CN110332823B - 一种冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却设备技术领域，特别涉及一种冷却塔。该冷却塔包括塔体、布水装置、引水板、集水池和风机；塔体具有用于冷却循环水的冷却空腔；布水装置设于塔体顶部且设有两个以上；引水板固定在冷却空腔内，自上而下呈螺旋状，引水板的数量与布水装置的数量相同，且引水板与布水装置一一对应，引水板的起始端位于布水装置的下方，各引水板同轴同旋向设置；引水板上设有大量漏水孔，循环水在沿引水板上表面向下流动的同时有部分循环水从漏水孔中漏下；集水池设于塔体底部，用于收集循环水；风机设于塔体顶部且位于布水装置上方，用于从下向上抽风，并通过逆向气流对从上向下的循环水进行冷却。本发明提供了一种冷却效果较好的冷却塔。

Description

一种冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却设备技术领域，特别涉及一种冷却塔。

背景技术

冷却塔是生活和工业生产中循环水系统中的重要设备，其原理是通过循环水与空气进行热交换来冷却循环系统中的循环水。冷却塔可分为干式冷却塔和湿式冷却塔，干式冷却塔中循环水不与空气接触，循环水处于固定的循环水管路中，通过循环水管路与空气进行热交换，进而降低循环水的温度；湿式冷却塔中循环水直接与空气接触，直接与空气发生热交换而降低循环水的温度。

湿式冷却塔的工作过程多为：在冷却塔的塔顶设置引风机，在冷却塔的下部设置进风口，引风机控制空气在冷却塔内自下而上流动，在冷却塔的顶部、引风机的下方设置布水装置，布水装置用于向下淋洒循环水，循环水与逆向流动的空气进行热交换，从而降低循环水的温度。

现有的冷却塔中的循环水一般直接在塔体内下落，针对于小型冷却塔，由于冷却塔高度较小，循环水与空气接触的时间较短，循环水的冷却效果较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种冷却效果较好的冷却塔。

为实现上述目的，本发明所提供的冷却塔采用以下技术方案：

该冷却塔包括：

塔体，具有用于冷却循环水的冷却空腔；

布水装置，设于塔体顶部且设有两个以上；

引水板，固定在冷却空腔内，自上而下呈螺旋状，引水板的数量与布水装置的数量相同，且引水板与布水装置一一对应，引水板的起始端位于布水装置的下方，各引水板同轴同旋向设置；

引水板上设有大量漏水孔，循环水在沿引水板上表面向下流动的同时有部分循环水从漏水孔中漏下；

集水池，设于塔体底部，用于收集循环水；

风机，设于塔体顶部且位于布水装置上方，用于从下向上抽风，并通过逆向气流对从上向下的循环水进行冷却。

本发明所提供的冷却塔的有益效果是：该冷却塔通过螺旋状的引水板对布水装置淋下的循环水进行引导，循环水摊铺在引水板上并顺着引水板的螺旋路径流动，这样设置，不仅循环水的流动路径长度较长，从而延长了循环水与空气的接触时间，而且循环水铺展开的面积较大，与空气的换热面积较大，换热效果好；同时，由于引水板上设有大量漏水孔，当循环水沿引水板的上表面快速流动时，部分循环水能够以一定的流动速度从漏水孔中漏下，使循环水在冷却塔的冷却空腔内分布更加分散、均匀，冷却效果更好；另外，布水装置和引水板一一对应，各个布水装置流出的循环水能够被分配到各自对应的引水板上，这使得循环水在冷却塔的冷却空腔内分布更加均匀、分散，冷却效果更好。

进一步的，布水装置沿塔体周向均匀布置。这样设置，使得循环水在冷却塔的冷却空腔内的分布更加均匀，冷却效果更好。

进一步的，布水装置为沿塔体径向延伸的水槽，水槽上设有沿其长度方向延伸的出水口。水槽的结构较为简单，加工较为方便。

进一步的，水槽的出水口处设有闸板，水槽上还设有用于在闸板开度调整到位后将其锁定的锁定结构。这样设置可以控制循环水的流量，在循环水温度较高时，可以降低循环水的流量，从而使得循环水的冷却更充分，在循环水的温度较低时，可以增大循环水的流量，在保证循环水能够冷却充分的前提下，可以提高循环水的冷却效率。

进一步的，闸板转动装配在水槽的出水口处，转动轴线沿水槽的长度方向延伸。这种闸板的安装方式较为简单；转动轴线沿水槽的长度方向延伸，在闸板较长时，可以减小闸板的摆动空间，进而减小整个水槽的占用空间。

进一步的，出水口设置在水槽的朝向引水板螺旋方向的侧壁上。这样设置，循环水在流出水槽后，顺着引水板的螺旋方向流动，循环水在落至引水板上时，对引水板的冲击较小，噪音小。

进一步的，闸板的转动轴伸出塔体外侧，并安装有供人调整开度的手柄。这样设置，可以在风机不停机的情况下控制闸板的开度。

进一步的，漏水孔成列排布，多列漏水孔均由引水板的中心径向向外延伸排布。这样设置便于漏水孔的加工，同时使漏水孔的排布有规律，可以提高从漏水孔中漏下的循环水的均匀性。

进一步的，相邻两列漏水孔中的各漏水孔在螺旋路径上错位布置。这样设置可以提高从漏水孔中漏下的循环水的均匀性。

进一步的，多列漏水孔沿引水板螺旋方向均匀布置。这样设置可以提高从漏水孔中漏下的循环水的均匀性。

附图说明

图1是本发明所提供的冷却塔的实施例的结构示意图；

图2是本发明所提供的冷却塔的实施例中的引水板及水槽的俯视图；

图3是本发明所提供的冷却塔的实施例中的水槽的结构示意图。

附图中：1-塔体，11-塔体上部，12-塔体下部，121-台阶面，2-支撑腿，3-引水板，31-漏水孔，32-起始端，4-电机，5-扇叶，6-进水口，7-水槽，71-出水口，72-闸板，73-出水侧壁，74-手柄，8-出水孔，9-补水口，101-排污口，102-溢流口，103-扶梯，104-供水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

本发明所提供的冷却塔的实施例：

如图1所示，该冷却塔包括塔体1，塔体1整体呈圆柱状，塔体1包括塔体上部11和塔体下部12，塔体上部11和塔体下部12在整个塔体1靠下的位置处连接固定，塔体上部11的下端口处的尺寸小于塔体下部12的上端口处的尺寸，以使在塔体上部11和塔体下部12的连接位置处形成一个台阶面121；塔体1的内部具有一个空腔，该空腔用于冷却循环水，该空腔构成冷却塔的冷却空腔。

如图1所示，在塔体1的底部外侧设有多个支撑腿2，冷却塔通过支撑腿2支撑在对应的工作平台上。

如图1所示，塔体上部11的上端部敞口设置，在敞口处安装有一个电机4，电机4的输出轴朝向塔体1的内部，在电机4的输出轴上安装有扇叶5，电机4和扇叶5一起构成该冷却塔的风机；在本实施例中，风机用于从下向上抽风，以使塔体1的空腔内形成自下向上流动的气流；在台阶面121上设置有进风口，进风口用于连通塔体1内外，在风机工作时，空气通过进风口进入塔体1的空腔内，然后被风机从塔体上部11的敞口处抽出塔体1外。

如图1-图3所示，在塔体1的空腔顶部、位于风机的下方位置处设有两个水槽7，两个水槽7固定在塔体1内，两个水槽7沿塔体1的周向均匀布置，水槽7用于容纳需要冷却的循环水并用于布水；水槽7为长方体形，其长度方向沿塔体1的径向延伸；塔体1的空腔内对应两水槽7分别设有两个引水板3，两引水板3自上而下呈螺旋状，且两引水板3同轴同旋向布置，两引水板3分别与两水槽7一一对应，两引水板3各自的起始端32分别位于对应的水槽7的下方；水槽7构成该冷却塔中的布水装置。

如图1-图3所示，定义水槽7朝向对应引水板3的螺旋方向的侧壁为出水侧壁73，出水侧壁73在塔体1径向上两端的侧壁为端侧壁；出水侧壁73的底面与水槽7底壁的顶面之间在高度方向上具有一定的间隔空间，对应该间隔空间的出水侧壁73、底壁及两端侧壁一起围成水槽7的出水口71，出水口71的长度与出水侧壁73的长度相等，出水口71用于供水槽7中的循环水流出水槽7，这种情况也可以认为出水口71为将出水侧壁73的底部挖掉形成；在水槽7的出水口71处安装有一个用于封堵出水口71的闸板72，闸板72铰接在出水口71的两端侧壁上，闸板72在水槽7长度方向上的两端上部各固定一个转动轴，出水口71附近端侧壁上设有与转动轴适配的安装孔，闸板72通过转动轴和安装孔铰接在端侧壁上；对应靠向塔体1内壁的端侧壁的转动轴贯穿端侧壁并穿过塔体1而伸出冷却塔外侧，在转动轴伸出冷却塔的端部安装有供人手操作的手柄74，操作人员可以通过手柄74旋转转动轴，进而转动闸板72的开度；本实施例中，闸板72朝水槽7内部转动，从而打开出水口71。

在转动轴对应安装孔部分的外周面上涂覆有一层天然橡胶，在将闸板72打开一定角度时，在天然橡胶的作用下，闸板72无法自动回复原位，只有操作人员再次转动转动轴时才能够控制闸板72转动，天然橡胶层构成设置在转动轴上的弹性耐磨层，也即用于限制闸板72打开出水口71大小的锁定结构。在天然橡胶层的作用下，可以根据需求控制闸板72的转动角度，进而控制出水口71打开的大小，如在循环水温度较高时，可以减小闸板72的转动角度，即减小出水口71的打开程度，使循环水的流量较小，流速较慢，进而与冷风接触的时间较长，冷却更充分，在循环水温度较低时，可以增大闸板72的转动角度，即增大出水口71的打开程度，使循环水的流量较大，流速较快，进而提高循环水的冷却效率。

如图1所示，在塔体1的底部设有进水口6，在塔体1的空腔中心设有一个供水管104，供水管104沿上下方向延伸，供水管104下端连接进水口6并通过进水口6引出塔体1，供水管104的上端与水槽7连通，外界循环水管路中需要冷却的循环水通过进水口6和供水管104进入水槽7中；供水管104同时还构成该冷却塔内循环水的旋流中心。

如图1和图2所示，两引水板3自上而下绕供水管104螺旋延伸，供水管104构成两引水板3的螺旋轴线，两引水板3用于引导自水槽7的出水口71中流出的循环水到塔体1的底部；引水板3呈外侧高、中心低的螺旋形式设置，引水板3的外侧与塔体1的内壁相接，以使引水板3与塔体1的内壁围成螺旋状的过风通道，从台阶面121上的进风口进入塔体1内的空气，在风机的抽吸作用下沿过风通道自下向上流动，最终被抽出塔体1外，在空气向上流动的过程中，空气与引水板3上的循环水发生热交换，从而对循环水进行冷却。本实施例中，引水板3设置成螺旋状是为了增大引水板3的延伸长度，进而增大循环水与空气的接触面积，从而提高该冷却塔的冷却效果；引水板3呈外侧高、中心低的形式设置是为了利用循环水的重力沿平行于引水板3并朝向引水板3的螺旋轴线方向的分力抵消全部或部分离心力，从而使得循环水尽可能均匀的在引水板3上流动。

如图2所示，在引水板3上设有大量的漏水孔31，漏水孔31排布成多列，且多列漏水孔31均由引水板3的中心径向向外延伸排布，多列漏水孔31沿引水板3的螺旋方向均匀布置，相邻两列漏水孔31中的各漏水孔31在引水板3的螺旋路径上错位布置，如某一列漏水孔31中的任一个漏水孔31与其相邻一列漏水孔31中的任何一个漏水孔31均不在同一个圆柱外周面上（此处所说的圆柱外周面是指以引水板3的螺旋轴线为中心线、半径相同的圆柱外周面）；在引水板3上设置漏水孔31，则在循环水沿引水板3的螺旋路径向下流动时，部分循环水会以一定的流动速度通过漏水孔31而漏下，而循环水自上一层的引水板3上漏下落到下一层的引水板3上的过程中，会与过风通道中的空气发生热交换，这相当于增加了整个冷却塔中循环水与空气的接触面积，可以提高该冷却塔的冷却效果。

在塔体1的底部设有集水池，集水池同时还位于引水板3的下方，集水池用于收集从引水板3上流下的循环水。

如图1所示，在塔体1的底部还设有一个出水孔8，出水孔8与集水池连通，用于供集水池内被冷却后的循环水流到外界。

如图1所示，在塔体1的底部设有一个补水口9，补水口9与集水池连通，补水口9用于向冷却塔内补充循环水，以防止在冷却过程中有水汽蒸发而导致循环水路中的循环水过少的情况发生，补水口9与集水池连通；在塔体1的底部还设有一个排污口101，排污口101与集水池连通，用于排出集水池内沉积的脏物；在塔体1的底部还设有一个溢流口102，溢流口102与集水池连通，用于防止集水池内的循环水过满。

如图1所示，在塔体1的外侧还设置有一个扶梯103，扶梯103供操作人员攀爬到塔体1的顶部，以便于进行风机的维修、更换等工作。

上述实施例中，引水板和水槽均设有两个，两个水槽沿塔体的周向均匀布置。在其他实施例中，两个水槽也可以不沿塔体的周向均匀布置，同样可以使用；水槽和引水板的数量也可以不是两个，可以是多于两个的其他数量，如三个、五个等，具体数量根据冷却塔的高度和体积设置即可，需保证水槽和引水板一一对应，且各引水板同轴同旋向设置，其他数量的水槽同样可以沿塔体的周向均匀布置。

上述实施例中，漏水孔成列排布成多列，且多列漏水孔均由引水板的中心径向向外延伸排布，多列漏水孔沿引水板的螺旋方向均匀布置。在其他实施例中，漏水孔的布置也可以是其他形式，如可以是从上向下看时，多个漏水孔构成一个正三角形，引水板上分布很多个这样的正三角形，还可以是多个漏水孔构成一个正方形，引水板上分布很多个这样的正方形。

上述实施例中，漏水孔成列排布成多列，且多列漏水孔均由引水板的中心径向向外延伸排布，多列漏水孔沿引水板螺旋方向均匀布置，相邻两列漏水孔中的各漏水孔在螺旋路径上错位布置。在其他实施例中，多列漏水孔可以不设置成沿引水板螺旋方向均匀布置，如可以是任一组相邻的两列漏水孔之间的夹角与其他任一组相邻的两列漏水孔之间的夹角不相同；相邻的两列漏水孔中的各漏水孔在螺旋路径上也可以不错位布置，如任意一列漏水孔中的任意一个漏水孔与其相邻的两列漏水孔上对应的漏水孔处于同一个圆柱外周面上；漏水孔也可以散乱的布置于引水板上，同样可以使用。

上述实施例中，布水装置由水槽构成。在其他实施例中，布水装置也可以是其他结构形式，如可以是沿塔体的径向延伸的布水管，布水管与供水管连通，布水管上沿径向设有多个布水口用于布水。

上述实施例中，水槽上设有出水口，出水口处设有闸板，闸板通过转动轴和安装孔铰接在水槽上。在其他实施例中，水槽上的出水口处也可以不设置闸板，同样可以使用；闸板可以是沿上下方向移动，来实现限制出水口打开的程度，如在出水侧壁上沿上下方向设置一排安装孔，在闸板上设有一个固定孔，通过固定孔对应不同的安装孔来实现闸板在上下方向上位置的调整，进而实现出水口打开程度的调整。

上述实施例中，出水口设置在出水侧壁上。在其他实施例中，出水口也可以设置在水槽的底壁上，同样可以使用。

上述实施例中，锁定结构由天然橡胶层构成。在其他实施例中，锁定结构也可以是其他结构形式，如可以是在塔体外侧对应转动轴的位置处，沿转动轴的轴向设置多个固定孔，在转动轴上沿其轴向设置一个长孔，然后使用一个L形杆，L形杆的两段杆分别插入长孔和不同的固定孔内实现闸板转动角度的调节。

Claims (8)

1.一种冷却塔，其特征是，包括：

塔体，具有用于冷却循环水的冷却空腔；

布水装置，设于塔体顶部且设有两个以上；

引水板，固定在冷却空腔内，自上而下呈螺旋状，引水板的数量与布水装置的数量相同，且引水板与布水装置一一对应，引水板的起始端位于布水装置的下方，各引水板同轴同旋向设置；

引水板上设有大量漏水孔，循环水在沿引水板上表面向下流动的同时有部分循环水从漏水孔中漏下；

集水池，设于塔体底部，用于收集循环水；

风机，设于塔体顶部且位于布水装置上方，用于从下向上抽风，并通过逆向气流对从上向下的循环水进行冷却，所述布水装置为沿塔体径向延伸的水槽，水槽上设有沿其长度方向延伸的出水口，水槽的出水口处设有闸板，水槽上还设有用于在闸板开度调整到位后将其锁定的锁定结构。

2.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是，所述布水装置沿塔体周向均匀布置。

3.根据权利要求1或2所述的冷却塔，其特征是，所述闸板转动装配在水槽的出水口处，转动轴线沿水槽的长度方向延伸。

4.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是，所述出水口设置在水槽的朝向引水板螺旋方向的侧壁上。

5.根据权利要求3所述的冷却塔，其特征是，闸板的转动轴伸出塔体外侧，并安装有供人调整开度的手柄。

6.根据权利要求1或2所述的冷却塔，其特征是，漏水孔成列排布，多列漏水孔均由引水板的中心径向向外延伸排布。

7.根据权利要求5所述的冷却塔，其特征是，相邻两列漏水孔中的各漏水孔在螺旋路径上错位布置。

8.根据权利要求5所述的冷却塔，其特征是，多列漏水孔沿引水板螺旋方向均匀布置。

Images