CN117109326A - 一种全永磁闭式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全永磁闭式冷却塔，包括塔体、换热器、安装在塔体顶端的抽风装置、固定在塔体上的布水系统、以及抽水装置；所述塔体的顶端形成有出风口，所述抽风装置包括可转动地安装在出风口处的抽风部件、以及用于驱动抽风部件转动的第一永磁同步电机；塔体的下端设置有进风口；所述换热器位于通风区间内，并设置有用于供待冷却液体流经的换热腔；所述布水系统位于换热器的上方，并用于朝向换热器喷水；所述塔体形成有承接槽；所述抽水装置用于将水从承接槽抽送向布水系统；所述布水系统包括设置在换热器上方的布水盆、设置在布水盆底部上的多个喷头。本发明可达到节能降耗效果的同时，并可降低维护成本，提高冷却效果。

Description

一种全永磁闭式冷却塔

技术领域

本发明涉及冷却塔领域，具体涉及一种全永磁闭式冷却塔。

背景技术

冷却塔作为通过水与空气流动接触进行冷热交换产生蒸汽，并通过蒸汽挥发带走热量的冷却设备，被广泛应用于工业各领域中。现有的冷却塔包括塔体、以及安装在塔体顶端的抽风装置，在使用时，需借助抽风装置的工作，以将外界的风经塔体的进风口抽进塔体内进行热交换，然后再通过出风口排出。但现有的冷却塔在运行过程中，能耗较高，从而造成能源浪费，而且，其维护成本较高，冷却效果较差，远不能满足行业的高要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种全永磁闭式冷却塔，其可达到节能降耗效果的同时，并可降低维护成本，提高冷却效果。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种全永磁闭式冷却塔，包括塔体、换热器、安装在塔体顶端的抽风装置、固定在塔体上的布水系统、以及抽水装置；所述塔体的顶端形成有出风口，所述抽风装置包括可转动地安装在出风口处的抽风部件、以及用于驱动抽风部件转动的第一永磁同步电机；塔体的下端设置有进风口；所述塔体内设有连通出风口和进风口的通风区间；所述换热器位于通风区间内，并设置有用于供待冷却液体流经的换热腔；所述布水系统位于换热器的上方，并用于朝向换热器喷水；所述塔体形成有承接槽，所述承接槽位于换热器的下方，并用于接收从布水系统喷出的水；所述抽水装置用于将水从承接槽抽送向布水系统；所述布水系统包括设置在换热器上方的布水盆、设置在布水盆底部上的多个喷头。

所述换热器包括传热管，所述传热管的管腔形成为所述换热腔。

所述换热器为蛇管型换热器，所述传热管为呈弯曲盘旋状的蛇管。

所述抽风部件包括可转动地安装在出风口处的风机，所述风机与第一永磁同步电机的输出轴连接。

所述风机为由铝合金一体成型的多叶片风机。

所述塔体的顶端具有风筒，所述出风口形成在风筒上。

所述抽水装置包括第一连通管路、循环水泵、以及第二连通管路；所述第一连通管路的其中一端与承接槽连通，另一段与循环水泵的进水口连通；所述第二连通管路的其中一端与循环水泵的出水口连通，另一端用于往布水盆内通入水。

所述循环水泵包括泵体、用于驱动泵体的叶轮转动的动力部件。

所述动力部件为第二永磁同步电机。

所述塔体的下端具有底盘，所述承接槽形成在底盘上。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种全永磁闭式冷却塔，其通过采用塔体、换热器、抽风装置、布水系统、以及抽水装置的结合，并通过将抽风装置采用抽风部件、以及用于驱动抽风部件转动的第一永磁同步电机，可达到节能降耗效果的同时，并可降低维护成本，提高冷却效果；而且，安装简单，可提高生产安装效率，并可延长其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为抽水装置的结构示意图；

其中，10、塔体；11、出风口；12、进风口；13、通风区间；14、承接槽；15、风筒；20、换热器；21、传热管；30、抽风装置；31、抽风部件；32、第一永磁同步电机；40、布水系统；41、布水盆；42、喷头；50、抽水装置；51、第一连通管路；52、循环水泵；53、第二连通管路。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-2所示，一种全永磁闭式冷却塔，包括塔体10、换热器20、安装在塔体10顶端的抽风装置30、固定在塔体10上的布水系统40、以及抽水装置50；所述塔体10的顶端形成有出风口11，所述抽风装置30包括可转动地安装在出风口11处的抽风部件31、以及用于驱动抽风部件31转动的第一永磁同步电机32；塔体10的下端设置有进风口12；所述塔体10内设有连通出风口11和进风口12的通风区间13；所述换热器20位于通风区间13内，并设置有用于供待冷却液体流经的换热腔；所述布水系统40位于换热器20的上方，并用于朝向换热器20喷水；所述塔体10形成有承接槽14，所述承接槽14位于换热器20的下方，并用于接收从布水系统40喷出的水；所述抽水装置50用于将水从承接槽14抽送向布水系统40；所述布水系统40包括设置在换热器20上方的布水盆41、设置在布水盆41底部上的多个喷头42。

在使用时，第一永磁同步电机32工作，带动抽风部件31转动，使得外界的风在抽风部件31的抽吸作用下从进风口12流向通风区间13内，与此同时，承接槽14的水经抽水装置50抽送向布水系统40，并通过布水系统40朝向换热器20喷淋水形成喷淋水膜，外界的冷凝器、吸收器等工艺设备等流出的温度较高的待冷却液体(例如温度较高的冷却水)流经换热器20的换热腔，在此过程中，待冷却液体的热量先传给换热腔的内壁，然后经换热器20传递至喷淋水膜，喷淋水膜与流经通风区间13的风进行热交换，外界的风与喷淋水膜进行热交换后形成为湿热蒸汽，再在抽风部件31的抽吸作用下从出风口11排入大气，然后通过上述方式不断循环工作，可对待冷却液体起到冷却降温作用，由于通过布水系统40的多个喷头42喷淋水可形成多个竖直向下高速运动的水滴颗粒，从而可增水滴表面积，而在水滴下降过程中与流经通风空间并朝向出风口11方向向上升的风相遇进行热交换，可有效延缓水滴的下降速度，延长热交换时间，以有助于提高热交换效果，降低喷淋水的温度，从而可提高后续喷淋水与待冷却液体的换热效果，以提高冷却降温效果，而且，在外界的风流经通风区间13过程中还可与换热器20直接接触，带走待冷却液体的余热，以进一步提高冷却效果，而且，通过将抽风装置30采用抽风部件31、以及用于驱动抽风部件31转动的第一永磁同步电机32，可提高传动效率，降低电能浪费；同时由于第一永磁同步电机32直接驱动抽风部件31转动，可避免因中间传动机构传动异常、松脱或卡机等而造成的故障，大大降低了故障的发生概率，基本做到免维护，以显著降低维护成本，此外，通过第一永磁同步电机32直接驱动抽风部件31转动，由于第一永磁同步电机32能恒定输出额定负载转矩2.2倍以上的起动转矩，以使重载起动效果好，起动转矩大，从而达到高效、节能、低噪音、低速大扭矩、免维护、起动转矩大、运行平稳的效果。

所述换热器20包括传热管21，所述传热管21的管腔形成为所述换热腔。在待冷却液体流经传热管21的管腔过程中，待冷却液体的热量先传给传热管21的内壁，再由传热管21的内壁传给传热管21的外壁，然后再经传热管21的外壁传给喷淋水膜，便可实现待冷却液体与喷淋水膜之间的传热。

其中，所述传热管21可为铜管。当然，除此之外，所述传热管21还可为不锈钢制成的不锈钢管、或其他等，只要可起到传热作用即可。

所述换热器20为蛇管型换热器，所述传热管21为呈弯曲盘旋状的蛇管，从而可有效增加换热器20的换热面积，提高制冷效果。作为本发明的进一步优选实施方式，所述换热器20末端还可设有连接头，连接头与中间的立管上的多个连接嘴连接固定，以使待冷却液体到冷却塔内循环均匀，使整个换热器20压力均匀，制冷效果得到有效保障。

其中，所述传热管21的其中一端可与外界的冷凝器、吸收器等工艺设备的出水口连通，另一端可与外界的冷凝器、吸收器等工艺设备的进水口连通，以供外界的冷凝器、吸收器等工艺设备的待冷却液体可流经传热管21。当然，除此之外，所述换热器20还可采用其他方式与外界的冷凝器、吸收器等工艺设备连接配合，只要使得换热器20可供待冷却液体流经即可。

所述抽风部件31包括可转动地安装在出风口11处的风机，所述风机与第一永磁同步电机32的输出轴连接。在第一永磁同步电机32工作时，可带动风机转动，以通过风机的转动，可促使外界的风从进风口12抽吸向通风区间13，并从出风口11排出。而通过采用上述结构，可方便于安装，以提高生产安装效率。优选的，所述风机为由铝合金一体成型的多叶片风机，所述多叶片风机的叶片为至少五个。在需求风量、静压相同情况下，该多叶片风机与普通风机相比，在风机转速更低的情况下即可达到所需风量，同时，由风机的动压＝ρ空*V2/2得知，风速越低，风机动压就越低；在相同的全压下，动压越低，静压就越高；由此而知采用该多叶片风机可取得更高的静压；而且，风机风速降低时，塔体10阻力随风速降低而降低，但该多叶片风机全压衰减趋势更平缓，依然能够克服塔体10阻力，以使多叶片风机在低风速运行中大大降低失压现象的发生，此外，多叶片风机叶片之间的间距越小，防回流效果越好，因而，在采用第一永磁同步电机32的基础上，再结合多叶片风机，从而在相同功耗的情况下，通过更低的转速便可获得所需的风量和更高的全压，以进一步达到节能效果，并可提高整塔的热交换效率。

所述塔体10的顶端具有风筒15，所述出风口11形成在风筒15上。具体的，所述风筒15通过玻璃钢双面光滑拉挤成型，以保证了尺寸的稳定性，且防腐性好、重量轻、生产制作周期较短、安装简单，从而可进一步提高生产安装效率。

所述抽水装置50包括第一连通管路51、循环水泵52、以及第二连通管路53；所述第一连通管路51的其中一端与承接槽14连通，另一段与循环水泵52的进水口连通；所述第二连通管路53的其中一端与循环水泵52的出水口连通，另一端用于往布水盆41内通入水。在循环水泵52工作过程中，承接槽14内的水在循环水泵52的抽送作用经第一连通管路51、循环水泵52、第二连通管路53流入布水盆41内，然后经该多个喷头42朝向换热器20喷淋水。

优选的，所述循环水泵52包括泵体、用于驱动泵体的叶轮转动的动力部件。优选的，所述动力部件为第二永磁同步电机。而在将循环水泵52采用泵体和第二永磁同步电机的结合，当整个冷却塔底负荷运行时，循环水泵52可采用低转速，低负荷运行，并有效延长循环水泵52的使用寿命。因而，本发明在将抽风装置30采用抽风部件31和第一永磁同步电机32的基础上，再将循环水泵52采用泵体和第二永磁同步电机的结合，可进一步提高节能效果，并具有高效低噪声的效果。

所述布水盆41采用重力池式布水盆，作为本发明的进一步优选实施方式，所述喷头42为多级增压变流量喷头，确保循环水泵52输送到布水系统40的循环水不但均匀分撒在换热器20上，而且做到变流量均匀布水，提高冷却塔的冷却效果。

所述塔体10的下端具有底盘，所述承接槽14形成在底盘上，从而方便于承接槽14的形成。

所述塔体10包括底框、位于底框上方的顶框、以及设置在底框与顶框之间的中置框；所述底框、中置框、顶框均采用重镀锌钢板制成，以可节省加工工序，提高塔体10的制作效率。在本实施例中，所述底框的四周均设置有下侧板，以设置为整体框架式且四周呈包围结构；所述换热器20固定在中置框上，所述中置框中间采用下凹设计，方便于接管和并方便于形成承接槽14；所述中置框具有若干个立柱，立柱之间通过横纵梁和斜梁连接，以使中置框形成为立柱框架结构，且截面为异形，增加立柱强度，能有效承载换热器20的重量，顶框采用横纵交错框架梁设计，以有效承载抽风装置30的重量，除了风筒15的部分外，其余位置采用重镀锌钢板封闭，有效让风机把热交换后的湿热空气从出风口11排出。

所述出风口11处设置有收水器，以通过收水器可将湿热空气的部分水滴回收，以减少喷淋水损失。作为本发明的进一步优选实施方式，还可在布水盆41、承接槽14、第一连通管路51、或者第二连通管路53连通有补水装置，而当喷淋水减少到预定量时，可通过由补水装置自动补水。其中，所述补水装置可采用浮球阀等现有的各种补水装置。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种全永磁闭式冷却塔，其特征在于：包括塔体、换热器、安装在塔体顶端的抽风装置、固定在塔体上的布水系统、以及抽水装置；所述塔体的顶端形成有出风口，所述抽风装置包括可转动地安装在出风口处的抽风部件、以及用于驱动抽风部件转动的第一永磁同步电机；塔体的下端设置有进风口；所述塔体内设有连通出风口和进风口的通风区间；所述换热器位于通风区间内，并设置有用于供待冷却液体流经的换热腔；所述布水系统位于换热器的上方，并用于朝向换热器喷水；所述塔体形成有承接槽，所述承接槽位于换热器的下方，并用于接收从布水系统喷出的水；所述抽水装置用于将水从承接槽抽送向布水系统；所述布水系统包括设置在换热器上方的布水盆、设置在布水盆底部上的多个喷头。

2.如权利要求1所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述换热器包括传热管，所述传热管的管腔形成为所述换热腔。

3.如权利要求2所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述换热器为蛇管型换热器，所述传热管为呈弯曲盘旋状的蛇管。

4.如权利要求1所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述抽风部件包括可转动地安装在出风口处的风机，所述风机与第一永磁同步电机的输出轴连接。

5.如权利要求4所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述风机为由铝合金一体成型的多叶片风机。

6.如权利要求1或4所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述塔体的顶端具有风筒，所述出风口形成在风筒上。

7.如权利要求1所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述抽水装置包括第一连通管路、循环水泵、以及第二连通管路；所述第一连通管路的其中一端与承接槽连通，另一段与循环水泵的进水口连通；所述第二连通管路的其中一端与循环水泵的出水口连通，另一端用于往布水盆内通入水。

8.如权利要求7所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述循环水泵包括泵体、用于驱动泵体的叶轮转动的动力部件。

9.如权利要求8所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述动力部件为第二永磁同步电机。

10.如权利要求1所述的全永磁闭式冷却塔，其特征在于：所述塔体的下端具有底盘，所述承接槽形成在底盘上。