框架外，其他部件可工厂化生产，现场组装。
本发明包括集水池、进风段、淋水填料段、导流圈、风筒、抽风机等部分组成。集水池之上是进风段，进风段主要由框架、隔板、侧壁组成，框架为正方形或长立方形，框架的前后两侧面下部为进风口，前后两侧面上部和框架的左右两侧面为侧壁，进风段横向中轴线设置有迎风隔板，进风口的迎风柱面安装导流弧形板，进风口梁下亦安装有弧形板，弧形板曲面按抛物线线型设计(Y＝0.01X2)；进风段之上为淋水填料段，淋水填料段内装有高热工性能和高气动性能填料(如T型、全波型等淋水填料)，填料之下由园管构成的空间桁架支撑；填料段之上为配水喷淋系统；由于塔中心气流量大，边沿部分气流量小，为使配水与之相适应，塔中心部位宜采用大一些的喷淋密度(10-20t/m2·hr)；边沿部位小一些(5-10t/m2·hr)；即中心部位的喷嘴太一些，边沿喷嘴小一些，喷嘴的布置宜采用正三角形排列；在配水系统之上设有除水器，除水器作用是减少水的风吹损失，可采用以FRP为材质的波160-45除水填料或以PVC为材质的三折除水器；除水器上部方型塔壁与风筒集气段之间设置了导流圈，导流圈与风筒下部集气段的线型均采用适合冷却塔气流收缩比的维托辛斯基曲线设计：
R＝R2/[1-(1-R2 2/R1 2)(1-X2 2/L2)/(1+X2 2/3L2)]
(R：底面至高度X处的导流圈半径：R1：下底面半径； R2：上顶面半径；L：导流圈或风筒集气段总高度)
将集气段的维托辛斯基曲线和导流圈的维托辛斯基曲线在计算机上进行调整，使两条曲线完美地结合在一起，经过以上处理，使这部分的阻力由20Pa降至2Pa导流圈连接风筒的集气段，风筒的中下部位为喉状，直径最小，气体流速最大，在喉部之上成扩散喇叭状，风筒内安装抽风机。
本发明提供的冷却塔技术，具有高气动性能，全流道流线型设计，阻力小，风量大，具有良好的使用效果，比现有冷却塔处理量提高20％，降低塔高1-3米，节省投资10-15％。
本发明通过附图和实施例进一步描述。
图1.冷却塔      图2.I-I剖面    图3.2-2剖面    图4.A部放大
1.风筒扩散段    2.抽风机       3.风筒喉部
4.风筒集气段    5.顶板         6.导流圈
7.除水器        8.配水设备     9.淋水填料
10.壁板         11.进风口梁下导流板         12.化冰管
13.填料支架     14.隔板        15.迎风柱导流弧形板
16.框架         17.集水池      18.水喷头
冷却塔集水池(17)之上设置框架(16)，框架的迎风柱上安装有导流弧形板(15)，框架(16)成正立方形，框架的正、背两面下部为进风口，进风口上部及左右两侧面为壁板(10)，进风段横向中轴线上设置隔板(14)，进风口的迎风柱面为导流弧形板(15)，进风口梁下安装导流板(11)，导流板内设有化冰管(12)；在框架之上是淋水填料段，塔内安放淋水填料(9)，填料(9)下有园管构成的空间木行架(43)支撑，填料(9)之上为配水设备(8)，配水管的喷头(18)为正三角形排列，配水系统之上为除水器(7)，除水器之上为导流圈(6)，导流圈(8)的上沿连接风筒的集气段(4)，风筒中部成喉状(3)，在喉部(3)以上为风筒扩散段(1)，风筒内安装抽风机(2)。
冷却塔的几个实例见表1、表2。表1.冷却塔型号与主要外形尺寸
项目    型号 单位 TSNL-10-800 TSNL-10-1000 TSNL-10-1500 TSNL-10-2000 TSNL-10-2500 TSNL-10-3000 TSLL-10-4000
 长度L   mm   8400     9000     12000     12000     15000     16000     17000
 宽度W   mm   8400     9000     12000     12000     15000     16000     17000
 高度H   m   11.40     11.40     14.20     14.50     16.05     17.00     18.50
 配水管中心标高Hp   m   5.583     6.025     7.213     7.213     8.213     8.613     8.863
 配水管管径柱平面尺寸   mmmm   dg300350*350     dg300350*350     dg400400*400     dg400     dg400400*400     dg40045*450     dg400450*450
a柱底层最大组合垂直力N(max) KN   230     235     310     340     400     430     29W
b柱底层最大组合垂直力N(max) KN   343     350     600     655     750     775     704
c柱底层最大组合垂直力N(max) KN   440     450     820     860     11100     1350     1030
表2.TSN-10型冷却塔性能参数
序号   项  目   单位 TNL-10-800 TNL-10-1000 TNL-10-1500 TNL-10-2000 TNL-10-2500 TNL-10-3000 TNL-10-4000
1 冷却水量Q m2/b 800 1000 1600 2000 2500 3000 4000
  2  热水温度：     ℃     42     43     42     42     42     42     42
  3  冷水温度t     ℃     32     33     32     32     32     32     32
  4 进塔湿球温度     ℃     28     28     28     28     28     28     28
  5   大气压力     kPa     100.4     100.4     100.4     1004     100.4     100.4     100.4
  6   水温差     ℃     10     10     10     10     10     10     10
  7   冷温高     ℃     4     6     4     4     4     4     4
  8   风机型号     LF-47     LF-47     LFF-60     LF-77III     LF-80IIA     LF-85IIIA     LF-92-II
  9   电机型号     YB225M-6-w     YB225M-6-w     YB250M-4-w     YB315M1-6-w     YB315L1-4-w     YB3552-5-w     YB4001-4-w
  10   电机工率     Kw     30     30     55     90     150     160     200
11 工作风量 ·104m2/b 68 60 100 135 180 210 260
  12   工作风压     Pa     126     120     140     148     167     175     195
  13 叶片安装角度     度     12     12     13     9     10.5     9     12
  14   叶轮转速   r/min     240     2.40     165     149     149     149     127
  15   轴线尺寸     m*     8.4*8.4     9.0*9 0     12*12     12.12     15*15     16*16     17*17
  16   标准点噪声    dB(A)     75     75     75     75     75     75     75

Claims (1)

  1. 一种全流道流线型冷却塔包括集水池、进风段、淋水填料段、风筒、抽风机等部分组成，其特征是集水池(17)之上设置框架(16)，框架(16)成正方形，框架正、背面下部为进风口，正、背面的上部及左右两侧面为壁板(10)，进风段横向中轴线设置挡风隔板(14)，进风口的迎风柱面安装导流竖向弧形板(15)，进风口梁下安装导流横向弧形板(11)，弧形板按抛物线线形设计，导流板(11)内设有化冰管(12)；在进风段以上安装淋水填料，填料(9)下有圆管构成的空间桁架(13)支撑，填料(9)之上为配水设备(8)，配水喷头(18)为正三角形排列，塔中心部位喷嘴稍大，喷淋密度为10-20t/m2.hr，边沿部位喷嘴稍小，喷淋密度为5-10t/m2.hr；配水系统之上为除水器(7)，除水器之上和风筒之间安装导流圈(6)，导流圈的侧曲面按维托辛斯基曲线设计，导流圈与风筒下部集气段的线型采用维托辛斯基曲线光滑结合；风筒中下部成喉状(3)，在喉部(3)以上的风筒扩散段(1)呈喇叭型，风筒内安装抽风机(2)。
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