CN105806093B - 一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔 - Google Patents

一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，包括冷却塔体、风叶、水池、喷淋装置，还包括蒸发器、驱动装置、冷凝器、泵和动力源，驱动装置包括混合动力箱和螺杆膨胀机，动力源与混合动力箱的第一输入轴连接，螺杆膨胀机与混合动力箱的第二输入轴连接，混合动力箱的输出轴与风叶连接；蒸发器安装于进水管内，蒸发器的出口通过第一管道与螺杆膨胀机的蒸汽入口连接，螺杆膨胀机的出口通过第二管道与冷凝器连接，冷凝器通过第三管道与蒸发器的入口连接，泵设于第三管道上，进水管与热水端连接。本发明一方面可循环利用冷却塔的排放热水，节约了能源，另一方面通过双动力驱动，提高了冷却效率，也能避免单独的动力源而存在动力不足的问题。

Description

一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔
技术领域
本发明涉及冷却塔技术领域，更具体地说，特别涉及一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔。
背景技术
目前，冷却塔分为填料式和无填料式两种，在塔上方设置喷头，冷却液由上而下喷出；并且在塔体顶部安装有风筒，在风筒内安装风机，风机用于自下而上抽取冷空气。
现有技术中的风机是通过水轮机带动的，也就是说水轮机的转动依靠水流带动，进而带动风机进行工作，冷却塔对于冷却水的降温处理程度与风机的转速密切相关，一般情况下，水轮机的功率是受限于流量和水头大小的，此时无法对于水轮机的功率进一步增大。当进入水轮机的水流流量或水头过小，使得水轮机的动力不足，风机的转速无法满足冷却要求的情况下，也会发生冷却塔中冷却水的温度不断上升的情况，极大的降低了冷却的效率。为解决上述问题，申请人在先申请了专利号为201520392858.7，名称为一种混合动力风机的实用新型专利。其主要采用超越离合器、水轮机和动力源进行混合驱动。
然而，在实际使用过程中，冷却塔所置换出来的热水是直接排放，造成了较大的资源浪费，不能对热能进行有效的利用。为此，有必要设计一种可以将热能进行回收利用来驱动风机的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以对热能回收利用且能提高冷却效率的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，包括冷却塔体，设于冷却塔体上端的风叶，设于冷却塔体底部的水池，设于冷却塔体中部的喷淋装置，所述喷淋装置包括进水管、喷淋管和设于喷淋管上的多个喷头，其还包括蒸发器、驱动装置、冷凝器、泵和动力源，所述驱动装置包括混合动力箱和螺杆膨胀机，所述动力源与混合动力箱的第一输入轴连接，所述螺杆膨胀机与混合动力箱的第二输入轴连接，所述混合动力箱的输出轴与风叶连接；所述蒸发器安装于进水管内，所述蒸发器的出口通过第一管道与螺杆膨胀机的蒸汽入口连接，所述螺杆膨胀机的出口通过第二管道与冷凝器连接，所述冷凝器通过第三管道与蒸发器的入口连接，所述泵设于第三管道上，所述进水管与热水端连接。
优选地，还包括支撑柱和支撑平台，所述支撑柱竖直设于冷却塔体内，所述支撑平台设于支撑柱上，所述动力源、混合动力箱和螺杆膨胀机均安装于支撑平台上。
优选地，所述支撑平台为倒梯形结构。
优选地，所述冷凝器设于水池内。
优选地，所述进水管上设有第一阀门，所述第一管道上设有第二阀门。
优选地，所述动力源为电机或水轮机。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在使用时，动力源通过混合动力箱带动风叶转动，冷却塔的热水排放至热水池中，经过沉淀除杂后进入蒸发器中，将热量传递给有机工质，有机工质吸热后变成过热蒸汽，输入螺杆膨胀机中进行做工，以产生机械能输入混合动力箱，在混合动力箱内离合器的作用下与动力源的动力叠加以驱动风叶转动。本发明一方面可循环利用冷却塔的排放热水，节约了能源，另一方面通过双动力驱动，提高了冷却效率，也能避免单独的动力源而存在动力不足的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明所述基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔的框架图。
图2是本发明所述基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔中驱动装置的结构示意图。
附图标记说明：1、蒸发器，2、驱动装置，3、风叶，4、冷凝器，5、泵，6、进水管，7、第一阀门，8、第二阀门，9、动力源，10、水池，11、冷却塔体，12、喷头，13、支撑柱，14、支撑平台，15、混合动力箱，16、螺杆膨胀机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1和图2所示，本发明提供一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，包括冷却塔体11，设于冷却塔体11上端的风叶3，设于冷却塔体11底部的水池10，设于冷却塔体11中部的喷淋装置，所述喷淋装置包括进水管6、喷淋管和设于喷淋管上的多个喷头12。
本发明还包括蒸发器1、驱动装置2、冷凝器3、泵5和动力源9，所述驱动装置2包括混合动力箱15和螺杆膨胀机16，所述动力源9与混合动力箱15的第一输入轴连接，所述螺杆膨胀机16与混合动力箱15的第二输入轴连接，所述混合动力箱15的输出轴与风叶3连接；所述蒸发器1安装于进水管6内，所述蒸发器1的出口通过第一管道与螺杆膨胀机16的蒸汽入口连接，所述螺杆膨胀机16的出口通过第二管道与冷凝器4连接，所述冷凝器4通过第三管道与蒸发器1的入口连接，所述泵5设于第三管道上，所述进水管6与热水端连接。
具体的，本发明还包括支撑柱13和支撑平台14，所述支撑柱13竖直设于冷却塔体11内，所述支撑平台14设于支撑柱13上，所述动力源9、混合动力箱15和螺杆膨胀机16均安装于支撑平台14上。
作为优选，所述支撑平台14为倒梯形结构，其可以在满足安装的前提下节约材料。
作为优选，为了提高冷却效率，所述冷凝器4设于水池10内。
作为优选，为了便于控制，所述进水管6上设有第一阀门7，所述第一管道上设有第二阀门8。
作为优选，所述动力源9为电机或水轮机。
本发明的工作原理为：本发明在使用时，动力源9通过混合动力箱15带动风叶3转动，冷却塔的热水排放至热水池中，经过沉淀除杂后进入蒸发器1中，将热量传递给有机工质，有机工质吸热后变成过热蒸汽，输入螺杆膨胀机16中进行做工，以产生机械能输入混合动力箱15，在混合动力箱15内离合器的作用下与动力源9的动力叠加以驱动风叶3转动。在螺杆膨胀机16中做工后的工质变为低压过热蒸汽，低压过热蒸汽进入冷凝器3放出热量，变成低温低压的液体工质，再让泵5送到蒸发器1中吸热再次变成过热蒸汽去推动螺杆膨胀机16做工。
本发明可在冷却塔体11内设置温度传感器，即当温度传感器检测到冷却塔体11内温度超过设定值时，通过控制单元控制第一阀门7和第二阀门8打开(均采用可以电磁阀，以便于控制)。
本发明一方面可循环利用冷却塔(也可以为其他装置)的排放热水，节约了能源，另一方面通过双动力驱动，提高了冷却效率，也能避免单独的动力源而存在动力不足的问题。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，包括冷却塔体，设于冷却塔体上端的风叶，设于冷却塔体底部的水池，设于冷却塔体中部的喷淋装置，所述喷淋装置包括进水管、喷淋管和设于喷淋管上的多个喷头，其特征在于：还包括蒸发器、驱动装置、冷凝器、泵和动力源，所述驱动装置包括混合动力箱和螺杆膨胀机，所述动力源与混合动力箱的第一输入轴连接，所述螺杆膨胀机与混合动力箱的第二输入轴连接，所述混合动力箱的输出轴与风叶连接；所述蒸发器安装于进水管内，所述蒸发器的出口通过第一管道与螺杆膨胀机的蒸汽入口连接，所述螺杆膨胀机的出口通过第二管道与冷凝器连接，所述冷凝器通过第三管道与蒸发器的入口连接，所述泵设于第三管道上，所述进水管与热水端连接；
动力源通过混合动力箱带动风叶转动，冷却塔的热水排放至热水池中，经过沉淀除杂后进入蒸发器中，将热量传递给有机工质，有机工质吸热后变成过热蒸汽，输入螺杆膨胀机中进行做工，以产生机械能输入混合动力箱，在混合动力箱内离合器的作用下与动力源的动力叠加以驱动风叶转动。
2.根据权利要求1所述的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，其特征在于：还包括支撑柱和支撑平台，所述支撑柱竖直设于冷却塔体内，所述支撑平台设于支撑柱上，所述动力源、混合动力箱和螺杆膨胀机均安装于支撑平台上。
3.根据权利要求2所述的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，其特征在于：所述支撑平台为倒梯形结构。
4.根据权利要求1所述的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，其特征在于：所述冷凝器设于水池内。
5.根据权利要求1所述的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，其特征在于：所述进水管上设有第一阀门，所述第一管道上设有第二阀门。
6.根据权利要求1所述的基于螺杆膨胀机的温差动力冷却塔，其特征在于：所述动力源为电机或水轮机。
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