CN107421353A - 冷却塔及其冷却机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却塔的冷却机构，包括竖直设置的冷却管和设置于所述冷却管内的螺杆，所述螺杆外周设置有缠绕所述螺杆螺旋向上的叶片，所述叶片的外边缘与所述冷却管内壁相切，所述冷却管的下端用于连通水泵，所述冷却管的上端连通出水管，所述螺杆的上端连接有风扇叶，所述螺杆能够在水流的驱动下与所述风扇叶同步转动，且所述风扇叶的转动能够驱动气流向上流动。增强换热效果，消除了传动系统产生的噪音；没有风机马达，运行中绝对避免了电气火灾的发生，安全稳定。本发明还公开一种包括上述冷却机构的冷却塔。

Description

冷却塔及其冷却机构

技术领域

本发明涉及冷却工程领域，特别是涉及一种冷却塔的冷却机构。此外，本发明还涉及一种包括上述冷却机构的冷却塔。

背景技术

冷却塔通常需要通过循环水系统对设备内的主要工作组件进行冷却降温，以使各个组件的温度保持在一个合理的范围内。冷却塔是利用循环水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等来散去工业上或制冷空调中产生的余热，以进一步达到降低水温的目的，并为系统正常运行提供一个良好的工况环境。

现有的冷却机构采用电动风机，通电后风机高速转动，使空气与冷却机构内水流强制换热，使水流快速降温。在实践中的主要问题是，由于采用了电动风机，每当冷却机构运行时，电动风机运行都会消耗大量电能。电动风机的强大风力和冷却机构的水量较大，造成漂水现象严重，造成水资源的浪费和换热效率的下降。同时电动风机产生较大噪音，对附近人员造成干扰。运行时风机的存在还导致电气火灾发成的可能性激增。且定期维护也有一定困难。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的冷却塔的冷却机构成为本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷却塔的冷却机构，节约能源，减小噪声，提高安全性。本发明的另一目的是提供一种包括上述冷却机构的冷却塔，节约能源，减小噪声，提高安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种冷却塔的冷却机构，包括竖直设置的冷却管和设置于所述冷却管内的螺杆，所述螺杆外周设置有缠绕所述螺杆螺旋向上的叶片，所述叶片的外边缘与所述冷却管内壁相切，所述冷却管的下端用于连通水泵，所述冷却管的上端连通出水管，所述螺杆的上端连接有风扇叶，所述螺杆能够在水流的驱动下与所述风扇叶同步转动，且所述风扇叶的转动能够驱动气流向上流动。

优选地，所述冷却管包括圆柱管和圆台管，所述圆柱管的上端连通所述圆台管的下端，所述圆台管的上端直径大于所述圆台管的下端直径，所述圆柱管的直径等于所述圆台管的下端直径。

优选地，还包括水平设置的进水管，所述进水管的一端连通所述圆柱管的下端，所述进水管的另一端用于连通所述水泵。

优选地，包括两个水平设置的所述出水管，两个所述出水管对称设置于所述冷却管上端的两端，所述出水管的末端连通有滤水槽。

优选地，每个所述滤水槽下方均设置有用于减缓水流向下流动速度的填料。

优选地，所述填料上设置有沿竖直方向依次设置的水平凹凸纹，且所述填料上设置有用于空气通过的间隙。

优选地，所述填料下方设置有集水槽，所述集水槽下方设置有回水管。

优选地，填料外侧设置有百叶窗。

优选地，所述滤水槽出口处设置有喷嘴。

本发明提供一种冷却塔，包括塔体以及安装于所述塔体的冷却机构，所述冷却机构具体为上述任意一项所述的冷却机构。

本发明提供一种冷却塔的冷却机构，包括竖直设置的冷却管和设置于冷却管内的螺杆，螺杆外周设置有缠绕螺杆螺旋向上的叶片，叶片的外边缘与冷却管内壁相切，冷却管的下端用于连通水泵，冷却管的上端连通出水管，螺杆的上端连接有风扇叶，螺杆能够在水流的驱动下与风扇叶同步转动，且风扇叶的转动能够驱动气流向上流动。

需要冷却的水由水泵输送至冷却管，并沿着螺杆上的叶片向上流动，同时水流推动螺杆转动，进而带动风扇叶转动产生向上流动的气流，对水进行冷却。利用了水流做涡旋运动的能量，转化为风扇叶旋转产生的风能，又用来引导空气与水流充分接触，增强换热效果。从根本上取消了传统冷却塔的电动风机，运行过程不耗用电能；将水流完全封闭在冷却机构中，且是在填料的相对狭小空间中与空气接触，漂水量大大减少，也减少了冷却塔的耗水量；没有电动风机，自然没有减速器、配电柜、控制柜等转动机械设备，消除了传动系统产生的噪音；没有风机马达，运行中绝对避免了电气火灾的发生，安全稳定。

本发明还提供一种包括上述冷却机构的冷却塔，由于上述冷却机构具有上述技术效果，上述冷却塔也具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的冷却机构的一种具体实施方式的主视分解图；

图2为本发明所提供的冷却机构的一种具体实施方式的侧视分解图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种冷却塔的冷却机构，节约能源，减小噪声，提高安全性。本发明的另一核心是提供一种包括上述冷却机构的冷却塔，节约能源，减小噪声，提高安全性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的冷却机构的一种具体实施方式的主视分解图；图2为本发明所提供的冷却机构的一种具体实施方式的侧视分解图。

本发明具体实施方式提供一种冷却塔的冷却机构，包括冷却管1、出水管2、螺杆3和风扇叶4。冷却管1竖直设置，其下端用于连通水泵，上端连通出水管2，螺杆设置于冷却管1内，螺杆3外周设置有缠绕螺杆3螺旋向上的叶片，叶片的外边缘与冷却管1内壁相切，即水流由水泵输送至冷却管1，沿着螺杆3上的叶片向上流动，由于叶片连续且与冷却管1内壁相切，叶片外边缘与冷却管1内壁之间无缝隙，水流一直螺旋向上，不会向下泄露。且上述结构使水流形成涡旋轨道，推动螺杆3转动，同时螺杆3的上端连接有风扇叶4，进而带动风扇叶4转动，根据水流方向及风扇叶4的结构，风扇叶4的转动会产生向上流动的气流，对水进行冷却。

为了产生足够的动力，冷却管1包括圆柱管和圆台管，圆柱管的上端连通圆台管的下端，圆台管的上端直径大于圆台管的下端直径，圆柱管的直径等于圆台管的下端直径。同时为了保证叶片外边缘时刻与冷却管1内壁相切，因此叶片直径随圆台管直径变化而而变化，由下至上逐渐变大，保证时刻相切。

在本发明具体实施方式提供的冷却机构中，还设置有水平设置的进水管5，进水管5的一端连通圆柱管的下端，进水管5的另一端用于连通水泵。

在上述各具体实施方式提供的冷却机构的基础上，包括两个水平设置的出水管2，两个出水管2对称设置于冷却管1上端的两端，出水管2的末端连通有滤水槽8。滤水槽8出口处设置有喷嘴，且每个滤水槽8下方均设置有用于减缓水流向下流动速度的填料7。

具体地，填料7上设置有沿竖直方向依次设置的水平凹凸纹，且填料7上设置有用于空气通过的间隙，且填料7外侧设置有百叶窗。也可采用其他结构的填料7，均在本发明的保护范围之内。为了便于回收冷却后的水，填料7下方设置有集水槽，集水槽下方设置有回水管。

出水管2处的水流转化成水平方向，使水流脱离螺杆3，增加流速。继而进入位于出水管2末端的滤水槽8，滤水槽8体积相对较大，将水流暂时集中，缓冲流速，并使其重新分配，均匀流下。同时滤水槽8还将水流中的杂物过滤，优化水质。从滤水槽8流下的水流进入喷嘴，喷嘴将水流均匀分配，再流入其下的填料7，水流进入填料7，在水平凹凸纹的变化下，流速得到减缓，与空气相接触，延长了换热时间。同时风扇叶4的引流，使空气自下而上，从填料7处向上流动，与水流向下流动相阻滞，减缓了水流和空气的流速，增加了空气与水流的接触时间。

具体工作过程为：水流经水泵打出，进入水平的供水管，经过开通的阀门进入进水管5，继而进入垂直方向的冷却管1，在圆柱管内水流得到缓冲，圆柱管其半径较小，起到节流增速的作用，水流得到加速，进入圆台管，其下端半径与圆柱管相同，上端半径逐渐增大，可容纳更多水量。圆台管内部为螺杆3轴承，引导水流进入螺旋曲线轨道，水流沿着螺旋曲线轨道逐渐向上，水量逐渐积累，推动了螺杆3与水流一起做涡旋运动，螺杆3的转动反过来对水流流动也起一定促进作用，于是水流的涡旋转动推动螺杆3转动，螺杆3转动又推动水流转动。水流经螺杆3后流入位于圆台管上端的水平方向上贯穿了螺杆3的出水管2，出水管2将水流转成水平方向的水流，并起一定重新整合分配作用。从出水管2流出的水流进入位于出水管2末端的滤水槽8，滤水槽8使水流得到集中，流速得到缓冲，并过滤杂物，清洁水质。滤水槽8还将水流重新分配，使其均匀的竖直向下流动。另一方面，水流带动旋转的螺杆3与位于其上端的风扇叶4转动。风扇叶4旋转时产生向上的风力，于是使空气向冷却机构中央流动，空气从冷却机构两侧进入，与从滤水槽8流下的水流充分接触，方向的相反性又减缓水流流速，增加空气与水接触时间，提高冷却效率。

滤水槽8下部安装有足够的填料7，保证水流从滤水槽8滴落进入填料7，填料7表面为凹凸的波纹形状，水流进入填料7后，在凹凸纹的变化下，流速逐渐减缓，与空隙处流动的空气接触，得到较长时间的换热。旋转的风扇叶4产生向上流动的风力，带动下部的空气从两侧百叶窗进入，在填料7处与滴落的水流充分接触，增强换热，同时填料7处向上流动的空气与向下流动的水流相冲击，形成一定阻滞作用，减缓了水流流速，也减缓了空气流速，使换热时间延长，增强换热效果。空气与水流充分换热后，向冷却机构中央流动，从风扇叶4处向上流动，达到排出热气的目的。在滤水槽8下部还安装有喷嘴，用于将从滤水槽8流出的水流均匀分散到填料7各部，提高填料利用率。最终经过冷却的水流流下，在冷却机构的下部集中，经回水管流回，完成一个循环过程。在风扇叶4外部，冷却塔设置有外壳，对风扇叶4有一定保护作用。在冷却塔底部，设置有塔体6，为整个冷却塔各部件承担重力。

本发明提供了一种冷却机构，利用了水流做涡旋运动的能量，转化为风扇4叶向上旋转的风能，风能又用来引导空气与水流充分接触，增强换热效果。本发明从根本上取消了传统冷却塔的电动风机，运行过程不耗用电能；将水流完全封闭在冷却机构中，只有从滤水槽8滴落时才流出冷却机构进入冷却塔，且是在填料7的相对狭小空间中与空气接触，漂水量大大减少，也减少了冷却塔的耗水量；没有电动风机，自然没有减速器、配电柜、控制柜等转动机械设备，消除了传动系统产生的噪音；没有风机马达，运行中绝对避免了电气火灾的发生，安全稳定。

除了上述冷却机构，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述冷却机构的冷却塔，冷却机构安装于冷却塔的塔体6，该冷却塔其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的冷却塔及其冷却机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷却塔的冷却机构，其特征在于，包括竖直设置的冷却管(1)和设置于所述冷却管(1)内的螺杆(3)，所述螺杆(3)外周设置有缠绕所述螺杆(3)螺旋向上的叶片，所述叶片的外边缘与所述冷却管(1)内壁相切，所述冷却管(1)的下端用于连通水泵，所述冷却管(1)的上端连通出水管(2)，所述螺杆(3)的上端连接有风扇叶(4)，所述螺杆(3)能够在水流的驱动下与所述风扇叶(4)同步转动，且所述风扇叶(4)的转动能够驱动气流向上流动。

2.根据权利要求1所述的冷却机构，其特征在于，所述冷却管(1)包括圆柱管和圆台管，所述圆柱管的上端连通所述圆台管的下端，所述圆台管的上端直径大于所述圆台管的下端直径，所述圆柱管的直径等于所述圆台管的下端直径。

3.根据权利要求2所述的冷却机构，其特征在于，还包括水平设置的进水管(5)，所述进水管(5)的一端连通所述圆柱管的下端，所述进水管(5)的另一端用于连通所述水泵。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的冷却机构，其特征在于，包括两个水平设置的所述出水管(2)，两个所述出水管(2)对称设置于所述冷却管(1)上端的两端，所述出水管(2)的末端连通有滤水槽(8)。

5.根据权利要求4所述的冷却机构，其特征在于，每个所述滤水槽(8)下方均设置有用于减缓水流向下流动速度的填料(7)。

6.根据权利要求5所述的冷却机构，其特征在于，所述填料(7)上设置有沿竖直方向依次设置的水平凹凸纹，且所述填料(7)上设置有用于空气通过的间隙。

7.根据权利要求6所述的冷却机构，其特征在于，所述填料(7)下方设置有集水槽，所述集水槽下方设置有回水管。

8.根据权利要求7所述的冷却机构，其特征在于，填料(7)外侧设置有百叶窗。

9.根据权利要求4所述的冷却机构，其特征在于，所述滤水槽(8)出口处设置有喷嘴。

10.一种冷却塔，包括塔体(6)以及安装于所述塔体(6)的冷却机构，其特征在于，所述冷却机构具体为权利要求1至9任意一项所述的冷却机构。