CN107976089A - 干-湿式分离式消雾节水型冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干‑湿式分离式消雾节水型冷却塔。上述干‑湿式分离式消雾节水型冷却塔包括塔体以及从上到下依次设置在所述塔体内的干湿空气混合装置、淋水系统、干湿分离区和电动调风装置，还包括设置在塔体顶部的排风系统、设置在塔体一侧的进水管和出水管，所述排风系统与所述干湿空气混合装置连通。本发明具有可以大幅提高冷却塔的节水率，提高节水经济效益等特点。

Description

干-湿式分离式消雾节水型冷却塔

技术领域

本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种干-湿式分离式消雾节水型冷却塔。

背景技术

普通湿式冷却塔内的布水和填料系统是不分区的，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，外界干冷空气自下而上进入填料，与水膜或水滴进行热交换，空气被加热和加湿，混合后以高温高湿接近饱和的状态排出塔外，在外界温度较低或湿度较大时形成羽雾，在冷却塔运行过程中，需要不断地补充大量的新鲜水，耗费的水资源较多。

基于上述缺陷，节水消雾型冷却塔应运而生。但是目前的节水消雾型冷却塔，一般是考虑春秋、冬季来消雾节水，这样一年中节水的时间有限，年平均的节水率也不高，对于北方缺水地区产生的经济效益并不十分明显。

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一种可以大幅提高冷却塔的节水率，提高节水经济效益，而且不受季节限制，可以实现全年节水的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，包括塔体以及从上到下依次设置在所述塔体内的干湿空气混合装置、淋水系统、干湿分离区和电动调风装置，还包括设置在塔体顶部的排风系统、设置在塔体一侧的进水管和出水管，所述排风系统与所述干湿空气混合装置连通；所述干湿分离区包括相互独立的干冷区和湿冷区，所述干冷区和所述湿冷区之间通过隔板密封分隔，所述干冷区和所述湿冷区的数量均设有多个，所述湿冷区内设置有填料，所述干冷区内设有至少一对干冷模块，所述干冷模块通过连接管与所述进水管和所述出水管相连通，所述淋水系统与所述出水管相连通，所述出水管上设置有干-湿冷运行阀门和干冷运行阀门，所述一对干冷模块呈“山”形结构设置，所述电动调风装置设置于所述湿冷区的下方。

进一步地，所述淋水系统包括喷水管和喷淋头，所述喷淋头的数量设有多个并且均安装在所述喷水管上，所述喷水管的一端通过水管与所述出水管连通，所述干-湿冷运行阀门位于所述连接管和所述水管之间，所述干冷运行阀门位于所述连接管和所述出水管的出口之间。

进一步地，所述喷淋头设置于所述湿冷区内并且所述喷淋头位于所述填料的正上方。

进一步地，所述塔体底部设有水池，所述出水管设置在所述水池的上方。

进一步地，所述塔体内还设置有收水器，所述收水器位于所述干湿空气混合装置和淋水系统之间。

进一步地，所述排风系统包括风机、风筒和电机，所述风筒设置在所述塔体顶部并且所述风筒与所述干湿空气混合装置相连通，所述风机设置在所述风筒内并与所述电机相连，所述电机安装在所述塔体顶部并且所述电机位于所述风筒的一侧。

进一步地，所述塔体顶部设有栏杆，所述栏杆设置在所述塔体顶部的边缘处，所述栏杆包括至少一个横杆和多个竖杆，所述多个竖杆相互平行地安装在所述塔体的顶部，所述横杆安装在所述多个竖杆的顶部。

进一步地，所述湿冷区设有7-14个，所述干冷区设有3-6个。

进一步地，所述干冷区内的干冷模块设有四对。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明对冷却塔进行干冷和湿冷分离设置，分为交叉间隔排布的干冷区和湿冷区，这样上塔热水先通过干冷区的配水管进入干冷模块，通过干冷模块进行冷却塔降温(该部分为间壁传热，无水量蒸发，起到节水作用)，干冷模块的出水通过出水管既可以进入到水管，又可以直接进入冷却塔水池；如果干冷模块的出水进入水管，此时需要关闭干冷运行阀门，打开干-湿冷运行阀门，经过干冷模块冷却后的循环水进入淋水系统并通过淋水系统喷洒在填料上，通过填料进行湿冷蒸发散热降温，干-湿冷联合完成循环水冷却塔，此时运行方式为干-湿冷运行。如果干冷模块的出水直接进入冷却塔水池，那么需要关闭干-湿冷运行阀门，打开干冷运行阀门，此时循环水全部通过干冷模块完成降温，该运行方式为全干冷运行，在冬季特定气象条件下，可以实现100％节水，做到零蒸发和零雨雾。

传统的节水型冷却塔为了满足夏季热工要求，在夏季时是不能进行节水运行的，而夏季循环水的蒸发量是全年中最大的，本发明采用干-湿独立分区即能实现全年每个季节都能做到节水，使得节水率更高。

对于1000t/h冷却塔(以北方气候为例)，温差为10℃，常规冷却塔全年水蒸发量为9.2万吨，采用干-湿式分单元独立联合运行节水消雾型冷却塔后，全年水蒸发量可以达到≤4.6万吨，年均节水率能达到≥50％，极大的提高了节水率，经济效益非常明显。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为沿图1中B-B线的结构示意图；

图3为沿图2中A-A线的结构示意图；

图4为本发明中清洗装置的结构示意图；

附图中，1为塔体，2为干湿空气混合装置，3为淋水系统，31为喷水管，32为喷淋头，33为水管，4为干湿分离区，41为干冷区，42为湿冷区，43为隔板，44为填料，45为干冷模块，5为电动调风装置，6为排风系统，61为风筒，62为风机，63为电机，7为进水管，8为出水管，81为干-湿冷运行阀门，82为干冷运行阀门，9为连接管，10为水池，11为横杆，12为竖杆，13为收水器，14为清洗装置，141为清洗主管，142为清洗支管，143为清洗喷嘴，144为通水管，145为控制阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1，如图1至图4，一种干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，包括塔体1以及从上到下依次设置在所述塔体1内的干湿空气混合装置2、淋水系统3、干湿分离区4和电动调风装置5，还包括设置在塔体1顶部的排风系统6、设置在塔体1一侧的进水管7和出水管8，所述排风系统6与所述干湿空气混合装置2连通；所述干湿分离区4包括相互独立的干冷区41和湿冷区42，所述干冷区41和所述湿冷区42之间通过隔板43密封分隔，所述干冷区41的数量设为6个，所述湿冷区42的数量设为14个，这样可以实现全年节水，所述湿冷区42内设置有填料44，每个干冷区41内均设有四对干冷模块45，所述干冷模块45通过连接管9与所述进水管7和所述出水管8相连通，所述淋水系统3与所述出水管8相连通，所述出水管8上设置有干-湿冷运行阀门81和干冷运行阀门82，所述每对干冷模块45均呈“山”形结构设置，这样在同样的占地面积上，干冷模块45就具备更高的换热面积，这样全年的节水率更高，所述电动调风装置5设置于所述湿冷区42的下方，本发明通过在塔体1的进风面设置电动调风装置5，在冬季关闭电动调风装置5，使得干冷区41的面积比例增大，提高干冷区41的风速，强化干冷模块45传热性能，同时在出水管7上设置干-湿冷运行阀门81和干冷运行阀门82，使干冷模块45的出水可以直接进入冷却塔水池10，仅干冷区41即可完成循环水温降，实现冬季全干冷运行，100％节水，零雨雾。

另外，采用干湿空气混合装置2，使得塔体内的干湿空气得到了充分的混合，混合后的均匀性高达95％以上，消雾效果更好。

本发明还在每个干冷模块45的一侧设置了清洗装置14，清洗装置14包括清洗主管141、清洗支管142和清洗喷嘴143，所述清洗喷嘴143设置在所述清洗支管142上，所述清洗支管142设有多个并且所述多个清洗支管142与所述清洗主管141相连通，所述清洗主管141与所述连接管9之间还设有通水管144，通水管144上设有控制阀门145。这样可实现在线清洗干冷模块45，省去人工清洗的麻烦，维护保养非常方便，而且一对一清洗，效率高，效果好；而且每对干冷模块45中具有两个清洗装置14，这两个清洗装置14和通水管144形成伞形结构，保证了清洗装置14结构的牢固性。

所述淋水系统3包括喷水管31和喷淋头32，所述喷淋头32的数量设有多个并且均安装在所述喷水管31上，所述喷淋头32设置于所述湿冷区42内并且所述喷淋头32位于所述填料44的正上方，所述喷水管31的一端通过水管33与所述出水管7连通。这样喷水管31内的水经过喷淋头32喷洒在填料44上，通过填料44进行湿冷蒸发散热降温。

所述干-湿冷运行阀门81位于所述连接管9和所述水管33之间，所述干冷运行阀门82位于所述连接管9和所述出水管7的出口之间，通过操作干-湿冷运行阀门81和干冷运行阀门82可进行干-湿冷运行或全干冷运行，这样就可以做到全年节水，极大的提高了节水率，经济效益非常明显。

所述塔体1底部设有水池8，所述出水管7设置在所述水池8的上方。

所述塔体1内还设置有收水器13，所述收水器13位于所述干湿空气混合装置2和淋水系统3之间，收水器13用于收集干湿空气混合装置2中回落的水滴。

所述排风系统6包括风机62、风筒61和电机63，所述风筒61设置在所述塔体1顶部并且所述风筒61与所述干湿空气混合装置2相连通，所述风机62设置在所述风筒61内并与所述电机63相连，所述电机63安装在所述塔体1顶部并且所述电机63位于所述风筒61的一侧，便于将干湿空气混合装置2中的气体抽出塔体外部，形成对流。

所述塔体1顶部设有栏杆，所述栏杆设置在所述塔体1顶部的边缘处，所述栏杆包括一个横杆11和多个竖杆12，所述多个竖杆12相互平行地安装在所述塔体1的顶部，所述横杆11安装在所述多个竖杆12的顶部，便于工作人员上下塔体1顶部，同步保证工作人员在塔体1顶部工作时的人身安全。

本发明的原理：干-湿冷运行工况下，在干冷区41中，冷空气通过干冷模块45与上塔热水换热后，热水从进水管7进入与干冷模块45换热，变成了干热空气；湿冷区42中热水与冷空气接触蒸发散热后，变成了饱和湿热空气，在干湿空气混合装置2内，干冷区41的干热空气和湿冷区42的饱和湿热空气通过空气混合器2进行充分的混合，出冷却塔后，变成了不饱和空气，该空气遇到外界的环境空气后，就不会产生过饱和状态，也就不会有冷凝水析出，不会产生雨雾，环保效益好。

本发明的有益效果在于：本发明对冷却塔进行干冷和湿冷分离设置，分为交叉间隔排布的干冷区41和湿冷区42，这样上塔热水先通过干冷区41的连接管8管进入干冷模块45，通过干冷模块45进行冷却塔降温(该部分为间壁传热，无水量蒸发，起到节水作用)，干冷模块45的出水通过出水管7既可以进入到水管33，又可以直接进入冷却塔水池10；如果干冷模块45的出水进入水管33，此时需要关闭干冷运行阀门82，打开干-湿冷运行阀门81，经过干冷模块45冷却后的循环水进入淋水系统3并通过淋水系统3喷洒在填料44上，通过填料44进行湿冷蒸发散热降温，干-湿冷联合完成循环水冷却塔，此时运行方式为干-湿冷运行。如果干冷模块45的出水直接进入冷却塔水池10，那么需要关闭干-湿冷运行阀门81，打开干冷运行阀门82，此时循环水全部通过干冷模块45完成降温，该运行方式为全干冷运行，在冬季特定气象条件下，可以实现100％节水，做到零蒸发和零雨雾。

对于1000t/h冷却塔(以北方气候为例)，温差为10℃，常规冷却塔全年水蒸发量为9.2万吨，采用干-湿式分单元独立联合运行节水消雾型冷却塔后，全年水蒸发量可以达到≤4.6万吨，年均节水率能达到≥50％，极大的提高了节水率，经济效益非常明显。

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 (9)

1.一种干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：包括塔体以及从上到下依次设置在所述塔体内的干湿空气混合装置、淋水系统、干湿分离区和电动调风装置，还包括设置在塔体顶部的排风系统、设置在塔体一侧的进水管和出水管，所述排风系统与所述干湿空气混合装置连通；

所述干湿分离区包括相互独立的干冷区和湿冷区，所述干冷区和所述湿冷区之间通过隔板密封分隔，所述干冷区和所述湿冷区的数量均设有多个，所述湿冷区内设置有填料，所述干冷区内设有至少一对干冷模块，所述干冷模块通过连接管与所述进水管和所述出水管相连通，所述淋水系统与所述出水管相连通，所述出水管上设置有干-湿冷运行阀门和干冷运行阀门，所述一对干冷模块呈“山”形结构设置，所述电动调风装置设置于所述湿冷区的下方。

2.根据权利要求1所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述淋水系统包括喷水管和喷淋头，所述喷淋头的数量设有多个并且均安装在所述喷水管上，所述喷水管的一端通过水管与所述出水管连通，所述干-湿冷运行阀门位于所述连接管和所述水管之间，所述干冷运行阀门位于所述连接管和所述出水管的出口之间。

3.根据权利要求2所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述喷淋头设置于所述湿冷区内并且所述喷淋头位于所述填料的正上方。

4.根据权利要求1所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述塔体底部设有水池，所述出水管设置在所述水池的上方。

5.根据权利要求1所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述塔体内还设置有收水器，所述收水器位于所述干湿空气混合装置和淋水系统之间。

6.根据权利要求1所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述排风系统包括风机、风筒和电机，所述风筒设置在所述塔体顶部并且所述风筒与所述干湿空气混合装置相连通，所述风机设置在所述风筒内并与所述电机相连，所述电机安装在所述塔体顶部并且所述电机位于所述风筒的一侧。

7.根据权利要求1所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述塔体顶部设有栏杆，所述栏杆设置在所述塔体顶部的边缘处，所述栏杆包括至少一个横杆和多个竖杆，所述多个竖杆相互平行地安装在所述塔体的顶部，所述横杆安装在所述多个竖杆的顶部。

8.根据权利要求1所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述湿冷区设有7-14个，所述干冷区设有3-6个。

9.根据权利要求8所述的干-湿式分离式消雾节水型冷却塔，其特征在于：所述干冷区内的干冷模块设有四对。