CN116481344B - 一种新型消雾冷却塔 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种新型消雾冷却塔，包括冷却塔壳体和填料区，填料区设置在冷却塔壳体内，包括填料区，填料区由若干的横流塔填料和逆流塔填料交错布置组成，逆流塔填料为交叉型填料，即空气和水在填料内部交叉流动；所述横流塔填料和逆流塔填料的上方和下方均设有若干密封板，横流塔填料和逆流塔填料之间均通过密封板进行隔离，在填料区的上方和下方均形成互不连通的通道，空气从填料区下方的通道进入填料区内进行换热，之后从填料区上方的通道流出。具有以下优点：在冷却塔的填料部分内实现冷却水降温和消雾节水的功能，不仅可以能省去消雾模块等消雾节水装置，而且消雾冷却塔的高度降低到与常规冷却塔相同的水平。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种冷却塔，具体的说，特别涉及一种消雾节水冷却塔。
背景技术
冷却塔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。为消除冬季冷却塔产生的白雾，人们在冷却塔内增添了消雾模块或消雾翅片管箱等消雾装置，不仅增加了冷却塔的塔体高度，而且增加了冷却塔的建造成本，不利于消雾冷却塔的推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种新型消雾冷却塔，在冷却塔的填料部分内实现冷却水降温和消雾节水的功能，不仅可以能省去消雾模块等消雾节水装置，而且消雾冷却塔的高度降低到与常规冷却塔相同的水平，相比相同冷却循环水量的翅片管消雾塔和消雾模块冷却塔本发明所述的冷却塔大大降低了消雾冷却塔的成本。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种新型消雾冷却塔，包括冷却塔壳体和填料区，填料区设置在冷却塔壳体内，包括填料区，填料区由若干的横流塔填料和逆流塔填料交错布置组成，逆流塔填料为交叉型填料，即空气和水在填料内部交叉流动；
所述横流塔填料和逆流塔填料的上方和下方均设有若干密封板，横流塔填料和逆流塔填料之间均通过密封板进行隔离，在填料区的上方和下方均形成互不连通的通道，空气从填料区下方的通道进入填料区内进行换热，之后从填料区上方的通道流出。
进一步的，所述逆流塔填料与横流塔填料的填料宽度比为1：1到1.2：1之间，若冬季降温需求与夏季降温需求相同，则逆流塔填料的填料宽度与横流塔填料的填料宽度相同；若冬季降温需求小于夏季降温需求，则逆流塔填料的填料宽度大于横流塔填料的填料宽度。
进一步的，所述逆流塔填料的填料高度大于横流塔填料的填料高度，横流塔填料的填料高度为1.3m-1.8m，逆流塔填料的填料高度比横流塔的高20%-30%。
进一步的，所述填料区下方设有百叶窗，逆流塔填料的填料摆放方向和横流塔填料一致，填料方向与百叶窗方向平行，使空气能够在逆流塔填料和横流塔填料间横向流动。
进一步的，所述填料区包括相邻设置的1#填料、2#填料和3#填料，1#填料和3#填料是逆流塔填料，2#填料是横流塔填料，在消雾模式下1#填料的作用是让底部进入的干冷空气相对均匀的进入2#填料，3#填料的作用是将底部进入的干冷空气和从2#填料侧进入的湿热空气充分混合以实现消雾目的。
进一步的，所述1#填料上方两侧设有第一密封板和第二密封板，第一密封板和第二密封板之间密封安装有第一翻板，1#填料、第一密封板、第二密封板和第一翻板组成位于填料区上方的第一通道；
所述2#填料上方两侧设有第二密封板和第三密封板，第二密封板和第三密封板之间密封安装有第二翻板，2#填料、第二密封板、第三密封板、第二翻板和冷却塔壳体构成位于填料区上方的第二通道；
所述3#填料上方两侧设有第三密封板和第四密封板，3#填料、第三密封板、第四密封板和冷却塔壳体构成位于填料区上方的第三通道；
所述第一通道、第二通道和第三通道互不连通。
进一步的，所述1#填料下方两侧设有第五密封板和第六密封板，第五密封板和第六密封板之间密封安装有导流板，1#填料、第五密封板、第六密封板和导流板构成位于填料区下方的第四通道；
所述2#填料下方两侧设有第六密封板和第七密封板，第六密封板和第七密封板之间密封安装有第一百叶窗，2#填料、第六密封板、第七密封板和第一百叶窗构成位于填料区下方的第五通道；
所述3#填料下方两侧设有第七密封板和第八密封板，第七密封板和第八密封板之间密封安装有第二百叶窗，3#填料、第七密封板、第八密封板和第二百叶窗构成位于填料区下方的第六通道；
所述第四通道、第五通道和第六通道互不连通。
进一步的，所述填料区上方设有收水器，收水器位于第一通道、第二通道和第三通道的上方，所述第一密封板、第二密封板、第三密封板和第四密封板的高度为收水器2到2#填料的高度；
所述第一翻板的宽度和1#填料的填料宽度相同；
所述第二翻板的宽度与2#填料的填料宽度相同。
进一步的，所述填料区下方设有集水池，集水池位于第四通道、第五通道和第六通道下方，第五密封板、第六密封板、第七密封板和第八密封板的高度为1#填料底面到集水池液面的高度；
所述第一百叶窗的高度和第一密封板的高度相同，第二百叶窗的高度和第五密封板的高度相同。
进一步的，还包括配水系统，配水系统包括上层配水管和下层配水管，上层配水管包括上层配水主管，上层配水主管连通有上层配水支管，上层配水主管上安装有上层配水主管阀门，下层配水管包括下层配水主管，下层配水主管连通有下层配水支管，下层配水主管上安装有下层配水主管阀门；
所述上层配水主管和下层配水主管均横穿填料区上方的密封板，上层配水支管都分布在逆流填料上方，下层配水支管都分布在横流填料上方。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
在冷却塔的填料部分内实现冷却水降温和消雾节水的功能，不仅可以能省去消雾模块等消雾节水装置，而且消雾冷却塔的高度降低到与常规冷却塔相同的水平，相比相同冷却循环水量的翅片管消雾塔和消雾模块冷却塔本发明所述的冷却塔大大降低了消雾冷却塔的成本。
本发明所述的冷却塔比相同循环水量的翅片管消雾塔降低五分之一，比同循环水量消雾模块低四分之一。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1和图2为本发明中消雾冷却塔的结构示意图。
具体实施方式
实施例1，如图1和图2所示，一种新型消雾冷却塔，包括冷却塔壳体5，冷却塔壳体5内从上到下依次设有风机部分1、收水器2、配水系统3、填料区4和集水池6。
所述配水系统3包括上层配水管和下层配水管，上层配水管包括上层配水主管3.3，上层配水主管3.3连通有上层配水支管3.4，上层配水主管3.3上安装有上层配水主管阀门3.1，下层配水管包括下层配水主管3.5，下层配水主管3.5连通有下层配水支管3.6，下层配水主管3.5上安装有下层配水主管阀门3.2。
所述上层配水主管3.3横穿填料区上方的密封板，上层配水支管3.4都分布在逆流填料上方。
所述下层配水主管3.5横穿填料区上方的密封板，下层配水支管3.6都分布在横流填料上方。
所述填料区4由若干的横流塔填料和逆流塔填料交错布置组成，其中逆流塔填料为交叉型填料，即空气和水在填料内部交叉流动，如斜折波填料、Z型填料和M型填料等，横流塔填料和逆流塔填料交错布置是为了在消雾节水模式下湿热空气和干冷空气在填料区内能更好的交叉混合实现消雾节水的目的。
所述横流塔填料和逆流塔填料都是PVC薄膜填料。
所述逆流塔填料的填料宽度与横流塔填料的填料宽度接近，逆流塔填料与横流塔填料两种填料宽度比为1：1到1.2：1之间，具体填料宽度根据实际降温需求决定。若冬季降温需求与夏季降温需求基本相同，则逆流塔填料的填料宽度与横流塔填料的填料宽度相同，填料宽度在2米到3.5米之间；若冬季降温需求小于夏季降温需求，则逆流塔填料的填料宽度大于横流塔填料的填料宽度。填料的宽度的限定是为了保证干冷空气和湿热空气的混合效果，若填料宽度过大，湿热空气和干冷空气无法在填料区充分混合，降低了节水效果；若填料宽度宽度过小，增加施工成本，不利于工业化推广。
所述逆流塔填料的填料高度大于横流塔填料的填料高度，横流塔填料的填料高度为1.3m-1.8m，逆流塔填料的填料高度比横流塔的高20%-30%。填料的高度限定是为了保障填料对循环水的降温效果；若填料过高，提升了填料冷却能力但增加了冷却塔成本，同时增加冷却塔内部空气阻力；若填料过低，则无法满足冷却塔循环水的降温需求。
所述逆流填料的填料高度高于横流填料的填料高度原因有二：其一，逆流填料的冷却效果高于横流塔填料，夏季需要依靠逆流填料的冷却能力弥补横流塔填料的不足；其二，逆流填料较高，在消雾节水模式下为干冷空气和湿热空气提供更多的混合空间。
所述逆流塔填料的填料摆放方向和横流塔填料一致，填料方向与填料底部的百叶窗方向平行，使空气能够在逆流塔填料和横流塔填料间横向流动。
以相邻的1#填料4.1、2#填料4.2和3#填料4.3为例介绍冷却塔内部结构，1#填料4.1和3#填料4.3是逆流塔填料，2#填料4.2是横流塔填料，在消雾模式下1#填料4.1的作用是让底部进入的干冷空气相对均匀的进入2#填料4.2，3#填料4.3的作用是将底部进入的干冷空气和从2#填料4.2侧进入的湿热空气充分混合以实现消雾目的。
所述1#填料4.1上方两侧设有第一密封板4.4和第二密封板4.5，第一密封板4.4和第二密封板4.5之间密封安装有第一翻板4.12，1#填料4.1、第一密封板4.4、第二密封板4.5和第一翻板4.12组成位于填料区4上方的第一通道。
所述2#填料4.2上方两侧设有第二密封板4.5和第三密封板4.6，第二密封板4.5和第三密封板4.6之间密封安装有第二翻板4.13，2#填料4.2、第二密封板4.5、第三密封板4.6、第二翻板4.13和冷却塔壳体构成位于填料区4上方的第二通道。
所述3#填料4.3上方两侧设有第三密封板4.6和第四密封板4.7，3#填料4.3、第三密封板4.6、第四密封板4.7和冷却塔壳体构成位于填料区4上方的第三通道。
所述1#填料4.1下方两侧设有第五密封板4.8和第六密封板4.9，第五密封板4.8和第六密封板4.9之间密封安装有导流板4.14，1#填料4.1、第五密封板4.8、第六密封板4.9和导流板4.14构成位于填料区4下方的第四通道。
所述2#填料4.2下方两侧设有第六密封板4.9和第七密封板4.10，第六密封板4.9和第七密封板4.10之间密封安装有第一百叶窗4.15，2#填料4.2、第六密封板4.9、第七密封板4.10和第一百叶窗4.15构成位于填料区4下方的第五通道。
所述3#填料4.3下方两侧设有第七密封板4.10和第八密封板4.11，第七密封板4.10和第八密封板4.11之间密封安装有第二百叶窗4.16，3#填料4.3、第七密封板4.10、第八密封板4.11和第二百叶窗4.16构成位于填料区4下方的第六通道。
所述第一密封板至第八密封板厚度为2mm-4mm，形状为矩形。
所述填料区4的上方设有的彼此间不连通的三个通道，填料区4的下方设有彼此间不连通的三个通道，空气只能在翻板和百叶窗的调节下从填料底部的三个通道进入在填料内换热后从填料上部通道流出。
一部分干冷空气经导流板进入第四通道进再入1#填料4.1，干冷空气在1#填料4.1内经过填料的空气再分配作用均匀的进入2#填料4.2，空冷空气在2#填料4.2内与冷却水充分接触，吸收冷却水的热量形成湿热空气后进入3#填料4.3，另一部分干冷空气经第二百叶窗4.16进入第六通道再进入3#填料4.3。
干冷空气和湿热空气在3#填料4.3中充分混合，其中湿热空气降温后会在3#填料4.3内冷凝形成的小液滴，空气在填料3#填料4.3内流动的过程中小液滴被收集到填料表面形成水流一起落到集水池中。
为避免干冷空气温度过低，导致冷凝形成的水流在3#填料4.3内冻结，因此需要根据外界环境温度调整第二百叶窗4.16的开度，控制3#填料4.3内干冷空气流量。
所述第一翻板4.12和第二翻板4.13为开度可调节翻版，翻板的开度通过电动执行器调节。
所述第一百叶窗4.15和第二百叶窗4.16为开度可调节百叶窗。
所述1#填料4.1、2#填料4.2和3#填料4.3的底面在同一水平面上，方便进行安装。
所述第一密封板4.4、第二密封板4.5、第三密封板4.6和第四密封板4.7的高度为收水器2到2#填料4.2的高度。
所述第五密封板4.8、第六密封板4.9、第七密封板4.10和第八密封板4.11的高度为1#填料4.1底面到集水池6液面的高度。
所述第一翻板4.12的宽度和1#填料4.1的填料宽度相同。
所述第二翻板4.13的宽度与2#填料4.2的填料宽度相同。
所述第一百叶窗4.15的高度和第一密封板4.4的高度相同，第二百叶窗4.16的高度和第五密封板4.8的高度相同。
夏季降温模式第一翻板4.12、第二翻板4.13、第一百叶窗4.15和第二百叶窗4.16全部开启。
上层配水主管阀门开启，下层配水主管阀门开启。
冷却水经上层配水区、下层配水区的配水主管和配水支管喷淋到填料区中，在填料区内经空气冷却降温后流入集水池中。
再这种工作模式下，将横流塔填料当作逆流塔填料使用，因此，此时横流塔填料的冷却效率较低。
调节配水系统上层配水主管阀门3.1和下层配水主管阀门3.2开度，上层配水区的淋水水量大于下层配水区的淋水水量，即流经逆流塔填料区域的淋水水量大于流经横流塔填料区域的淋水水量，以满足降温需求。
干冷空气经第四通道、第五通道和第六通道进入填料区，在填料区内干冷空气吸收冷却水热量形成湿热蒸汽，湿热蒸汽通过第一通道、第二通道和第三通道到收水器区。
通过收水器将湿热空气中的小水珠除去，湿热空气中最终通过风机排到冷却塔外。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (8)
1.一种新型消雾冷却塔，包括冷却塔壳体（5）和填料区（4），填料区（4）设置在冷却塔壳体（5）内，其特征在于：包括填料区（4），填料区（4）由若干的横流塔填料和逆流塔填料交错布置组成，逆流塔填料为交叉型填料，即空气和水在填料内部交叉流动；
所述横流塔填料和逆流塔填料的上方和下方均设有若干密封板，横流塔填料和逆流塔填料之间均通过密封板进行隔离，在填料区（4）的上方和下方均形成互不连通的通道，空气从填料区（4）下方的通道进入填料区内进行换热，之后从填料区（4）上方的通道流出；
所述逆流塔填料与横流塔填料的填料宽度比为1：1到1.2：1之间，若冬季降温需求与夏季降温需求相同，则逆流塔填料的填料宽度与横流塔填料的填料宽度相同；若冬季降温需求小于夏季降温需求，则逆流塔填料的填料宽度大于横流塔填料的填料宽度；
所述逆流塔填料的填料高度大于横流塔填料的填料高度，横流塔填料的填料高度为1.3m-1.8m，逆流塔填料的填料高度比横流塔的高20%-30%。
2.如权利要求1所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：所述填料区（4）下方设有百叶窗，逆流塔填料的填料摆放方向和横流塔填料一致，填料方向与百叶窗方向平行，使空气能够在逆流塔填料和横流塔填料间横向流动。
3.如权利要求1所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：所述填料区（4）包括相邻设置的1#填料（4.1）、2#填料（4.2）和3#填料（4.3），1#填料（4.1）和3#填料（4.3）是逆流塔填料，2#填料（4.2）是横流塔填料，在消雾模式下1#填料（4.1）的作用是让底部进入的干冷空气相对均匀的进入2#填料（4.2），3#填料（4.3）的作用是将底部进入的干冷空气和从2#填料（4.2）侧进入的湿热空气充分混合以实现消雾目的。
4.如权利要求3所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：所述1#填料（4.1）上方两侧设有第一密封板（4.4）和第二密封板（4.5），第一密封板（4.4）和第二密封板（4.5）之间密封安装有第一翻板（4.12），1#填料（4.1）、第一密封板（4.4）、第二密封板（4.5）和第一翻板（4.12）组成位于填料区（4）上方的第一通道；
所述2#填料（4.2）上方两侧设有第二密封板（4.5）和第三密封板（4.6），第二密封板（4.5）和第三密封板（4.6）之间密封安装有第二翻板（4.13），2#填料（4.2）、第二密封板（4.5）、第三密封板（4.6）、第二翻板（4.13）和冷却塔壳体（5）构成位于填料区（4）上方的第二通道；
所述3#填料（4.3）上方两侧设有第三密封板（4.6）和第四密封板（4.7），3#填料（4.3）、第三密封板（4.6）、第四密封板（4.7）和冷却塔壳体（5）构成位于填料区（4）上方的第三通道；
所述第一通道、第二通道和第三通道互不连通。
5.如权利要求3所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：所述1#填料（4.1）下方两侧设有第五密封板（4.8）和第六密封板（4.9），第五密封板（4.8）和第六密封板（4.9）之间密封安装有导流板（4.14），1#填料（4.1）、第五密封板（4.8）、第六密封板（4.9）和导流板（4.14）构成位于填料区（4）下方的第四通道；
所述2#填料（4.2）下方两侧设有第六密封板（4.9）和第七密封板（4.10），第六密封板（4.9）和第七密封板（4.10）之间密封安装有第一百叶窗（4.15），2#填料（4.2）、第六密封板（4.9）、第七密封板（4.10）和第一百叶窗（4.15）构成位于填料区（4）下方的第五通道；
所述3#填料（4.3）下方两侧设有第七密封板（4.10）和第八密封板（4.11），第七密封板（4.10）和第八密封板（4.11）之间密封安装有第二百叶窗（4.16），3#填料（4.3）、第七密封板（4.10）、第八密封板（4.11）和第二百叶窗（4.16）构成位于填料区（4）下方的第六通道；
所述第四通道、第五通道和第六通道互不连通。
6.如权利要求4所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：所述填料区（4）上方设有收水器（2），收水器（2）位于第一通道、第二通道和第三通道的上方，所述第一密封板（4.4）、第二密封板（4.5）、第三密封板（4.6）和第四密封板（4.7）的高度为收水器（2）到2#填料（4.2）的高度；
所述第一翻板（4.12）的宽度和1#填料（4.1）的填料宽度相同；
所述第二翻板（4.13）的宽度与2#填料（4.2）的填料宽度相同。
7.如权利要求5所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：所述填料区（4）下方设有集水池（6），集水池（6）位于第四通道、第五通道和第六通道下方，第五密封板（4.8）、第六密封板（4.9）、第七密封板（4.10）和第八密封板（4.11）的高度为1#填料（4.1）底面到集水池（6）液面的高度；
所述第一百叶窗（4.15）和第二百叶窗（4.16）的高度和第五密封板（4.8）的高度相同。
8.如权利要求1所述的一种新型消雾冷却塔，其特征在于：还包括配水系统（3），配水系统（3）包括上层配水管和下层配水管，上层配水管包括上层配水主管（3.3），上层配水主管（3.3）连通有上层配水支管（3.4），上层配水主管（3.3）上安装有上层配水主管阀门（3.1），下层配水管包括下层配水主管（3.5），下层配水主管（3.5）连通有下层配水支管（3.6），下层配水主管（3.5）上安装有下层配水主管阀门（3.2）；
所述上层配水主管（3.3）和下层配水主管（3.5）均横穿填料区上方的密封板，上层配水支管（3.4）都分布在逆流填料上方，下层配水支管（3.6）都分布在横流填料上方。
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