CN111879145B - 一种方形水冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方形水冷却塔，涉及技术领域，解决了现有技术中存在的冷却水与空气接触时间短、传热传质不充分的技术问题。该装置包括设置在壳体内部的淋水装置以及设置在淋水装置上部的配水系统；淋水装置包括设置的淋水板，淋水板上对称布设的筛孔，淋水装置为多层复叠设置，相邻淋水装置之间间隔设置，配水系统包括淋水管，淋水管位于淋水板最高端的上方。本发明用于工业领域冷却循环水，通过倾斜设置的淋水板进一步提高待冷却水与空气的接触时间及接触面积，间接提高冷却效果。

Description

一种方形水冷却塔

技术领域

本发明涉及工业冷却水、中央空调等循环水冷却技术领域，尤其是涉及一种方形水冷却塔。

背景技术

方形水冷却塔是工业领域重要的换热设备，其结构特点和流动传热特性对整个装置系统的性能指标有重大影响。方形水冷却塔广泛应用于中央空调、石油化工、电力、冶金等行业，其主要作用是通过传热传质方式冷却循环水，使循环水的温度降低，接近于当地空气的湿球温度。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：目前工业冷却水、中央空调等领域使用的方形水冷却塔的淋水填料表面呈竖直或倾斜状，冷却水借助自身重力的作用沿填料表面自上而下分散流动，同时达到与空气传热传质的目的。水流在填料表面的流动速度较快，空气从填料的空隙流动，冷却水与空气的接触时间和接触面积有限。

针对上述技术问题就需要设计一种强化水冷却效果的水冷却塔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方形水冷却塔，解决了现有技术中存在的冷却水与空气接触时间短、传热传质不充分的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的方形水冷却塔，包括设置在壳体内部的淋水装置以及设置在所述壳体上的配水系统；

其中所述淋水装置包括倾斜设置的淋水板，所述淋水板上均匀布设筛孔；

所述淋水板为两个对称倾斜设置，呈“V”字形，两个所述淋水板的底部为过度圆弧连接；

所述淋水装置为多层复叠设置，相邻所述淋水装置之间间隔设置；

所述淋水板上设置沟槽，所述沟槽沿所述淋水板的长度方向通长开设，所述筛孔设置在所述沟槽两侧；

所述配水系统包括淋水管，所述淋水管位于所述淋水板最高端的上方。

优选地，所述沟槽为多个且在所述淋水板宽度方向上均匀设置。

优选地，所述筛孔在所述淋水板的宽度方向上成排设置，每一排所述筛孔均为多个，成排的所述筛孔与所述沟槽之间间隔设置。

优选地，所述筛孔在所述淋水板的宽度方向上成排设置，每一排所述筛孔均为多个，成排的所述筛孔与所述沟槽之间间隔设置。

优选地，所述淋水装置一体成型。

优选地，相邻两个所述淋水装置上的筛孔上下错位设置。

优选地，所述筛孔为圆形孔，所述筛孔在所述淋水板上呈正三角形分布或者正方形分布。

优选地，所述配水系统还包括水泵以及上水管，所述上水管与所述淋水管连通，所述水泵与所述上水管连接。

优选地，所述淋水管为笛形管，所述笛形管的开口竖直向上，

优选地，所述淋水管倾斜设置，所述淋水管连接所述上水管的一端的高度高于远离所述上水管的一端的高度。

优选地，还包括风机以及设置在所述壳体侧壁上的百叶窗，所述风机位于所述壳体的顶部，所述百叶窗设置在所述淋水装置与壳体连接位置的下方。

本发明提供的技术方案中，包括设置在壳体内部的淋水装置以及设置在壳体上的配水系统，其中淋水装置包括倾斜设置的淋水板，使循环水在淋水板上可以倾斜流行，从而提高循环水与淋水装置的接触时间，间接提高了循环水与空气的接触时间，循环水在淋水板上流动通过淋水板的筛孔流下，在此过程中提高循环水与空气的接触面积，间接的提高冷却效率，最终使循环水冷却效率更高；淋水管设置在淋水板最高端的上方，使循环水能通过淋水管直接落到淋水板的最高端，然后沿着倾斜的淋水板向下流动进行冷却。淋水板可以采用两个且对称倾斜设置呈“V”字形，淋水板的底部连接，此种结构可以两侧同时进行循环水的冷却减小占用面积，提高冷却效率；

淋水板上设置沟槽，沟槽沿淋水板的长度方向开设，沟槽位于筛孔的一侧，从淋水板顶端流下的循环水经过上部筛孔漏下一部分，然后向下流动进入沟槽内，先充满沟槽然后溢出流下，此时水流又能重新分配流下，且在此过程增加循环水的滞留时间，从而提高冷却效率。

本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：

淋水装置一体成型，例如通过模压成型，淋水装置便可以对金属板通过冲孔、模压直接成型，降低淋水装置的制作难度；

沟槽为多个且在淋水板的宽度方向上均匀设置，经过一排筛孔后就需要沟槽进行水流的重新分配，最大程度上提高循环水的冷却效率；

相邻上下两个淋水装置上的筛孔上下错位设置，上层从筛孔流下的循环水还可以经过与下层淋水板的接触冷却，充分利用每一层淋水装置冷却，避免直接水流贯穿到底而造成冷却不彻底的问题；

淋水管为笛形管，淋水管倾斜设置，淋水管连接上水管的一端的高度高于远离上水管一端的高度，重力分量与沿程阻力抵消，保证每个配水支管各个孔口的冷却水出流量相等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的方形水冷却塔整体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的淋水装置结构示意图。

图中1-壳体；2-淋水装置；3-配水系统；4-淋水板；5-筛孔；6-淋水管；7-沟槽；8-水泵；9-上水管；10-风机；11-百叶窗。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明的具体实施例提供了一种方形水冷却塔包括设置在壳体1内部的淋水装置2以及设置在壳体1上的配水系统3；配水系统3用于待冷却水的循环，将待冷却水喷淋到淋水装置2上进行冷却，为了能使待冷却水最大程度与空气接触，具体的淋水装置2包括倾斜设置的淋水板4，淋水板4上设置筛孔5，配水系统3包括淋水管6，淋水管6位于淋水板4最高端的上方，待冷却水经由淋水管6喷淋到淋水板4上端，然后沿板面向下流动，在流动的过程中从分布在板面上的筛孔5落下，增加待冷却水在板面上流动的时间，间接的增加了与空气的接触时间，且待冷却水在板面上的流动过程以及从筛孔5的下落过程都增加与空气的接触面积，从而增强空气与待冷却水的传热传质，最大限度的降低待冷却水的温度。

还可以将淋水装置2为多个层叠设置，相邻淋水装置2之间间隔设置；上层淋水装置2上的待冷却水经过筛孔5流到下层淋水装置2上滞留一段时间，进一步增加待冷却水与空气的接触时间，最大化降低待冷却水的温度。

如附图1所示本申请提供的方形水冷却塔，还包括风机10以及设置在壳体1侧壁上的百叶窗11，风机10为方形水冷却塔提供空气流动的动力，提高空气的流动效率，可以将风机10设置在壳体1的顶部，百叶窗11设置在淋水装置2与壳体1连接位置的下方，此种情况配合倾斜设置的淋水板4，外部空气进入壳体1内部后从淋水板4的下部通过板体上的筛孔5上升，外部空气穿过多层淋水板4充分与板体以及待冷却水接触完成换热，最后经过上部的风机10将热空气排出。

淋水板4如附图1所示，为两个且相对倾斜设置，呈“V”字形，淋水板4倾斜角度的大小根据水流量以及水流速度确定，如果水流量较大时淋水板4与水平面夹角可以设置大一些；相反，如果水流量较小时淋水板4与水平面夹角可以设置小一些。最理想的情况是待冷却水沿淋水板4流动，待冷却水不断通过淋水板4上的筛孔5滴落到下一层的淋水板4上，到达淋水板4底端时喷淋的待冷却水刚好滴落完。如果水流在淋水板4底端有多余说明筛孔5的间距太大或筛孔5太小，待冷却水滴落的量不够；如果在淋水板4底端有干涸状态，说明筛孔5的间距太小或筛孔5太大，待冷却水滴落的太快。两个淋水板4的底部连接，同时淋水管6在每一层淋水装置2上为对称两个设置，分别在对称的两个淋水板4的最高端处设置，使两侧的淋水板4能同时实现待冷却水的流动与冷却。淋水装置2一体成型，采用金属板冲孔、模压成型。

为了能使待冷却水充分与淋水装置2板面接触，还可以在淋水板4上设置沟槽7，如附图2所示，沟槽7沿淋水板4的长度方向开设，沟槽7位于筛孔5的一侧，待冷却水沿斜面流动过程中在沟槽7的位置重新聚集，达到重新分配待冷却水的目的，增加空气与待冷却水之间的换热时间。凸起压褶的沟槽7使待冷却水沿淋水装置2表面下流的过程中在沟槽7内聚集，布满沟槽7以后会继续向下流动。沟槽7具有延缓水流速度的作用，待冷却水沟槽7具有再次水平方向分配的作用。

其中沟槽7的深度与宽度均可以根据实际情况进行设计。

沟槽7还需要设计为多个，且在淋水板4宽度方向上要均匀布设，对应的还需要筛孔5在淋水板4的宽度方向上成排设置，每一排筛孔5均为多个，成排的筛孔5与沟槽7之间间隔设置，此种结构在待冷却水从淋水板4上由上至下流动时，待冷却水经过最上层筛孔5一部分通过筛孔5流向下层，剩余的继续流动至沟槽7处进行重新分配，当充满沟槽7后再形成整体的水流面继续向下经过第二层筛孔5，依次向下流动，待冷却水充分与空气换热，提高换热效率，最终使待冷却水冷却接近于空气的湿球温度。

值得说明的是，筛孔5可以为圆形筛孔，淋水装置2上的圆形筛孔5可以按照正三角形或正方形均匀排布，也可以按照一定规律沿水流方向增大或减小。即筛孔5的大小、筛孔5的间距和筛孔5的排布方式都可以变化，最终使待冷却水沿淋水装置2分布越均匀越好。

筛孔5自上而下流过待冷却水的同时，空气自下而上穿透筛孔5，但是在工程实际应用过程中由于风机10设置位置是固定的，风机10形成的空气涡流由近至远风力不同，使空气在淋水装置2附近的流动分布不均匀，靠近风机10正下方处的空气流动性强不利于水流下落，造成待冷却水的渗漏肯定会出现分布不均匀的情况。淋水装置2安装时可以通过沿长度方向略有倾斜的方式使一侧水流可以靠向中部位置移动，使水流沿水平方向可以再次重新分布，并且相邻上下层的倾斜方向相反。这样可以消除冷却水与空气分布不均匀的问题，使水流和空气流沿竖直方向尽量一致。

相邻两个淋水装置2上的筛孔5上下错位设置，使上层淋水装置2滴落下的待冷却水能落到淋水板4的板面上，使待冷却水不至于顺利的依次穿过多层淋水装置2不能最大化的完成与空气的换热。

配水系统3还包括水泵8以及上水管9，上水管9与淋水管6连通，水泵8与上水管9连接，如附图1所示其中待冷却水通过水泵8进入上水管9，上水管9内的待冷却水输送至各个淋水管6内部，在淋水装置2的每一层都分出两个淋水管6，完成对本层淋水板4待冷却水的配送。由于上层的待冷却水逐层下落，所以配送水流量沿高度方向自上而下逐渐减小，从而达到理想的冷却效果。淋水管6采用笛形管，开口均匀，圆形孔口的大小根据其间距和冷却水流量确定，出口压头不宜过大，保证最上排支管的冷却水能均匀流出即可。为了保证待冷却水在淋水装置2上分布均匀，笛形管开口垂直向上，有开孔的淋水管6沿待冷却水流动方向略微向下倾斜，倾斜时的重力分量与沿程阻力抵消，保证每个淋水管6各个孔口的冷却水出流量相等

风机10的电机可以采用变频电机，转速、功率均可调，在使用时可以根据水流量进行适应性的调节。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种方形水冷却塔，其特征在于，包括设置在壳体(1)内部的淋水装置(2)以及设置在所述壳体(1)上的配水系统(3)；

其中所述淋水装置(2)包括倾斜设置的淋水板(4)，所述淋水板(4)上均匀布设筛孔(5)；

所述淋水板(4)为两个对称倾斜设置，呈“V”字形，两个所述淋水板(4)的底部为过度圆弧连接；

所述淋水装置(2)为多层复叠设置，相邻所述淋水装置(2)之间间隔设置；

所述淋水板(4)上设置沟槽(7)，所述沟槽(7)沿所述淋水板(4)的长度方向通长开设，所述筛孔(5)设置在所述沟槽(7)两侧；

所述配水系统(3)包括淋水管(6)，所述淋水管(6)位于所述淋水板(4)最高端的上方；

所述沟槽(7)为多个且在所述淋水板(4)宽度方向上均匀设置；

所述筛孔(5)在所述淋水板(4)的宽度方向上成排设置，每一排所述筛孔(5)均为多个，成排的所述筛孔(5)与所述沟槽(7)之间间隔设置；

相邻两个所述淋水装置(2)上的筛孔(5)上下错位设置；

所述淋水管(6)为笛形管，所述笛形管的开口竖直向上；

所述配水系统(3)还包括水泵(8)以及上水管(9)，所述上水管(9)与所述淋水管(6)连通，所述水泵(8)与所述上水管(9)连接；

所述淋水管(6)倾斜设置，所述淋水管(6)连接所述上水管(9)的一端的高度高于远离所述上水管(9)的一端的高度。

2.根据权利要求1所述的方形水冷却塔，其特征在于，所述淋水装置(2)一体成型。

3.根据权利要求1所述的方形水冷却塔，其特征在于，所述筛孔(5)为圆形孔，所述筛孔(5)在所述淋水板(4)上呈正三角形分布或者正方形分布。

4.根据权利要求1所述的方形水冷却塔，其特征在于，还包括风机(10)以及设置在所述壳体(1)侧壁上的百叶窗(11)，所述风机(10)位于所述壳体(1)的顶部，所述百叶窗(11)设置在所述淋水装置(2)与壳体(1)连接位置的下方。

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