CN109612296A - 冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却装置技术领域，针对布水板处十分容易生长青苔的问题，提供了一种冷却塔，该技术方案如下：包括塔体，塔体内设有若干布水板，布水板开有若干布水孔，布水板设有紫外线杀菌装置，布水板表面涂覆有紫外线反射涂层。通过在布水板上设置紫外线杀菌装置以产生杀灭微生物的紫外线，使得布水板处的微生物难以存活，布水板上不易生长青苔，布水孔不易堵塞。

Description

冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却装置技术领域，尤其是涉及一种冷却塔。

背景技术

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其利用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来降低水温的蒸发散热装置。

一般的冷却塔通过布水板使得进入冷却塔中的热水从水柱变成大面积的水层，并通过布水板上的布水孔落入冷却塔的塔体内，使得热水与空气的接触面积增大，以提高散热冷却的效果。

但由于冷却塔需要实现空气流动，通常需要在冷却塔顶部开设排气孔并通过排气风扇抽出冷却塔中的空气以实现强制空气流动，使得阳光总是容易通过排气孔射入冷却塔内，而为了较好地增大换热效果，布水板通常水平设置于冷却塔顶部，进而使得布水板总是容易受到阳光照射，由于冷却塔中长期处于潮湿状态，将使得布水板处十分容易生长青苔，进而导致布水孔堵塞，严重影响布水板增加热水与空气的接触面积的效果，因此，还有改善空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种冷却塔，具有布水板不易堵塞的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种冷却塔，包括塔体，所述塔体内设有若干布水板，所述布水板开有若干布水孔，所述布水板设有紫外线杀菌装置，所述布水板表面涂覆有紫外线反射涂层。

通过采用上述技术方案，通过在布水板上设置紫外线杀菌装置以产生杀灭微生物的紫外线，使得布水板处的微生物难以存活，使得布水板虽然被阳光照射，但由于微生物活性消失，布水板上不易生长青苔，使得布水板的布水孔不易堵塞，使得布水板增加热水与空气接触面积的效果持续稳定；通过在布水板表面涂覆紫外线反射涂层，使得紫外线传递至布水板上后不易被布水板吸收而损失，紫外线通过反射以重复利用，进而使得布水板上的水层中，紫外线强度较高，杀灭微生物的效果较佳，在实现同等的杀灭微生物的效果的情况下，紫外线杀菌装置所需功率下降，节能环保；通过针对性地在最容易受到阳光照射的布水板上设置紫外线杀菌装置以抑制青苔生长，可有效减少通过药物灭杀微生物所需的投药量，效果显著的同时，有效降低成本。

本发明进一步设置为：所述布水板一体连接有沿布水板周向边缘延伸并首尾连接的挡水板，所述布水板与挡水板配合形成布水槽。

通过采用上述技术方案，通过挡水板阻挡热水，减少热水从布水板边缘流入塔体内，以更好的保证热水通过布水孔进入塔体内以增加热水与空气接触面积的效果。

本发明进一步设置为：所述挡水板表面涂覆有紫外线反射涂层，所述紫外线杀菌装置包括水下紫外线杀菌灯管，所述水下紫外线杀菌灯管位于布水槽中。

通过采用上述技术方案，通过紫外线杀菌装置位于布水槽中，使得紫外线杀菌装置发出的紫外线通过挡水板以及布水板反射，以更好地作用于布水板上的水层中，以使得布水槽内紫外线强度较大，灭杀微生物的效果较佳，且能更好地减少紫外线向布水槽外扩散，减少能源浪费。

本发明进一步设置为：所述水下紫外线杀菌灯管与布水板平行，所述水下紫外线杀菌灯管与布水板的垂直距离为布水槽深度的25％-50％。

通过采用上述技术方案，使得水下紫外线杀菌灯管更易于位于布水槽中的水层中，减少紫外线在空气中传播的损耗，并且减少水层与水下紫外线杀菌灯管的最远距离，使得紫外线更易于传递至整个水层中以实现较好的杀菌效果。

本发明进一步设置为：所述布水板设有覆盖布水槽顶部的滤网。

通过采用上述技术方案，通过滤网可较好的阻隔树叶等大型杂物进入布水槽中，减少大型杂物封堵布水孔的情况。

本发明进一步设置为：所述滤网位于水下紫外线杀菌灯管上方，所述滤网表面覆盖有铝金属层。

通过采用上述技术方案，通过滤网上的铝金属层对紫外线具有较高的反射率，使得水下紫外线杀菌灯管发出的朝向布水槽开口方向传播紫外线通过滤网反射、折射以使部分紫外线再次朝向布水槽内传播，进而更好的减少紫外线流失，节省能源。

本发明进一步设置为：所述塔体顶部设有排气口，所述排气口上设有排气风扇，所述排气风扇的扇叶上覆盖有铝金属层。

通过采用上述技术方案，通过排气风扇的扇叶上的铝金属层反射从滤网漏出的紫外线，利用扇叶具有一定角度且处于旋转状态的弹性，使得紫外线通过扇叶反射的方向复杂多变，以使得部分紫外线被反射、折射至塔体内的水中，以起到一定的杀菌效果。

本发明进一步设置为：所述紫外线反射涂层包括以下质量份数的组分：

二氧化钛粉末100份；

聚甲基丙烯酸甲酯90-95份；

铝粉25-30份；

硅烷偶联剂3-5份。

通过采用上述技术方案，利用二氧化钛粉末以及铝粉反射紫外线以减少紫外线被吸收导致的能源浪费；利用二氧化钛光催化的特性，使得分解有机物的效果更佳，杀灭微生物的效果较好，更好地阻止布水板上生长青苔，使得防止布水板堵塞的效果更佳；通过聚甲基丙烯酸甲酯保护铝粉以及二氧化钛粉末以形成涂层，保证二氧化钛粉末以及铝粉的稳定性，同时利用聚甲基丙烯酸甲酯的高透光性，其可透过较多的紫外线，减少紫外线传播至二氧化钛粉末以及铝粉上以产生反射的过程中的损耗；通过硅烷偶联剂使得铝粉以及二氧化钛粉末能在聚甲基丙烯酸甲酯中稳定地分散均匀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过在布水板上设置紫外线杀菌装置以产生杀灭微生物的紫外线，使得布水板处的微生物难以存活，布水板上不易生长青苔，布水孔不易堵塞；

2.通过在布水板表面涂覆紫外线反射涂层，使得紫外线传递至布水板上后不易被布水板吸收而损失，紫外线通过反射以重复利用，进而使得布水板上的水层中，紫外线强度较高，杀灭微生物的效果较佳；

3.利用二氧化钛光催化的特性，使得分解有机物的效果更佳，杀灭微生物的效果较好，更好地阻止布水板上生长青苔，使得防止布水板堵塞的效果更佳。

附图说明

图1为本发明中冷却塔的结构示意图；

图2为本发明中用于示意冷却塔内部结构的示意图；

图3为本发明中布水板的结构示意图。

图中：1、塔体；11、顶板；12、进水管；121、洒水管；13、排水管；14、进气孔；2、排气风扇；21、排气孔；3、挡尘罩；31、进气缝；4、布水板；41、挡水板；42、布水孔；43、滤网；44、紫外线杀菌装置；441、灯管座；442、水下紫外线杀菌灯管；45、布水槽。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。

一种冷却塔，参照图1以及图3，包括塔体1，塔体1内固定有若干布水板4，布水板4上开有若干布水孔42，布水板4上固定有紫外线杀菌装置44，布水板4表面涂覆有紫外线反射涂层。

参照图1以及图2，塔体1呈类长方形箱体结构，塔体1内部中空，塔体1的顶部为顶板11，顶板11开有两个排气孔21，顶板11固定有排气风扇2，每个排气孔21均对应设置一个排气风扇2，排气孔21的轴线与排气风扇2的旋转轴线位于同一竖直线上，排气风扇2与顶板11密封连接，排气风扇2的扇叶上覆盖有铝金属层。

参照图1以及图2，塔体1长度方向一端的侧壁上开有若干进气孔14，塔体1开有进气孔14的端部固定连接有挡尘罩3，挡尘罩3呈类长方形箱体状，挡尘罩3朝向塔体1的一端开口以使挡尘罩3内部空间与塔体1内部空间通过进气孔14连通。

参照图1以及图2，挡尘罩3的侧壁上开有若干进气缝31，挡尘罩3内填充过滤材料(图中未示出)，本实施例中，过滤材料为海绵，其他实施例中还可以位棉花、过滤网等。

参照图2以及图3，布水板4为长方形板，若干布水孔42均匀分布在布水板4上，若干布水板4均位于同一水平面上且相互平行，布水板4位于进气孔14上方，塔体1中固定有支撑布水板4的支撑架(图中未示出)，相邻布水板4之间留有间隙，布水板4与塔体1内侧壁留有间隙。

参照图2以及图3，布水板4上一体连接有四个挡水板41，四个挡水板41沿布水板4的周向延伸并首尾连接，所有挡水板41均垂直于布水板4的板面，挡水板41与布水板4配合形成布水槽45，挡水板41的表面上涂覆有紫外线反射涂层。

本实施例中，紫外线杀菌装置44为水下紫外线杀菌灯管442，位于布水板4长度方向两端的挡水板41上固定连接有灯管座441，水下紫外线杀菌灯管442的两端分别与位于布水板4长度方向两端的灯管座441连接以固定在布水板4上方。

本实施中，水下紫外线杀菌灯管442的轴线位于挡水板41高度方向的中点处，其他实施中，水下紫外线杀菌灯管442的轴线与布水板4的垂直距离可以为布水槽45深度的25％、35％、45％、50％等。

参照图3，布水板4顶部放置有滤网43，滤网43的尺寸与布水板4的尺寸一致，滤网43位于水下紫外线杀菌灯管442上方，滤网43表面覆盖有铝金属层。

参照图2，塔体1内固定有进水管12，进水管12水平设置，进水管12位于布水板4上方，进水管12贯穿塔体1侧壁并延伸至塔体1外以与热水源连通。

参照图2，进水管12连通有若干洒水管121，洒水管121水平设置，洒水管121的管壁上开有洒水孔，洒水管121位于布水板4上方，每个布水板4上方均至少对应有一个洒水孔。

参照图2，塔体1内固定有排水管13，排水管13一端向下延伸以靠近塔体1底部，排水管13另一端贯穿塔体1并伸出塔体1外以与抽水装置连通以抽取冷却塔中冷却后的水以使用，排水管13位于布水板4下方。

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯90kg并加热至150℃，加入硅烷偶联剂3kg，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉25kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

本实施例的工况以及原理如下：

工作时，热水从热水管进入并分布至各个洒水管121中，通过洒水孔洒落在布水板4上，由于布水板4水平设置，使得洒落在布水板4上的热水因自重而扩散以形成水层，进而从布水板4上的若干布水孔42滴落以进入塔体1内。

同时排气风扇2抽吸塔体1内的空气，使得空气从进气孔14进入并从排气孔21排出，由于进气孔14位于布水板4下方，使得冷却塔内形成从下往上穿过布水板4的空气流动，进而使得热水滴落的过程中与空气充分接触以换热，热空气将从相邻布水板4的间隙以及布水板4与塔体1的间隙穿过布水板4并从排气孔21排出，使得换热冷却的效果较佳。

在冷却塔运行时，同时打开紫外线杀菌装置44，以发出紫外线，使得布水板4上的水层受到紫外线杀菌装置44的作用，以利用紫外线灭杀水层中的微生物，使得即使阳光从排气孔21透入并照射在布水板4上的水层中也难以促使青苔的生长，较好地避免了在布水板4上生长大量青苔而导致布水孔42堵塞的情况。

通过紫外线反射涂层中的铝粉以及二氧化钛粉末对紫外线进行反射，使得紫外线杀菌装置44发出的紫外线传播至布水板4上的水层中进而传播至布水板4以及挡水板41上时，通过反射和折射，再次返回布水板4上的水层中，减少布水板4以及挡水板41对紫外线的吸收导致紫外线消耗的情况，进而更好地使得布水槽45中紫外线强度较高，使得灭杀微生物的效果较佳的同时节省能耗。

布水板4上的水层中的紫外线被反射的同时，也会催化紫外线反射涂层中的二氧化钛粉末，以利用二氧化钛光催化分解微生物，使得灭杀微生物的效果更佳，更好地保持抑制布水板4上青苔生长的效果，使得防止布水板4堵塞的效果较佳，以使得冷却塔具有稳定的换热冷却效果。

通过在滤网43表面覆盖铝金属层，使得紫外线杀菌装置44发出的朝向布水槽45开口方向传播的紫外线部分通过滤网43表面的铝金属层反射以及折射以返回布水板4上的水层中，减少紫外线损耗，并且通过滤网43能阻隔部分大型杂物，如树叶等，避免大型杂物封堵布水板4上的布水孔42。

通过在排气风扇2的扇叶表面覆盖铝金属层，使得部分未能通过滤网43反射或折射导致继续向排气孔21方向传播的紫外线能通过扇叶表面的铝金属层反射，且由于排气风扇2处于运转状态，扇叶反射以及折射的角度复杂多变，使得通过扇叶反射或折射的紫外线部分穿过布水板4的间隙进入塔体1内，进而对塔体1内的冷却水产生一定的杀菌效果，提高水质。

通过水下紫外线杀菌灯管442的轴线位于挡水板41高度方向的中点处，使得水下紫外线杀菌灯管442与布水槽45之间的最远距离达到最小值，同时使得紫外线杀菌灯管更易于浸泡在水层中，减少因传播距离导致紫外线能量损耗的情况，使得利用紫外线灭杀微生物的效果更佳。

实施例2

与实施例1的区别在于：

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯93kg并加热至150℃，加入硅烷偶联剂4kg，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉27kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

实施例3

与实施例1的区别在于：

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯95kg并加热至150℃，加入硅烷偶联剂5kg，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉30kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

实施例4

与实施例1的区别在于：

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯90kg并加热至150℃，加入硅烷偶联剂5kg，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉30kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

实施例5

与实施例1的区别在于：

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯95kg并加热至150℃，加入硅烷偶联剂3kg，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉25kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

比较例1

与实施例1的区别在于：

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯90kg并加热至150℃，加入硅烷偶联剂6kg，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉40kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

比较例2

与实施例1的区别在于：

紫外线反射涂层的制备方法包括以下步骤：

(1)在搅拌釜中加入聚甲基丙烯酸甲酯93kg并加热至150℃，转速60r/min，搅拌30s；

(2)加入铝粉27kg，转速80r/min，搅拌20s，加入二氧化钛粉末100kg，转速60r/min，搅拌30s，转速90r/min，搅拌45s，卸料，制得紫外线反射涂料；

(3)加热熔融紫外线反射涂料并直接涂覆在布水板4以及挡水板41的表面，形成紫外线反射涂层。

比较例3

与实施例1的区别在于，布水板4上不设置紫外线杀菌装置44。

比较例4

与实施例1的区别在于，布水板4上不涂覆紫外线反射涂层。

实验1

根据GB/T3960-2016《塑料滑动摩擦磨损试验方法》检测各实施例以及比较例中紫外线反射涂层的磨耗性能。

实验2

将各实施例以及比较例的布水板4安装在同一冷却塔中，运行30天后，观察布水板4上青苔生长情况。

具体实验数据见表1

表1

	质量磨损	青苔生长情况
			实施例1	0.08g	极少青苔
实施例2	0.07g	无青苔
			实施例3	0.08g	无青苔
实施例4	0.09g	无青苔
			实施例5	0.07g	极少青苔
比较例1	0.18g	无青苔
			比较例2	0.31g	无青苔
比较例3	/	青苔较多导致堵塞
			比较例4	/	少量青苔不堵塞

根据表1可得，通过硅烷偶联剂可有效使得二氧化钛粉末以及铝粉稳定分散在聚甲基丙烯酸甲酯中，使得二氧化钛以及铝粉不易在水流冲刷过程中磨损。

通过紫外线灭杀布水板4上的水层中的微生物，使得布水板4生长青苔的情况大幅减少，从而起到较好的放堵塞的效果，并且加入二氧化钛以及铝粉后，灭杀布水板4上的水层中的微生物的效果更佳。

当铝粉加入量过多后将容易使得填料溢出至甲基丙烯酸甲酯表面以导致磨损增加。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种冷却塔，其特征是：包括塔体，所述塔体内设有若干布水板，所述布水板开有若干布水孔，所述布水板设有紫外线杀菌装置，所述布水板表面涂覆有紫外线反射涂层。

2.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是：所述布水板一体连接有沿布水板周向边缘延伸并首尾连接的挡水板，所述布水板与挡水板配合形成布水槽。

3.根据权利要求2所述的冷却塔，其特征是：所述挡水板表面涂覆有紫外线反射涂层，所述紫外线杀菌装置包括水下紫外线杀菌灯管，所述水下紫外线杀菌灯管位于布水槽中。

4.根据权利要求3所述的冷却塔，其特征是：所述水下紫外线杀菌灯管与布水板平行，所述水下紫外线杀菌灯管与布水板的垂直距离为布水槽深度的25%-50%。

5.根据权利要求4所述的冷却塔，其特征是：所述布水板设有覆盖布水槽顶部的滤网。

6.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是：所述滤网位于水下紫外线杀菌灯管上方，所述滤网表面覆盖有铝金属层。

7.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是：所述塔体顶部设有排气口，所述排气口上设有排气风扇，所述排气风扇的扇叶上覆盖有铝金属层。

8.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是：所述紫外线反射涂层包括以下质量份数的组分：

二氧化钛粉末100份；

聚甲基丙烯酸甲酯90-95份；

铝粉25-30份；

硅烷偶联剂3-5份。