CN111220000A - 一种水矢量悬浮雾化冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冷却设备技术领域，公开了一种水矢量悬浮雾化冷却塔，包括塔体、雾化机构、进水管以及用于盛水的收水箱；雾化机构以及收水箱均位于塔体内部，雾化机构包括中轴、壳体、以及喷洒结构；中轴内部具有供水流通过的通道，中轴外壁上设置有与通道相连通的进水口以及多个与通道相连通的出水口；进水管的一端与进水口相连通，进水口的另一端与收水箱相连通，进水管还连接有水泵，水泵用于将收水箱中的水输送至通道内。本申请提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔，由于雾化机构中的多个出水口呈阵列且环绕分布在中轴的表面，使得水流在从不同的喷洒结构喷出后，能够沿着四周扩散，并被充分雾化，这大大增强了该冷却塔的冷却能力和冷却速度。

Description

一种水矢量悬浮雾化冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却设备技术领域，尤其涉及一种水矢量悬浮雾化冷却塔。

背景技术

在制冷工程、暖通空调、工业热交换等设备中通过热交换而升温的热水，需经过冷却后循环再利用。目前这种冷却设备被称为冷却塔或者凉水塔，通过循环水与空气的热交换实现热水冷却的目的。

目前，雾化冷却塔采用喷雾通风雾化冷凝冷却塔，利用液力驱动，将热水向外雾化喷射，与周围的空气接触以进行热交换，从而加速冷却，经冷却的水落下以供重复使用。现有技术中，由于雾化冷却塔中内部结构布局的局限性，导致雾化机构喷出的雾气流量较小，同时雾化的水珠微粒较大，冷热交互体积小，导致雾化冷却速度慢，容易造成温降不良，无法用于高能耗，大流量的水循环冷却工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水矢量悬浮雾化冷却塔，旨在解决现有技术中，水矢量悬浮雾化冷却塔的雾气流量小，冷却速度慢的问题。

本发明是这样实现的，一种水矢量悬浮雾化冷却塔，包括塔体、雾化机构、进水管以及用于盛水的收水箱；所述雾化机构以及所述收水箱均位于所述塔体内部，所述雾化机构包括中轴、壳体、以及喷洒结构；所述中轴内部具有供水流通过的通道，所述中轴外壁上设置有与所述通道相连通的进水口以及多个与所述通道相连通的出水口；所述进水管的一端与所述进水口相连通，所述进水口的另一端与所述收水箱相连通，所述进水管还连接有水泵，所述水泵用于将所述收水箱中的水输送至所述通道内；多个所述出水口呈阵列且环绕布置在所述中轴表面，所述出水口固定设置有导向片；所述壳体可旋转式套设在所述中轴上，所述壳体上设置有多个与所述出水口位置相对的导流口以及多根导流管，所述导向片用于将所述出水口喷出的水流引流至所述导流口中，所述导流管的一端与所述导流口相连通，所述导流管的另一端与所述喷洒结构的一端相连通，所述喷洒结构用于供水流喷出；当所述雾化机构喷出的水在空气中冷却后，落入所述收水箱中。

进一步地，还包括淋水板；所述淋水板位于所述塔体的中部，所述收水箱位于所述淋水板的下方，所述塔体内部分为雾化区以及回流区，所述雾化区位于所述淋水板与所述塔体顶部之间，所述回流区位于所述淋水板与所述收水箱之间；所述淋水板上开设有多个通孔以及至少一个安装孔，所述雾化机构位于所述安装孔内。

进一步地，所述回流区间隔布置有填料层，所述填料层为网格板(冷热交互介质)。

进一步地，所述回流区的所述塔体侧壁上设置有百叶窗。

进一步地，还包括冷凝层；所述冷凝层位于所述塔体顶部。

进一步地，所述冷凝层包括多块冷凝板，多块所述冷凝板沿竖直方向相对且间隔布置，多块所述冷凝板呈“S”型或“W”型。

进一步地，所述导向片与所述出水口的出水平面之间的夹角在5°-90°之间，且所有的所述导向片与所述出水口的出水平面之间的夹角相等。

进一步地，所述壳体内部具有圆弧状的内壁。

进一步地，所述喷洒结构包括喷管以及喷头，所述喷管的一端与所述导流管的一端相连通，所述喷管的另一端与所述喷头相连通。

进一步地，所述雾化机构还包括多片风叶；多片所述风叶环绕且间隔分布在所述壳体周围，多片所述风叶的一端分别与所述壳体固定连接。

与现有技术相比，本发明主要有以下有益效果：

上述提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔，工作过程中，当水泵将收水箱中的水通过进水管输送至雾化机构中的中轴内部后，水流将在水泵的压力下，从中轴上的各个出水口中喷出，形成冲击水柱，并打在壳体的内壁上，从而推动壳体绕着中轴旋转，壳体旋转的过程中，水流再不断地经导流口流入导流管中，最后从喷洒结构中喷出，从而在塔体内部形成从雾化机构向四周喷出的水雾，水雾再与塔体内部空气充分接触后实现热交换，从而实现冷却降温的目的。同时，由于雾化机构中的多个出水口呈阵列且环绕分布在中轴的表面，从而增加了冲击水柱的流量，增大了冲击水柱对壳体的旋转推力，并使得水流在从不同的喷洒结构喷出后，能够沿着四周扩散，并被充分雾化，这大大增强了该冷却塔的冷却能力和冷却速度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔的内部结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔中雾化机构的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔中雾化机构的结构分解示意图；

图5是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔中中轴的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔中壳体的结构分解示意图；

图7是本发明实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔中冷凝板的结构示意图。

附图标记：1-塔体，2-雾化机构，3-进水管，4-收水箱，5-淋水板，6-填料层，7-冷凝层，11-百叶窗，21-中轴，22-壳体，23-喷洒结构，24-风叶，41-排污管，51-通孔，52-安装孔，71-冷凝板，211-出水口，212-导向片，221-导流口，222-导流管，231-喷管，232-喷头，711-导流槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

图1示出了本发明提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔的结构示意图，同时参阅图2-4，本实施例提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔，包括塔体1、雾化机构2、进水管3以及用于盛水的收水箱4；雾化机构2以及收水箱4均位于塔体1内部，雾化机构2包括中轴21、壳体22、以及喷洒结构23；中轴21内部具有供水流通过的通道，中轴21外壁上设置有与通道相连通的进水口以及多个与通道相连通的出水口211；进水管3的一端与进水口相连通，进水口的另一端与收水箱4相连通，进水管3还连接有水泵，水泵用于将收水箱4中的水输送至通道内；多个出水口211呈阵列且环绕布置在中轴21表面，出水口211固定设置有导向片212；壳体22可旋转式套设在中轴21上，壳体22上设置有多个与出水口211位置相对的导流口221以及多根导流管222，导向片212用于将出水口211喷出的水流引流至导流口221中，导流管222的一端与导流口221相连通，导流管222的另一端与喷洒结构23的一端相连通，喷洒结构23用于供水流喷出；当雾化机构2喷出的水在空气中冷却后，落入收水箱4中。

上述提供的一种水矢量悬浮雾化冷却塔，工作过程中，当水泵将收水箱4中的水通过进水管3输送至雾化机构2中的中轴21内部后，水流将在水泵的压力下，从中轴21上的各个出水口211中喷出，形成冲击水柱，并打在壳体22的内壁上，从而推动壳体22绕着中轴21旋转，壳体22旋转的过程中，水流再不断地经导流口221流入导流管222中，最后从喷洒结构23中喷出，从而在塔体1内部形成从雾化机构2向四周喷出的水雾，水雾再与塔体1内部空气充分接触后实现热交换，从而实现冷却降温的目的。同时，由于雾化机构2中的多个出水口211呈阵列且环绕分布在中轴21的表面，从而增加了冲击水柱的流量，增大了冲击水柱对壳体22的旋转推力，并使得水流在从不同的喷洒结构23喷出后，能够沿着四周扩散，并被充分雾化，这大大增强了该冷却塔的冷却能力和冷却速度。

在一些实施例中，收水箱4上还连接有外部管道以及排污管41。其中，外部管道能够将待冷却的水输送至收水箱4内。优选地，排污管41在收水箱4内的水平高度低于外部管道以及进水管3在收水箱4内的水平高度。

作为本发明的一种实施方式，该水矢量悬浮雾化冷却塔还包括淋水板5；淋水板5位于塔体1的中部，收水箱4位于淋水板5的下方，塔体1内部分为雾化区以及回流区，雾化区位于淋水板5与塔体1顶部之间，回流区位于淋水板5与收水箱4之间；淋水板5上开设有多个通孔51以及至少一个安装孔52，雾化机构2位于安装孔52内。雾化机构2喷出的水雾在进入雾化区后与空气充分接触，并实现热交换，在水雾冷却后，能够凝结在淋水板5上，并从淋水板5上的通孔51落入到回流区，最后在自身重力的作用下回到收水箱4内。

优选地，淋水板5水平固定在塔体1内部，且淋水板5的水平截面面积与塔体1内部的水平截面面积相等。

具体地，回流区间隔布置有填料层6，填料层6为网格板(冷热的交互介质，并按不同的温降要求，设计成不同形状的几何体)。从通孔51内落入到回流区内的凝结水在经过填料层6后，能够进一步冷却；冷凝水在通过网格板时会降低流速，增加流体面积，利用缓流时间和增大横流面与回流区内的空气进行更充分的热交换，从而达到温降的效果。

优选地，回流区的塔体1侧壁上设置有百叶窗11。当水矢量悬浮雾化冷却塔在工作时，打开百叶窗11，能够使得外部空气中的冷风进入到回流区内，从而更进一步地提高填料层6的温降效果。

优选地，塔体1采用镀锌钢材质，当然还可以是不锈钢系列材料、玻璃钢系列材料、木材或其他材料。

作为本发明的一种实施方式，该水矢量悬浮雾化冷却塔还包括冷凝层7；冷凝层7位于塔体1顶部，冷凝层7能够将雾化机构2喷出的水雾冷却凝聚，最终凝结后水滴能够落入收水箱4中。

具体地，冷凝层7包括多块冷凝板71，多块冷凝板71沿竖直方向相对且间隔布置，多块冷凝板71呈“S”型或“W”型。参阅图7，该冷凝板71呈“W”型，优选地，冷凝板71上设置有多条在竖直方向延伸的导流槽711，这使得雾化机构2喷出的水雾在冷凝板71上凝聚后能够沿着导流槽711汇聚，最终落入到收水箱4中。

当然，冷凝板71还可以呈其他形状，本发明对此不作限定。

作为本发明的一种实施方式，相邻两个出水口211之间的间距均相等。水流从均匀间隔分布在中轴21表面的出水口211中喷出，并打在壳体22的内壁上，使得壳体22内壁受到的冲击力更加均匀，以减小水流受到的阻力，从而提高壳体22的旋转速度，增强了雾化机构2的冷却能力。

当然，在另一些实施例中，相邻两个出水口211之间的间距不相等，从出水口211喷出的水流同样能够对周围环境起到很好的降温冷却作用。

作为本发明的一种实施方式，同时参阅图2和图3，导向片212与出水口211的出水平面之间的夹角在5°-90°之间，且所有的导向片212与出水口211的出水平面之间的夹角相等。当水流在外部压力的作用下，经进水管3，从进水口进入中轴21内部的通道内，再从出水口211中喷出，并沿着导向片212的方向，与出水口211的出水平面呈5°-90°的夹角(根据壳体22的旋转的半径大小，调整合适的导向角度)形成冲击水柱，并打在壳体22的内壁上，以形成对壳体22的旋转推动力，同时壳体22在旋转过程中，受到的旋转推动力更加均匀。

优选地，导向片212的形状大小与出水口211的形状大小一致，以使得从出水口211中喷出的冲击水柱能够充分的打在导向片212上，从而改变冲击水柱的喷出方向。

当然，以上并不用于限制本发明，导向片212还可以呈其他形状，同样能够对水流起到很好的引流导向作用。

作为本发明的一种实施方式，同时参阅图2和图4，壳体22部具有圆弧状的内壁。当水流从出水口211喷出，形成冲击水柱，并打在壳体22的内壁上时，圆弧状的内壁能够使得冲击水柱对壳体22具有更大的旋转推动力，从而提高壳体22的转速，使得从壳体22中喷出的水柱能够充分雾化，以细化水珠微粒，加快水矢量悬浮雾化冷却塔的冷却速度，提高水矢量悬浮雾化冷却塔的冷却能力。

作为本发明的一种实施方式，喷洒结构23包括喷管231以及喷头232，喷管231的一端与导流管222的一端相连通，喷管231的另一端与喷头232相连通。喷雾过程中，从导流管222内喷出的水流在喷头232内腔形成的后推力，能够成为推动壳体22转动的源动力，进一步加大了壳体22的旋转动力。

优选地，喷头232具有多个供水流喷出的通孔51，能够使得喷管231中的水流呈雾状喷出，进一步细化喷出的水珠微粒，从而增强了该水矢量悬浮雾化冷却塔的冷却能力。可选地，上述喷头232为花洒头。

作为本发明的一种实施方式，该雾化机构2还包括多片风叶24；多片风叶24环绕且间隔分布在壳体22周围，多片风叶24的一端分别与壳体22固定连接。壳体22在旋转的过程中，能够带动风叶24旋转，从而使得该雾化机构2喷出的雾气能够在周围充分扩散，提高了水矢量悬浮雾化冷却塔的冷却效率；同时产生的离心力使水流离心增压，流体的速度加快，增大了雾化水流的转速，将压力水流的绝大部分流体能量转化为风能，使热交换更加彻底，从而达到循环水的降温目的。

优选地，风叶24片数为至少4片，以提高水矢量悬浮雾化冷却塔的冷热交换能力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，包括塔体、雾化机构、进水管以及用于盛水的收水箱；所述雾化机构以及所述收水箱均位于所述塔体内部，所述雾化机构包括中轴、壳体、以及喷洒结构；所述中轴内部具有供水流通过的通道，所述中轴外壁上设置有与所述通道相连通的进水口以及多个与所述通道相连通的出水口；所述进水管的一端与所述进水口相连通，所述进水口的另一端与所述收水箱相连通，所述进水管还连接有水泵，所述水泵用于将所述收水箱中的水输送至所述通道内；多个所述出水口呈阵列且环绕布置在所述中轴表面，所述出水口固定设置有导向片；所述壳体可旋转式套设在所述中轴上，所述壳体上设置有多个与所述出水口位置相对的导流口以及多根导流管，所述导向片用于将所述出水口喷出的水流引流至所述导流口中，所述导流管的一端与所述导流口相连通，所述导流管的另一端与所述喷洒结构的一端相连通，所述喷洒结构用于供水流喷出；当所述雾化机构喷出的水在空气中冷却后，落入所述收水箱中。

2.如权利要求1所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，还包括淋水板；所述淋水板位于所述塔体的中部，所述收水箱位于所述淋水板的下方，所述塔体内部分为雾化区以及回流区，所述雾化区位于所述淋水板与所述塔体顶部之间，所述回流区位于所述淋水板与所述收水箱之间；所述淋水板上开设有多个通孔以及至少一个安装孔，所述雾化机构位于所述安装孔内。

3.如权利要求2所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述回流区间隔布置有填料层，所述填料层为网格板。

4.如权利要求3所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述回流区的所述塔体侧壁上设置有百叶窗。

5.如权利要求1所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，还包括冷凝层；所述冷凝层位于所述塔体顶部。

6.如权利要求5所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述冷凝层包括多块冷凝板，多块所述冷凝板沿竖直方向相对且间隔布置，多块所述冷凝板呈“S”型或“W”型。

7.如权利要求1所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述导向片与所述出水口的出水平面之间的夹角在5°-90°之间，且所有的所述导向片与所述出水口的出水平面之间的夹角相等。

8.如权利要求1所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述壳体内部具有圆弧状的内壁。

9.如权利要求1所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述喷洒结构包括喷管以及喷头，所述喷管的一端与所述导流管的一端相连通，所述喷管的另一端与所述喷头相连通。

10.如权利要求1-9任意一条所述的水矢量悬浮雾化冷却塔，其特征在于，所述雾化机构还包括多片风叶；多片所述风叶环绕且间隔分布在所述壳体周围，多片所述风叶的一端分别与所述壳体固定连接。

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