CN112254549A - 开闭式消雾冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了开闭式消雾冷却塔，包括塔体，顶部设置有风筒，下部设有百叶窗；塔体的内部从顶部到底部依次设置有消雾模块、收水器、喷淋机构、冷却区及水箱；冷却区包括间隔排列的开式冷却区、闭式冷却区；开式冷却区内设置有冷却塔PVC填料；闭式冷却区内设置有冷却器。冷却器，一端设有进液口，另一端设有出液口；出液口通过管道与水箱连通；进液口与喷淋机构连通。喷淋机构包括第一喷淋管、第二喷淋管；第一喷淋管通过循环水泵与水箱连通，第一喷淋管设置有若干第一喷淋头；第二喷淋管设置于第一喷淋管的下方，第二喷淋管两端与第一喷淋管相连通，且两端设有第一开关阀。本发明能够减少工业冷却水的蒸发损失。

Description

开闭式消雾冷却塔

技术领域

本发明属于冷却塔技术领域，具体地说，涉及开闭式消雾冷却塔。

背景技术

传统机械通风冷却塔在运行过程中，冷空气在冷却塔内部与水换热后生成了饱和的湿热空气，湿热空气与冷空气混合后，冷却、凝缩形成含有许多微小液粒群的雾团，造成了蒸发损失。

同时，由于机械通风冷却塔高度较低，雾团飘散还影响了周边居民区及交通道路的可见度，冷却塔周围路面湿滑，影响工作人员的正常巡检。

目前，市场上的消雾冷却塔有两种：一种是通过翅片管或金属板片与外界干空气换热将系统循环水进行预冷，系统循环水温度降低（系统水到喷淋蒸发时热负荷减少，相当于节水），干空冷温度升高；系统水再进入喷淋系统喷淋到填料表面蒸发，空气逐渐达到饱和状态与与加热干空冷器混合，降低空气和饱和度通过风筒排放到大气，达到消雾节水目的。

这种消雾冷却塔投资高、翅片容易脏堵、系统水扬程高导致水泵能耗高（消雾模块位于喷淋上方）、风筒风量需要加大20%~40%（电机能耗提高20%~40%）。

另一种是用消雾模块通过外界干空气给系统水喷淋到填料表面产生的湿空气冷凝，干空冷温度升高，被加热干空气与温度降低的湿空气混合，降低湿空气的饱和度，达到节水消雾目的。

这种消雾冷却塔消雾模块下方需要设置进风口，设备高度高（土建成本高），因为需要另外设置空气进风口，风筒风量需要加大20%~40%，电机能耗提高20%~40%；夏季大部分时间进风口处百叶窗处于关闭状态，外界的干空气只能从设备底部百叶窗进入，通过填料、收水器、最后通消雾模块通过风筒排入大气，这个过程阻力大幅度升高，风筒风量减少，冷却塔冷却效率大大降低。

这两种形式都是通过增加风筒的能耗加大冷空气循环量，降低系统水的蒸发量。

冬季，风筒全部关闭，循环水的温度还会降的很低，特别在新疆内蒙地区，导致冷却塔填料底部挂冰严重，导致循环水温度过低原因是冬季干湿球温度低，开式塔填料面积大，只要流经填料的空气不饱和，循环水会一直蒸发，循环水温度就算降到工艺水要求的温度，还会一直降低，这就导致设备产生不必要的蒸发损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上不足，提供开闭式消雾冷却塔，克服了现有技术存在的缺陷，能够减少工业冷却水的蒸发损失、降低工业循环水系统的水耗，同时节约电能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

开闭式消雾冷却塔，包括

塔体，顶部设置有风筒，下部设有百叶窗；塔体的内部从顶部到底部依次设置有消雾模块、收水器、喷淋机构、冷却区及水箱；

冷却区包括间隔排列的开式冷却区、闭式冷却区。

优选的，

开式冷却区内设置有冷却塔PVC填料；闭式冷却区内设置有冷却器。

优选的，

冷却器，一端设有进液口，另一端设有出液口；出液口通过管道与水箱连通；进液口与喷淋机构连通。

优选的，

喷淋机构包括第一喷淋管、第二喷淋管；第一喷淋管通过循环水泵与水箱连通，第一喷淋管设置有若干第一喷淋头；

第二喷淋管设置于第一喷淋管的下方，第二喷淋管两端与第一喷淋管相连通，且两端设有第一开关阀；

在第二喷淋管上设置有若干第二喷淋头；

第一喷淋管通过管道与进液口相连通，且管道上设有第二开关阀。

优选的，

还包括隔板，隔板将开式冷却区、闭式冷却区间隔开，隔板一直向上延伸至消雾模块的下端并与消雾模块连接。

优选的，

消雾模块包括若干换热板片，换热板片设有凸起以及与凸起相配合的凹槽；

换热板片间隔成交叉换热的气体流通通道，第一通道、第二通道，第一通道、第二通道互不串气且相互垂直。

优选的，

换热板片为不锈钢材质做成的换热板片。

优选的，

冷却器，包括若干并列排布的换热管，换热管的一端设有第一集水箱，另一端设有第二集水箱；进液口设置于第一集水箱上，出液口设置于第二集水箱上。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

1、风筒能耗比普通的消雾冷却塔低20%~40%，全年平均节水率比普通的冷却塔提高30%~40%；

2、不需要另设干空气进口，适用于新建塔和改造塔；

3、可以设置3种运行状态，分别为夏季、春秋、冬季3种运行状态，最大限度的节省水资源。

附图说明

附图1是本发明中开闭式消雾冷却塔的结构示意图；

附图2是附图1中C处局部放大结构示意图；

附图3本发明中冷却器的结构示意图；

附图4图1中A-A处的截面的结构示意图；

附图5是图1中B-B处的截面的结构示意图。

图中，

1-塔体，2-消雾模块，3-隔板，4-收水器，5-第一喷淋管，6-第二喷淋管，7-开式冷却区，8-闭式冷却区，9-冷却器，10-水箱，12-风筒，13-百叶窗，91-换热管排，92-第一集水箱，93-第二集水箱，94-进液口，95-出液口，96-换热管，51-第一喷淋头，61-第二喷淋头，14-第一开关阀，15-第二开关阀，23-换热板片，231-凹槽，232-凸起，21-第一通道，22-第二通道。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员应理解，以下不构成对本发明保护范围的限制。

实施例，如图1-5所示，开闭式消雾冷却塔，包括塔体1，塔体1的顶部设置有风筒12，塔体1的下部设有百叶窗9，

风筒12采用动能回收型风筒，采用的风机为引风式。

塔体1的内部从顶部到底部依次设置有消雾模块2、收水器4、喷淋机构、冷却区及水箱10。

消雾模块2位于风筒12的下方，包括若干换热板片23，换热板片23设有凸起232、与凸起232相配合的凹槽231；不同的换热板片23之间通过凸起232、凹槽231组装在一起。换热板片23间隔成交叉换热的气体流通通道，第一通道21、第二通道22，第一通道21、第二通道22互不串气且相互垂直。

换热板片23的材质为不锈钢、导热塑料等。

冷却区，通过隔板3将冷却区分成若干个开式冷却区7、闭式冷却区8，开式冷却区7与闭式冷却区8间隔排列；隔板3将开式冷却区7、闭式冷却区8间隔开，隔板3一直向上延伸至消雾模块2的下端并与消雾模块2连接。

开式冷却区7内设置有冷却塔PVC填料。

闭式冷却区8内设置有冷却器9；冷却器9包括换热管排91，换热管排91包括若干并列排布的换热管96，换热管96为表面光滑的管或高效波节管；换热管排91的一端设有第一集水箱92，另一端设有第二集水箱93；

第一集水箱92设有进液口94，第二集水箱93设有出液口95；出液口95通过管道与水箱10连通。

喷淋机构，包括第一喷淋管5、第二喷淋管6，第一喷淋管5通过循环水泵与水箱10连通，第一喷淋管5设置有若干第一喷淋头51，第一喷淋头51设置在开式冷却区7的上方。

第二喷淋管6设置于第一喷淋管5的下方，第二喷淋管6的两端通过管道与第一喷淋管5相连通，且两端各设有第一开关阀14。

第二喷淋管6的管径小于第一喷淋管5的管径；

第二喷淋管6上设有若干第二喷淋头61，第二喷淋头61设置在闭式冷却区8的上方。关闭第一开关阀14，第二喷淋头61不喷水。系统水通过第二喷淋头61均匀喷洒到冷却器9的换热管排91的表面，蒸发带走系统水的热量。

系统水通过第一喷淋头51均匀喷洒到开式冷却区7，喷淋水喷淋到开式冷却区7的表面，蒸发带走系统水的热量。

第一喷淋管5与进液口94通过管道连通，管道上设有第二开关阀15；喷淋水喷淋到填料表面蒸发带走系统水热量。

收水器4位于消雾模块2的下方，防止大的液滴通过风筒12抽出塔外。百叶窗13为空气进口，空气从下往上流动，通过风筒12的出风口排出。水箱10位于设备底部，水箱10连接喷淋泵，大部分水经过开式冷却区7后落回到水箱10中，重复循环。

工作原理：

夏季运行，水泵将喷淋水送入第一喷淋管5和第二喷淋管6，通过第一喷淋管5上的第一喷淋头51均匀喷洒到开式冷却区7，第二喷淋管6上第二喷淋头61将喷淋水喷洒到冷却器9的表面，汽化蒸发带走系统水的热量，外界干空气通过顶部的风筒12经过填料和冷却器9的外表面水膜后，空气逐渐达到饱和状态，经过收水器4除去饱和的湿空气中夹带的水滴后，在开式冷却区7形成的饱和空气与在闭式冷却区8形成的饱和空气分别通过各自的通道进入消雾模块2（开式冷却区7和闭式冷却区通过中间隔板隔开），在消雾模块2进行间壁式换热，未被冷凝的饱和空气通过风筒12排放到大气中，大部分喷淋水向下回落到水箱10内，由循环水泵加压后循环使用。

春秋季节运行，第一开关阀14，关闭第二喷淋头61。水泵将系统水一部分送入第一喷淋管5，通过喷淋管上的第一喷淋头51均匀喷洒到开式冷却区7的填料表面，汽化蒸发带走系统水的热量；另一部分系统水进入冷却器9，冷却器9的换热管为光管或高效波节管，外界干空气通过翅片后温度升高，管内系统水温度降低；在开式冷却区7形成的饱和空气与在闭式冷却区8被加热的空气分别通过各自的通道进入消雾模块2，在消雾模块2进行间壁式换热，从消雾模块2出来的混合气温度升高相对湿度降低，不饱和的空气通过塔体1顶部的风筒12抽出塔体1外，开式冷却区7填料的喷淋水向下回落到水箱10内，由循环水泵加压后循环使用。

冬季运行，关闭第一开关阀14，关闭第二开关阀15，水泵将系统水全部送入第一喷淋管5，通过第一喷淋管5上的第一喷淋头51均匀喷洒到开式冷却区7的填料表面，汽化蒸发带走系统水的热量；在开式冷却区7形成的饱和空气与经过闭式冷却区8外界的干冷空气分别通过各自的通道进入消雾模块2，在消雾模块2进行间壁式换热，饱和空气的温度降低，冷凝出饱和空气部分水，干冷空气温度升高，从消雾模块2出来的混合气温度降低相对湿度降低，不饱和的空气通过塔体1顶部风筒12抽出塔体1外，开式冷却区7喷淋水向下回落到水箱10内，由循环水泵加压后循环使用。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.开闭式消雾冷却塔，其特征在于：包括

塔体（1），顶部设置有风筒（12），下部设有百叶窗（9）；塔体（1）的内部从顶部到底部依次设置有消雾模块（2）、收水器（4）、喷淋机构、冷却区及水箱（10）；

冷却区包括间隔排列的开式冷却区（7）、闭式冷却区（8）。

2.如权利要求1所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

开式冷却区（7）内设置有冷却塔PVC填料；

闭式冷却区（8）内设置有冷却器（9）。

3.如权利要求2所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

冷却器（9），一端设有进液口（94），另一端设有出液口（95）；

出液口（95）通过管道与水箱（10）连通；

进液口（94）与喷淋机构连通。

4.如权利要求3所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

喷淋机构包括第一喷淋管（5）、第二喷淋管（6）；

第一喷淋管（5）通过循环水泵与水箱（10）连通，第一喷淋管（5）设置有若干第一喷淋头（51）；

第二喷淋管（6）设置于第一喷淋管（5）的下方，第二喷淋管（6）两端与第一喷淋管（5）相连通，且两端设有第一开关阀（14）；

在第二喷淋管（6）上设置有若干第二喷淋头（61）；

第一喷淋管（5）通过管道与进液口（94）相连通，且管道上设有第二开关阀（15）。

5.如权利要求2所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

还包括隔板（3），隔板（3）将开式冷却区（7）、闭式冷却区（8）间隔开，隔板（3）一直向上延伸至消雾模块（2）的下端并与消雾模块（2）连接。

6.如权利要求1所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

消雾模块（2）包括若干换热板片（23），换热板片（23）设有凸起（232）以及与凸起（232）相配合的凹槽（231）；

换热板片（23）间隔成交叉换热的气体流通通道，第一通道（21）、第二通道（22），第一通道（21）、第二通道（22）互不串气且相互垂直。

7.如权利要求6所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

换热板片（23）为不锈钢材质做成的换热板片。

8.如权利要求3所述的开闭式消雾冷却塔，其特征在于：

冷却器（9），包括若干并列排布的换热管（911），换热管（911）的一端设有第一集水箱（92），另一端设有第二集水箱（93）；进液口（94）设置于第一集水箱（92）上，出液口（95）设置于第二集水箱（93）上。

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