CN110345778A - 一种闭式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闭式冷却塔，属于热交换设备领域。本发明技术方案要点：设置一个螺旋式冷却盘管，在喷淋管上安装数个交替的旋转喷头对螺旋式冷却盘管靠内侧的部分进行旋转喷洒，并且通过围绕冷却盘管外侧等距离分布的喷头对冷却盘管外侧部分进行喷洒，使的整个冷却盘管得到全面的喷洒，经底端近气格栅吸入的气流加速螺旋式冷却盘管周围空气流动，带走冷却盘管中流体扩散到冷却盘管上的热量，附着的水雾遇到热的冷却盘管吸热汽化，随流动的空气向上辅助带走热量，大大提高了热交换效果，较传统方式相比，本发明中的喷头均匀分布在冷却盘管周围，降低了高速流动的气流对水雾喷洒方向的影响，并且喷洒的水雾可全面附着在冷却盘管上提高了冷却效率。

Description

一种闭式冷却塔

技术领域

本发明属于热交换设备领域，具体涉及一种闭式冷却塔。

背景技术

闭式冷却塔(也叫蒸发式空冷器、密闭式冷却塔或封闭式冷却塔)是将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、管外喷淋水与管内循环水的热交换保证降温效果。由于循环水是管内闭式循环，其能够保证水质不受污染，很好的保护了主设备的高效运行，提高了使用寿命。外界气温较低时，可以停掉喷淋水系统，起到节水效果。随着国家节能减排政策的实施和水资源的日益匮乏，近几年密闭式冷却塔在钢铁冶金、电力电子、机械加工、空调系统等行业得到了广泛的应用。闭式冷却塔用于很多需要降温的地方，目前主要应用于电炉(熔炼炉、保温炉、透热炉、真空炉、淬火炉)的感应加热设备、中央空调、液压系统、锻造、冶金、纺织及化工等领域。闭式冷却塔的底部有进风口和集水槽，顶部有风机，中间安装有换热盘管，换热盘管的上方有喷淋管。换热盘管通过管路和循环水泵、循环水箱相连，其中有一部分管路位于需冷却设备处，通过管路中的流体带走需冷却设备的热量，和换热盘管、循环水箱构成换热循环回路。闭式冷却塔对换热盘管的冷却分水冷和风冷两部分。水冷部分：喷淋泵将集水槽里的水抽到喷淋管中，通过喷淋管将水喷洒到湿热的换热盘管，低温的水喷洒到高温的管壁瞬间形成水膜，通过蒸发吸收大量热量。喷淋水一部分变成水蒸汽，由风机排到外界环境中，未被蒸发的水滴落在换热盘管下方的散热片上，经过风冷后回落到集水槽里供下一次循环使用。风冷部分：冷却塔底部进风口进入的新风流过换热盘管带走管壁上的一部分热量，再通过顶部的风机排到外界环境。

而在铸造、制冷、冶金等行业需要对设备进行冷却，现有的一类冷却方法是采用液体换热的方式，利用喷淋装置把水喷洒在换热管上对换热的液体进行冷却。但采用喷淋装置冷却时，喷淋出来的水容易使换热管外壁结水垢，影响换热效果。如中国专利公告号为：CN201572710U，于2010年9月8日公告的一种喷淋冷却装置，该装置包括第一旋转接头、水箱、多个第二旋转接头和喷嘴，所述水箱的顶部设置有进水口，底部设置有多个出水口，所述第一旋转接头与所述进水口连接，每个所述出水口上连接一个所述第二旋转接头，每个所述第二旋转接头上安装有一个所述喷嘴。虽然该专利提高了喷淋冷却的效率，但喷嘴中的水喷洒在换热管上时，容易使换热管外壁结水垢，影响换热管的换热效果。

现有的典型的逆流式冷却塔，复合流式冷却塔，可通过流动空气加上对管喷淋辅助散热，这种方式可高效地对待冷却流体进行热交换使其得到冷却，但是也存在一些缺陷，如逆流式冷却塔中向下喷洒的水雾容易受最上侧的大功率风机的影响，气雾无法到达喷洒到更远的冷却盘管靠下的部分，包括复合流式冷却塔，冷却盘管靠右侧远离空气流动的一端的水雾附着会受到影响，甚至无法触及到，并且两种装置中的冷却盘管由于层叠在一起，会出现很多死角使水雾无法附着到，这就对待冷却流体的冷却效果造成了影响，限制了流体通过的速度，即工作时间较长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前的闭式冷却塔喷洒水雾容易受流动空气影响，并且层叠的冷却盘管容易出现水雾无法抵达的死角，整体冷却效果大打折扣的问题，提供一种闭式冷却塔。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种闭式冷却塔，包括机体、风机、水泵、水池和进气格栅；所述水池位于机体内部最低端，所述水池上端设有S波填料并且与机体内壁固定连接，所述S波填料上侧设有水泵，所述水泵上的进水管向下贯穿过S波填料并延伸至下端的水池中，所述水泵上端的出水端连接在竖直放置的第一喷淋管下端，所述第一喷淋管外侧交替安装有数个旋转喷头，并且所述第一喷淋管最上端固定连接有水平的分流器，所述分流器四周设有八个相互对称的开口并且对应连接有八个支管，所述每个支管另一端连接有竖直的第二喷淋管，所述第二喷淋管固定连接在机体内壁上，并且所述八个第二喷淋管外侧设有数个喷头，所述每个喷头朝向中心处的第一喷淋管，围绕所述第一喷淋管外设有盘旋的螺旋式冷却盘管，所述螺旋式冷却盘管最下端末尾处开口为流体进口，所述螺旋式冷却盘管最上端开口为流体出口，所述螺旋式冷却盘管通过冷却管固定组件固定连接在机体内部，所述数个喷头围绕在螺旋式冷却盘管外侧且与其间隔相等，所述水平设置的支管上方设有一收水器且收水器固定连接在机体内壁上，所述收水器正上方且位于机体最上端设有排气口，所述排气口内设有风机。

优选的，所述旋转喷头四周均匀分布有八个L形喷头支管，所述L形喷头支管末端对应设有喷嘴，并且每个喷嘴都朝向垂直于旋转喷头直径的方向。

优选的，所述进气格栅位于机体靠下位置，并且位于内部水池上方。

优选的，所述冷却管固定组件中的四列固定环对应套在螺旋式冷却盘管外，并且每列的固定环通过连接体首位固定连接，所述四个连接体上下端分别设有支架，所述支架另一端对应固定连接在机体内壁。

优选的，所述收水器选用BO型收水器。

优选的，所述S波填料选用陶瓷材料制作，或采用成本较低的PVC材料。

优选的，所述喷头和旋转喷头整体位置偏低于螺旋式冷却盘管。

优选的，所述水池中的冷却剂为水。

优选的，所述螺旋式冷却盘管为导热性高的金属材料制作。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

设置一个螺旋式冷却盘管，并且在冷却盘管正中间处的喷淋管上安装数个交替的旋转喷头对螺旋式冷却盘管靠内侧的部分进行旋转喷洒，并且通过固定在机体内壁上的围绕冷却盘管外侧等距离分布的八个喷淋管上的固定喷头对冷却盘管外侧部分进行喷洒，使的整个冷却盘管得到全面的喷洒，经底端近气格栅吸入的气流加速螺旋式冷却盘管周围空气流动，带走冷却盘管中流体扩散到冷却盘管上的热量，同时喷洒附着的水雾遇到热的冷却盘管吸热汽化，接着随流动的空气向上辅助带走热量，大大提高了热交换效果，并且较传统方式相比，本发明装置中的喷头均匀分布在冷却盘管周围，大大降低了高速流动的气流对水雾喷洒方向的影响，并且喷洒的水雾可全面附着在冷却盘管各个面上提高了整体的冷却效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中螺旋式冷却盘管2的俯视图；

图3为图1中第一喷淋管5的结构示意图；

图4为图3中旋转喷头501的俯视结构示意图；

图5为图1中支管6的俯视图；

图6为图1中冷却管固定组件8的结构简图；

图7为图6冷却管固定组件8的俯视图；

1、机体；2、螺旋式冷却盘管；201、流体进口；202、流体出口；3、水池；4、水泵；401、进水管；5、第一喷淋管；501、旋转喷头；5010、L形喷头支管；5011、喷嘴；502、分流器；6、支管；7、第二喷淋管；701、喷头；702、回水口；8、冷却管固定组件；801、固定环；802、连接体；803、支架；9、排气口；10、S波填料；11、收水器；12、风机；13、进气格栅。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1～7所示的一种闭式冷却塔，包括机体1、风机12、水泵4、水池3和进气格栅13；所述水池3位于机体1内部最低端，所述水池3上端设有S波填料10并且与机体1内壁固定连接，所述S波填料10上侧设有水泵4，所述水泵4上的进水管401向下贯穿过S波填料10并延伸至下端的水池3中，所述水泵4上端的出水端连接在竖直放置的第一喷淋管5下端，所述第一喷淋管5外侧交替安装有数个旋转喷头501，这样可对套在外侧的螺旋式冷却盘管2内侧部分进行水雾喷洒，吸收其热量并随气流带走起到冷却的作用，并且所述第一喷淋管5最上端固定连接有水平的分流器502，所述分流器502四周设有八个相互对称的开口并且对应连接有八个支管6，所述每个支管6另一端连接有竖直的第二喷淋管7，所述第二喷淋管7固定连接在机体1内壁上，并且所述八个第二喷淋管7外侧设有数个喷头701，所述每个喷头701朝向中心处的第一喷淋管5，这样可对螺旋式冷却盘管2外侧进行水雾喷洒，配合旋转喷头501对其管外进行全面喷洒，便于提高整体冷却效果，围绕所述第一喷淋管5外设有盘旋的螺旋式冷却盘管2，所述螺旋式冷却盘管2最下端末尾处开口为流体进口201，用于接通供待冷却流体流入并对其进行后续的冷却工作，所述螺旋式冷却盘管2最上端开口为流体出口202，用于流出冷却完成后的流体，所述螺旋式冷却盘管2通过冷却管固定组件8固定连接在机体1内部，所述数个喷头701围绕在螺旋式冷却盘管2外侧且与其间隔相等，所述水平设置的支管6上方设有一收水器11且收水器11固定连接在机体1内壁上，所述收水器11正上方且位于机体1最上端设有排气口9，所述排气口9内设有风机12。

如图4所示，所述旋转喷头501四周均匀分布有八个L形喷头支管5010，所述L形喷头支管5010末端对应设有喷嘴5011，并且每个喷嘴5011都朝向垂直于旋转喷头501直径的方向，这样喷洒出的水的动力可带动旋转喷头501旋转，对螺旋式冷却盘管2内侧进行全面的喷洒。

如图1所示，所述进气格栅13位于机体1靠下位置，并且位于内部水池3上方，这样气流可从此处流入，加速S波填料10对水的冷却，主要的是带动内部空气流动辅助螺旋式冷却盘管2进行热交换。

如图6、7所示，所述冷却管固定组件8中的四列固定环801对应套在螺旋式冷却盘管2外，并且每列的固定环801通过连接体802首位固定连接，所述四个连接体802上下端分别设有支架803，所述支架803另一端对应固定连接在机体1内壁，这样可对螺旋式冷却盘管2进行固定并且减少固定件对其遮挡的面积。所述收水器11选用BO型收水器，起到控制水量损失的作用，并且BO型收水器通风阻力小即对气流影响较小。

所述S波填料10选用陶瓷材料制作，因为其不易变形，防老化，寿命较长，或采用成本较低的PVC材料，S波填料用于对下落的水进行冷却，以便落入下方的水池3再次待用。

所述喷头701和旋转喷头501整体位置偏低于螺旋式冷却盘管2，减小随由下往上流动的气流对喷洒出的水雾造成偏移的影响。

所述水池3中的冷却剂为水，成本低并且效果显著。

所述螺旋式冷却盘管2为导热性高的金属材料制作。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种闭式冷却塔，包括机体(1)、风机(12)、水泵(4)、水池(3)和进气格栅(13)，其特征在于，所述水池(3)位于机体(1)内部最低端，所述水池(3)上端设有S波填料(10)并且与机体(1)内壁固定连接，所述S波填料(10)上侧设有水泵(4)，所述水泵(4)上的进水管(401)向下贯穿过S波填料(10)并延伸至下端的水池(3)中，所述水泵(4)上端的出水端连接在竖直放置的第一喷淋管(5)下端，所述第一喷淋管(5)外侧交替安装有数个旋转喷头(501)，并且所述第一喷淋管(5)最上端固定连接有水平的分流器(502)，所述分流器(502)四周设有八个相互对称的开口并且对应连接有八个支管(6)，所述每个支管(6)另一端连接有竖直的第二喷淋管(7)，所述第二喷淋管(7)固定连接在机体(1)内壁上，并且所述八个第二喷淋管(7)外侧设有数个喷头(701)，所述每个喷头(701)朝向中心处的第一喷淋管(5)，围绕所述第一喷淋管(5)外设有盘旋的螺旋式冷却盘管(2)，所述螺旋式冷却盘管(2)最下端末尾处开口为流体进口(201)，所述螺旋式冷却盘管(2)最上端开口为流体出口(202)，所述螺旋式冷却盘管(2)通过冷却管固定组件(8)固定连接在机体(1)内部，所述数个喷头(701)围绕在螺旋式冷却盘管(2)外侧且与其间隔相等，所述水平设置的支管(6)上方设有一收水器(11)且收水器(11)固定连接在机体(1)内壁上，所述收水器(11)正上方且位于机体(1)最上端设有排气口(9)，所述排气口(9)内设有风机(12)。

2.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述旋转喷头(501)四周均匀分布有八个L形喷头支管(5010)，所述L形喷头支管(5010)末端对应设有喷嘴(5011)，并且每个喷嘴(5011)都朝向垂直于旋转喷头(501)直径的方向。

3.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述进气格栅(13)位于机体(1)靠下位置，并且位于内部水池(3)上方。

4.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述冷却管固定组件(8)中的四列固定环(801)对应套在螺旋式冷却盘管(2)外，并且每列的固定环(801)通过连接体(802)首位固定连接，所述四个连接体(802)上下端分别设有支架(803)，所述支架(803)另一端对应固定连接在机体(1)内壁。

5.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述收水器(11)选用BO型收水器。

6.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述S波填料(10)选用陶瓷材料制作，或采用成本较低的PVC材料。

7.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述喷头(701)和旋转喷头(501)整体位置偏低于螺旋式冷却盘管(2)。

8.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述水池(3)中的冷却剂为水。

9.根据权利要求1所述的一种闭式冷却塔，其特征在于，所述螺旋式冷却盘管(2)为导热性高的金属材料制作。