CN114111371A - 一种具有水净化功能的冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有水净化功能的冷却塔，涉及冷却塔技术领域，用于解决冷却塔运作时使用大量介质水造成能源浪费的问题，一种具有水净化功能的冷却塔，包括冷却塔塔体，所述冷却塔塔体上设置有进风口、出风口、水泵、输送水管，所述冷却塔内设置有收水器、喷淋装置、冷凝管、冷却水管、进风叶窗、集水池、污水处理系统和污渍处理系统，所述污水处理系统连接有自动补水装置，所述污水处理系统与所述集水池、污渍处理装置相连接，所述集水池与水泵相连接，所述输送水管的一端与喷淋装置相连接，所述输送水管的另一端与水泵相连接，借此，本发明可以用污水废水净化过滤后当作冷却介质来正常使用，避免了水资源浪费，降低了冷却成本。

Description

一种具有水净化功能的冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却塔领域，特别涉及一种具有水净化功能的冷却塔。

背景技术

目前，冷却塔(The cooling tower)是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其冷是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。

但是，在冷却塔的实际运作当中，需要大量的水当做冷却剂来使用，利用大量自然水当做冷却介质进行冷却，不但会造成水的浪费，而且也固定的增加了一部分冷却成本，但是污水废水又不能够当做冷却介质来使用，因此现阶段还一直在用自然水当做冷却剂维持冷却塔的运作。

因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，特再提供一种具有水净化功能的冷却塔，用于解决冷却塔运作使用大量介质水造成能源浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有水净化功能的冷却塔，用于解决现有技术中存在冷却塔运作时使用大量介质水造成能源浪费的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种具有水净化功能的冷却塔，包括冷却塔塔体，所述冷却塔塔体上设置有进风口、出风口、水泵、输送水管，所述冷却塔内设置有收水器、喷淋装置、冷凝管、冷却水管、进风叶窗、集水池、污水处理系统和污渍处理装置，所述污水处理系统连接有自动补水装置，所述污水处理系统与所述集水池、污渍处理装置相连接，所述集水池与水泵相连接，所述输送水管的一端与喷淋装置相连接，所述输送水管的另一端与水泵相连接，冷却水管设置有冷却水进水口和冷却水出水口。

作为一种优选的实施方式，所述出风口设置在冷却塔上侧，所述出风口上设置有风机，所述出风口设置有多组，所述冷却塔塔体的侧壁上设置有冷凝板，所述冷凝板位于出风口上侧。

作为一种优选的实施方式，所述喷淋装置上设置有多个喷头，各所述喷头的方向向下设置。

作为一种优选的实施方式，所述收水器位于冷却塔塔体上端，所述收水器与所述喷淋装置相连接。

作为一种优选的实施方式，所述冷却水管上方的端口为冷却水出水口，所述冷却水管下方的端口为冷却水进水口，所述冷却水出水口与冷却水进水口设置在冷却塔塔体内壁的同一侧。

作为一种优选的实施方式，所述冷凝管位于喷淋装置下端，所述冷凝管与冷却水管设置在同一水平面上，所述冷凝管与冷却水管与冷却水管形状相同，所述冷凝管与冷却水管相平行，所述冷凝水管的直径大于冷却水管。

作为一种优选的实施方式，所述进风叶窗位于冷凝管下侧，所述进风口设置在进风叶窗处，所述集水池、污水处理系统设置在进风叶窗的下侧，所述污渍处理装置设置在污水处理系统的下侧。

作为一种优选的实施方式，所述污渍处理装置设置有污渍清理门。

作为一种优选的实施方式，所述污水处理装系统按污水的流向依次设置有格栅、沉砂池、第一沉淀池、曝气池、第二沉淀池、消毒过滤组件、水泵，所述格栅与沉砂池相连接，所述沉砂池与第一沉淀池相连接，所述第一沉淀池与曝气池相连接，所述曝气池与第二沉淀池相连接，所述第二沉淀池与所述消毒过滤组件相连接，所述消毒过滤组件与所述集水池相连接，所述第一沉淀池、第二沉淀池与污渍处理装置相连接，所述水泵用于为污水处理装系统中的污水提供动力。

作为一种优选的实施方式，所述曝气池设置有出水管道、进水管道、压强平衡口、活性污泥层、螺旋叶片，所述进水管道设置在曝气池上侧，所述进水管道口处设置有水喷头，所述进水管道上设置有水泵，所述水喷头处设置有输气管道，所述输气管道口设置有气喷头，所述输气管道上设置有气泵，所述活性污泥层设置在曝气池底部，所述螺旋叶片设置在活性污泥层处。

本发明的工作原理是：通风的空气从指定的角度吹向滴下来的水，当空气通过这些水滴的时候，一部分水就蒸发了，由于用于蒸发水滴的热量降低了水的温度，剩余的水就被冷却了，冷却效果依赖于空气的相对湿度以及压力。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水滴直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，蒸发将水中的热量带走(即蒸发传热)，从而达到降温目的，污水处理系统是两次沉淀，并进行曝气、消毒、过滤等操作对污水进行处理，将净化后的水送至集水池，将污渍送至污渍处理装置进行处理，完成处理后的水即可当作冷却介质加入到冷却塔的运作中，实现本装置可直接加入污水进行制冷的目的。

本发明的有益效果是：

1.本装置自带污水处理系统，具有污水净化功能，可以将污水、废水直接接入本冷却塔，通过污水处理系统进行净化消毒处理后，变为干净的水并直接进入集水池当做冷却塔的冷却介质使用，利用处理后的污水当做冷却介质，在避免了自然水当做介质大量浪费的同时，完成了污水的合理处理及利用，一举两得，绿色环保，实用性强。

2.本装置的污水处理系统设置有两组沉淀池和消毒过滤组件，对污水进行多次处理，确保了最终出水的纯净度，并且设置有污渍处理装置，可以将过滤出的污渍压缩处理，并堆放至指定位置，操作人员只需从污渍清理门对其进行清理即可，避免了污渍排除污染环境，减少了操作人员清理污渍的工作量。

3.本发明的曝气池设置有机械曝气和鼓风曝气两种曝气方式，在气泵提供稳定气体的情况下，可以根据需求选择直接使用气泵配合气喷头曝气，也可以运行螺旋叶片实现两种方式同时进行曝气，使用灵活，占用空间小，曝气效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明污水处理系统的结构示意图；

图3为本发明曝气池结构示意图。

图中，1-冷却塔塔体；2-出风口；21-风机；3-收水器；4-冷却水管；41-冷却水出水口；42-冷却水进水口；5-进风叶窗；51-进风口；6-污水处理系统；61-自动补水装置；62-污渍处理装置；621-污渍清理门；63-消毒过滤组件；64-第二沉淀池；65-曝气池；651-出水管道；652-压强平衡口；653-进水管道；654-水喷头；655-气喷头；656-输气管道；657-气泵；658-活性污泥层；659-螺旋叶片；66-第一沉淀池；67-沉砂池；68-格栅；7-集水池；8-喷淋装置；81-喷头；9-输送水管；10-冷凝管；11-水泵；12-冷凝板。

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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒体相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～图3所示，一种具有水净化功能的冷却塔，包括冷却塔塔体1，冷却塔塔体1上设置有进风口51、出风口2、水泵11、输送水管9，冷却塔内设置有收水器3、喷淋装置8、冷凝管10、冷却水管4、进风叶窗5、集水池7、污水处理系统6和污渍处理装置62，污水处理系统6连接有自动补水装置61，污水处理系统6与集水池7、污渍处理装置62相连接，集水池7与水泵11相连接，输送水管9的一端与喷淋装置8相连接，输送水管9的另一端与水泵11相连接，冷却水管4设置有冷却水进水口42和冷却水出水口41。

出风口2设置在冷却塔上侧，出风口2上设置有风机21，出风口2设置有多组，风机21用于为空气提供动力，辅助其从出风口2呼出，冷却塔塔体1的侧壁上设置有冷凝板12，冷凝板12位于出风口2上侧，配合收水器3完成散出冷却水的二次收集，将收集到的冷却水直接传至集水池7再利用，提高了冷却水的利用率。

喷淋装置8上设置有多个喷头81，各喷头81的方向向下设置，用于向下喷水，使其与空气接触产生反应。

收水器3位于冷却塔塔体1上端，收水器3与喷淋装置8相连接。

冷却水管4上方的端口为冷却水出水口，冷却水管4下方的端口为冷却水进水口，冷却水出水口41与冷却水进水口设置在冷却塔塔体内壁的同一侧。

冷凝管10位于喷淋装置下端，冷凝管10与冷却水管4设置在同一水平面上，冷凝管10与冷却水管4与冷却水管4形状相同，冷凝管与冷却水管4相平行，冷凝水管的直径大于冷却水管4，相同的形态和相近的位置，大幅度提高冷凝管10对冷却水管4的冷却效果。

冷却水管4位于冷却塔塔体1内冷凝管10处，冷却水管4上方的端口为冷却水出水口41，冷却水管4下方的端口为冷却水进水口42，冷却水出水口41与冷却水进水口42设置在冷却塔塔体1内壁的同一侧。

进风叶窗5位于冷凝管10下侧，进风口51设置在进风叶窗5处，集水池7、污水处理系统6设置在进风叶窗5的下侧，污渍处理装置62设置在污水处理系统6的下侧。

污渍处理装置62设置有污渍清理门621，用于清理处理后的污渍。

污水处理装系统按污水的流向依次设置有格栅68、沉砂池67、第一沉淀池66、曝气池65、第二沉淀池64、消毒过滤组件63、水泵11，格栅68与沉砂池67相连接，沉砂池67与第一沉淀池66相连接，第一沉淀池66与曝气池65相连接，曝气池65与第二沉淀池64相连接，第二沉淀池64与消毒过滤组件63相连接，消毒过滤组件63与集水池7相连接，第一沉淀池66、第二沉淀池64与污渍处理装置62相连接，水泵11用于为污水处理装系统中的污水提供动力。

曝气池65设置有出水管道651、进水管道653、压强平衡口652、活性污泥层658、螺旋叶片659，进水管道653设置在曝气池65上侧，进水管道653口处设置有水喷头654，进水管道653上设置有水泵44，水喷头654处设置有输气管道656，输气管道656口设置有气喷头655，输气管道656上设置有气泵657，活性污泥层658设置在曝气池65底部，螺旋叶片659设置在活性污泥层658处。

本发明的工作原理是：

通风的空气从指定的角度吹向滴下来的水，当空气通过这些水滴的时候，一部分水就蒸发了，由于用于蒸发水滴的热量降低了水的温度，剩余的水就被冷却了，冷却效果依赖于空气的相对湿度以及压力。当水滴和空气接触时，一方面由于空气与水滴直接传热，另一方面由于水蒸汽表面和空气之间存在压力差，在压力的作用下产生蒸发现象，蒸发将水中的热量带走(即蒸发传热)，从而达到降温目的，污水处理系统6是两次沉淀，并进行曝气、消毒、过滤等操作对污水进行处理，将净化后的水送至集水池7，将污渍送至污渍处理装置62进行处理，完成处理后的水即可当作冷却介质加入到冷却塔的运作中，实现本装置可直接加入污水进行制冷的目的。本方案的曝气池设置有机械曝气和鼓风曝气两种方式进行曝气。机械曝气是控制曝气池底的多个螺旋叶片转动，搅动污水，使供氧装置带来的氧气充分溶解于污水；鼓风曝气是利用曝气器、曝气风机将空气中的氧气与污水充分接触，达到曝气的目的。本装置兼用了两种曝气方式，提高了曝气效率，实现在较小空间内完成曝气的目的。

本发明具体是这样实现的：

当冷却塔需要冷却剂时，直接将污水接入到本发明的污水处理装系统中，污水在污水处理系统里经过格栅68用以拦截污水中大块的呈悬浮或漂浮状态的污染物，防止阻塞水泵11活管道，后依次经过沉砂池67进行沉砂、第一沉淀池66进行沉淀、曝气池65进行曝气处理、第二沉淀池64进行二次沉淀等步骤，最后进行消毒和过滤，将污水处理成为可正常使用的水，接入到集水池7，可当做冷却剂正常使用。污水处理过程中产生的污渍由沉淀池传至污渍处理装置62进行处理，当冷却剂不够时，本装置会通过自动补水装置61再次进行补水，将污水加入污水处理系统6继续进行水净化，产生可使用的水当作冷却剂供给冷却塔使用。

本冷却塔在设备底部的四周设立了通风格栅68，风机21设置在冷却塔的顶部，喷淋系统的上部，风从底部的进风格栅68进入，向上流通，通过顶部的风机21排出。喷淋装置8设置在顶部，风机21的下面，水滴喷淋下落，与风向呈现相对方向的流向。逆流式冷却塔设计有冷凝管11，冷却流体经过冷凝管11的时候，喷头81喷出的喷淋水就会喷洒到冷凝管11的外壁上，形成一层水膜，均匀地覆盖在外侧，吸收通过冷凝管11传到出来的热量，进行蒸发，蒸发吸走热量从而达到冷却的效果。这种逆流式的设计在一定程度上减缓了水的下落速度，是水汽与空气有更多的混合时间，从而可以提高空气的湿度饱和度，促进了热量的蒸发，提高了效率。

本装置的曝气池65设置有可用于机械曝气的螺旋叶片657和可用于鼓风曝气的气泵、气喷头，螺旋叶片旋转带动污水旋转，使其充分吸收氧气；气泵从输气管道输送空气，并利用气喷头将从水喷头喷出的水喷散，水氧充分融合，达到曝气的效果。当曝气池65需要进行工作时，可选择用机械曝气或是鼓风曝气将氧气融入污水，也可机械曝气和鼓风曝气两种方式同时进行，再通过活性污泥层656中微生物的有氧呼吸处理污水中的污染物，曝气效率高，占用面积小。

本发明的有益效果是：

本装置自带污水处理系统，具有污水净化功能，可以将污水、废水直接接入本冷却塔，通过污水处理系统进行净化消毒处理后，变为干净的水并直接进入集水池当做冷却塔的冷却介质使用，利用处理后的污水当做冷却介质，在避免了自然水当做介质大量浪费的同时，完成了污水的合理处理及利用，一举两得，绿色环保，实用性强。

本装置的污水处理系统设置有两组沉淀池和消毒过滤组件，对污水进行多次处理，确保了最终出水的纯净度，并且设置有污渍处理装置，可以将过滤出的污渍压缩处理，并堆放至指定位置，操作人员只需从污渍清理门对其进行清理即可，避免了污渍排除污染环境，减少了操作人员清理污渍的工作量。

本发明的曝气池设置有机械曝气和鼓风曝气两种曝气方式，在气泵提供稳定气体的情况下，可以根据需求选择直接使用气泵配合气喷头曝气，也可以运行螺旋叶片实现两种方式同时进行曝气，使用灵活，占用空间小，曝气效果好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础；当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，包括冷却塔塔体，所述冷却塔塔体上设置有进风口、出风口、水泵、输送水管，所述冷却塔内设置有收水器、喷淋装置、冷凝管、冷却水管、进风叶窗、集水池、污水处理系统和污渍处理装置，所述污水处理系统连接有自动补水装置，所述污水处理系统与所述集水池、污渍处理装置相连接，所述集水池与水泵相连接，所述输送水管的一端与喷淋装置相连接，所述输送水管的另一端与水泵相连接，冷却水管设置有冷却水进水口和冷却水出水口。

2.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述出风口设置在冷却塔上侧，所述出风口上设置有风机，所述出风口设置有多组，所述冷却塔塔体的侧壁上设置有冷凝板，所述冷凝板位于出风口上侧。

3.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述喷淋装置上设置有多个喷头，各所述喷头的方向向下设置。

4.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述收水器位于冷却塔塔体上端，所述收水器与所述喷淋装置相连接。

5.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述冷却水管位于冷却塔塔体内冷凝管处，所述冷却水管上方的端口为冷却水出水口，所述冷却水管下方的端口为冷却水进水口，所述冷却水出水口与冷却水进水口设置在冷却塔塔体内壁的同一侧。

6.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述冷凝管位于喷淋装置下端，所述冷凝管与冷却水管设置在同一水平面上，所述冷凝管与冷却水管与冷却水管形状相同，所述冷凝管与冷却水管相平行，所述冷凝水管的直径大于冷却水管。

7.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述进风叶窗位于冷凝管下侧，所述进风口设置在进风叶窗处，所述集水池、污水处理系统设置在进风叶窗的下侧，所述污渍处理装置设置在污水处理系统的下侧。

8.根据权利要求7所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述污渍处理装置设置有污渍清理门。

9.根据权利要求1所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述污水处理装系统按污水的流向依次设置有格栅、沉砂池、第一沉淀池、曝气池、第二沉淀池、消毒过滤组件、水泵，所述格栅与沉砂池相连接，所述沉砂池与第一沉淀池相连接，所述第一沉淀池与曝气池相连接，所述曝气池与第二沉淀池相连接，所述第二沉淀池与所述消毒过滤组件相连接，所述消毒过滤组件与所述集水池相连接，所述第一沉淀池、第二沉淀池与污渍处理装置相连接，所述水泵用于为污水处理装系统中的污水提供动力。

10.根据权利要求9所述的一种具有水净化功能的冷却塔，其特征在于，所述曝气池设置有出水管道、进水管道、压强平衡口、活性污泥层、螺旋叶片，所述进水管道设置在曝气池上侧，所述进水管道口处设置有水喷头，所述进水管道上设置有水泵，所述水喷头处设置有输气管道，所述输气管道口设置有气喷头，所述输气管道上设置有气泵，所述活性污泥层设置在曝气池底部，所述螺旋叶片设置在活性污泥层处。

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