CN214010026U - 一种节能型冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种节能型冷却塔，包括塔体，设置在塔体的顶部的排气筒，设置在排气筒中的风机，设置在塔体中的喷水板，与喷水板连通的热进水管，设置在塔体上并用于排出塔体的底部积水的冷排水管；所述冷却塔还包括从上往下依次设置在塔体中的并用于对水蒸气冷却以及将冷凝水收集的第一冷凝机构和第二冷凝机构，以及设置在塔体的下段侧壁上的通风孔；其中，第一冷凝机构和第二冷凝机构均位于喷水板的上方，通风孔位于冷排水管的上方。本实用新型中在塔体中从上往下依次设有第一冷凝机构和第二冷凝机构，降低高温饱和湿热空气中水蒸气的含量，从而避免水以水蒸气的形态逃逸出冷却塔中，不利于水资源的循环利用。

Description

一种节能型冷却塔

技术领域

本实用新型涉及冷却塔，具体涉及一种节能型冷却塔。

背景技术

冷却塔是利用冷空气与带有热量的循环水进行热交换，其原理是通过促使带有热量的循环水部分蒸发来降低散热。因此，在利用环境空气与带有热量的循环水进行热交换的时候，有部分带有热量的循环水被蒸发形成与被加热的环境空气形成高温饱和湿热空气被排入大气中，因此，导致了水的损失，不符合水资源循环利用原则和节能原则。并且，当外界环境温度较低时，大量未经处理的高温饱和湿热空气直接排入到空气中时，与大气环境接触会产生雾，使得周边环境和视野恶化。

实用新型内容

为了实现水资源的综合利用，并同时降低高温饱和湿热空气与大气环境接触会产生雾，使得周边环境和交通恶化，本实用新型提供一种节能型冷却塔。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种节能型冷却塔，包括塔体，设置在塔体的顶部的排气筒，设置在排气筒中的风机，设置在塔体中的喷水板，与喷水板连通的热进水管，设置在塔体上并用于排出塔体的底部积水的冷排水管；所述冷却塔还包括从上往下依次设置在塔体中的并用于对水蒸气冷却以及将冷凝水收集的第一冷凝机构和第二冷凝机构，以及设置在塔体的下段侧壁上的通风孔；其中，第一冷凝机构和第二冷凝机构均位于喷水板的上方，通风孔位于冷排水管的上方。

进一步地，所述第一冷凝机构包括相对于塔体的顶部均倾斜并且两端均位于塔体外的上层冷凝管和下层冷凝管，其中，上层冷凝管和下层冷凝管在水平面上呈90°，上层冷凝管和下层冷凝管相对于塔体的顶部倾斜的角度相同且倾斜方向相反；上层冷凝管和下层冷凝管位于塔体中的管体部分呈弧形。

进一步地，所述上层冷凝管和下层冷凝管均为扁平的菱形管。

进一步地，所述冷却塔还包括设置在所述塔体的外侧壁上并为上层冷凝管和下层冷凝管提供环境空气的第一鼓风机。

进一步地，所述第二冷凝机构由多个板式换热器组成；其中，板式换热器的冷通道入口和冷通道出口均位于塔体外，板式换热器的热通道入口位于喷水板的上方，板式换热器的热通道出口位于塔体内。

进一步地，所述冷却塔还包括设置在板式换热器的冷通道入口处的并位于塔体外的侧壁上的第二鼓风机。

进一步地，所述冷却塔还包括设置在塔体中并位于喷水板下方的淋水填料层。

进一步地，所述淋水填料层中的填料片的表面呈波浪形。

进一步地，所述冷却塔还包括设置在塔体的内侧壁上并位于淋水填料层和通风孔之间的集水槽，沿塔体的内侧壁设置的并用于将集水槽中收集的冷凝水导向塔体底部的集水管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：

（1）本实用新型中在塔体中从上往下依次设有第一冷凝机构和第二冷凝机构，在淋水填料层上环境空气与热循环水换热后形成的高温饱和湿热空气后往塔顶移动的过程中依次经过第二冷凝机构和第一冷凝机构。在第一冷凝机构和第二冷凝机构中利用温度较低的环境空气与高温饱和湿热空气进行换热，一方面降低高温饱和湿热空气的温度，从而避免饱和湿热空气温度过高直接排入环境中与环境空气产生雾，从而导致周边环境和视野恶化的问题；另一方面，通过温度较低的环境空气与高温饱和湿热空气进行换热促使高温饱和湿热空气中的水蒸气被冷凝形成冷凝水并回落至塔体底部，降低高温饱和湿热空气中水蒸气的含量，从而避免水以水蒸气的形态逃逸出冷却塔中，增加了水的浪费，不利于水资源的循环利用。

（2）本实用新型中的上层冷凝管和下层冷凝管选用偏平的菱形管，并且上层冷凝管和下层冷凝管位于塔体中的部分管体呈弧形；一方面，便于通过第一鼓风机为上层冷凝管和下层冷凝管中通入环境空气，同时还可确保上层冷凝管和下层冷凝管中的环境空气与高温饱和湿热空气具有较大的接触面积，从而提高其换热效率；另一方面，位于塔体内的上层冷凝管和下层冷凝管设计成弧形，便于将高温饱和湿热空气中经冷凝形成的冷凝水集体导向塔体的内壁，避免形成的冷凝水随意在塔体中任意滴落。

（3）本实用新型还在塔体的内壁上设有集水槽，该集水槽位于通风孔与淋水填料层之间，通过对沿塔体的内壁四流的冷凝水进行收集，并将其通过集水管导入塔体的底部，避免了沿塔体的内壁四流的冷凝水在通风孔处，在环境空气的作用下形成具有表面张力的水膜，从而不利于环境空气经通风孔进入塔体中。通过增设集水槽和集水管一方面提高了冷却塔的冷却效率，另一方面降低了风机的耗能，从而更利于环保。

（4）本实用新型中的上层冷凝管和下层冷凝管均相对于塔体的顶部倾斜，并且其倾斜的角度相同，倾斜的方向相反，在立体空间的水平面上呈90°设置，并且均选用扁平菱形管。如此设置，可将塔顶顶部铺满冷凝管，并且冷凝管之间相互错开，如此即可保证气体进行流动，还增加了换热面积，提高换热效率，从而利于将水蒸气收集，实现水的循环利用。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的正面结构示意图；

图3为本实用新型中上层冷凝管和下层冷凝管的结构示意图；

其中，附图标记对应的名称为：

1-塔体，2-排气筒，3-风机，4-喷水板，5-热进水管，6-冷排水管，7-第二冷凝机构，8-通风孔，9-上层冷凝管，10-下层冷凝管，11-第一鼓风机，12-集水槽，13-集水管，14-第二鼓风机，15-淋水填料层，16-冷却管，17-格栅板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间.媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1-3所示，本实施例中的冷却塔包括塔体1、排气筒2、风机3、喷水板4、热进水管5、冷排水管6、第一冷凝机构、第二冷凝机构7、通风孔8、淋水填料层15。具体地，排气筒2设置在塔体1的顶部，风机3设置在排气筒2中，喷水板4设置在塔体1中，热进水管5与喷水板4连通并位于塔体1的外部，冷排水管6设置在塔体1的外部并用于将沉积在塔体1的底部的积水排出。第一冷凝机构、第二冷凝机构7从上往下依次设置在塔体1中，并且均位于喷水板4的上方；通风孔8设置在塔体1的下段的侧壁上并位于冷排水管6的上方，淋水填料层15设置在塔体1中，并位于喷水板4的下方，为了增大热循环水与环境空气的接触面积，本实用新型中的淋水填料层中的填料片的表面呈波浪形。

如图1-3所示，本实施例中的第一冷凝机构包括上层冷凝管9和下层冷凝管10，上层冷凝管9和下层冷凝管10的两端均位于塔体1外并且均相对于塔体的顶部倾斜，上层冷凝管9和下层冷凝管10相对于塔体的顶部倾斜的角度相同，但是其倾斜的方向相反；此外，上层冷凝管9和下层冷凝管10位于塔体1中的管体部分呈弧形，上层冷凝管9和下层冷凝管10在水平面上呈90°。本实用新型的上层冷凝管9和下层冷凝管10优选呈扁平的菱形管。

如图1-3所示，为了提高上层冷凝管9和下层冷凝管10的冷凝效率，在塔体1的外侧壁上设有为上层冷凝管9和下层冷凝管10提供环境空气的第一鼓风机11，第一鼓风机11为通过导管为上层冷凝管9和下层冷凝管10提供环境空气。

如图1-3所示，为了避免穿过淋水填料层15的部分水沿塔体1的内壁四处乱流，冷却塔还包括集水槽12、集水管13。具体的，集水槽12设置在塔体1的内壁上并位于淋水填料层15和通风孔8之间；集水管13沿塔体1的内壁设置并用于将收集在集水槽12中收集的冷凝水导入塔体1的底部。

如图1-3所示，第二冷凝机构7由多个板式换热器组成；其中，板式换热器包括多个相互独立的冷却管16和多个的格栅板17，冷却管的两侧分别是冷通道入口和冷通道出口，且冷通道入口和冷通道出口均位于塔体外；各个格栅板套置于冷却管上，相邻格栅板之间为热通道，其中下侧为热通道入口，其位于喷水板上方，上侧为热通道出口，从而形成相互垂直的冷通道和热通道。

如图1-3所示，第二冷凝机构7由多个板式换热器组成；其中，板式换热器的冷通道入口和冷通道出口均位于塔体1的外部，板式换热器的热通道入口位于喷水板4的上方，板式换热器的热通道出口位于塔体1内。

如图1-3所示，为了增强第二冷凝机构中的板式换热器的冷却效果，在板式换热器的冷通道入口处的设有第二鼓风机14，第二鼓风机14位于塔体1的外侧壁上。

在上述的基础上，本实施例的具体运行方式如下：

首先，风机3转动，从而在塔体1中形成负压，从而促使环境空气经通风孔8进入到塔体1中，热循环水通过热进水管5从喷水板4喷出来，进入塔体的环境空气与热循环水在淋水填料层15中充分接触并进行换热，被冷凝的水回落到塔体1的底部经冷排水管6排出塔体，部分沿塔体1内壁四流的水在集水槽12中汇聚，并经集水管13导入塔体1的底部，然后再经冷排水管6排出塔体1。热循环水中还有部分水被蒸发与被热循环水加热的环境空气形成高温饱和湿热空气。形成的高温饱和湿热空气穿过淋水填料层15往塔体的顶部移动，在移动的过程中首先是从第二冷凝机构7中的板式换热器的热通道进口进入到板式换热器中；此时，第二鼓风机14往板式换热器的冷通道入口鼓如环境空气，高温饱和湿热空气与环境空气在板式换热其中进行热量交换，形成加热环境空气和较低温度饱和湿热空气，其中，加热环境空气从板式换气器的冷通道的出口排出，较低温度饱和湿热空气从板式换热器的热通道的出口进入到塔体中，高温饱和湿热空气中被冷凝形成的冷凝水回落到塔体1的底部中。较低温度饱和湿热空气继续往塔体1的顶部移动，在上升过程中在第一冷凝机构继续被冷却；其中，较低温度饱和湿热空气与下层冷凝管10和上层冷凝管9接触，同时第一鼓风机11通过下层冷凝管10和上层冷凝管9一端往下层冷凝管10和下上层冷凝管9中鼓入环境空气，较低温度饱和湿热空气和环境空气在下层冷凝管10和上层冷凝管9进行换热，被加热的环境空气从下层冷凝管10和上层冷凝管9的另一端排入到环境中而，而被将进一步降温的较低温度饱和湿热空气从排气筒2排出。较低温度饱和湿热空气中在换热过程中形成的冷凝水沿下层冷凝管10和上层冷凝管9流向塔体1的内壁，经淋水填料层15后部分冷凝水直接回落至塔体1的底部，部分冷凝水沿塔体1内壁的冷凝水被集水槽12收集，经集水管13导入塔体1的底部。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制,当然更不是限制本实用新型的专利范围;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方 案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围;也就是说,但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型-致的,均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种节能型冷却塔，包括塔体（1），设置在所述塔体（1）的顶部的排气筒（2），设置在所述排气筒（2）中的风机（3），设置在所述塔体（1）中的喷水板（4），与所述喷水板（4）连通的热进水管（5），设置在所述塔体（1）上并用于排出塔体（1）的底部积水的冷排水管（6）；其特征在于，还包括从上往下依次设置在所述塔体（1）中的并用于对水蒸气冷却以及将冷凝水收集的第一冷凝机构和第二冷凝机构（7），以及设置在所述塔体（1）的下段侧壁上的通风孔（8）；其中，第一冷凝机构和第二冷凝机构均位于喷水板的上方，所述通风孔（8）位于所述冷排水管（6）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，所述第一冷凝机构包括相对于所述塔体（1）的顶部均倾斜并且两端均位于所述塔体（1）外的上层冷凝管（9）和下层冷凝管（10），其中，所述上层冷凝管（9）和下层冷凝管（10）在水平面上呈90°，所述上层冷凝管（9）和下层冷凝管（10）相对于所述塔体（1）的顶部倾斜的角度相同且倾斜方向相反；所述上层冷凝管（9）和下层冷凝管（10）位于塔体（1）中的管体部分呈弧形。

3.根据权利要求2所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，所述上层冷凝管（9）和下层冷凝管（10）均为扁平的菱形管。

4.根据权利要求3所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，还包括设置在所述塔体（1）的外侧壁上并为所述上层冷凝管（9）和下层冷凝管（10）提供环境空气的第一鼓风机（11）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，所述第二冷凝机构由多个板式换热器组成；其中，所述板式换热器的冷通道入口和冷通道出口均位于塔体（1）外，所述板式换热器的热通道入口位于喷水板（4）的上方，所述板式换热器的热通道出口位于塔体（1）内。

6.根据权利要求5所述一种节能型冷却塔，其特征在于，还包括设置在所述板式换热器的冷通道入口处的并位于所述塔体（1）外的侧壁上的第二鼓风机（14）。

7.根据权利要求6所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，还包括设置在所述塔体（1）中并位于所述喷水板（4）下方的淋水填料层（15）。

8.根据权利要求7所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，所述淋水填料层（15）中的填料片的表面呈波浪形。

9.根据权利要求8所述的一种节能型冷却塔，其特征在于，还包括设置在所述塔体（1）的内侧壁上并位于所述淋水填料层（15）和通风孔（8）之间的集水槽（12），沿所述塔体（1）的内侧壁设置的并用于将所述集水槽（12）中收集的冷凝水导向塔体（1）底部的集水管（13）。

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