CN113532152A - 一种干湿联合闭式冷却塔 - Google Patents

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谢茂华
周武平
王彪
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    • F28F27/003—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus specially adapted for cooling towers

Abstract

本发明公开了一种干湿联合闭式冷却塔，包括喷淋系统、换热系统、风机系统；换热管系统包括对接设置的空冷器部件和蒸发冷部件，空冷器部件端部设置热介质进口，蒸发冷端部设置热介质出口；喷淋系统包括集水槽、喷淋水泵、喷淋水布水器，喷淋水泵与集水槽和喷淋水布水器连接；构架上设置有进风百叶；集水槽安装有液位变送器和补水电磁阀，热介质出口安装有温度变送器；通过PLC，喷淋水泵、液位变送器、补水电磁阀联锁，温度变送器、喷淋水泵、风机系统的变频风机电机联锁。本发明的干湿联合闭式冷却塔，降低了出塔空气的含湿量，冬季采用纯空冷运行模式实现冷却，减少了喷淋水的蒸发损失，获得了极佳的消雾节水作用。

Description

一种干湿联合闭式冷却塔
技术领域
本发明属于冷却器领域，尤其涉及一种干湿联合闭式冷却塔。
背景技术
在普通闭式冷却塔内冷空气冷却循环水的过程中，冷空气经过冷却塔内部和水热交换后变成了饱和的湿热空气。在北方寒冷地区，普通闭式冷却塔在冬季运行时，饱和的湿热空气排出塔外与冷空气混合，由于冷却和凝缩形成含有许多微小液粒群的雾团。由于目前环保要求的提高，对冷却塔的相关要求也相应的提高。普通闭式冷却塔出风口处的雾团飘散影响了周边居民区及交通道路的可见度，破坏了城市的环境，造成下风地区的湿度上升，羽雾落在地面造成冷却塔周围路面湿滑或结冰，影响了工厂的安全生产，对冷却塔周边生产设备安全运行造成影响，并且给周围交通带来了很大的安全隐患。
发明内容
针对普通闭式冷却塔在冬季运行时，出塔空气含湿量大的问题，本发明提供了一种干湿联合闭式冷却塔。
本发明是这样实现的，一种干湿联合闭式冷却塔包括安装于构架的喷淋系统和设置于换热管系统上方的风机系统；
风机系统为顶部引风结构；
换热管系统包括对接设置的位于上部的空冷器部件和位于下部的蒸发冷部件，空冷器部件端部设置热介质进口，蒸发冷端部设置热介质出口；
喷淋系统包括集水槽、喷淋水泵、喷淋水布水器，喷淋水泵一端与位于底部的集水槽连通，另一端与设置于蒸发冷部件的喷淋水布水器连接；
构架上位于集水槽和蒸发冷部件之间设置有进风百叶；
集水槽安装有液位变送器和补水电磁阀，热介质出口安装有温度变送器；
通过PLC，喷淋水泵、液位变送器、补水电磁阀联锁，温度变送器、喷淋水泵、风机系统的变频风机电机联锁。
进一步，空冷器部件和蒸发冷部件之间设置脱水器。
进一步，上部的空冷器部件采用翅片管束，下部的蒸发冷部件采用光管管束。
本发明的干湿联合闭式冷却塔，降低了出塔空气的含湿量，冬季采用纯空冷运行模式实现冷却，减少了喷淋水的蒸发损失，获得了极佳的消雾节水作用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的干湿联合闭式冷却塔的结构示意图；
图中：1、出风口；2、变频轴流风机；3、空冷器部件；4、脱水器；5、热介质进口；6、喷淋水布水器；7、蒸发冷部件；8、热介质出口；9、喷淋水泵；10、集水槽；11、进风百叶；12、外护板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
本发明是这样实现的，一种干湿联合闭式冷却塔包括安装于构架的喷淋系统和设置于换热管系统上方的风机系统；
风机系统为顶部引风结构，采用引风的方式将换热后的空气从出风口1排出，具体由变频轴流风机2、风筒组成，一台冷却塔设立一台或多台风机，风机可通过变频器调节转速，或改变风机叶片角度，进而调节风量；
换热管系统包括对接设置的位于上部的空冷器部件3和位于下部的蒸发冷部件7，空冷器部件3端部设置热介质进口5，蒸发冷端部设置热介质出口8；
换热系统外部设置外护板12；
空冷器部件3和蒸发冷部件7之间设置脱水器4(采用市场上现有的GX140-20型高效收水器)；
上部的空冷器部件3采用翅片管束，下部的蒸发冷部件7采用光管管束；换热管材质可采用铜管、不锈钢管或热浸锌钢管，盘管两端采用可拆卸式钢包结构，便于运行维护过程中的拆卸清洗；
喷淋系统包括集水槽10、喷淋水泵9、喷淋水布水器6，喷淋水泵9一端与位于底部的集水槽10连通，另一端与设置于蒸发冷部件7的喷淋水布水器6连接，喷淋水泵9设置一台或多台；
喷淋水布水器6采用旋流布水方式，喷淋水布水器主要构件为喷嘴(即市场上现有的旋流布水器)；
构架上位于集水槽10和蒸发冷部件7之间设置有进风百叶11；
集水槽10安装有液位变送器(采用市场上现有的磁翻板液位计)和补水电磁阀(2S2W25025型号B)，热介质出口8安装有温度变送器(采用市场上现有的PT100温度传感器)；
通过PLC，喷淋水泵9、液位变送器、补水电磁阀联锁，温度变送器、喷淋水泵9、风机系统的变频风机电机联锁。
工作原理：
热介质由热介质进口5进入换热管系统，由热介质出口8排出，在换热管系统内闭式循环，先通过翅片管段风冷预冷，然后进入光管段进一步喷淋冷却。
气温较高时，风机和喷淋水泵同时开启。喷淋水泵将喷淋水送入布水器，喷淋水向下喷向换热管，在换热管管外形成均匀的水膜，水膜吸收管内的热量，并向空气蒸发汽化。水汽化的潜热大大超过水升温的显热，故极大地强化整个传热过程，减少了换热面积。由于汽化的水进入空气，使空气增温增湿增焓，经脱水器去除夹带的水沫后，穿过翅片管排入大气。喷淋水量大于喷淋汽化的水量，大部分喷淋水向下回落至水箱循环使用，喷淋水本身在下落的过程中，被空气冷却，喷淋水不需二次冷却。
随着气温的降低，风机和喷淋泵都减少开启台数，或通过变频降低风机转速来调节换热量，维持出水温度的稳定。通过换热设计，根据使用工况可以选择在0℃，5℃，10℃时停开喷淋水。此时，干湿联合闭式冷却塔相当于一台引风型的干空冷。环境温度低于设定停喷温度时，就不用喷水，大大节省水耗。
风机具有变频功能，变频信号来自安装在热介质出口8的温度变送器，根据检测到的温度信号改变风机的转速，实现节能的功能，并能根据水温控制风机启停台数。除变频控制功能外，风机运行信号、故障信号以及检测到的温度均传至总控室。
集水槽10安装有液位检测并且与喷淋泵、补水用电磁阀联锁，当低于设定液位时喷淋泵具有自动停止、电磁阀自动开启补水功能；喷淋泵开关信号、故障信号、低液位报警信号均传至总控室，喷淋水泵能够根据检测到的温度实现自动启停，当低于设定温度喷淋泵自动关闭，此时系统为干式运转(停喷)，当高于设定温度时喷淋泵自动开启(干湿联合运行)，从而实现节水节电的功能。
下表中的数据根据某新疆干湿联合闭式冷却塔项目的实际经验，以及该项目的所在地全年温度变化和停喷运行工艺计算分析得出。
Figure BDA0003177376280000041
Figure BDA0003177376280000051
1、开塔电消耗
Figure BDA0003177376280000052
Figure BDA0003177376280000053
Figure BDA0003177376280000061
本发明的干湿联合闭式冷却塔，降低了出塔空气的含湿量，冬季采用纯空冷运行模式实现冷却，减少了喷淋水的蒸发损失，获得了极佳的消雾节水作用。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种干湿联合闭式冷却塔，其特征在于，包括安装于构架的喷淋系统和设置于换热管系统上方的风机系统；
风机系统为顶部引风结构；
换热管系统包括对接设置的位于上部的空冷器部件和位于下部的蒸发冷部件，空冷器部件端部设置热介质进口，蒸发冷端部设置热介质出口；
喷淋系统包括集水槽、喷淋水泵、喷淋水布水器，喷淋水泵一端与位于底部的集水槽连通，另一端与设置于蒸发冷部件的喷淋水布水器连接；
构架上位于集水槽和蒸发冷部件之间设置有进风百叶；
集水槽安装有液位变送器和补水电磁阀，热介质出口安装有温度变送器；
通过PLC，喷淋水泵、液位变送器、补水电磁阀联锁，温度变送器、喷淋水泵、风机系统的变频风机电机联锁。
2.如权利要求1所述干湿联合闭式冷却塔，其特征在于，空冷器部件和蒸发冷部件之间设置脱水器。
3.如权利要求1所述干湿联合闭式冷却塔，其特征在于，上部的空冷器部件采用翅片管束，下部的蒸发冷部件采用光管管束。
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