CN111964476B - 一种进风可调横流式消雾节水冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，属于冷却塔设备技术领域，包括播水盆及其下方的填料；播水盆上方设有分水件，分水件底面开设有漏水孔；漏水孔通断可调节；播水盆底面设置有播水孔；播水盆按冷却塔的进出风方向被隔断板隔断为至少两个区，分别为冷却区和冷凝区；在冷却区，相邻两播水孔之间通过分隔板分隔开；漏水孔位于冷却区上方区域；填料外侧的进风口位置设置有进风控制帘；进风控制帘包括缠绕设置在卷轴上的多组用于遮挡填料侧边对应进风通道的帘布；卷轴连接旋转驱动机构；每组帘布之间呈间距设置；帘布下垂后的末端共同连接用于定位的底梁。本发明可消除冷却塔在低温环境运行发生的羽雾现象，降低水消耗。

Description

一种进风可调横流式消雾节水冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却塔技术领域，具体为一种进风可调横流式消雾节水冷却塔。

背景技术

冷却塔运行时，进入冷却塔的空气与冷却水在塔内进行热湿交换，冷却水的温度降低，并由于蒸发现象丧失部分水分；空气温度升高并吸收蒸发的水蒸气，达到或接近饱和状态，排出到空气中，在冬季这种表象最明显，冷却塔发生羽雾现象。一方面是大量的水资源排出到空气中，另一方面是羽雾现象对人类生活的干扰，比如附近的环境被烟雾笼罩，周围地面结冰、周围空气的湿度。横流式冷却塔作为一般民用冷却塔，普遍应用于居民社区、医院、酒店、商场等，相对而言它是离人们的生活更近的一类冷却塔，不论在节约水资源还是环境改善方面任何一点点的进步对人们的生活都是很重要的。

近年来，众多的公司或科研单位大力投入到冷却塔节水消雾的研究中，在现有的产品中，要实现节水消雾功能，与普通冷却塔相比而言成本是高昂的，往往达到3倍以上，严重阻碍行业的发展，本发明所采用的技术措施，涉及的产品成本低廉，而节水消雾的效果是优异的。

发明内容

本发明的目的是提供一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，它可消除冷却塔在低温环境运行发生的羽雾现象，降低水消耗，与现有的多种技术方案比较，本发明所采用的技术措施是极为廉价的，在已有产品的基础上进行改造也是比较容易实施的。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，包括播水盆及其下方的填料；所述播水盆上方设有分水件，分水件底面开设有漏水孔；所述漏水孔通断可调节；所述播水盆底面设置有与下方的填料的通道、上方的漏水孔相对应的播水孔；所述播水盆按冷却塔的进出风方向被隔断板隔断为至少两个区，分别为冷却区和冷凝区；在所述冷却区，相邻两播水孔之间通过分隔板分隔开；所述分水件一侧位于播水盆的冷却区，另一侧位于播水盆的冷凝区；所述漏水孔位于冷却区上方区域；

所述填料外侧的进风口位置设置有进风控制帘；所述进风控制帘包括缠绕设置在卷轴上的多组用于遮挡填料侧边对应进风通道的帘布；所述卷轴连接旋转驱动机构；每组帘布之间呈间距设置；所述帘布下垂后的末端共同连接用于定位的底梁。

作为本技术方案的进一步改进，所述分水件内设有分水底板；所述分水底板上开设有用于调节漏水孔通断状态的分水孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述分水底板上同一排的分水孔由第一分水孔和第二分水孔呈间隔分布组成；所述第一分水孔和第二分水孔大小不同。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一分水孔宽度大于漏水孔；所述第二分水孔尺寸与漏水孔相同。

作为本技术方案的进一步改进，所述分水件上同一排的漏水孔由第一漏水孔和第二漏水孔呈间隔分布组成；所述第一漏水孔和第二漏水孔大小不同。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一漏水孔宽度大于第二漏水孔；所述第二漏水孔尺寸与分水孔相同。

作为本技术方案的进一步改进，所述填料之间的通道分为第一通道区和第二通道区；所述第一通道区和第二通道区呈间隔分布；与上方播水孔相对应的填料通道区为第一通道区；所述第一通道区和第二通道区均由至少一层填料通道构成；所述帘布遮挡住第二通道区的进风口；所述帘布之间的间隔缝对应第一通道区的进风口。

作为本技术方案的进一步改进，所述填料上设置有用于保持填料之间间距固定的定位卡。

作为本技术方案的进一步改进，所述漏水孔、分水孔均为长条形。

作为本技术方案的进一步改进，所述分水底板与分水件通过相对位置的调整，可使得漏水孔呈三种通断状态，分别为：

第一种：所有漏水孔与分水孔全部连通；

第二种：所述第一分水孔与对应漏水孔连通，第二分水孔被分水件底面隔断；或所述第一漏水孔与对应分水孔连通，第二漏水孔被分水底板底面隔断；

第三种：所有漏水孔被完全隔断。

作为本技术方案的进一步改进，所述填料上设置有用于保持填料之间间距固定的定位卡。

所述定位卡呈梳状，上面开设有卡槽，所述卡槽的间距与填料内填料片之间的间距一致。通过卡槽卡在每一片填料片上，使每片填料片精准的保持位置，保证每两片填料之间的间隙与播水盆上开设的播水孔对应。

作为本技术方案的进一步改进，所述填料的宽度不小于播水盆的宽度。即在播水盆冷却区、播水盆冷凝区下方均是填料布置的区域，填料处于播水盆冷却区下方的区域为填料冷却区，填料处于播水盆冷凝区下方的区域为填料冷凝区。

作为本技术方案的进一步改进，所述分水件底面开设有至少一排漏水孔，每排分布有至少一个漏水孔。

本发明的有益效果：

1、根据冷却塔运行的环境及需求，在冬季，冷却塔需要按节水消雾运行时，通过分水底板和分水件相对位置的变动对循环水的分流，调整分水底板的位置，使分水件底部的漏水孔是间隔漏水的，同时漏下的水只流入播水盆冷却区对应的位置，此区域播水盆的播水孔也是间隔播水的。设置于下方的填料每两片之间的区域内，间隔1个区域有水流。任何一片填料，在此工况下只在置于播水盆冷却区下方位置的区域有水，在播水盆冷凝区下方任何区域任何一片填料均是无水的。在风机的作用下，外部环境的干冷空气经填料进入塔入，再经风机排出塔外，在气流经过填料的过程中，有水流经的两片填料之间，在播水盆冷却塔区下方区域，干冷空气与水进行湿热交换，该两片填料之间的空气流动至播水冷凝区下方的填料区域时变为饱和湿热空气；而在无水流经过的两片填料之间，外部环境的干冷空气经填料进入塔内，在播水盆冷却区下方区域，干空气与填料另一侧的水以填料片为介质进行热交换，此区域所进行的热交换对本发明所要达到的节水消雾功效是不利的，为消除或降底此区域进行的换热，播水盆冷却区下方区域的填料片加厚或者填料叠加，以阻隔此两片无水填料之间的干冷空气在播水盆冷却区下方区域发生热换。当此干冷空气流经至播水盆冷凝区下方时，以填料片为介质与填料另一侧的温热空气进行热交换，在此过程中，干冷空气温度升高，绝对湿度不变，湿热空气所含的部分水分被冷凝，该湿热空气绝对湿度降底，温度降底。在播水盆冷凝区下方区域进行换热后，气流流出填料，在冷却塔风机下方的区域进行混合，混合后的空气湿度进一步降底，然后排出到外部环境中，在播水盆冷凝区下方位置填料内被冷凝的水滴流入冷却塔底盆被重新利用，如此使冷却塔达到节水消雾的功效。

2、通过下拉底梁，引导帘布将填料进风口间隔遮挡，以减小该进风口的进风量，从而使有水流经过的填料之间风量增大，在消雾工况下尽可能的提高冷却效率，以达到节能的目的。

3、冬季小水量非消雾工况运行时，通过分水底板和分水件相对位置的变动对循环水的分流，调整分水底板的位置，使分水件底部的所有漏水孔均连通的，所有的水漏水孔均匀流至播水盆冷却区，播水盆冷却区的每个播水孔均有水，则其下方的每块填料均有水，如此使播水区塔的喷淋密度增大，降底冷却塔结冰的风险。

4、在冷却塔夏季正常运行工况，通过调整分水底板的位置，使分水件底部的漏水孔全被阻断，冷却塔循环水只能以溢出的方式从分水合两侧分别注入播水盆冷却区，播水盆冷凝区，播水盆下方所有填料均被淋水，此工况即为普通冷却塔的运行工况。

附图说明

图1为本发明整体内部结构图示意图；

图2为本发明中分水件及分水底板播水盆填料之间的结构关系图；

图3为本发明的立体图；

图4为图3中局部A放大结构图；

图5为分水件结构示意图；

图6为分水件上局部B放大后的结构示意图；

图7为分水底板结构示意图；

图8为分水底板上局部C放大结构示意图；

图9为分水件上的漏水孔间隔阻断示意图；

图10为分水件上的漏水孔无阻断示意图；

图11为分水件上的漏水孔全部阻断示意图；

图12为播水盆结构示意图；

图13为定位卡结构示意图；

图14为本发明冷却塔中的湿度与温度的焓湿图；

图15为本发明中进风控制帘的安装结构示意图；

图16为进风控制帘的结构示意图；

图17为进风控制帘的侧面结构示意图；

图18为进风控制帘中底梁与滑轨的连接关系图。

图中：3、集水盆；4、风机；5、进水法兰；7、填料；8、播水盆；21、分水件；22、分水底板；23、隔断板；211、漏水孔；212、第一漏水孔；213、第二漏水孔；221、分水孔；222、第一分水孔；223、第二分水孔；45、播水孔；46、分割板；51、冷却区；52、冷凝区；61、卷轴；62、分隔片；63、帘布；64、底梁；65、定位件；66、滑轮；67、滑轨；68、定位孔；69、槽轮；70、导杆；71、吊绳；72、配重块；73、间隔缝。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

请参阅图1至图14，在一种具体的实施方式中，一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，包括播水盆及其下方的填料；所述播水盆8上方设有分水件21，分水件21底面开设有漏水孔211；所述漏水孔211通断可调节；所述播水盆8底面设置有与下方的填料7的通道、上方的漏水孔211相对应的播水孔45；所述播水盆8按冷却塔的进出风方向被隔断板23隔断为至少两个区，分别为冷却区51和冷凝区52；在所述冷却区51，相邻两播水孔45之间通过分隔板46分隔开；所述分水件21一侧位于播水盆8的冷却区51，另一侧位于播水盆8的冷凝区52；所述漏水孔211位于冷却区51上方区域；

如图15-18所示，所述填料7外侧的进风口位置设置有进风控制帘；所述进风控制帘包括缠绕设置在卷轴61上的多组用于遮挡填料7侧边对应进风通道的帘布63；所述卷轴61连接旋转驱动机构；每组帘布63之间呈间距设置；所述帘布63下垂后的末端共同连接用于定位的底梁64。

通过下拉底梁，引导帘布63将填料进风口间隔遮挡，以减小该进风口的进风量，从而使有水流经过的填料之间风量增大，在消雾工况下尽可能的提高冷却效率，以达到节能的目的。

如图2、4所示，作为本发明优选的实施例，所述分水件21内设有分水底板22；所述分水底板22上开设有用于调节漏水孔211通断状态的分水孔221。通过调节分水底板22在分水件21上的移动位置，可以实现漏水孔211的通断调节，其中通断状态为三种，分别为漏水孔211全通状态、漏水孔211呈间隔打开状态，漏水孔211全关闭状态。

如图5-6所示，作为本发明优选的实施例，当分水件上的漏水孔211尺寸大小全部相同时，所述分水底板22上同一排的分水孔221由第一分水孔222和第二分水孔223呈间隔分布组成；所述第一分水孔222和第二分水孔223大小不同。

作为本技术方案的进一步改进，所述第一分水孔222宽度大于漏水孔211；所述第二分水孔223尺寸与漏水孔211相同。

上述实施例中，通过移动分水底板22在分水件内的位置，可以使得漏水孔出现三种通断状态：第一分水孔222和第二分水孔223与漏水孔211全部连通；第一分水孔222与每间隔开一个的漏水孔211连通；漏水孔211全部阻断。

如图7-8所示，作为本发明优选的实施例，当分水底板上的分水孔大小全部相同或时，所述分水件21上同一排的漏水孔211由第一漏水孔212和第二漏水孔213呈间隔分布组成；所述第一漏水孔212和第二漏水孔213大小不同。

作为本发明优选的实施例，所述第一漏水孔212宽度大于第二漏水孔213；所述第二漏水孔213尺寸与分水孔221相同。

如图9-11所示，作为本发明优选的实施例，所述填料7之间的通道分为第一通道区和第二通道区；所述第一通道区和第二通道区呈间隔分布；与上方播水孔45相对应的填料通道区为第一通道区；所述第一通道区和第二通道区均由至少一层填料通道构成；所述帘布63遮挡住第二通道区的进风口；所述帘布63之间的间隔缝73对应第一通道区的进风口。

其中第一通道区也可以称为喷淋水通道区，第二通道区也可以称为无喷淋水通道区；通过分水件和分水底板以及播水盆的结构设计，使得喷淋水在填料中形成呈间隔的分区流动。

当底梁下降时，帘布63将填料的第二通道区的进风口遮挡住，遮挡量可以根据底梁的下降位置来确定，通过帘布63以减小该进风口的进风量，从而使有水流经过的填料之间风量增大，在消雾工况下尽可能的提高冷却效率，以达到节能的目的。

如图13所示，作为本发明优选的实施例，所述填料7上设置有用于保持填料7之间间距固定的定位卡24。

所述定位卡24为长条形板状，板上均匀开设有卡槽，形成梳齿状，卡槽的间距与填料7内填料片之间的间距一致。通过卡槽卡在每一片填料片上，使每片填料片精准的保持位置，保证每两片填料片之间的间隙与播水盆8上开设的播水孔45对应。

作为本发明优选的实施例，所述漏水孔211、分水孔221均为长条形。长条形的孔有利于水的分散成水膜形式排除，提高热交换效果。长条形可以是矩形孔也可以是腰型孔。

如图9-11所示，作为本发明优选的实施例，所述分水底板22与分水件21通过相对位置的调整，可使得漏水孔211呈三种通断状态，分别为：

如图10所示，第一种：所有漏水孔211与分水孔221全部连通；

如图9所示，第二种：所述第一分水孔222与对应漏水孔211连通，第二分水孔223被分水件21底面隔断；或所述第一漏水孔212与对应分水孔221连通，第二漏水孔213被分水底板22底面隔断；

如图11所示，第三种：所有漏水孔211被完全隔断。

作为本发明优选的实施例，所述填料7的宽度不小于播水盆8的宽度。即在播水盆冷却区51、播水盆冷凝区52下方均是填料布置的区域，填料7处于播水盆冷却区51下方的区域为填料冷却区，填料7处于播水盆冷凝区52下方的区域为填料冷凝区。

作为本发明优选的实施例，所述分水件21底面开设有至少一排漏水孔211，每排分布有至少一个漏水孔211。

一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，它包括冷却塔项端的风筒，底部的集水盆，塔体两侧设置有填料，在填料上方设置有播水盆，在播水盆上方设计有进水件，在进水件下方的播水盆内设有分水件，分水件断面呈U型，底部开设有漏水孔，在分水件内设有分水底板，分水底板上开设有分水孔，板循环水经进水件流入分水件后，通过分水底板和分水件相对位置的变动对循环水进行分流。

播水盆按冷却塔进出风方向，被隔断板分隔为2个区，分别为水盆冷却区、播水盆冷凝区，在播水盆冷却区的每排播水孔两侧均设有分隔板，使播水盆冷却区的每排播水孔分隔开。在播水盆冷却区的播水孔两侧均设有分隔板，使该区域的播水孔每排均被隔离开。

在播水盆下方的填料顶部设有填料定位卡，填料定位卡上的卡槽精准对每片填料进定位，使每两片填料之间对应其上方的播水孔。

如图15-18所示，作为本发明优选的实施例，所述进风控制帘两侧设置有滑轨67，所述底梁64两端滑动设置在滑轨67内。滑轨67设置在冷却塔塔体上，底梁64两端设置有滑轮66，滑轮66设置在滑轨67内。

作为本发明优选的实施例，所述进风控制帘的旋转驱动机构包括设置在卷轴61上的槽轮69，槽轮69内缠绕有吊绳71，吊绳71下端设置有配重块72，利用配重块72的重力来实现卷轴的旋转驱动，控制帘布63的自动收拢；所述吊绳71的缠绕方向与帘布63的缠绕方向相反；所述底梁64两端设置有定位件65；所述滑轨外壁上设置有用于固定定位件65的定位孔68。

作为本发明优选的实施例，所述定位件65为挂钩。

向下拉动底梁64，帘布63会带动卷轴61旋转，从而带动吊绳71上升，使得配重块72上升，底梁64下降到预定位置后，将底梁64两侧的挂钩挂在滑轨67上的定位孔68内，实现底梁64的定位。当将挂钩从定位孔68内取出时，在配重块72的重力作用下，带动卷轴61反向旋转，会将帘布63收拢，同时底梁也跟着上升。

为了提高帘布对填料进风口的遮挡效果，作为本发明优选的实施例，所述进风控制帘上设置有用于压住帘布的导杆。

为了使得帘布在卷轴上的缠绕位置一致，作为本发明优选的实施例，所述导杆上设置有分隔片；每组帘布位于两分隔片之间

作为本发明优选的实施例，所述卷轴上设置有分隔片；每组帘布设置在两分隔片之间。

如图14所示，83为外界干冷空气状态,84为外界干冷空气通过填料后的状态，93为外界干冷空气通过有水流通的填料后的状态，在图示上可看到它是100%的饱和状态，94是93在通过填料冷凝区后，由于饱和气流被冷却，含湿量减小，部分水蒸汽被冷凝，在无水流通的填料片之间，干冷空气在通过的过程中，未与水或其它气流直接接触，而是以填料为介质被另一侧的循环水和湿热空气加热，其湿度保持不变。

94状态的气流和84状态的气流在通过填料后在冷却塔内混合为一体气流101，在焓湿图上以直线111将气流83与气流101相连接，如连接直线111与100%饱和曲线有相交，那么气流101在离开冷却塔后，与外界干冷空气混合会发生冷凝现象，即会产生羽雾。所以本发明的实施，是以101气流在冷却塔风机的作用下离开冷却塔后与外界干冷空气混合是不发生冷凝现象为目的的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，包括播水盆（8）及其下方的填料（7）；其特征在于，

所述播水盆（8）上方设有分水件（21），分水件（21）底面开设有漏水孔（211）；所述漏水孔（211）通断可调节；所述播水盆（8）底面设置有与下方的填料（7）的通道、上方的漏水孔（211）相对应的播水孔（45）；所述播水盆（8）按冷却塔的进出风方向被隔断板（23）隔断为至少两个区，分别为冷却区（51）和冷凝区（52）；在所述冷却区（51），相邻两播水孔（45）之间通过分隔板（46）分隔开；所述分水件（21）一侧位于播水盆（8）的冷却区（51），另一侧位于播水盆（8）的冷凝区（52）；所述漏水孔（211）位于冷却区（51）上方区域；

所述填料（7）外侧的进风口位置设置有进风控制帘；所述进风控制帘包括缠绕设置在卷轴（61）上的多组用于遮挡填料（7）侧边对应进风通道的帘布（63）；所述卷轴（61）连接旋转驱动机构；每组帘布（63）之间呈间距设置；所述帘布（63）下垂后的末端共同连接用于定位的底梁（64）；

所述分水件（21）内设有分水底板（22）；所述分水底板（22）上开设有用于调节漏水孔（211）通断状态的分水孔（221）；

所述填料（7）之间的通道分为第一通道区和第二通道区；所述第一通道区和第二通道区呈间隔分布；与上方播水孔（45）相对应的填料通道区为第一通道区；所述第一通道区和第二通道区均由至少一层填料通道构成；所述帘布（63）遮挡住第二通道区的进风口；所述帘布（63）之间的间隔缝（73）对应第一通道区的进风口。

2.根据权利要求1所述的一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，其特征在于，所述漏水孔（211）、分水孔（221）均为长条形。

3.根据权利要求1或2所述的一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，其特征在于，所述分水底板（22）与分水件（21）通过相对位置的调整，可使得漏水孔（211）呈三种通断状态，分别为：

第一种：所有漏水孔（211）与分水孔（221）全部连通；

第二种：所述分水底板（22）上同一排的分水孔（221）由第一分水孔（222）和第二分水孔（223）呈间隔分布组成；所述第一分水孔（222）和第二分水孔（223）大小不同；所述第一分水孔（222）宽度大于漏水孔（211）；所述第二分水孔（223）尺寸与漏水孔（211）相同；所述第一分水孔（222）与对应漏水孔（211）连通，第二分水孔（223）被分水件（21）底面隔断；

或所述分水件（21）上同一排的漏水孔（211）由第一漏水孔（212）和第二漏水孔（213）呈间隔分布组成；所述第一漏水孔（212）和第二漏水孔（213）大小不同；所述第一漏水孔（212）宽度大于第二漏水孔（213）；所述第二漏水孔（213）尺寸与分水孔（221）相同；所述第一漏水孔（212）与对应分水孔（221）连通，第二漏水孔（213）被分水底板（22）底面隔断；

第三种：所有漏水孔（211）被完全隔断。

4.根据权利要求1所述的一种进风可调横流式消雾节水冷却塔，其特征在于，所述填料（7）上设置有用于保持填料（7）之间间距固定的定位卡（24）。

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