CN113175830B - 一种新型无填料喷雾冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型无填料喷雾冷却塔，包括冷却塔罐，所述冷却塔罐内底部设有与其内部相通的进气管，所述冷却塔罐内顶部安装有轴流风机，所述冷却塔罐内顶部开设有出气口，所述冷却塔罐内设有进水管，所述进水管上安装有多个雾化喷头，所述冷却塔罐内固定连接有集水斗，所述集水斗内底部开设有柱形槽，所述柱形槽内壁上开设有多个第一通孔，所述柱形槽内密封转动连接有甩筒。本发明通过轴流风机带动甩筒转动，并在离心力作用下，将甩筒内的水甩出，同时在甩筒的转动过程中，第一通孔与第二通孔间歇性相通，如此可随着甩筒转动将水不断甩成水珠形式，如此能够使得回落水体能够再次与烟气充分接触，大大提高冷却塔的降温效率。

Description

一种新型无填料喷雾冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却塔相关设备技术领域，尤其涉及一种新型无填料喷雾冷却塔。

背景技术

在化工生产领域中，常常需要对产生的废热进行冷却处理，其中无填料式喷雾冷却塔就是一种常见的水冷却设备。

无填料喷雾冷却塔在工作时，可将水体经雾化喷头喷成雾状，水雾在上升与下降过程中都能与高温烟气进行充分接触，从而能够高效吸热。然而水雾在下降时，前后液滴会汇聚在一起形成片状，这样水雾与烟气的接触面积会降低，而由于二者接触时间有限，因此在水雾回落过程中冷却效率并不高。针对此问题，本申请文件提出一种新型无填料喷雾冷却塔。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型无填料喷雾冷却塔。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型无填料喷雾冷却塔，包括冷却塔罐，所述冷却塔罐内底部设有与其内部相通的进气管，所述冷却塔罐内顶部安装有轴流风机，所述冷却塔罐内顶部开设有出气口，所述冷却塔罐内设有进水管，所述进水管上安装有多个雾化喷头，所述冷却塔罐内固定连接有集水斗，所述集水斗内底部开设有柱形槽，所述柱形槽内壁上开设有多个第一通孔，所述柱形槽内密封转动连接有甩筒，且所述甩筒通过连杆与轴流风机的转轴同轴固定连接，所述甩筒的侧壁开设有多个第二通孔。

优选地，所述冷却塔罐的侧壁开设有多个冷风槽，所述冷却塔罐的侧壁固定连接有多个冷风槽内部相通的风箱，所述风箱的侧壁开设有单向进风口，所述冷风槽的侧壁上转动连接有多个扰流板，所述冷却塔罐的内壁上开设有滑槽，所述滑槽内安装有驱动扰流板摆动的驱动装置。

优选地，所述驱动装置包括滑动连接在滑槽内的丝杠套，所述滑槽内转动连接有与丝杠套螺纹连接的往复丝杠，所述丝杠套的下端固定连接有推杆，且所述推杆与扰流板转动连接，所述冷却塔罐内底部开设有传动槽，所述传动槽内安装有驱动往复丝杠转动的驱动机构。

优选地，所述驱动机构包括转动连接在传动槽内壁上的第一齿轮，所述传动槽内还转动连接有与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一齿轮与连杆同轴固定连接，所述第二齿轮与往复丝杠同轴固定连接。

优选地，所述进气管内嵌设有限位杆，所述进气管内滑动连接有活动杆，且所述活动杆通过弹簧弹性连接在限位杆上，所述弹簧上裹设有吸水绒布，所述活动杆上安装有推动活动杆移动的推动装置。

优选地，所述推动装置包括固定连接在活动杆侧壁上的波纹管，所述冷却塔罐的侧壁开设有气槽，且所述气槽通过导管与波纹管连通，所述气槽内密封滑动连接有活塞，所述活塞通过支撑杆与丝杠套固定连接。

优选地，所述活动杆采用磁性材料制成，所述进气管内壁上嵌设有闭合线圈，所述风箱的侧壁上安装有多个半导体制冷片，且所述半导体制冷片与闭合线圈电性连接。

优选地，所述冷却塔罐的下端焊接有支撑底座，所述冷却塔罐内安装有收水装置。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置集水斗、甩筒等部件，可利用集水斗临时收集回落的水雾，回落水体能够依靠自重流至甩筒内，并通过轴流风机带动甩筒转动，并在离心力作用下，将甩筒内的水甩出，同时在甩筒的转动过程中，第一通孔与第二通孔间歇性相通，如此可随着甩筒转动将水不断甩成水珠形式，如此能够使得回落水体能够再次与烟气充分接触，大大提高冷却塔的降温效率；

2、通过设置风箱、可转动的扰流板及驱动装置等部件，可在轴流风机抽取热烟气时，在两侧风箱处产生负压，如此可将塔外冷空气抽入塔内，同时在驱动装置作用下使扰流板来回摆动，可促使冷空气与热烟气混合，可对热烟气进行预降温处理，从而降低热烟气的整体热量，并降低冷却所需用水量，达到节水目的；

3、通过设置磁制的活动杆、弹簧、吸水绒布、闭合线圈及半导体制冷片等部件，一方面，可利用活动杆来回拉动弹簧抖动，并产生水珠吸附热烟气热量，另一方面，还可将轴流风机的转动动能转化为电能，并使半导体制冷片通电，可对进入风箱内的空气降温，可提高轴流风机的能量转化率，节省电能损耗。

附图说明

图1为本发明提出的一种新型无填料喷雾冷却塔的外观结构示意图；

图2为本发明提出的一种新型无填料喷雾冷却塔的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种新型无填料喷雾冷却塔的冷却塔罐内底部剖视结构示意图；

图4为图2中的A处结构放大示意图；

图5为图2中的B处结构放大示意图；

图6为图2中的C处结构放大示意图。

图中：1冷却塔罐、2支撑底座、3进气管、4出气口、5轴流风机、6收水装置、7进水管、8雾化喷头、9集水斗、10第一通孔、11连杆、12甩筒、13第二通孔、14风箱、15单向进风口、16冷风槽、17扰流板、18推杆、19排水管、20传动槽、21第一齿轮、22第二齿轮、23滑槽、24丝杠套、25往复丝杠、26气槽、27支撑杆、28导管、29限位杆、30活动杆、31波纹管、32弹簧、33闭合线圈、34半导体制冷片、35活塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-6，一种新型无填料喷雾冷却塔，包括冷却塔罐1，冷却塔罐1的下端焊接有支撑底座2，冷却塔罐1内安装有收水装置6。冷却塔罐1内底部设有与其内部相通的进气管3，冷却塔罐1内顶部安装有轴流风机5，冷却塔罐1内顶部开设有出气口4，冷却塔罐1内设有进水管7，进水管7上安装有多个雾化喷头8，具体的，收水装置6、进气管3、轴流风机5、进水管7及雾化喷头8的安装方式及具体结构均与现有喷雾冷却塔内部结构相同。此外，冷却塔罐1上还安装有与其内部相通的排水管19，且排水管19内安装有控制阀门，排水管19用于将冷却塔罐1内未蒸发的水排出。

冷却塔罐1内固定连接有集水斗9，集水斗9内底部开设有柱形槽，柱形槽内壁上开设有多个第一通孔10，柱形槽内密封转动连接有甩筒12，且甩筒12通过连杆11与轴流风机5的转轴同轴固定连接，甩筒12的侧壁开设有多个第二通孔13。需要说明的是，甩筒12的上端为开口形式，集水斗9内的水体能够自然流入甩筒12内，且甩筒12的圆周侧壁与柱形槽的圆周内壁紧密接触，参照图6，随着甩筒12的转动，第一通孔10将与第二通孔13间歇性相通，因此甩筒12内的水体将随其转动而间歇性甩出，并形成一串串的水珠落下。

冷却塔罐1的侧壁开设有多个冷风槽16，冷却塔罐1的侧壁固定连接有多个冷风槽16内部相通的风箱14，风箱14的侧壁开设有单向进风口15，单向进风口15只允许空气从风箱14外流入风箱14内，可防止烟气外泄。冷风槽16的侧壁上转动连接有多个扰流板17，冷却塔罐1的内壁上开设有滑槽23，滑槽23内安装有驱动扰流板17摆动的驱动装置。

驱动装置包括滑动连接在滑槽23内的丝杠套24，滑槽23内转动连接有与丝杠套24螺纹连接的往复丝杠25，丝杠套24的下端固定连接有推杆18，且推杆18与扰流板17转动连接，冷却塔罐1内底部开设有传动槽20，传动槽20内安装有驱动往复丝杠25转动的驱动机构，驱动机构包括转动连接在传动槽20内壁上的第一齿轮21，传动槽20内还转动连接有与第一齿轮21啮合的第二齿轮22，第一齿轮21与连杆11同轴固定连接，第二齿轮22与往复丝杠25同轴固定连接。

进气管3内嵌设有限位杆29，进气管3内滑动连接有活动杆30，且活动杆30通过弹簧32弹性连接在限位杆29上，弹簧32上裹设有吸水绒布，需要说明的是，吸水绒布裹设在弹簧32上，弹簧32在伸缩时能够不断拉动吸水绒布，可将吸水绒布所吸收的水抖落成水珠。活动杆30上安装有推动活动杆30移动的推动装置，推动装置包括固定连接在活动杆30侧壁上的波纹管31，冷却塔罐1的侧壁开设有气槽26，且气槽26通过导管28与波纹管31连通，气槽26内密封滑动连接有活塞35，活塞35通过支撑杆27与丝杠套24固定连接。

活动杆30采用磁性材料制成，进气管3内壁上嵌设有闭合线圈33，如图4所示，闭合线圈33环绕设置进气管3四周，活动杆30在上下移动时能够不断穿过闭合线圈33，闭合线圈33能够不断切割活动杆30的磁感线从而产生感应电流。风箱14的侧壁上安装有多个半导体制冷片34，且半导体制冷片34与闭合线圈33电性连接。具体的，闭合线圈33及半导体制冷片34的安装方式、二者之间的连接方式均为电学领域中成熟技术，不再作细述。

与传统喷雾冷却塔相同，使用本装置时将进气管3与烟气发生处相通，轴流风机5启动后可不断将热烟气沿进气管3抽入冷却塔罐1内，同时泵水设备启动并将冷却水泵入进水管7内，由雾化喷头8喷出大量水雾，可与抽取的热烟气充分接触，部分水雾气化蒸发并吸取烟气热量，最后排出温度较低的湿气。另一部分未气化的水雾将依靠自重回落，形成片状水体并再次与热烟气接触，此时吸热效率并不高。

而在本装置中，回落的片状水体将落入集水斗9中，并沿集水斗9内壁流至甩筒12中，而轴流风机5在转动时可通过连杆11带动甩筒12同步转动，甩筒12内水体在离心力作用下被甩至甩筒12的内壁上，此外甩筒12转动时，其侧壁上第二通孔13将间歇性与第一通孔10相通，因此甩筒12内的水体将间歇性被甩出，如此可形成一串串的水珠形式，水珠在下落过程中又能够再次与热烟气充分接触，从而能够快速气化蒸发，并吸取热烟气的热量，相较于传统的喷雾冷却塔，本装置明显大大提高了冷却降温效率。

进一步的，当轴流风机5从进气管3抽出热烟气时，气流在冷却塔罐1竖直向上流动，此时冷却塔罐1内空气流速快、内部压强较低，而冷却塔罐1外空气流速相对缓慢，外部压强高，如此可在风箱14处产生负压，并不断将冷却塔罐1外的冷空气沿单向进风口15抽入罐内，同时连杆11转动还会带动第一齿轮21转动，并使第二齿轮22及往复丝杠25同步转动，如此可使限制在滑槽23内的丝杠套24上下往复移动，从而拉动推杆18上下同步移动，最终使多个扰流板17来回摆动，如此可在罐外冷空气进入罐内时，不断搅动冷空气及从进气管3排入的热烟气，使它们混合均匀，这样将降低热烟气的整体温度，热烟气冷却所需用水量也随之减少，因此可适当降低冷却水的排量，节省水资源消耗。

更进一步的，水体回落时，部分水体将落在进气管3内的弹簧32上，并被弹簧32上的吸收绒布所吸收，与此同时，丝杠套24上下往复移动还将推动支撑杆27及活塞35上下移动，从而将气槽26内的空气挤入波纹管31内，或从波纹管31抽回气槽26，如此可使波纹管31不断发生伸缩，并推动活动杆30上下移动，从而拉动弹簧32伸缩，可将裹在弹簧32吸水绒布上的水体不断抖落，抖落的水体再次形成水珠或液滴形式，如此可与热烟气结合，并蒸发气化而使热烟气进行降温，再次提高本装置的冷却效率。

更为突出的是，由于磁制的活动杆30在上下移动时还将不断进出闭合线圈33中，闭合线圈33不断与活动杆30发生相对运动，闭合线圈33可产生感应电流并使半导体制冷片34通电，半导体制冷片34通电后温度降低，可对进入风箱14内的空气进行降温，如此可进一步降低热烟气的温度，在喷雾冷却塔中，有效提升轴流风机5的能量转化率，从而降低整体能耗，节省消耗电能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型无填料喷雾冷却塔，包括冷却塔罐（1），其特征在于，所述冷却塔罐（1）内底部设有与其内部相通的进气管（3），所述冷却塔罐（1）内顶部安装有轴流风机（5），所述冷却塔罐（1）内顶部开设有出气口（4），所述冷却塔罐（1）内设有进水管（7），所述进水管（7）上安装有多个雾化喷头（8），所述冷却塔罐（1）内固定连接有集水斗（9），所述集水斗（9）内底部开设有柱形槽，所述柱形槽内壁上开设有多个第一通孔（10），所述柱形槽内密封转动连接有甩筒（12），且所述甩筒（12）通过连杆（11）与轴流风机（5）的转轴同轴固定连接，所述甩筒（12）的侧壁开设有多个第二通孔（13）；

所述冷却塔罐（1）的侧壁开设有多个冷风槽（16），所述冷却塔罐（1）的侧壁固定连接有多个冷风槽（16）内部相通的风箱（14），所述风箱（14）的侧壁开设有单向进风口（15），所述冷风槽（16）的侧壁上转动连接有多个扰流板（17），所述冷却塔罐（1）的内壁上开设有滑槽（23），所述滑槽（23）内安装有驱动扰流板（17）摆动的驱动装置 ；

所述驱动装置包括滑动连接在滑槽（23）内的丝杠套（24），所述滑槽（23）内转动连接有与丝杠套（24）螺纹连接的往复丝杠（25），所述丝杠套（24）的下端固定连接有推杆（18），且所述推杆（18）与扰流板（17）转动连接，所述冷却塔罐（1）内底部开设有传动槽（20），所述传动槽（20）内安装有驱动往复丝杠（25）转动的驱动机构；

所述驱动机构包括转动连接在传动槽（20）内壁上的第一齿轮（21），所述传动槽（20）内还转动连接有与第一齿轮（21）啮合的第二齿轮（22），所述第一齿轮（21）与连杆（11）同轴固定连接，所述第二齿轮（22）与往复丝杠（25）同轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型无填料喷雾冷却塔，其特征在于，所述进气管（3）内嵌设有限位杆（29），所述进气管（3）内滑动连接有活动杆（30），且所述活动杆（30）通过弹簧（32）弹性连接在限位杆（29）上，所述弹簧（32）上裹设有吸水绒布，所述活动杆（30）上安装有推动活动杆（30）移动的推动装置。

3.根据权利要求2所述的一种新型无填料喷雾冷却塔，其特征在于，所述推动装置包括固定连接在活动杆（30）侧壁上的波纹管（31），所述冷却塔罐（1）的侧壁开设有气槽（26），且所述气槽（26）通过导管（28）与波纹管（31）连通，所述气槽（26）内密封滑动连接有活塞（35），所述活塞（35）通过支撑杆（27）与丝杠套（24）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种新型无填料喷雾冷却塔，其特征在于，所述活动杆（30）采用磁性材料制成，所述进气管（3）内壁上嵌设有闭合线圈（33），所述风箱（14）的侧壁上安装有多个半导体制冷片（34），且所述半导体制冷片（34）与闭合线圈（33）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型无填料喷雾冷却塔，其特征在于，所述冷却塔罐（1）的下端焊接有支撑底座（2），所述冷却塔罐（1）内安装有收水装置（6）。

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