CN210180209U - 一种循环水冷却塔系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种循环水冷却塔系统，包括冷却塔、水池、换热器、水轮机、风机；冷却塔内设有布水管；水池与换热器之间通过第一供水管路连接，第一供水管路包括第一出水管、循环水泵；冷却塔与换热器之间通过回水管路连接，回水管路上设有进水管，进水管与所述水轮机连接，水轮机设有输水管，输水管与布水管连接；循环水冷却塔系统还包括第二供水管路，第二供水管路包括水箱、溢水管，溢水管与水池连接。本实用新型提供的循环水冷却塔系统利用系统余压来驱动水轮机，实现零电耗、高效节能；同时冷却塔向换热器的供水提供两条管路，一条管路通过循环水泵从水池供水，当循环水泵突然断电，另一条管路通过水箱为换热器供水，维持整个系统的水循环。

Description

一种循环水冷却塔系统

技术领域

本实用新型涉及节能设备技术领域，特别是涉及一种循环水冷却塔系统。

背景技术

冷却塔是循环水系统中的重要组件，冷却塔主要用于生产工艺过程中被加热的水基液体的冷却，换热器中排出的热水与进入冷却塔内的冷空气在塔内进行热交换，使水温降低，一般以风机作为空气动力装置，带动气流运动。

现有的循环水冷却塔系统常通过电机驱动风机，但电机耗电量高、震动大，且系统中循环水泵必须不间断供电，一旦循环水泵因临时故障或突然断电，整个循环水冷却塔系统都无法工作，对于循环水要求较高的工艺中，甚至可能造成生产事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种循环水冷却塔系统以解决现有技术中电机耗电量高、循环水泵突然断电整个系统就无法工作的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种循环水冷却塔系统，所述循环水冷却塔系统包括冷却塔、设于所述冷却塔底部的水池、换热器、设于所述冷却塔顶部的水轮机、与所述水轮机连接的风机；所述冷却塔内设有用于喷淋的布水管，喷淋后的循环水收集于所述水池中；所述水池与所述换热器之间通过第一供水管路连接，所述第一供水管路包括第一出水管、以及设于所述第一出水管上的循环水泵；所述冷却塔与所述换热器之间通过回水管路连接，所述回水管路上设有进水管，所述进水管与所述水轮机连接，所述进水管内的循环水经所述水轮机做功使得所述水轮机驱动所述风机散热，所述水轮机设有引出所述循环水的输水管，所述输水管与所述布水管连接；所述循环水冷却塔系统还包括向所述换热器供水的第二供水管路，所述第二供水管路包括设于所述冷却塔顶部的水箱、设于所述水箱上的溢水管，所述水箱的一端为水箱进水管，所述水箱进水管与所述进水管连接，其另一端为水箱出水管，所述水箱出水管与所述换热器连接，所述溢水管与所述水池连接。

进一步地，所述回水管路上设有分流阀，将所述回水管路分为所述进水管和喷淋管，所述喷淋管与所述布水管连接。

进一步地，所述布水管上设有第一喷头和第二喷头，所述第一喷头与所述喷淋管连接，所述第二喷头与所述输水管连接。

进一步地，所述布水管上设有第一阀门，将所述第一喷头和所述第二喷头隔离。

进一步地，所述进水管与所述输水管之间通过输水阀门连接。

进一步地，所述第一出水管上设有第一压力表，所述水箱出水管上设有第二阀门，所述第一压力表与所述第二阀门联动。

进一步地，所述进水管上设有第二压力表，所述水箱进水管上设有第三阀门，所述第二压力表与所述第三阀门联动。

进一步地，所述循环水冷却塔系统还包括向所述水池供水的补水管路，所述补水管路包括储存净化后的化工废水的废水箱、以及连接所述水池与所述废水箱的废水管。

进一步地，所述循环水冷却塔系统还包括与所述回水管路连接的旁滤装置。

进一步地，所述循环水冷却塔系统还包括设于所述水池内的加药装置。

相比于现有技术，本实用新型提供的循环水冷却塔系统具有以下优势：

本实用新型提供的所述循环水冷却塔系统通过水轮机驱动风机散热，在不增加水泵负荷的前提下，利用系统余压来驱动水轮机，取代耗电量高的电机，实现零电耗、高效节能；同时所述循环水冷却塔系统为冷却塔向换热器的供水提供两条管路，一条管路通过循环水泵从水池供水，当循环水泵因临时故障或突然断电，由另一条管路通过水箱为换热器供水，维持整个系统的水循环，保障生产。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种优选实施方式的循环水冷却塔系统的结构示意图。

附图标记：

1-冷却塔， 11-布水管，

111-第一喷头， 112-第二喷头，

113-第一阀门， 2-第一供水管路，

21-第一出水管， 211-第一压力表，

22-循环水泵 23-止回阀，

3-水池， 4-回水管路，

41-分流阀， 42-进水管，

421-第四阀门， 422-第二压力表，

43-喷淋管， 431-第五阀门，

5-换热器， 6-第二供水管路，

61-水箱， 611-水箱进水管，

6111-第三阀门， 612-水箱出水管，

6121-第二阀门， 62-溢水管，

7-水轮机， 71-输水管，

72-输水阀门， 8-补水管路，

81-废水箱， 82-废水管，

9-风机。

具体实施方式

本实用新型提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本实用新型的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本实用新型的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本实用新型范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，其中，图1为本实用新型提供的一种优选实施方式的循环水冷却塔系统的结构示意图。

本实施例为一种循环水冷却塔系统，所述循环水冷却塔系统包括冷却塔1、设于所述冷却塔1底部的水池3、换热器5、设于所述冷却塔1顶部的水轮机7、与所述水轮机7连接的风机9；

所述冷却塔1内设有用于喷淋的布水管11，喷淋后的循环水收集于所述水池3中；所述水池3与所述换热器5之间通过第一供水管路2连接，所述第一供水管路2包括第一出水管21、以及设于所述第一出水管21上的循环水泵22；

所述冷却塔1与所述换热器5之间通过回水管路4连接，所述回水管路4上设有进水管42，所述进水管42与所述水轮机7连接，所述进水管42内的循环水经所述水轮机7做功使得所述水轮机7驱动所述风机9散热，所述水轮机7设有引出所述循环水的输水管71，所述输水管71与所述布水管11连接；

所述循环水冷却塔系统还包括向所述换热器5供水的第二供水管路6，所述第二供水管路6包括设于所述冷却塔1顶部的水箱61、设于所述水箱61上的溢水管62，所述水箱61的一端为水箱进水管611，所述水箱进水管611与所述进水管42连接，其另一端为水箱出水管612，所述水箱出水管612与所述换热器5连接，所述溢水管62与所述水池3连接。

本申请提供的所述循环水冷却塔系统通过所述水轮机7驱动所述风机9散热，在不增加水泵负荷的前提下，利用系统余压来驱动所述水轮机7，取代耗电量高的电机，实现零电耗、高效节能；同时所述循环水冷却塔系统为所述冷却塔1向所述换热器5的供水提供两条管路，一条管路通过所述循环水泵22从所述水池3供水，当所述循环水泵22因临时故障或突然断电，由另一条管路通过所述水箱61为所述换热器5供水，维持整个系统的水循环，保障生产。

所述冷却塔1是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其冷是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。

所述冷却塔1内设有填料层，所述布水管11提供循环水通过喷头均匀喷洒在所述填料层上，水自上而下在所述填料层形成水滴或水膜，与自下向上的冷空气逆接触进行热交换，从而降温；在通常大气压情况下，湿空气中的水蒸气一般处于不饱和状态，其水蒸气的分压较低，当进入所述冷却塔1的热水在向下喷淋的过程中，热水表面与周围空气之间存在着湿度差和温度差，热水表面的水分子于是不断地汽化为水蒸气，在此过程中，将从热水中吸收热量，达到冷却效果。

所述水池3设于所述冷却塔1的底部，用于收集冷却后的循环水。

所述换热器5是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要。在本实施例中，所述换热器5根据生产工艺的不同，可以为多种换热设备，如浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。

所述第一供水管路2包括第一出水管21、以及设于所述第一出水管21上的循环水泵22，所述第一出水管21连接所述水池3的出水口与所述换热器5的输入端，在所述循环水泵22的作用下，所述水池3内的循环水进入所述换热器5进行换热。

所述第一出水管21上设有止回阀23，止回阀是指启闭件为圆形阀瓣并靠自身重量及介质压力产生动作来阻断介质倒流的一种阀门。

所述回水管路4连接所述换热器5的输出端与所述冷却塔1，将所述换热器5中换热后的循环水送至所述冷却塔1。所述回水管路4上设有进水管42，所述进水管42与所述水轮机7连接，所述换热器5中换热后的循环水经所述进水管42进入所述水轮机7，所述循环水经所述水轮机7做功使得所述水轮机7驱动所述风机9散热，所述水轮机7设有引出所述循环水的输水管71，所述输水管71与所述布水管11连接。

进一步地，所述进水管42与所述输水管71之间通过输水阀门72连接。当所述水轮机7不需要打开时，所述进水管42内的循环水可以直接通过所述输水阀门72进入所述输水管71，进而用于喷淋。

进一步地，所述回水管路4上设有分流阀41，所述分流阀41起到分流作用，将所述回水管路4分为两条出流口，分别为所述进水管42和喷淋管43，所述进水管42将所述循环水送至所述水轮机7，所述循环水经所述水轮机7之后通过所述输水管71进入所述布水管11用于喷淋；所述喷淋管43与所述布水管11连接，直接用于喷淋。所述回水管路4分为两条回路，可以根据冷却情况、工艺要求将所述回水管路4内的循环水分为不同的去向，也可以根据水温控制所述水轮机7的开闭，调整两路循环水的配比，稳定出水温度，且相互调节，更加节能。

进一步地，所述进水管42上设有第四阀门421，所述喷淋管43上设有第五阀门431，所述第四阀门421和所述第五阀门431分别用于调节所述进水管42和所述喷淋管43中循环水的流量。

进一步地，所述布水管11上设有第一喷头111和第二喷头112，所述第一喷头111与所述喷淋管43连接，所述第二喷头112与所述输水管71连接，所述第一喷头111和所述第二喷头112分别用于喷淋循环水，可以根据工艺需要进行调节。所述第一喷头111可以为一个，也可以为多个；所述第二喷头112可以为一个，也可以为多个；所述第一喷头111和所述第二喷头112可以相同，也可以不同。

进一步地，所述布水管11上设有第一阀门113，将所述第一喷头111和所述第二喷头112隔离，若所述第四阀门421和所述第五阀门431的开度不同，所述进水管42和所述喷淋管43中循环水的压力不同，所述第一阀门113可以起到隔离作用，防止不同压力的循环水在所述第一阀门113处交汇。

所述第二供水管路6包括设于所述冷却塔1顶部的水箱61、设于所述水箱61上的溢水管62，所述水箱61的一端为水箱进水管611，所述水箱进水管611与所述进水管42连接，其另一端为水箱出水管612，所述水箱出水管612与所述换热器5连接，所述溢水管62与所述水池3连接。

所述水箱61为储存循环水的箱体，所述水箱61通过所述水箱进水管611与所述进水管42连接，所述进水管42提供的循环水既可以通过所述水轮机7做功，也可以提供至所述水箱61储存起来。当所述循环水泵22因临时故障或突然断电，由所述水箱61通过所述水箱出水管612为所述换热器5供水，以维持整个系统的水循环，保障生产。若所述水箱61内循环水较多，还可以通过所述溢水管62溢流进入所述水池3，彼此连通构成循环。

所述水轮机7是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。所述水轮机7的动力输出轴通过联轴器与所述风机9连接，所述水轮机7设有进水口和出水口，进水口和出水口分别与所述进水管42和输水管71连接，循环水自所述进水管42进入所述水轮机7，做功后经所述输水管71流至所述布水管11，用于喷淋。

所述水轮机7的能量转换在管道内完成，且取消了电机和减速机，消除了低频电磁声及大幅降低机械噪音；水轮机轴直接驱动所述风机9，不需再通过其他减速器，且随着水流量的变化而风量相应变化，始终稳定在较好的气水比，确保所述冷却塔1的散热效果；所述水轮机7结构简单，使用寿命长。

需要关闭所述水轮机7时，所述输水阀门72全开，使所述水轮机7不通水。

所述风机9是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械，用于散热。

所述循环水冷却塔系统通过压力监控控制阀门开闭，以提高反应速度。

进一步地，所述第一供水管路2的第一出水管21上设有第一压力表211，所述第二供水管路6的水箱出水管612上设有第二阀门6121，所述第一压力表211与所述第二阀门6121联动。当所述循环水泵22突然失电时，系统通过所述第一压力表211检测到管路中压力突降，所述水箱出水管612上的第二阀门6121打开，为所述换热器5供水，维持整个系统的水循环。在所述循环泵22失电状态下，所述水箱61提供冷却水来维持部分危险生产场所的安全降温，从而保证整个生产系统的安全。

进一步地，所述回水管路4的进水管42上设有第二压力表422，所述第二供水管路6的水箱进水管611上设有第三阀门6111，所述第二压力表422与所述第三阀门6111联动。当水压超过驱动所述水轮机7所需的压力时，所述水箱进水管611上的第三阀门6111打开，给所述水箱61注水，等水压下降到所述水轮机7所需的压力时，所述第三阀门6111关闭，停止给所述水箱61注水，既保证所述水轮机7正常工作，也避免高压对所述水轮机7的影响。通过检测管路水压，对所述水箱61进行充水和出水控制，从而可以控制所述循环水泵22的输水量，达到节能效果。

由于系统本身的排污以及蒸发、渗水等其它水量损失，循环水的量需要补充。进一步地，所述循环水冷却塔系统还包括向所述水池61供水的补水管路8，所述补水管路8包括储存净化后的化工废水的废水箱81、以及连接所述水池61与所述废水箱81的废水管82。通过净化后的化工废水对循环水进行补充，使整个化工用水系统达到水平衡，也实现了废水零排放的目标。

进一步地，所述循环水冷却塔系统还包括与所述回水管路4连接的旁滤装置。所述旁滤装置与所述回水管路4连接，降低循环冷水的浊度，减少系统补水和排污，在满足浓缩倍数的条件下，更加经济。

进一步地，所述循环水冷却塔系统还包括设于所述水池3内的加药装置。由于水的重复使用，水中盐类浓缩、CO散失，空气中灰尘进入循环水中致使微生物大量繁殖，引起换热设备产生结垢、腐蚀和粘泥，最终导致换热效率下降或酿成事故，为了控制沉积、腐蚀和微生物给设备、管路带来的危害，所述加药装置通过加阻垢剂、缓蚀剂以及通氯来保证水质的稳定，直接从源头处理，提高了化工换热装置的热交换效率和设备的使用寿命。

所述循环水冷却塔系统工作时，循环水从所述水池3开始，由所述循环水泵22做功，经所述第一出水管21输送至所述换热器5及相应各换热设备，换热后的循环水经所述回水管路4分成两路，一路由所述进水管42到所述冷却塔1塔顶，对所述水轮机7做功后输送至所述布水管11，另一路由所述喷淋管43直接进入所述布水管11，经过所述布水管11喷淋出的循环水在所述冷却塔1内与自下向上的冷空气逆接触进行热交换，从而降温；降温后的循环水汇集到所述水池3，再次进行循环。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims (10)

1.一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述循环水冷却塔系统包括冷却塔(1)、设于所述冷却塔(1)底部的水池(3)、换热器(5)、设于所述冷却塔(1)顶部的水轮机(7)、与所述水轮机(7)连接的风机(9)；

所述冷却塔(1)内设有用于喷淋的布水管(11)，喷淋后的循环水收集于所述水池(3)中；

所述水池(3)与所述换热器(5)之间通过第一供水管路(2)连接，所述第一供水管路(2)包括第一出水管(21)、以及设于所述第一出水管(21)上的循环水泵(22)；

所述冷却塔(1)与所述换热器(5)之间通过回水管路(4)连接，所述回水管路(4)上设有进水管(42)，所述进水管(42)与所述水轮机(7)连接，所述进水管(42)内的循环水经所述水轮机(7)做功使得所述水轮机(7)驱动所述风机(9)散热，所述水轮机(7)设有引出所述循环水的输水管(71)，所述输水管(71)与所述布水管(11)连接；

所述循环水冷却塔系统还包括向所述换热器(5)供水的第二供水管路(6)，所述第二供水管路(6)包括设于所述冷却塔(1)顶部的水箱(61)、设于所述水箱(61)上的溢水管(62)，所述水箱(61)的一端为水箱进水管(611)，所述水箱进水管(611)与所述进水管(42)连接，其另一端为水箱出水管(612)，所述水箱出水管(612)与所述换热器(5)连接，所述溢水管(62)与所述水池(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述回水管路(4)上设有分流阀(41)，将所述回水管路(4)分为所述进水管(42)和喷淋管(43)，所述喷淋管(43)与所述布水管(11)连接。

3.根据权利要求2所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述布水管(11)上设有第一喷头(111)和第二喷头(112)，所述第一喷头(111)与所述喷淋管(43)连接，所述第二喷头(112)与所述输水管(71)连接。

4.根据权利要求3所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述布水管(11)上设有第一阀门(113)，将所述第一喷头(111)和所述第二喷头(112)隔离。

5.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述进水管(42)与所述输水管(71)之间通过输水阀门(72)连接。

6.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述第一出水管(21)上设有第一压力表(211)，所述水箱出水管(612)上设有第二阀门(6121)，所述第一压力表(211)与所述第二阀门(6121)联动。

7.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述进水管(42)上设有第二压力表(422)，所述水箱进水管(611)上设有第三阀门(6111)，所述第二压力表(422)与所述第三阀门(6111)联动。

8.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述循环水冷却塔系统还包括向所述水池(3)供水的补水管路(8)，所述补水管路(8)包括储存净化后的化工废水的废水箱(81)、以及连接所述水池(3)与所述废水箱(81)的废水管(82)。

9.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述循环水冷却塔系统还包括与所述回水管路(4)连接的旁滤装置。

10.根据权利要求1所述的一种循环水冷却塔系统，其特征在于，所述循环水冷却塔系统还包括设于所述水池(3)内的加药装置。

Images