CN206073756U - 一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔 - Google Patents
一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔 Download PDFInfo
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Abstract
一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，包括塔体，塔体顶部设置有风机、塔体两侧壁靠近底部处设置有进风窗、塔体底部设置有分体水箱，塔体侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管和循环水回水管，在塔体内底部竖直设置至少一个隔板，将塔体及连通的分体水箱分成初级冷却腔和次级冷却腔；在初级冷却腔内设有高温换热模块，在次级冷却腔内设有风能回收换热模块和低温回收换热模块，且低温换热模块位于风能回收换热模块的正下方；高温换热模块和低温换热模块的上方分别设置一个喷淋装置，喷淋装置的上方还设置有收水器。本实用新型能够根据出风温度来调整风机功率，保证工作效率的同时，降低能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于冷却设备领域，具体的说是一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔。
背景技术
闭式冷却塔是一种既能降低循环水温度，又能保持循环水纯净的冷却设备。其源于蒸发式冷却器，其换热机理是：循环水的热量通过管壁传递给管外喷淋的喷淋水，喷淋水在换热管上形成均匀的水膜，并蒸发吸收热量，冷空气在风机的强制作用下与喷淋水的蒸汽对流换热，带走蒸发热量并排至大气中，由此降低循环水温度，满足系统温降要求。闭式冷却塔适用于对喷淋水水质要求较高的冷却系统，目前主要应用在电力、化工、钢铁、食品等行业。
闭式冷却塔，实现了循环水的全封闭内路循环，极大程度的避免了水资源浪费与水质污染，从而达到节水的目的。基于闭式冷却塔的换热机理，为保证冷却至需要的温度，冷却塔的出风温度应低于循环水的温度，因此闭式冷却塔需要大量的风量才能带走循环水降温所释放出的热量，故闭式冷却塔的风机需要较大的运行功率。现有技术中的闭式冷却塔多采用整体冷却的方式，循环水在冷却塔中一次冷却完毕，因此风机必须处于高功率的工作状态，不仅功耗高，而且容易加速设备老化。
实用新型内容
为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种可以分级冷却，从而降低风机功率，实现节能环保的阶梯式换热的复合型闭式冷却塔。
为了实现上述目的，本实用新型采用的方案为：
一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，包括塔体，塔体顶部设置有风机、塔体两侧壁靠近底部处设置有进风窗、塔体底部设置有分体水箱，塔体侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管和循环水回水管，在塔体内底部竖直设置至少一个隔板，将塔体及连通的分体水箱分成初级冷却腔和次级冷却腔，隔板与塔体顶部之间留有距离，使初级冷却腔和次级冷却腔的顶部相连通；在初级冷却腔内设有高温换热模块，在次级冷却腔内设有风能回收换热模块和低温回收换热模块，且低温换热模块位于风能回收换热模块的正下方，循环水进水管依次通过风能回收换热模块、高温换热模块和低温换热模块与循环水回水管连通；
所述高温换热模块和低温换热模块的上方分别设置一个喷淋装置，喷淋装置的上方还设置有收水器。
所述高温换热模块和低温换热模块的高度均高于进风窗。
所述风能回收换热模块由多个翅片管或者光管组成。
所述高温换热模块和低温换热模块均为蛇形管。
在一个冷却腔内，所述喷淋装置与分体水箱连通。
所述进风窗为百叶窗，且叶片从外到内向上倾斜。
有益效果：
1、对循环水进行阶梯式降温，提高冷却塔的出风温度，进而减少空气流量，达到降低风机功率，节能环保的目的；
2、针对低温换热模块出口处温度依然较低的情况，在其上方增加一个风能回收换热模块，对低温换热模块吹出的空气进行二次加热，从而进一步提高阶梯式复合型换热闭式冷却塔的出风温度，降低风量，降低能耗；
3、风机能够处于较低功率的工作状态，可以减少对设备的损害，延长使用寿命；
4、进风窗采用百叶窗且叶片从外到内向上倾斜，可以在一定程度上防止灰尘吸入塔内，并且在静止时能够防止灰尘落入。
附图说明
图1是阶梯式换热复合型闭式冷却塔的结构示意图。
附图标记：1、塔体，2、风机，3、风能回收换热模块，4、循环水进水管，5、收水器，6、喷淋装置，7、高温换热模块，8、循环水回水管，9、分体水箱，10、隔板，11、进风窗，12、低温换热模块。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型的实施方式。
如图1所示，一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，包括塔体1，塔体1顶部设置有风机2、塔体1两侧壁靠近底部处设置有进风窗11、塔体1底部设置有分体水箱9，塔体1侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管4和循环水回水管8，在塔体1内底部竖直设置至少一个隔板10，将塔体1及连通的分体水箱9分成初级冷却腔和次级冷却腔，隔板10与塔体1顶部之间留有距离，使初级冷却腔和次级冷却腔的顶部相连通；
在初级冷却腔内设有高温换热模块12，在次级冷却腔内设有风能回收换热模块3和低温回收换热模块7，且低温换热模块7位于风能回收换热模块3的正下方，循环水进水管4依次通过风能回收换热模块3、高温换热模块12和低温换热模块7与循环水回水管8连通；所述高温换热模块12和低温换热模块7的上方分别设置一个喷淋装置6，喷淋装置6的上方还设置有收水器5。
所述高温换热模块12和低温换热模块7的高度均高于进风窗11。
所述风能回收换热模块3由多个翅片管或者光管组成。
所述高温换热模块12和低温换热模块7均为蛇形管。
在一个冷却腔内，所述喷淋装置6与分体水箱9连通。
所述进风窗11为百叶窗，且叶片从外到内向上倾斜。
本阶梯式换热复合型闭式冷却塔的冷却方法为：
步骤一、循环水从循环水进水管4流入塔内后启动各部分设备；
步骤二、循环水经过风能回收换热模块3后流至高温换热模块12，喷淋装置6从分体水箱9中抽取温度为t1的喷淋水并向高温换热模块12喷洒，在其表面形成水膜，水膜吸收循环水的热量后气化成水蒸气；
步骤三、风机2从进风窗11吸取干冷空气，干冷空气在冷却腔内与水蒸气进行换热；
步骤四、干冷空气与水蒸气换热后，温度和湿度升高，达到高温高湿的状态，在风机2的带动作用下，经过收水器5后排至塔体1外。由于湿热空气与收水器5相遇，使得湿热空气中的部分水蒸气凝结成水滴，并与其夹带的水滴一起回收送至水箱9；循环水经过高温换热模块后其温度降幅为T1；
步骤五、循环水从高温换热模块12流至低温换热模块7，重复步骤三和步骤四；其中喷淋水的温度为t2，而且有t1>t2；此时循环水温度降幅为T2；
步骤六、空气经低温换热模块7后，到达风能回收换热模块3，此时空气相对于风能回收换热模块3的循环水而言温度更低，因此吸收一部分循环水的热量后温度上升；循环水的温度降幅为T3；
步骤七、循环水从低温换热模块7流出冷却塔；
步骤八、高温换热模块12排出的风和风能回收换热模块3排出的风相互融合，然后被风机2排出。
本阶梯式换热复合型闭式冷却塔的理论依据为：
由空气焓差法计算换热量的方法为：换热量等于进出口空气焓差与空气流量的乘积。
由现有理论可知，冷却塔出口处热湿空气的焓比进口处干冷空气的焓值高。因此在不同的换热阶段，通过选用不同温度的喷淋水，可以达到调节冷却腔进出口空气焓差的目的。在循环水的流动方向上，各冷却腔进出口空气的焓差依次减小，各冷却腔的出风温度也随之依次降低。
在风机2和冷却腔之间的位置，初级冷却腔和次级冷却腔排出的空气汇聚，高温换热模块12排出的风和风能回收换热模块3排出的风温度都比较高，从而使风机2的出风温度远高于低温换热模块7的出风温度。
根据冷却塔的换热机理，一个独立的冷却模块，出风温度必须低于循环水的出水温度才能完成冷却。传统闭式冷却塔的换热过程在一个腔体内完成，因而在达到相同换热效果的情况下，传统闭式冷却塔的出风温度与阶梯式换热复合型闭式冷却塔低温换热模块7的出风温度接近，故低于阶梯式换热复合型闭式冷却塔的出风温度。
所以，对于冷却塔整体而言，阶梯式换热复合型闭式冷却塔出风温度更高，进出口空气的焓差更大，进而空气流量更小，可以降低风机2的功率，以减少能耗，节约成本的同时还能够环保。
Claims (6)
1.一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，包括塔体（1），塔体（1）顶部设置有风机（2）、塔体（1）两侧壁靠近底部处设置有进风窗（11）、塔体（1）底部设置有分体水箱（9），塔体（1）侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管（4）和循环水回水管（8），其特征在于：
在塔体（1）内底部竖直设置至少一个隔板（10），将塔体（1）及连通的分体水箱（9）分成初级冷却腔和次级冷却腔，隔板（10）与塔体（1）顶部之间留有距离，使初级冷却腔和次级冷却腔的顶部相连通；
在初级冷却腔内设有高温换热模块（12），在次级冷却腔内设有风能回收换热模块（3）和低温回收换热模块（7），且低温换热模块（7）位于风能回收换热模块（3）的正下方，循环水进水管（4）依次通过风能回收换热模块（3）、高温换热模块（12）和低温换热模块（7）与循环水回水管（8）连通；
所述高温换热模块（12）和低温换热模块（7）的上方分别设置一个喷淋装置（6），喷淋装置（6）的上方还设置有收水器（5）。
2.如权利要求1所述的一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述高温换热模块（12）和低温换热模块（7）的高度均高于进风窗（11）。
3.如权利要求1所述的一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述风能回收换热模块（3）由多个翅片管或者光管组成。
4.如权利要求1所述的一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述高温换热模块（12）和低温换热模块（7）均为蛇形管。
5.如权利要求1所述的一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，其特征在于：在一个冷却腔内，所述喷淋装置（6）与分体水箱（9）连通。
6.如权利要求1所述的一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述进风窗（11）为百叶窗，且叶片从外到内向上倾斜。
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| CN201621063206.XU CN206073756U (zh) | 2016-09-20 | 2016-09-20 | 一种阶梯式换热复合型闭式冷却塔 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110608492A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-24 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种预冷型蒸发式冷凝空调系统及其控制方法 |
| CN113405372A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-09-17 | 威海金宏科技有限公司 | 一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔工艺及系统 |
| CN115540633A (zh) * | 2022-12-01 | 2022-12-30 | 克拉玛依金联创科技化工有限公司 | 一种三级混冷式节能冷却塔系统 |
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