CN207963538U - 一种高性能复合式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高性能复合式冷却塔，包括玻璃钢风筒及竖直连接在玻璃钢风筒下端的塔体，塔体包括圆柱形壳体及贯穿壳体轴向设置的主水管；壳体内部从下至上依次设置有进风区、填料区、喷雾区、收水区；所述填料区设有填料层，填料层由多个填料片形成，相邻的填料片之间相互对称设置后形成散热通道，每个填料片包括组合板及填料体，填料体由多个散热体组成，散热体包括弧形凸起的散热块及弧形凸起的背面固定的连接棒，散热块依次水平连接成行，每行散热块上下相互错位通过连接棒连接成填料体；所述喷雾区包括布水管道和热交换区，所述布水管道上间隔设置有多个向上开口的雾化喷头。这种冷却塔降温效果好，应用范围广，节省投入成本。

Description

一种高性能复合式冷却塔

技术领域

本实用新型涉及循环冷却领域，具体涉及一种高性能复合式冷却塔。

背景技术

冷却塔广泛应用于国民经济的许多部门，如电力、石油、化工、钢铁和轻纺等，主要作用是冷却循环水。目前市场上使用的机械通风逆流式冷却塔为喷雾冷却塔或填料冷却塔。

冷却塔在建设之初根据系统工况进行设计，冷却塔使用寿命比较长，随着企业的发展，当系统工况发生改变时，已有冷却塔不能满足生产要求，企业通常会面临重新建设，还是改造的问题。如果重新建设，原来建设场地可能受限，因此，企业不能建设大规模的冷却塔，而仅仅采用现有的喷雾冷却塔、填料冷却塔其中一种冷却塔，又不能满足工况的温降要求。如果场地允许重新建设，那么重新建设的冷却塔必然造成企业运行成本增加。若是在已有冷却塔基础上改造以提升冷却塔的降温性能，必将为企业节省资金。

如何提高场地的使用率及提高冷却塔的降温性能，以便更好的满足企业生产需要成为使用冷却塔各行业亟需解决的问题。

提高冷却塔的降温性能，可以从多方面入手，其中一个方面：建造新的冷却塔、改造已有冷却塔时使用新型的填料层可以明显提高冷却塔降温性能。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种高性能复合式冷却塔，这种冷却塔降温效果好，应用范围广，节省投入成本。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种高性能复合式冷却塔，包括玻璃钢风筒及竖直连接在玻璃钢风筒下端的塔体，所述塔体包括圆柱形壳体及贯穿壳体轴向设置的主水管；所述主水管下端贯通连接自塔外延伸至塔内的进水管道，中部周向设置有布水管道，主水管上端延伸至玻璃钢风筒内；所述壳体内部从下至上依次设置有进风区、填料区、喷雾区、收水区，所述填料区设有填料层，所述填料层由多个填料片形成，相邻的填料片之间相互对称设置后形成散热通道，每个填料片包括两组组合板及固定在组合板之间的填料体，所述填料体由多个散热体组成，所述散热体包括上表面带有弧形凸起的散热块及散热块下表面固定的连接棒，所述散热块依次水平连接成行，相邻每行散热块上下错位通过连接棒连接成填料体；所述喷雾区包括水平设置的布水管道和布水管道与收水区之间的热交换区，所述布水管道上间隔设置有多个向上开口的雾化喷头。

循环水通过位于底部的进水管道进入主管道，又流入布水管道，循环水通过雾化喷头雾化成水汽、雾滴在塔内向上喷入热交换区，以增加散热面积，加快散热时间，然后在重力作用下做自由落体运动，水汽、雾滴下落至填料层。新型的填料层，使循环水在散热块上不断分散成水膜，增大散热面积，循环水从一层散热块流到下一层散热块，使得循环水在填料内的热交换时间加长。电机带动轴流风机旋转将塔内空气抽走，从进风口吸入塔外冷空气，进入塔体内的冷空气在填料层、热交换区和循环水接触即循环水在塔内雾化后通过上升、下降及在填料层的三重热交换进行冷却处理。其热交换次数及时间多于单纯的喷雾冷却塔及填料冷却塔，所以温降效果大于单纯的喷雾冷却塔及填料冷却塔。

冷却塔内的布置结构自下至上分为：进风区、填料区、喷雾区、收水区。不仅降温效果明显，已有冷区塔也方便改造为这种布置结构，使得降温效果得到进一步提升。

相比现有技术，本实用新型的有益效果：

1、温降效果好，复合式冷却塔集填料、喷雾于一身，同时使用新型的球面填料使得温降效果高于单纯的填料冷却塔及喷雾冷却塔。

2、不影响其它系统，用于填料冷却塔、喷雾冷却塔改造时，在提高冷却塔性能的同时不对系统造成任何影响。

3、结构简单，管道的布置简单，填料层易于维护，便于检修。

4、使用范围广，适用于机械通风冷却塔进行节能改造，可用于石油、化工、电力、冶金、机械、纺织、医药行业。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的填料片示意图；

图3为本实用新型的填料层局部示意图。

在图中：1、进风口；2、填料层；3、雾化喷头；4、布水管道；5、收水器；6、玻璃钢风筒；7、电机；8、轴流风机；9、主水管；10、塔体；11、热交换区；12、进水管道；13、进水阀门；14、散热块；15、组合板；16、散热通道；91、第一支撑块；101、第二支撑块。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1、2所示，一种高性能复合式冷却塔，包括玻璃钢风筒6及竖直连接在玻璃钢风筒6下端的塔体10，所述塔体10包括圆柱形壳体及贯穿壳体轴向设置的主水管9；所述主水管9下端贯通连接自塔外延伸至塔内的进水管道12，中部周向设置有布水管道4，主水管9上端延伸至玻璃钢风筒6内；所述壳体内部从下至上依次设置有进风区、填料区、喷雾区、收水区，所述填料区设有填料层2，所述填料层2由多个填料片形成，相邻的填料片之间相互对称设置后形成散热通道16，每个填料片包括两组组合板15及固定在组合板15之间的填料体，所述填料体由多个散热体组成，所述散热体包括上表面带有弧形凸起的散热块14及散热块下表面固定的连接棒，所述散热块14依次水平连接成行，相邻每行散热块14上下错位通过连接棒连接成填料体；所述喷雾区包括水平设置的布水管道4和布水管道4与收水区之间的热交换区11，所述布水管道4上间隔设置有多个向上开口的雾化喷头3。

每个布水管道4一端与主水管9贯通相连，另一端为封闭。

所述进风区位于壳体下部，且进风区包括在壳体上开设的进风口1。

所述收水区包括多个波形收水片组成的收水器5。

所述主水管9上设有用于支撑收水器5、填料层2的第一支撑块91。

所述壳体内壁上设有用于支撑收水器5、布水管道4、填料层2的第二支撑块101。

玻璃钢风筒6安装于塔体10的顶部，电机7、轴流风机8安装于玻璃钢风筒6内。电机7驱动轴流风机8旋转，塔外的冷空气从进风口1进入塔体10内部，进风口1位于壳体的下部、填料层的下面，冷空气进入塔体10内部后经过填料区、喷雾区、收水区与循环水进行热交换后变为热空气，经玻璃钢风筒6排出塔体10。

为了保证循环水进入主水管，在塔外安装有水泵，同时为了便于操作，将进水阀门13安装在塔体10外部，循环水经由进水阀门13、进水管道12进入塔体10内，进水管与主水管9接通，循环水从主水管9分流到达布水管道4，经布水管道4上的雾化喷头3雾化成水汽、雾滴向上喷出，雾化后的循环水比表面积增大，散热加快。向上喷出的循环水与空气第一阶段接触，并且同向运动。到达一定高度后随自身重力循环水下落，下落的过程与空气第二阶段接触，此时与冷空气的流动为相向运动。循环水下落至填料层，经散热块14不断的细化，散热面积增大，散热速度加快，空气在散热通道16中自下至上与循环水的运动方向相反，此时与空气第三阶段接触，相对于前面两阶段，本阶段的空气温度最低，填料层同时也延长了空气与循环水的接触时间。水汽、雾滴经上升、下降及在填料层内的三重热交换进行冷却处理，最后供生产使用。

如图2、3所示，本实用新型公开了一种新型的填料，解决了现有的填料容易堵塞的缺点。散热块14有规律的连接起来的形成了一个填料体，填料体通过组合板15，组合成填料层2。散热块14的上表面的弧面凸起迎向滴落的循环水，循环水滴落在散热块14上表面的弧形凸起并散开，形成第一次水膜；循环水继续流到第二层的散热块14上表面，又一次散开，形成第二次水膜；以此类推，循环水每下落一层，就形成一次水膜，形成水膜后与迎面而来的冷空气接触面积增大，而且循环水的流速因为不断受到散热块14上表面弧面凸起的分散而变缓，延长了与冷空气接触的时间。空气带入的杂质，一般会聚集在底面几层散热块14上，经过冲洗可以方便除去，光滑的弧面凸起不会聚集由循环水带来的杂质，杂质不会堆积在填料层2中。组合填料层2时，通过拼接组合板将每片填料片累积组合成填料层2。

位于塔体10中心轴的主水管9，最主要的作用是将塔外的循环水分流至各布水管道4内。另一个作用是，通过主水管9上设置第一支撑块91与壳体上设置同水平的第二支撑块101，固定了收水器5、布水管道4、填料层2。这样的设计使得对原冷却塔的改造变得更容易。通过增加填料层2将喷雾冷却塔改造为复合式冷却塔；通过增加布水管道4将填料冷却塔改造为复合式冷却塔。结构简单也方便对冷却塔的检修和维护。主水管9与壳体上的支撑块，选择的高度决定了收水器5、布水管道4、填料层2的安装位置，也决定了热交换区11空间上的高度。热交换区11的高度与布水管道4上的雾化喷头3有关系，如果雾化喷头3向上喷的射程大于热交换区11的高度，那么循环水雾化后容易进入收水器5，进一步通过收水器5散失，造成循环水的浪费。同时因为热交换区11的高度不够，与空气的接触时间不够，冷却效果不明显。如果安装的布水管道4过于靠近进风口1，那么填料层2的厚度就达不到要求，同时达不到冷却的效果。

主水管9贯通塔体10，循环水经进水管道12进入塔内，因布水管道4位于塔体10的中部，循环水流经的管道相对于将布水管道4位于上部的布置方式要节省管道，节省了外部动能转化为循环水势能的能量，节省了能源。进一步节省了运行的成本。主水管9的上段为封闭端，使得主水管的水既能进入布水管道又不至于因外部压力而冲出主水管。

雾化喷头3向上喷，循环水形成的水汽和雾滴与空气的流动方向一致，当达到最高点，循环水开始下落，又一次与空气接触，虽然热交换区11的高度有限，但是循环水经过上升、下落所经过的总的距离足够长，延长了与空气接触的时间。

多个波形片组成的收水器5，延长了水汽向往扩散的距离，随热空气被带走的水汽到达收水区，凝集成水滴自由下落，此处的水滴在热交换区11与空气再次接触，到达填料层2后与冷空气接触交换热量，最终温度降低，供循环使用，减少循环水的浪费。

这种高性能机械通风逆流式复合型冷却塔集喷雾冷却塔、填料冷却塔的优点于一身，并通过新型的填料，使新型冷却塔温降效果高于单纯的喷雾冷却塔、填料冷却塔，在新建设冷却塔装置时，降低选址的要求，建设更灵活。对于已有的喷雾冷却塔、填料冷却塔的改造，也更加灵活、有效，进一步满足企业生产需要，降低了企业的资金投入。

本实用新型的解释中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅是为了便于描述和理解，并非对技术特征应用的限制，也没暗指不同技术特征的重要程度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高性能复合式冷却塔，包括玻璃钢风筒(6)及竖直连接在玻璃钢风筒(6)下端的塔体(10)，其特征在于：所述塔体(10)包括圆柱形壳体及贯穿壳体轴向设置的主水管(9)；所述主水管(9)下端贯通连接自塔外延伸至塔内的进水管道(12)，中部周向设置有布水管道(4)，主水管(9)上端延伸至玻璃钢风筒(6)内；所述壳体内部从下至上依次设置有进风区、填料区、喷雾区、收水区，所述填料区设有填料层(2)，所述填料层(2)由多个填料片形成，相邻的填料片之间相互对称设置后形成散热通道(16)，每个填料片包括两组组合板(15)及固定在组合板(15)之间的填料体，所述填料体由多个散热体组成，所述散热体包括上表面带有弧形凸起的散热块(14)及散热块下表面固定的连接棒，所述散热块(14)依次水平连接成行，相邻每行散热块(14)上下错位通过连接棒连接成填料体；所述喷雾区包括水平设置的布水管道(4)和布水管道(4)与收水区之间的热交换区(11)，所述布水管道(4)上间隔设置有多个向上开口的雾化喷头(3)。

2.根据权利要求1所述的一种高性能复合式冷却塔，其特征在于：每个布水管道(4)一端与主水管(9)贯通相连，另一端为封闭。

3.根据权利要求1所述的一种高性能复合式冷却塔，其特征在于：所述进风区位于壳体下部，且进风区包括在壳体上开设的进风口(1)。

4.根据权利要求1所述的一种高性能复合式冷却塔，其特征在于：所述收水区包括多个波形收水片组成的收水器(5)。

5.根据权利要求1所述的一种高性能复合式冷却塔，其特征在于：所述主水管上设有用于支撑收水器、填料层的第一支撑块(91)。

6.根据权利要求1所述的一种高性能复合式冷却塔，其特征在于：所述壳体内壁上设有用于支撑收水器、布水管道、填料层的第二支撑块(101)。