CN208075608U - 一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于通风冷却技术领域，公开了一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置，设置有塔体框架；塔体框架内侧设置有集水槽，集水槽上侧开口处栓接有风筒除雾器，集水槽外侧栓接有旁侧除雾器；集水槽内部中央设置有中心级水力推进雾化器，中心级水力推进雾化器下侧通过布水管连接有至少一层中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件，中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件下侧通过布水管连接有至少一层底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件。突破传统喷雾冷却塔雾化传质性能差、流场不畅、降温温差小的技术瓶颈，获得优于机力通风冷却塔的降温性能，具有较好的冷却性能、节能性能和维护性能，同时在一定的塔高高度要求下，减小投资成本。

Description

一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置

技术领域

本实用新型属于通风冷却技术领域，尤其涉及一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

目前，国内外常用循环水冷却塔主要包括自然通风冷却塔、机力通风冷却塔及传统喷雾冷却塔。

自然通风冷却塔塔体高大(数十米至上百米不等)、工程难度及投资大、降温温差小；机力通风冷却塔以电力风机强制抽风，以各型波纹填料为布液传质组件，技术成熟，但电力风机电耗高维护费用大、填料易堵塞，降温性能衰减快。

传统喷雾冷却塔分两类，一类结构为电力风机强制抽风，以固定喷嘴群喷雾传质，电力风机能耗高维护费用大、喷雾水雾集中通风阻力大，降温性能差。另一类结构为仅采用旋流雾化推进装置传质布液的喷雾冷却塔，实现无填料、无电力风机，一定程度解决了机力通风冷却塔填料易堵塞及电力风机耗电量大的缺点，然而，其存在两大不足，限制了其产业化推广应用。两大不足包括： (1)受喷雾推进装置性能限制，冷却塔淋水密度小、占地面积更大，大大增加了建造成本；(2)受喷雾推进装置性能限制，为增强雾化效果，喷嘴口径小，易堵塞，实际降温性能差，远不能和机力通风冷却塔相比。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有的循环水冷却塔工程难度及投资大、降温温差小；运行费用大、维护成本高、填料易堵塞，降温性能衰减快；淋水密度小、占地面积大。

解决上述技术问题的难度和意义：

解决上述技术问题难度在于，如何不消耗额外电能获得一种堪比机力风机抽风性能的传质风量，如何以更低的塔内通风阻力获得优于传统波纹填料布液的传质面积，如何做到不损失降温性能同时获得更低的能耗水平、免维护性能。因此，本实用新型解决以上技术问题的意义在于，通过射流喷雾不消耗额外电能获得优良抽风性能、无填料空塔通风阻力更小、旋流雾化传质面积更大，从而获得良好降温性能的同时，实现对传统冷却塔原理性能结构的突破，实现对传统冷却塔节能性能质的飞跃，实现对传统冷却塔运行维护投资成本的最大化节约。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置，突破传统喷雾冷却塔雾化传质性能差、流场不畅、降温温差小的技术瓶颈，获得优于机力通风冷却塔的降温性能，具有较好的冷却性能、节能性能和维护性能，同时在一定的塔高高度要求下，减小投资成本。同时，通过设计大口径低压旋流雾化喷嘴组件，解决了防堵塞问题，解决了传统喷雾冷却塔雾化喷嘴水压要求高、雾化效果差的问题，保证了运行稳定性。

本发明是这样实现的，一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置设置有塔体框架；

塔体框架内侧设置有集水槽，集水槽上侧开口处栓接有风筒除雾器，集水槽外侧栓接有旁侧除雾器；

集水槽内部中央设置有中心级水力推进雾化器，中心级水力推进雾化器下侧通过布水管连接有至少一层中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件，中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件下侧通过布水管连接有至少一层底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件；

集水槽内部边缘垂直设置有多根落水管，落水管与底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件连接；

塔体底部设置有接水盘，接水盘下侧通过管道连接有进水口和出水口。

进一步，集水槽顶部栓接有全丝网收敛扩张型出风筒，全丝网收敛扩张型出风筒采用全丝网设计，为收敛扩张型，喷雾流至丝网上形成液膜传质增强冷却性能。

进一步，塔体框架外侧上端栓接有面板，面板下侧栓接有进风百叶窗，可将塔外冷空气抽至塔内。

进一步，中心级水力推进雾化器外侧套设有内风筒。

进一步，中心级水力推进雾化器为多喷嘴多风扇组合，水力驱动兼具射流雾化抽风组合作用。

进一步，中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件可进行低压射流喷雾降温，兼具射流雾化抽风作用，保证较高全塔淋水密度，可设置单层或多层射流喷雾结构。

进一步，底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件可将集水槽捕集水位差势能转化为压力能，进行再次低压射流喷雾降温，兼具射流雾化抽风作用，可进一步增强冷却降温性能，可设置单层或多层射流喷雾结构。

综上所述，本实用新型的优点及积极效果为：

本实用新型通过在塔体中心、中部、底部设计包括中心级水力推进雾化器、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件和底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件的多级射流喷雾组件，既有水力射流抽风装置，又有低压旋流雾化抽风喷嘴组件，多级射流喷雾组件共同实现喷雾传质抽风，同时塔体顶部设置全丝网收敛扩张型出风筒，喷雾流至丝网上形成液膜传质导风，增强全塔降温性能。

中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件和底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件可根据实际情况增加更多层布置结构，保证了冷却塔塔体内流场的顺畅和足够的通风量，以适应不同的应用需求。基于射流喷雾原理和重力回水喷雾原理，借助于循环热水输送时自带压力驱动多级旋流喷雾推进级和多级固定喷雾级的工作，与此同时，收集并利用重力回水形成多级回水进行再次喷雾，推动重力回水级的喷雾通风，实现了喷雾通风冷却的多级喷雾，雾化性能优良，在保证循环热水降温的同时取消了传统冷却塔顶部的电力风机和塔内的填料，达到节约能耗、大幅度降低设备噪声、大大降低设备运行成本和维护成本的目的，满足传统一级、二次不能满足的工程需要。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)突破传统喷雾冷却塔雾化传质性能差、降温温差小的技术瓶颈，在相同的进水条件、干湿球温度下，出水温度至少可低1-2℃；

(2)可完全替代机力通风冷却塔，无电力风机，大幅节约电能，节省风机电机维护费用；无填料层，防堵塞冷效稳定，节省填料更换费用。同机力通风冷却塔综合运行成本降低50％以上；

(3)较传统喷雾冷却塔能耗更低、淋水密度更大、防堵塞、降温性能及适应性更高；

(4)水耗小、噪音低。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置中间剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置底部剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置设置有双层固定低压旋流雾化喷嘴组件结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置设置有双层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置设置有双层固定低压旋流雾化喷嘴组件和双层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件结构示意图；

图中：1、风筒除雾器；2、旁侧除雾器；3、塔体框架；4、集水槽；5、中心级水力推进雾化器；6、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件；7、落水管；8、底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件；9、进水口；10、出水口；11、接水盘； 12、进风百叶窗；13、布水管；14、内风筒；15、面板；16、全丝网收敛扩张型出风筒；17、中部级第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件；18、底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

如图1-图6所示，本实用新型实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置包括：风筒除雾器1、旁侧除雾器2、塔体框架3、集水槽4、中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6、落水管7、底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8、进水口9、出水口10、接水盘11、进风百叶窗12、布水管13、内风筒14、面板15、全丝网收敛扩张型出风筒16、中部级第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17、底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18。

塔体框架3内侧设置有集水槽4，集水槽4上侧开口处栓接有风筒除雾器1，集水槽4外侧栓接有旁侧除雾器2；集水槽4内部中央设置有中心级水力推进雾化器5，中心级水力推进雾化器5下侧通过布水管13连接有至少一层中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6，中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6下侧通过布水管13连接有至少一层底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8；集水槽4内部边缘垂直设置有多根落水管7，落水管7与底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8连接；集水槽4底部设置有接水盘11，集水槽4下侧通过布水管13连接有进水口9和出水口10。风筒除雾器1内部栓接有全丝网收敛扩张型出风筒16。塔体框架3外侧上端栓接有面板15，面板15下侧栓接有进风百叶窗12。中心级水力推进雾化器5外侧套设有内风筒14。

本实用新型提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置可以采用圆形、正方形、长方形等结构形式。

实施例一：

如图1-图3所示，本实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置设置有一层中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6和一层底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8。

中间级固定低压旋流雾化喷嘴组件6于塔中部，低压射流喷雾降温，兼具射流雾化抽风作用，保证较高全塔淋水密度。底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8于塔底，全丝网收敛扩张型出风筒16收水至集水槽4，下连落水管7 至底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8再喷雾降温，可增强降温性能。

本实施例冷却塔工作时，热水由进水口9靠余压流入各级布水管13，由各级布水管13分别分配给中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6，靠压力由雾化组件射流喷出，分别形成良好的热水雾流，并同时产生匹配抽风量，塔外冷却空气由进风百叶窗12抽入塔内与中心级水力推进雾化器 5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6所产生雾流传质冷却，射流喷雾流至塔顶全丝网收敛扩张型出风筒16后，在丝网表面形成传质液膜加速与冷风换热冷却，多余雾流由丝网风筒收集至集水槽4，集水槽4下连落水管7至底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8再喷雾冷却，最终通过全塔多级射流喷雾冷却性能叠加，获得优良的综合冷却性能。

实施例二：

如图4所示，本实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置在中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6下侧通过布水管13连接有中部级第 2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17。

第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17与中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件 6一起分配所需喷嘴数量口径及角度等，能有效增大并调节全塔进水量即淋水密度，解决传统喷雾冷却塔单层喷嘴布置水量不够及布水过于集中的缺点和弊病。

本实施例实施过程中还可根据需要增加两层以上中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件。

本实施例冷却塔工作时，热水由进水口9靠余压流入各级布水管13，由各级布水管13分别分配给中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6、中部级第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17，靠压力由雾化组件射流喷出，分别形成良好的热水雾流，并同时产生匹配抽风量，塔外冷却空气由进风百叶窗12抽入塔内与中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6所产生雾流传质冷却，射流喷雾流至塔顶全丝网收敛扩张型出风筒 16后，在丝网表面形成传质液膜加速与冷风换热冷却，多余雾流由丝网风筒收集至集水槽4，集水槽4下连落水管7至底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件 8再喷雾冷却，最终通过全塔多级射流喷雾冷却性能叠加，获得优良的综合冷却性能。

实施例三：

如图5所示，本实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置在底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8上侧通过布水管13连接有底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18。底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18，与底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8一起分配所需喷嘴数量口径及角度等，能有效增大并调节全塔集水槽4重力回水量，更充分利用塔体底部空间，有效增加全塔塔底多次降温幅度，增加降温性能。

本实施例实施过程中还可根据需要增加两层以上底部级固定低压旋流雾化喷嘴组件。

本实施例冷却塔工作时，热水由进水口9靠余压流入各级布水管13，由各级布水管13分别分配给中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6，靠压力由雾化组件射流喷出，分别形成良好的热水雾流，并同时产生匹配抽风量，塔外冷却空气由进风百叶窗12抽入塔内与中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6所产生雾流传质冷却，射流喷雾流至塔顶全丝网收敛扩张型出风筒16后，在丝网表面形成传质液膜加速与冷风换热冷却，多余雾流由丝网风筒收集至集水槽4，集水槽4下连落水管7至底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8及底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件 18，再喷雾冷却，最终通过全塔多级射流喷雾冷却性能叠加，获得优良的综合冷却性能。

实施例四：

如图6所示，本实施例提供的多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置在中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6下侧通过布水管13连接有中部级第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17，在底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8 上侧通过布水管13连接有底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18。

本实施例中第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17与中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6一起分配所需喷嘴数量口径及角度等，能有效增大并调节全塔进水量即淋水密度，解决传统喷雾冷却塔单层喷嘴布置水量不够及布水过于集中的缺点和弊病。底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18与底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8一起分配所需喷嘴数量口径及角度等，能有效增大并调节全塔集水槽4重力回水量，更充分利用塔体底部空间，有效增加全塔塔底多次降温幅度，增加降温性能。

本实施例实施过程中还可根据需要同时增加两层以上第2层中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件17及底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18。

本实例冷却塔工作时，热水由进水口9靠余压流入各级布水管13，由各级布水管13分别分配给中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6、中部级第2层固定低压旋流雾化喷嘴组件17，靠压力由雾化组件射流喷出，分别形成良好的热水雾流，并同时产生匹配抽风量，塔外冷却空气由进风百叶窗12抽入塔内与中心级水力推进雾化器5、中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件6所产生雾流传质冷却，射流喷雾流至塔顶全丝网收敛扩张型出风筒16 后，在丝网表面形成传质液膜加速与冷风换热冷却，多余雾流由全丝网收敛扩张型出风筒16收集至集水槽4，集水槽4下连落水管7至底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件8及底部级第2层重力回水低压旋流雾化喷嘴组件18，再喷雾冷却，最终通过全塔多级射流喷雾冷却性能叠加，获得优良的综合冷却性能。

本实用新型提出了在传统喷雾推进冷却的基础上，根据需要设计多级一次静态喷雾组，提高喷雾冷却效果；提出了根据需要设计多级重力回水二次喷雾静态喷雾组，分层、分级利用重力回水喷雾，节能的同时又促进了通风性能和冷却性能的提高；较传统喷雾通风冷却塔，本发明所涉及系统的适应范围更广；较机力通风冷却塔，结构简单、成本低、综合节能效果好。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置，其特征在于，所述多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置设置有塔体框架；

塔体框架内侧设置有集水槽，集水槽上侧开口处栓接有风筒除雾器，集水槽外侧栓接有旁侧除雾器；

集水槽内部中央设置有中心级水力推进雾化器，中心级水力推进雾化器下侧通过布水管连接有至少一层中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件，中部级固定低压旋流雾化喷嘴组件下侧通过布水管连接有至少一层底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件；

集水槽内部边缘垂直设置有多根落水管，落水管与底部级重力回水低压旋流雾化喷嘴组件连接；

塔体底部设置有接水盘，接水盘下侧通过管道连接有进水口和出水口。

2.如权利要求1所述多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置，其特征在于，风筒除雾器内部栓接有全丝网收敛扩张型出风筒。

3.如权利要求1所述多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置，其特征在于，塔体框架外侧上端栓接有面板，面板下侧栓接有进风百叶窗。

4.如权利要求1所述多级射流喷雾重力回水无风机无填料型冷却装置，其特征在于，中心级水力推进雾化器外侧套设有内风筒。