CN112325670A - 一种节水消雾可调闭式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种节水消雾可调闭式冷却塔，属于冷却塔技术领域，包括设置在塔体内的管式换热器；所述管式换热器的上下管道间隙之间设置有筒式填料，所述筒式填料以一端朝进风口，另一端朝闭式冷却塔内部的方式水平布置；所述筒式填料朝向闭式冷却塔内部的一端插接有与筒式填料内孔相配合的换热棒；所述换热棒可沿筒式填料内孔伸缩移动；所述换热棒为空心管状，插入筒式填料内的一端敞口形成敞口端，另一端封闭形成封闭端；所述换热棒靠近封闭端的侧壁上开设有通气孔。能有效的使闭式塔达到节约水资源，消除羽雾的效果，同时通过增加的筒式填料使冷却塔散热面积增大，提高冷却塔散热效率。

Description

一种节水消雾可调闭式冷却塔

技术领域

本发明属于冷却塔技术领域，具体为一种节水消雾可调闭式冷却塔。

背景技术

闭式冷却塔是将管式换热器置于塔内，通过流通的空气、喷淋水与循环水的热交换保证降温效果。由于是闭式循环，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。在冶金、航空、电力、化工、机械、石油、食品、塑料、橡胶等等行业得到了广泛的应用。

随着社会的发展，国家对保护环境，节约水资源等提出更高的要求。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》关于实施全民节水行动计划的要求，推进各行业、各领域节水，在全社会形成节水理念和节水氛围，全面建设节水型社会。在闭式冷却塔冬季运行时，会发生羽雾现象，干扰人类的生活，同时在视觉上也是一种污染。就闭式冷却塔的发展状况看，还没有节水、消雾方面的技术创新和应用。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种节水消雾可调闭式冷却塔，能有效的使闭式塔达到节约水资源，消除羽雾的效果，同时通过增加的筒式填料使冷却塔散热面积增大，提高冷却塔散热效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种节水消雾可调闭式冷却塔，包括设置在塔体内的管式换热器；所述管式换热器的上下管道间隙之间设置有筒式填料，所述筒式填料以一端朝进风口，另一端朝闭式冷却塔内部的方式水平布置；所述筒式填料朝向闭式冷却塔内部的一端插接有与筒式填料内孔相配合的换热棒；所述换热棒可沿筒式填料内孔伸缩移动；所述换热棒为空心管状，插入筒式填料内的一端敞口形成敞口端，另一端封闭形成封闭端；所述换热棒靠近封闭端的侧壁上开设有通气孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述筒式填料为两端敞口的管体状。

作为本技术方案的进一步改进，所述通气孔距离所述敞口端的距离小于筒式填料的长度。

作为本技术方案的进一步改进，同一侧的筒式填料设置在对应的填料连接件上，同一侧的换热棒设置在对应的换热棒连接件上；同一侧的填料连接件两端设置在对应的填料固定件上；同一侧的换热棒连接件两端设置在对应的换热棒固定件上。

作为本技术方案的进一步改进，所述筒式填料一端的侧壁上开设有第一穿孔；所述填料连接件穿过所述第一穿孔将同一侧的筒式填料串接起来；所述换热棒的封闭端侧壁上开设有第二穿孔；所述换热棒连接件穿过所述第二穿孔将同一侧的换热棒串接起来。

作为本技术方案的进一步改进，所述填料固定件和换热棒固定件为竖梁结构；所述填料固定件固定在闭式冷却塔侧板上；所述换热棒固定件与滑块相连；所述滑块可滑动的设置在对应的水平滑轨上。

作为本技术方案的进一步改进，所述换热棒固定件上下两端均设置有滑块。

作为本技术方案的进一步改进，所述筒式填料与配套的换热棒组合形成换热单元；所述换热单元呈水平阵列分布为层状换热单元；所述层状换热单元呈上下多层布置，与管式换热器间隙层数相对应，形成闭式冷却塔的整个换热模块；每层所述层状换热单元位于管式换热器对应的上下两层管道之间。

作为本技术方案的进一步改进，所述管式换热器的换热管在竖直平面内呈S型。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本技术方案所述的节水消雾闭式塔在消雾节水工况运行时，换热棒从筒式填料内孔伸出往闭式塔内部方向，换热棒侧壁上的所设的通气孔位与闭式塔内部连通，从而使外部环境的干冷空气能通过筒式填料内孔以及换热棒内孔，从换热棒侧壁上所开设计通气孔位进入闭式塔内部。干冷空气在通过筒式填料的过程中，因筒式填料导热系数小，仅发生微量的热交换，湿度不变，在通过换热棒的过程中，因换热棒导热系数大，使内部干冷空气与塔内的湿热气流进行热交换。靠近换热棒的湿热气流中的水蒸汽部分被冷凝，达到节水的功效，同时换热棒内的干冷空气被加热，通过换热棒上的通过孔进入塔内，与塔内的湿热空气混合后，使塔内的空气湿度降底，从而达到消雾的功效。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中局部A放大结构示意图；

图3为图1中局部B放大结构示意图；

图4为换热单元的结构示意图；

图5为本发明的侧视图；

图6为换热模块结构示意图；

图7为管式换热器结构示意图；

图8为消雾节水过程焓湿图。

图中：1、填料连接件；2、填料固定件；3、筒式填料；4、水平滑轨；5、滑块；6、换热棒；7、换热棒连接件；8、换热棒固定件；9、播水盆；10、风机；11、集水盆；12、管式换热器；13、出水口；14、循环水泵；15、进水口；61、通气孔。

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8，在一种具体的实施方式中，一种节水消雾可调闭式冷却塔，包括设置在塔体内的管式换热器12；所述管式换热器12的上下管道间隙之间设置有筒式填料3，所述筒式填料3以一端朝进风口，另一端朝闭式冷却塔内部的方式水平布置；所述筒式填料3朝向闭式冷却塔内部的一端插接有与筒式填料3内孔相配合的换热棒6；所述换热棒6可沿筒式填料3内孔伸缩移动；所述换热棒6为空心管状，插入筒式填料3内的一端敞口形成敞口端，另一端封闭形成封闭端；所述换热棒6靠近封闭端的侧壁上开设有通气孔61。

如图2所示，作为本发明的优选实施例，所述筒式填料3为两端敞口的管体状。

作为本发明的优选实施例，所述通气孔61距离所述敞口端的距离小于筒式填料3的长度。本实施例可以使得换热棒3在缩回到筒式填料3内时能够遮住通气孔61。

如图6所示，作为本发明的优选实施例，同一侧的筒式填料3设置在对应的填料连接件1上，同一侧的换热棒6设置在对应的换热棒连接件7上；同一侧的填料连接件1两端设置在对应的填料固定件2上；同一侧的换热棒连接件7两端设置在对应的换热棒固定件8上。

如图2-3所示，作为本发明的优选实施例，所述筒式填料3一端的侧壁上开设有第一穿孔；所述填料连接件1穿过所述第一穿孔将同一侧的筒式填料3串接起来；所述换热棒6的封闭端侧壁上开设有第二穿孔；所述换热棒连接件7穿过所述第二穿孔将同一侧的换热棒6串接起来。

如图6所示，作为本发明的优选实施例，所述填料固定件2和换热棒固定件8为竖梁结构；所述填料固定件2固定在闭式冷却塔侧板上；所述换热棒固定件8与滑块5相连；所述滑块5可滑动的设置在对应的水平滑轨4上。当移动换热棒固定件8时，带动滑块5在水盆滑轨4上移动，同时带动换热棒6一起移动。可以调节换热棒6与筒式填料3的伸缩长度。

如图3所示，作为本发明的优选实施例，所述换热棒固定件8上下两端均设置有滑块5。

如图1所示，作为本发明的优选实施例，所述筒式填料3与配套的换热棒6组合形成换热单元；所述换热单元呈水平阵列分布为层状换热单元；所述层状换热单元呈上下多层布置，与管式换热器间隙层数相对应，形成闭式冷却塔的整个换热模块；每层所述层状换热单元位于管式换热器12对应的上下两层管道之间。

如图7例所示，作为本发明的优选实施例，所述管式换热器12的换热管在竖直平面内呈S型。

本发明具体工作原理：

本发明中，流体从进水口15进入在管式换热器12内流动后从出水口13流出来；冷却水在集水盆11中通过循环水泵14抽取后输送到冷却塔顶端的播水盆9，然后播水盆9将冷却水均匀洒落到筒式填料3和换热棒6组成的换热单元上，进行冷却处理，同时冷却水也会撒在管式换热器12上对管式换热器12进行冷却处理。

如图8所示，气流100为外界干冷空气状态,气流110为外界干冷空气通过筒式填料3外部区域后的状态，在图示上可看到它是100％的饱和状态，气流101为外界干冷空气通过筒式填料3内孔后再通过换热棒6内后的状态，干冷空气在通过在筒式填料内孔的过程中只发生微量的热交换，我们可以理解为气流100变化为气流101的过程均是在换热棒6内部进行的。在此过程中气流101通过换热棒6外表，以换热棒壳体为介质进行换热并通过换热棒6组合形成的换热单元后通过转变为气流111，上述过程温度和湿度都降低。在通过换热棒6组合形成的换热单元后由换热棒6的气孔61处气流101进入塔体内部，与气流111进行混合，形成混合气流121。在焓湿图上以直线120将气流100与气流121相连接，如连接直线120与100％饱和曲线有相交，那么混合气流121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。本发明的实施，是以混合气流121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。

本技术方案以横流式冷却塔结构为基础采用筒式填料，筒式填料由塑料或其它导热系数较低的材料制成，按横流式冷却塔的结构方式，筒式填料以一端朝进风口，另一端朝闭式塔内部的方式水平布置，在闭式塔内部的一端，插接有与筒式填料形状相同，尺寸略小于筒式填料内孔的换热棒，换热棒由金属材料制成，插接在筒式填料上的换热棒可沿筒式填料内孔伸缩。该换热棒为空心管状，远离筒式填料的一端是封闭的，靠近封闭端的换热棒侧壁上开设有通气孔，在本技术方案中，当换热棒尽可能多的插入筒式填料时，所述换热棒侧壁上所开设的通气孔位置是插入在筒式填料内部的，筒式填料内孔与闭式塔内部是不连通的。

本技术方案所述的节水消雾闭式塔在消雾节水工况运行时，换热棒从筒式填料内孔伸出往闭式塔内部方向，换热棒侧壁上的所设的通气孔位与闭式塔内部连通，从而使外部环境的干冷空气能通过筒式填料内孔以及换热棒内孔，从换热棒侧壁上所开设计通气孔位进入闭式塔内部。干冷空气在通过筒式填料的过程中，因筒式填料导热系数小，仅发生微量的热交换，湿度不变，在通过换热棒的过程中，因换热棒导热系数大，使内部干冷空气与塔内的湿热气流进行热交换。靠近换热棒的湿热气流中的水蒸汽部分被冷凝，达到节水的功效，同时换热棒内的干冷空气被加热，通过换热棒上的通过孔进入塔内，与塔内的湿热空气混合后，使塔内的空气湿度降底，从而达到消雾的功效。

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 (9)

1.一种节水消雾可调闭式冷却塔，包括设置在塔体内的管式换热器(12)；其特征在于，所述管式换热器(12)的上下管道间隙之间设置有筒式填料(3)，所述筒式填料(3)以一端朝进风口，另一端朝闭式冷却塔内部的方式水平布置；所述筒式填料(3)朝向闭式冷却塔内部的一端插接有与筒式填料(3)内孔相配合的换热棒(6)；所述换热棒(6)可沿筒式填料(3)内孔伸缩移动；所述换热棒(6)为空心管状，插入筒式填料(3)内的一端敞口形成敞口端，另一端封闭形成封闭端；所述换热棒(6)靠近封闭端的侧壁上开设有通气孔(61)。

2.根据权利要求1所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述筒式填料(3)为两端敞口的管体状。

3.根据权利要求1所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述通气孔(61)距离所述敞口端的距离小于筒式填料(3)的长度。

4.根据权利要求1所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，同一侧的筒式填料(3)设置在对应的填料连接件(1)上，同一侧的换热棒(6)设置在对应的换热棒连接件(7)上；同一侧的填料连接件(1)两端设置在对应的填料固定件(2)上；同一侧的换热棒连接件(7)两端设置在对应的换热棒固定件(8)上。

5.根据权利要求4所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述筒式填料(3)一端的侧壁上开设有第一穿孔；所述填料连接件(1)穿过所述第一穿孔将同一侧的筒式填料(3)串接起来；所述换热棒(6)的封闭端侧壁上开设有第二穿孔；所述换热棒连接件(7)穿过所述第二穿孔将同一侧的换热棒(6)串接起来。

6.根据权利要求4所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述填料固定件(2)和换热棒固定件(8)为竖梁结构；所述填料固定件(2)固定在闭式冷却塔侧板上；所述换热棒固定件(8)与滑块(5)相连；所述滑块(5)可滑动的设置在对应的水平滑轨(4)上。

7.根据权利要求6所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述换热棒固定件(8)上下两端均设置有滑块(5)。

8.根据权利要求1所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述筒式填料(3)与配套的换热棒(6)组合形成换热单元；所述换热单元呈水平阵列分布为层状换热单元；所述层状换热单元呈上下多层布置，形成闭式冷却塔的整个换热模块；每层所述层状换热单元位于管式换热器(12)对应的上下两层管道之间。

9.根据权利要求1所述的一种节水消雾可调闭式冷却塔，其特征在于，所述管式换热器(12)的换热管在竖直平面内呈S型。

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