CN109405587B - 一种可自动除垢的高效闭式冷却塔 - Google Patents

一种可自动除垢的高效闭式冷却塔 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其结构包括散热风机、冷却塔主体、空气过滤网、喷淋液连接管、支撑底座，闭式冷却塔通过换热管清洁装置与喷气除垢装置相结合，当换热管主体表面产生的污垢达到一定厚度后，换热管清洁装置可以及时将污垢刮除，同时喷气除垢装置针对换热管主体U形管道处进行清洁，保证污垢被完全清理干净，避免喷淋液滴落到换热管主体后蒸发并残留杂质，长期累积形成污垢导致换热管的换热能力下降，提高换热器的工作效率。

Description

一种可自动除垢的高效闭式冷却塔
技术领域
本发明涉及一种热交换设备领域，特别的，是一种可自动除垢的高效闭式冷却塔。
背景技术
随着制造业的快速发展，我国已经成为工业大国，但是在发电及工业生产过程中，有大量废热需要排放至大气中，随着全社会对节能减排的深入，工厂通常采用将废热气体通过冷却塔进行冷却完成再排放出去，但目前技术考虑不够完善，具有以下缺点：火力发电厂产生的废热可以达到的200度以上，因此当废热进入冷却塔的换热管后，上方的喷淋液落到换热管主体后会快速汽化蒸发，喷淋液中的杂质则残留在换热管主体表面，长期累积后换热管主体表面形成一层污垢，随着污垢的逐渐加厚后，冷却塔换热管主体的换热能力变差，降低冷却塔的处理效果。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可自动除垢的高效闭式冷却塔。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其结构包括散热风机、冷却塔主体、空气过滤网、喷淋液连接管、支撑底座，所述支撑底座为圆柱形结构且通过螺栓水平固定于地面上，所述喷淋液连接管安装于支撑底座正面且与支撑底座成一体化结构，所述冷却塔主体焊接于支撑底座上方，所述空气过滤网安装于冷却塔主体与支撑底座之间，所述散热风机焊接于冷却塔主体顶部，所述冷却塔主体由冷却塔保护罩、脱水器、驱动电机、往复丝杆、换热管清洁装置、喷气除垢装置、换热管主体、喷淋管、污垢检测传感器组成，所述冷却塔保护罩呈中空圆柱与圆台的结合状且底部与支撑底座焊接在一起，所述脱水器水平安装于冷却塔保护罩内从上往下五分之一处，所述污垢检测传感器位于脱水器底面中间，所述驱动电机螺栓固定于冷却塔保护罩左侧并与污垢检测传感器电连接，所述往复丝杆贯穿连接于冷却塔保护罩左侧且左端与驱动电机机械连接，所述换热管主体安装于冷却塔保护罩中间，所述喷淋管嵌套于往复丝杆前方，所述换热管清洁装置设有三个分别从上往下串联在一起并与换热管主体紧贴在一起，所述喷气除垢装置位于换热管主体下方并与换热管清洁装置机械连接。
作为本发明的进一步改进，所述喷气除垢装置由清洁喷嘴、喷气管道、进气管道、驱动滑块组成，所述喷气管道水平安装于换热管主体下方且左右两端与冷却塔保护罩内壁紧靠在一起，所述进气管道设有两个分别安装于喷气管道左右两侧底部，所述清洁喷嘴垂直安装于喷气管道左右两端上方，所述驱动滑块嵌套于喷气管道外侧且顶部与换热管清洁装置螺栓固定在一起。
作为本发明的进一步改进，所述换热管清洁装置由除垢结构、推料装置、驱动装置组成，所述除垢结构嵌套于换热管主体外侧，所述推料装置位于除垢结构下方并与除垢结构呈一体化结构，所述驱动装置与换热管主体紧靠在一起并与推料装置机械连接。
作为本发明的进一步改进，所述除垢结构由固定管套、防溢板、除垢刮板组成，所述固定管套为中空圆柱结构且与换热管主体紧靠在一起，所述防溢板设有两个分别安装于固定管套左右两侧，所述除垢刮板位于固定管套左右两端并与防溢板呈一体化结构。
作为本发明的进一步改进，所述推料装置由推料叶轮、推料装置外壳、储料槽组成，所述推料装置外壳为圆柱结构且上表面与除垢结构底面紧靠在一起，所述推料叶轮设有两个分别安装于推料装置外壳内左右两端并与驱动装置机械连接，所述储料槽嵌套于推料装置外壳中间。
作为本发明的进一步改进，所述驱动装置由齿轮传动器、传动皮带、滚动轮组成，所述齿轮传动器安装于推料装置外壳内并与推料叶轮底部相互啮合，所述滚动轮安装于固定管套内顶部并与换热管主体上表面紧靠在一起，所述传动皮带上下两端分别与齿轮传动器与滚动轮紧扣在一起。
作为本发明的进一步改进，所述喷气管道由活塞块、管道主体组成，所述活塞块为圆柱形结构且与管道主体采用过渡配合。
作为本发明的进一步改进，所述除垢刮板采用中空圆台结构，在污垢被刮除后会沿着除垢刮板向上移动进入防溢板内。
作为本发明的进一步改进，所述换热管清洁装置顶部与往复丝杆采用间隙配合。
作为本发明的进一步改进，所述驱动滑块内设有与喷气管道轴心共线的环形磁铁，且该环形磁铁与活塞块的磁极相反。
作为本发明的进一步改进，所述清洁喷嘴采用左小右大的锥台结构。
作为本发明的进一步改进，所述换热管主体表面主体设有一层反光膜。
作为本发明的进一步改进，所述进气管道与清洁喷嘴为单向阀结构。
本发明的有益效果是：闭式冷却塔通过换热管清洁装置与喷气除垢装置相结合，当换热管主体表面产生的污垢达到一定厚度后，换热管清洁装置可以及时将污垢刮除，同时喷气除垢装置针对换热管主体U形管道处进行清洁，保证污垢被完全清理干净，避免喷淋液滴落到换热管主体后蒸发并残留杂质，长期累积形成污垢导致换热管的换热能力下降，提高换热器的工作效率。
1、本发明的换热管主体表面形成的污垢达到一定厚度后，污垢检测传感器检测到并通过电信号使驱动电机工作，驱动电机带动往复丝杆转动，因此换热管清洁装置沿着换热管主体左右移动，此时除垢刮板将换热管主体上的污垢刮除并堆积到防溢板内，因此防溢板上的污垢在重力作用下往下掉落，同时随着换热管清洁装置左右移动后，滚动轮与换热管主体紧贴并转动，滚动轮通过传动皮带带动齿轮传动器旋转，齿轮传动器带动左右两侧的推料叶轮转动并将污垢收集到储料槽内，保证换热管主体在工作中的换热效果。
2、本发明的换热管清洁装置在移动时带动驱动滑块同步移动，由于驱动滑块内设有与活塞块磁极相反的环形磁铁，因此驱动滑块移动时活塞块受到环形磁铁的引力左右随着驱动滑块在管道主体内左右滑动，此时外界空气从进气管道吸入并在活塞块滑动的作用下压缩通过喷气管道喷出使换热管主体U形端表面的污垢脱落，保证污垢完全清除，保证换热管主体的处理效果。
附图说明
图1为本发明一种可自动除垢的高效闭式冷却塔的结构示意图。
图2为本发明冷却塔主体正面剖视的详细结构示意图。
图3为本发明换热管清洁装置内部的结构示意图。
图4为本发明图3中A-A面的结构示意图。
图5为本发明喷气管道与驱动滑块连接处竖直截面的结构示意图。
图中：散热风机-1、冷却塔主体-2、空气过滤网-3、喷淋液连接管-4、支撑底座-5、冷却塔保护罩-21、脱水器-22、驱动电机-23、往复丝杆-24、换热管清洁装置-25、喷气除垢装置-26、换热管主体-27、喷淋管-28、污垢检测传感器-29、清洁喷嘴-261、喷气管道-262、进气管道-263、驱动滑块-264、除垢结构-a、推料装置-b、驱动装置-c、固定管套-a1、防溢板-a2、除垢刮板-a3、推料叶轮-b1、推料装置外壳-b2、储料槽-b3、齿轮传动器-c1、传动皮带-c2、滚动轮-c3、活塞块-d1、管道主体-d2。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，图1～图5示意性的显示了本发明实施方式的闭式冷却塔的结构，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例
请参阅图1-图2，本发明提供一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其结构包括散热风机1、冷却塔主体2、空气过滤网3、喷淋液连接管4、支撑底座5，所述支撑底座5为圆柱形结构且通过螺栓水平固定于地面上，所述喷淋液连接管4安装于支撑底座5正面且与支撑底座5成一体化结构，所述冷却塔主体2焊接于支撑底座5上方，所述空气过滤网3安装于冷却塔主体2与支撑底座5之间，所述散热风机1焊接于冷却塔主体2顶部，所述冷却塔主体2由冷却塔保护罩21、脱水器22、驱动电机23、往复丝杆24、换热管清洁装置25、喷气除垢装置26、换热管主体27、喷淋管28、污垢检测传感器29组成，所述冷却塔保护罩21呈中空圆柱与圆台的结合状且底部与支撑底座5焊接在一起，所述脱水器22水平安装于冷却塔保护罩21内从上往下五分之一处，所述污垢检测传感器29位于脱水器22底面中间，所述驱动电机23螺栓固定于冷却塔保护罩21左侧并与污垢检测传感器29电连接，所述往复丝杆24贯穿连接于冷却塔保护罩21左侧且左端与驱动电机23机械连接，所述换热管主体27安装于冷却塔保护罩21中间，所述喷淋管28嵌套于往复丝杆24前方，所述换热管清洁装置25设有三个分别从上往下串联在一起并与换热管主体27紧贴在一起，所述喷气除垢装置26位于换热管主体27下方并与换热管清洁装置25机械连接。所述喷气除垢装置26由清洁喷嘴261、喷气管道262、进气管道263、驱动滑块264组成，所述喷气管道262水平安装于换热管主体27下方且左右两端与冷却塔保护罩21内壁紧靠在一起，所述进气管道263设有两个分别安装于喷气管道262左右两侧底部，所述清洁喷嘴261垂直安装于喷气管道262左右两端上方，所述驱动滑块264嵌套于喷气管道262外侧且顶部与换热管清洁装置25螺栓固定在一起。所述换热管清洁装置25顶部与往复丝杆24采用间隙配合，因此换热管清洁装置25随着往复丝杆24旋转左右往复滑动。所述清洁喷嘴261分别采用左小右大和左大右小的锥台结构，有利于喷气扩散，增大清洁面积。所述换热管主体27表面主体设有一层反光膜，因此当换热管主体27表面的污垢堆积厚度达到一定程度后，污垢检测传感器29无法接收到反光，可以及时判断是否存在污垢导致换热管主体27的换热能力受到影响。所述进气管道263与清洁喷嘴261为单向阀结构，因此喷气除垢装置26通过进气管道263吸入外界空气并通过清洁喷嘴261喷出。
请参阅图3-图4，所述换热管清洁装置25由除垢结构a、推料装置b、驱动装置c组成，所述除垢结构a嵌套于换热管主体27外侧，所述推料装置b位于除垢结构a下方并与除垢结构a呈一体化结构，所述驱动装置c与换热管主体27紧靠在一起并与推料装置b机械连接。所述除垢结构a由固定管套a1、防溢板a2、除垢刮板a3组成，所述固定管套a1为中空圆柱结构且与换热管主体27紧靠在一起，所述防溢板a2设有两个分别安装于固定管套a1左右两侧，所述除垢刮板a3位于固定管套a1左右两端并与防溢板a2呈一体化结构。所述推料装置b由推料叶轮b1、推料装置外壳b2、储料槽b3组成，所述推料装置外壳b2为圆柱结构且上表面与除垢结构a底面紧靠在一起，所述推料叶轮b1设有两个分别安装于推料装置外壳b2内左右两端并与驱动装置c机械连接，所述储料槽b3嵌套于推料装置外壳b2中间。所述驱动装置c由齿轮传动器c1、传动皮带c2、滚动轮c3组成，所述齿轮传动器c1安装于推料装置外壳b2内并与推料叶轮b1底部相互啮合，所述滚动轮c3安装于固定管套a1内顶部并与换热管主体27上表面紧靠在一起，所述传动皮带c2上下两端分别与齿轮传动器c1与滚动轮c3紧扣在一起。所述除垢刮板a3采用中空圆台结构，在污垢被刮除后会沿着除垢刮板向上移动进入防溢板a2内，有利于污垢的收集。
请参阅图2与图5，所述喷气管道262由活塞块d1、管道主体d2组成，所述活塞块d1为圆柱形结构且与管道主体d2采用过渡配合。所述驱动滑块264内设有与喷气管道262轴心共线的环形磁铁，且该环形磁铁与活塞块d1的磁极相反，因此驱动滑块264在滑动时活塞块d1受到引力作用在管道主体d2内左右滑动。
由于换热管主体27表面主体设有反光膜，因此当换热管主体27表面的污垢达到一定厚度后，污垢检测传感器29无法接收到换热管主体27反射的光线，此时污垢检测传感器29通过电信号使驱动电机23带动往复丝杆24转动，同时往复丝杆24下方的换热管清洁装置25沿着换热管主体27左右滑动，此时除垢刮板a3将换热管主体27表面的污垢刮除并堆积到防溢板a2内，堆积到防溢板a2内的污垢在重力作用下向下滑落到推料装置外壳b2内部，同时由于滚动轮c3紧贴换热管主体27表面，因此换热管清洁装置25在移动时滚动轮c3旋转并通过传动皮带c2带动齿轮传动器c1旋转，齿轮传动器c1与推料叶轮b1啮合并带动推料叶轮b1转动，推料叶轮b1将污垢收集到储料槽b3内，只要定期对储料槽b3进行清理即可，保证换热管主体27的换热能力，同时由于驱动滑块264内的环形磁铁与活塞块d1的磁极相反，因此当换热管清洁装置25左右滑动的同时，换热管清洁装置25带动驱动滑块264滑动，同时喷气管道262内的活塞块d1受到驱动滑块264内环形磁铁的引力后同步左右移动，此时空气通过进气管道263进入管道主体d2内部，同时经过活塞块d1的挤压将空气压缩并通过清洁喷嘴261喷到换热管主体27的U形端，保证换热管主体27表面的污垢完全清除。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其结构包括散热风机(1)、冷却塔主体(2)、空气过滤网(3)、喷淋液连接管(4)、支撑底座(5)，其特征在于：
所述支撑底座(5)为圆柱形结构且通过螺栓水平固定于地面上，所述喷淋液连接管(4)安装于支撑底座(5)正面且与支撑底座(5)成一体化结构，所述冷却塔主体(2)焊接于支撑底座(5)上方，所述空气过滤网(3)安装于冷却塔主体(2)与支撑底座(5)之间，所述散热风机(1)焊接于冷却塔主体(2)顶部；
所述冷却塔主体(2)由冷却塔保护罩(21)、脱水器(22)、驱动电机(23)、往复丝杆(24)、换热管清洁装置(25)、喷气除垢装置(26)、换热管主体(27)、喷淋管(28)、污垢检测传感器(29)组成，所述冷却塔保护罩(21)呈中空圆柱与圆台的结合状且底部与支撑底座(5)焊接在一起，所述脱水器(22)水平安装于冷却塔保护罩(21)内从上往下五分之一处，所述污垢检测传感器(29)位于脱水器(22)底面中间，所述驱动电机(23)螺栓固定于冷却塔保护罩(21)左侧并与污垢检测传感器(29)电连接，所述往复丝杆(24)贯穿连接于冷却塔保护罩(21)左侧且左端与驱动电机(23)机械连接，所述换热管主体(27)安装于冷却塔保护罩(21)中间，所述喷淋管(28)嵌套于往复丝杆(24)前方，所述换热管清洁装置(25)设有三个分别从上往下串联在一起并与换热管主体(27)紧贴在一起，所述喷气除垢装置(26)位于换热管主体(27)下方并与换热管清洁装置(25)机械连接；
所述喷气除垢装置(26)由清洁喷嘴(261)、喷气管道(262)、进气管道(263)、驱动滑块(264)组成，所述喷气管道(262)水平安装于换热管主体(27)下方且左右两端与冷却塔保护罩(21)内壁紧靠在一起，所述进气管道(263)设有两个分别安装于喷气管道(262)左右两侧底部，所述清洁喷嘴(261)垂直安装于喷气管道(262)左右两端上方，所述驱动滑块(264)嵌套于喷气管道(262)外侧且顶部与换热管清洁装置(25)螺栓固定在一起；
所述换热管清洁装置(25)由除垢结构(a)、推料装置(b)、驱动装置(c)组成，所述除垢结构(a)嵌套于换热管主体(27)外侧，所述推料装置(b)位于除垢结构(a)下方并与除垢结构(a)呈一体化结构，所述驱动装置(c)与换热管主体(27)紧靠在一起并与推料装置(b)机械连接；
所述推料装置(b)由推料叶轮(b1)、推料装置外壳(b2)、储料槽(b3)组成，所述推料装置外壳(b2)为圆柱结构且上表面与除垢结构(a)底面紧靠在一起，所述推料叶轮(b1)设有两个分别安装于推料装置外壳(b2)内左右两端并与驱动装置(c)机械连接，所述储料槽(b3)嵌套于推料装置外壳(b2)中间；
所述驱动装置(c)由齿轮传动器(c1)、传动皮带(c2)、滚动轮(c3)组成，所述齿轮传动器(c1)安装于推料装置外壳(b2)内并与推料叶轮(b1)底部相互啮合，所述滚动轮(c3)安装于固定管套(a1)内顶部并与换热管主体(27)上表面紧靠在一起，所述传动皮带(c2)上下两端分别与齿轮传动器(c1)与滚动轮(c3)紧扣在一起。
2.根据权利要求1所述的一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其特征在于：所述除垢结构(a)由固定管套(a1)、防溢板(a2)、除垢刮板(a3)组成，所述固定管套(a1)为中空圆柱结构且与换热管主体(27)紧靠在一起，所述防溢板(a2)设有两个分别安装于固定管套(a1)左右两侧，所述除垢刮板(a3)位于固定管套(a1)左右两端并与防溢板(a2)呈一体化结构。
3.根据权利要求1所述的一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其特征在于：所述喷气管道(262)由活塞块(d1)、管道主体(d2)组成，所述活塞块(d1)为圆柱形结构且与管道主体(d2)采用过渡配合。
4.根据权利要求2所述的一种可自动除垢的高效闭式冷却塔，其特征在于：所述除垢刮板(a3)采用中空圆台结构。
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