CN113834347A - 一种干湿结合复合型闭式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干湿结合复合型闭式冷却塔，包括冷却塔本体，冷却塔本体四周的侧壁上嵌设有呈上下设置的上进风百叶窗和下进风百叶窗，上进风百叶窗位于干式空冷管束与收水器夹腔的外壁上，下进风百叶窗位于湿式管束与集水盘夹腔的外壁上，冷却塔本体顶部安装有出气筒体，出气筒体内部分别安装有风机，出气筒体顶端内侧设有第一环状凸起，出气筒体的顶部分别安装有升降帽盖，升降帽盖的底部固接有多个呈圆周均布的升降撑杆。本发明可以有效防止设备停机时空气中的粉尘杂质进入空冷器内部，避免造成喷淋水浊度的增大；可以在喷淋系统停止喷淋时，显著提高冷空气对干式空冷管束的冷却效果。

Description

一种干湿结合复合型闭式冷却塔

技术领域

本发明涉及一种冷却塔，具体的说，涉及一种干湿结合复合型闭式冷却塔，属于冷却设备技术领域。

背景技术

现有技术中，干湿结合闭式冷却塔的内部由上至下依次设有风机、翅片管束、收水器、喷淋系统、蒸发管束、进风格栅和集水箱，其中，翅片管束横向设于喷淋系统上方，冷却塔的外部设有循环水泵。循环水泵与集水箱和喷淋管组成水循环系统。风机带动从进风格栅进来的空气自下而上吹，实现对翅片管束和蒸发管束的干式冷却。喷淋系统向下喷水，实现对蒸发管束的湿式冷却。

上述装置以及现有技术中，通过干湿结合实现对介质冷却的方式多种多样，但是普遍存在以下缺陷：

设备停机时，环境中的粉尘杂质会从空冷器的进气口和出气口处进入空冷器内部，落入循环水系统中，造成喷淋水浊度的增大；

在冬季喷淋系统停止喷淋时，风机带动从进风格栅进来的空气自下而上吹，冷风直接作用于蒸发管束，对翅片管束的冷却效果差。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要提出一种新型的闭式冷却塔来解决现有技术中的瓶颈。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供一种干湿结合复合型闭式冷却塔，可以有效防止设备停机时空气中的粉尘杂质进入空冷器内部，避免造成喷淋水浊度的增大；可以在喷淋系统停止喷淋时，显著提高冷空气对干式空冷管束的冷却效果，提高闭式冷却塔的热传递效率。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种干湿结合复合型闭式冷却塔，包括冷却塔本体，冷却塔本体四周的侧壁上嵌设有呈上下设置的上进风百叶窗和下进风百叶窗；所述上进风百叶窗位于干式空冷管束与收水器夹腔的外壁上，下进风百叶窗位于湿式管束与集水盘夹腔的外壁上；

所述冷却塔本体顶部安装有多个呈等间距设置的出气筒体，出气筒体内部分别安装有风机，出气筒体顶端内侧设有第一环状凸起；

所述出气筒体的顶部分别安装有升降帽盖，升降帽盖下表面设有一体成型的第二环状凸起，第二环状凸起的外径等于升降帽盖的外径，第二环状凸起的内径大于出气筒体的外径；

所述升降帽盖的底部固接有多个呈圆周均布的升降撑杆，升降撑杆底端的一侧设有限位凸起，限位凸起与出气筒体的内壁滑动连接，限位凸起与第一环状凸起相互配合对升降帽盖的往复行程进行限位。

进一步地，所述上进风百叶窗包括上进风窗体，上进风窗体内部安装有若干个纵向排列的上进风百叶板，上进风百叶板内侧位于冷却塔本体的内腔中，上进风百叶板的外侧位于冷却塔本体的外部，上进风百叶板沿长度方向的两端通过第一铰接轴与上进风窗体连接；所述上进风百叶板的内侧安装有连接杆。

进一步地，所述上进风百叶窗的上部安装有气缸，气缸位于冷却塔本体外壁上，气缸的尾部通过第一连接板与冷却塔本体的外壁连接，气缸的头部通过第二连接板与最上方的上进风百叶板连接。

进一步地，所述下进风百叶窗包括下进风窗体，下进风窗体的内部安装有若干个纵向排列的下进风百叶板，下进风百叶板偏心安装，下进风百叶板的内侧位于冷却塔本体的内腔中，下进风百叶板的外侧位于冷却塔本体的外部，下进风百叶板位于冷却塔本体内腔的宽度大于位于冷却塔本体外部的宽度。

进一步地，所述下进风百叶板沿长度方向的两端通过第二铰接轴与上进风窗体连接，第二铰接轴与上进风窗体的连接处安装有轴承，第二铰接轴穿设在轴承的内部。

进一步地，所述冷却塔本体的内腔上部安装有干式空冷管束，冷却塔本体的内腔下部安装有湿式管束；所述干式空冷管束由翅片管组成。

进一步地，所述干式空冷管束的上部端口与介质进口相连接，介质进口安装在冷却塔本体沿长度方向的两端；

所述干式空冷管束的下部端口通过连通管与湿式管束的上部端口相连通，连通管安装在冷却塔本体沿长度方向的两端；

所述湿式管束的下部端口与介质出口相连接，介质出口安装在冷却塔本体沿长度方向的两端，且位于介质进口的正下方。

进一步地，所述干式空冷管束与湿式管束之间安装有收水器和喷淋管，喷淋管位于收水器的下方。

进一步地，所述湿式管束的下方设置有集水盘，集水盘的内腔通过输水管路与喷淋管相连通，输水管路上装配有喷淋水泵，喷淋水泵和输水管路均位于冷却塔本体沿长度方向的两端。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明当环境温度＞10℃时，进行湿式运行模式，湿式管束占主导降温功能，干式空冷管束起到预冷，辅助降温功能；当环境温度≤0～10℃时，本发明进行干式运行模式，干式空冷管束占主导降温功能，湿式管束起到辅助降温功能；干湿结合实现对介质的有效冷却；

本发明中的下进风百叶板采用偏心设计，可以根据冷却塔内负压情况自动启闭，本发明中的升降帽盖可以根据风机运转自行升降闭合，可以从进气和出气两个方面有效防止设备停机时粉尘杂质进入冷却塔本体内部，达到防止水质污染的效果，避免造成喷淋水浊度的增大；

本发明通过将进风百叶窗上下设置，在干式运行时，冷空气可以直吹干式空冷管束，这样有利于冬季停止喷淋时外面的冷空气可不通过冷却塔底部的下进风百叶窗而由上部的上进风百叶窗直接进入，显著提高冷却效果；

本发明集干湿两种冷却模式于一体，实现了节约用水、防止水质污染的效果，消除了白雾，而且还可以节约能耗；

本发明与闭式冷却塔相比，白雾消除率可达到100%，节约能耗30%，可广泛应用于石油、化工、机械、冶金、电力、食品等行业。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构主视图；

图2是本发明的结构侧视图；

图3是本发明的结构俯视图；

图4是上进风百叶窗的结构示意图；

图5是下进风百叶窗的结构示意图；

图6是出气筒体的内部结构示意图。

图中，1-冷却塔本体，2-干式空冷管束，3-收水器，4-喷淋管，5-湿式管束，6-集水盘，7-介质进口，8-连通管，9-介质出口，10-输水管路，11-喷淋水泵，12-上进风百叶窗，13-下进风百叶窗，14-上进风窗体，15-上进风百叶板，16-第一铰接轴，17-连接杆，18-气缸，19-第一连接板，20-第二连接板，21-下进风窗体，22-下进风百叶板，23-第二铰接轴，24-轴承，25-出气筒体，26-第一环状凸起，27-风机，28-升降帽盖，29-第二环状凸起，30-升降撑杆，31-限位凸起。

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。

如图1-图6所示，本发明提供一种干湿结合复合型闭式冷却塔，包括冷却塔本体1，冷却塔本体1的内腔上部安装有干式空冷管束2，冷却塔本体1的内腔下部安装有湿式管束5。

所述干式空冷管束2的上部端口与介质进口7相连接；所述介质进口7安装在冷却塔本体1沿长度方向的两端。

所述干式空冷管束2的下部端口通过连通管8与湿式管束5的上部端口相连通；所述连通管8安装在冷却塔本体1沿长度方向的两端。

所述湿式管束5的下部端口与介质出口9相连接，介质出口9安装在冷却塔本体1沿长度方向的两端，且位于介质进口7的正下方。

所述干式空冷管束2由翅片管组成。

所述干式空冷管束2与湿式管束5之间安装有收水器3和喷淋管4，喷淋管4位于收水器3的下方；所述喷淋管4用于向湿式管束5喷淋降温；所述收水器3用于减除冷却塔排出湿热空气中夹藏的纤细水滴漂移物，防止对周围环境造成水雾污染。

所述湿式管束5的下方设置有集水盘6，集水盘6的内腔通过输水管路10与喷淋管4相连通，输水管路10上装配有喷淋水泵11，喷淋水泵11和输水管路10均位于冷却塔本体1沿长度方向的两端，喷淋水泵11将集水盘6内的循环水泵送至喷淋管4内。

所述冷却塔本体1四周的侧壁上嵌设有呈上下设置的上进风百叶窗12和下进风百叶窗13；所述上进风百叶窗12位于干式空冷管束2与收水器3夹腔的外壁上；所述下进风百叶窗13位于湿式管束5与集水盘6夹腔的外壁上。

所述冷却塔本体1四周的上进风百叶窗12由气缸18同步控制实现进风角度。

所述上进风百叶窗12包括上进风窗体14，上进风窗体14的内部安装有若干个纵向排列的上进风百叶板15，上进风百叶板15内侧位于冷却塔本体1的内腔中，上进风百叶板15的外侧位于冷却塔本体1的外部，上进风百叶板15沿长度方向的两端通过第一铰接轴16与上进风窗体14连接；所述上进风百叶板15的内侧安装有连接杆17，连接杆17将多个上进风百叶板15连接为一个整体，便于整体翻转。

所述上进风百叶窗12的上部安装有气缸18，气缸18位于冷却塔本体1的外壁上，气缸18的尾部通过第一连接板19与冷却塔本体1的外壁连接，气缸18的头部通过第二连接板20与最上方的上进风百叶板15连接，气缸18伸缩实现上进风百叶板15沿第一铰接轴16的转动，实现对上进风百叶板15角度的调节。

所述下进风百叶窗13包括下进风窗体21，下进风窗体21的内部安装有若干个纵向排列的下进风百叶板22，下进风百叶板22偏心安装，下进风百叶板22的内侧位于冷却塔本体1的内腔中，下进风百叶板22的外侧位于冷却塔本体1的外部，下进风百叶板22位于冷却塔本体1内腔的宽度大于位于冷却塔本体1外部的宽度；下进风百叶板22偏心安装的优势在于可以随重力垂落闭合，也可以在受到冷却塔本体1的负压作用下自行翻转，实现对进风口的启闭。

所述下进风百叶板22沿长度方向的两端通过第二铰接轴23与上进风窗体14连接，第二铰接轴23与上进风窗体14的连接处安装有轴承24，第二铰接轴23穿设在轴承24的内部，设置轴承的好处在于确保下进风百叶板22灵活转动。

所述冷却塔本体1的顶部安装有多个呈等间距设置的出气筒体25，出气筒体25与冷却塔本体1的内腔顶端相连通。

所述出气筒体25的内部分别安装有风机27，所述出气筒体25的顶端内侧设有第一环状凸起26。

所述出气筒体25的顶部分别安装有升降帽盖28，风机27运转时气流顶开升降帽盖28，风机27停止时升降帽盖28受自重落下闭合，有效防止设备停机时灰尘进入冷却塔本体1内部。

所述升降帽盖28下表面设有第二环状凸起29，第二环状凸起29与升降帽盖28一体成型；所述第二环状凸起29的外径等于升降帽盖28的外径，第二环状凸起29的内径大于出气筒体25的外径；升降帽盖28在下降后扣合在出气筒体25的顶端，将出气筒体25顶端的出气口进行密封。

所述升降帽盖28的底部安装有多个呈圆周均布的升降撑杆30，升降撑杆30的顶端与升降帽盖28底部固定连接，升降撑杆30底端的一侧设有限位凸起31，限位凸起31与出气筒体25的内壁滑动连接，限位凸起31与第一环状凸起26相互配合，实现对升降帽盖28的往复行程进行限位，防止升降帽盖28从出气筒体25顶端脱出。

本发明的具体工作原理:

介质由介质进口7依次流通至干式空冷管束2、湿式管束5，实现换热降温后，经介质出口9回流。

当环境温度＞10℃时，本发明进行湿式运行模式，湿式管束5占主导降温功能，干式空冷管束2起到预冷，辅助降温功能；

湿式运行时，首先气缸18将上进风百叶窗12进行关闭，然后风机27运转，风机27产生气流顶开升降帽盖28，风机27运转使冷却塔本体1内部形成负压，下进风百叶窗13在负压作用下自行开启，冷空气由此进入冷却塔本体1内腔自下而上流动，与此同时喷淋管4向湿式管束5喷淋降温，湿热空气由出气筒体25处排出。

当环境温度≤0～10℃时，本发明进行干式运行模式，干式空冷管束2占主导降温功能，湿式管束5起到辅助降温功能；

干式运行时，喷淋管4无需向湿式管束5喷淋降温；首先气缸18将上进风百叶窗12进行开启，使冷空气直吹干式空冷管束2，然后风机27运转，风机27产生气流顶开升降帽盖28，冷空气由上进风百叶窗12处进入，由出气筒体25处排出；由于上进风百叶窗12先行开启，下进风百叶窗13所受的负压作用较弱，不会受负压而开启，这样有利于冬季停止喷淋时外面的冷空气可不通过冷却塔底部的下进风百叶窗13而由上部的上进风百叶窗12直接进入，显著提高冷却效果。

本发明中的下进风百叶板22采用偏心设计，可以根据冷却塔本体1负压情况自动启闭，本发明中的升降帽盖28可以根据风机27运转自行升降闭合，从进气和出气两个方面有效防止设备停机时粉尘杂质进入冷却塔本体1内部，达到防止水质污染的效果。

本发明集干湿两种冷却模式于一体，实现了节约用水、防止水质污染的效果，消除了白雾，而且还可以节约能耗。

本发明采用翅片管首先预冷的工艺模式；与开式冷却系统相比，节水量可达到60～75%；与传统的开式冷却塔和闭式冷却塔相比，白雾消除率可达到100%，节约能耗30%。

可广泛应用于石油、化工、机械、冶金、电力、食品等行业。

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 (9)

1.一种干湿结合复合型闭式冷却塔，包括冷却塔本体（1），其特征在于：所述冷却塔本体（1）四周的侧壁上嵌设有呈上下设置的上进风百叶窗（12）和下进风百叶窗（13）；所述上进风百叶窗（12）位于干式空冷管束（2）与收水器（3）夹腔的外壁上，下进风百叶窗（13）位于湿式管束（5）与集水盘（6）夹腔的外壁上；

所述冷却塔本体（1）顶部安装有多个呈等间距设置的出气筒体（25），出气筒体（25）内部分别安装有风机（27），出气筒体（25）顶端内侧设有第一环状凸起（26）；

所述出气筒体（25）的顶部分别安装有升降帽盖（28），升降帽盖（28）下表面设有一体成型的第二环状凸起（29），第二环状凸起（29）的外径等于升降帽盖（28）的外径，第二环状凸起（29）的内径大于出气筒体（25）的外径；

所述升降帽盖（28）的底部固接有多个呈圆周均布的升降撑杆（30），升降撑杆（30）底端的一侧设有限位凸起（31），限位凸起（31）与出气筒体（25）的内壁滑动连接，限位凸起（31）与第一环状凸起（26）相互配合对升降帽盖（28）的往复行程进行限位。

2.如权利要求1所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述上进风百叶窗（12）包括上进风窗体（14），上进风窗体（14）内部安装有若干个纵向排列的上进风百叶板（15），上进风百叶板（15）内侧位于冷却塔本体（1）的内腔中，上进风百叶板（15）的外侧位于冷却塔本体（1）的外部，上进风百叶板（15）沿长度方向的两端通过第一铰接轴（16）与上进风窗体（14）连接；所述上进风百叶板（15）的内侧安装有连接杆（17）。

3.如权利要求2所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述上进风百叶窗（12）的上部安装有气缸（18），气缸（18）位于冷却塔本体（1）外壁上，气缸（18）的尾部通过第一连接板（19）与冷却塔本体（1）的外壁连接，气缸（18）的头部通过第二连接板（20）与最上方的上进风百叶板（15）连接。

4.如权利要求1所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述下进风百叶窗（13）包括下进风窗体（21），下进风窗体（21）的内部安装有若干个纵向排列的下进风百叶板（22），下进风百叶板（22）偏心安装，下进风百叶板（22）的内侧位于冷却塔本体（1）的内腔中，下进风百叶板（22）的外侧位于冷却塔本体（1）的外部，下进风百叶板（22）位于冷却塔本体（1）内腔的宽度大于位于冷却塔本体（1）外部的宽度。

5.如权利要求4所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述下进风百叶板（22）沿长度方向的两端通过第二铰接轴（23）与上进风窗体（14）连接，第二铰接轴（23）与上进风窗体（14）的连接处安装有轴承（24），第二铰接轴（23）穿设在轴承（24）的内部。

6.如权利要求1所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述冷却塔本体（1）的内腔上部安装有干式空冷管束（2），冷却塔本体（1）的内腔下部安装有湿式管束（5）；所述干式空冷管束（2）由翅片管组成。

7.如权利要求1所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述干式空冷管束（2）的上部端口与介质进口（7）相连接，介质进口（7）安装在冷却塔本体（1）沿长度方向的两端；

所述干式空冷管束（2）的下部端口通过连通管（8）与湿式管束（5）的上部端口相连通，连通管（8）安装在冷却塔本体（1）沿长度方向的两端；

所述湿式管束（5）的下部端口与介质出口（9）相连接，介质出口（9）安装在冷却塔本体（1）沿长度方向的两端，且位于介质进口（7）的正下方。

8.如权利要求1所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述干式空冷管束（2）与湿式管束（5）之间安装有收水器（3）和喷淋管（4），喷淋管（4）位于收水器（3）的下方。

9.如权利要求1所述的一种干湿结合复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述湿式管束（5）的下方设置有集水盘（6），集水盘（6）的内腔通过输水管路（10）与喷淋管（4）相连通，输水管路（10）上装配有喷淋水泵（11），喷淋水泵（11）和输水管路（10）均位于冷却塔本体（1）沿长度方向的两端。

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