CN215572277U - 消雾装置和冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冷却塔技术领域，尤其涉及一种消雾装置。该消雾装置包括：层叠的第一流路和第二流路，对由下而上流动的第一气流和第二气流进行热量交换；将从消雾装置宽度方向一侧流入的第一气流引入到第一流路的第一导入部；将从消雾装置底部流入的第二气流引入到第二流路的第二导入部；将从第一流路流出的第一气流排出至消雾装置上方的第一导出部；将从第二流路流出的第二气流排出至消雾装置上方的第二导出部；以及在第一流路内形成有将第一气流疏导至消雾装置的大致全宽度范围内的导流结构；导流结构将第一流路分隔为多个独立的导流腔。该消雾装置能起到节水消雾作用。冷却塔包括如上的消雾装置。

Description

消雾装置和冷却塔

技术领域

本实用新型涉及冷却塔，具体涉及一种有节水消雾要求的冷却塔。

背景技术

在现有技术的冷却塔中，在冷却塔本体内从上至下依次设置有空气混合部、收水捕雾部、喷淋部、热交换部、空气导入部和水收集部。在本体的上部设置有排气部，排气部包括风筒和设在风筒中的引风机。从喷淋部向热交换部喷淋水，热交换部由多片填料片层叠形成，喷淋的水从上至下流动，另一方面空气从冷却塔下部的空气导入部被吸入冷却塔，并从下至上流动，与喷淋的热水传热传质，从而使热水降温。

与水热交换后的空气从冷却塔风筒排出。该排出的空气为饱和湿空气，与塔外冷空气混合后，温度降低，饱和含湿量下降，那么过饱和的水蒸汽会凝析成雾。尤其在高纬度地区的冬季，冷却塔排气会形成浓雾，进而生成雨雪下落，对环境造成不利影响，更严重的是在设备和地面上结冰，形成冻害。

中国专利CN106225507B公开了一种抽凝式消雾节水装置，包括主塔，所主塔两侧对称设有两组副塔，所述副塔位于主塔两侧的上部，每组副塔由若干台轴流风机和管束体紧贴主塔的侧墙并排布置而成，所述的副塔为双排多列布置或者为单排两列布置，所述副塔底部通过倾斜设置的副塔斜底与主塔侧壁贯通连接。本发明具有解决现有开式冷却塔除雾装置除雾不彻底、不节水、附加阻力大，对原开式冷却塔能力削弱严重等问题的优点。但上述技术方案中存在如下问题：

一方面，在主塔两侧设置副塔，且增加若干台风机，当需要副塔消雾时，推动空气穿过管束体需要花费更多的风机能量，从而导致冷却塔的运行成本显著地增加，且主塔风机势必会对副塔风机抽吸湿热气造成影响，进一步增加了副塔风机的能耗；另一方面，外界干冷风经横向通道吸热后进入主塔内部并向上流出形成干温风集团，湿热气从模块下方进入模块内，放热降温凝水后，出来的湿暖气继续向上流出汇集成湿暖气集团，为保证消雾效果，干温风和湿暖气需混合均匀后降低含湿量，成为不饱和状态。而干温风集团和湿暖气集团体量较大，若要混合均匀，就需要向上流动较长的距离才行，即要在模块之上给出一个较高的混合空间。所以，冷却塔就要显著增加高度，增加成本。然而老塔改造，高度是增加不了的。

实用新型内容

本实用新型有鉴于上述问题而提出，提供一种消雾装置和冷却塔，与水热交换后的空气在消雾装置内与流入冷却塔内且未与空气热交换的外界冷空气进行热量交换，从而起到节水消雾的作用。

为实现上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种消雾装置，包括：层叠的第一流路和第二流路，对由下而上流动的第一气流和第二气流进行热量交换；将从所述消雾装置宽度方向一侧流入的第一气流引入到所述第一流路的第一导入部；将从所述消雾装置底部流入的第二气流引入到所述第二流路的第二导入部；将从所述第一流路流出的第一气流排出至所述消雾装置上方的第一导出部；将从所述第二流路流出的第二气流排出至所述消雾装置上方的第二导出部；以及在所述第一流路内形成有将所述第一气流疏导至所述消雾装置的大致全宽度范围内的导流结构；所述导流结构将所述第一流路分隔为多个独立的导流腔。

进一步地，所述消雾装置包括限制形成所述第一、第二流路的第一消雾片和第二消雾片，其中，所述第一消雾片和所述第二消雾片交替层叠设置。

进一步地，多个所述导流腔的流入侧占据所述消雾装置的大致全高度，多个所述导流腔的流出侧占据所述消雾装置的大致全宽度。

进一步地，所述导流结构包括若干导流凸肋部，所述导流腔形成于相邻的所述导流凸肋部之间。

进一步地，所述导流凸肋部包括曲线段和直线段，所述曲线段的第一端向所述第一导出部延伸、第二端与所述直线段的第一端连接；所述直线段的第二端水平延伸至所述第一导入部。

进一步地，在所述第一消雾片表面形成有向层叠方向的一侧突出的若干第一凸肋；在所述第二消雾片表面形成有与所述第一凸肋一一对应的若干第二凸肋；其中，所述导流凸肋部形成为，所述第一凸肋的肋顶与相对应的所述第二凸肋的肋顶密封连接。

进一步地，所述导流腔的流入侧形成有用于所述第一气流流入的导入口，多个所述导入口的高度自所述消雾装置的底端向所述消雾装置的顶端逐渐减小。

进一步地，所述消雾装置顶部靠近所述第一导入部一侧处设置有封堵部。

进一步地，所述导流腔内设置有若干分流凸棱部，所述分流凸棱部的第一端延伸至所述第一导出部、第二端向所述曲线段和所述直线段的连接处延伸。

本实用新型的另一方面提供一种冷却塔，该冷却塔包括上述任一技术方案中所述的消雾装置。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在第一流路内设置有导流结构，导流结构将第一流路分隔为多个独立的导流腔，使经由第一导入部流入的第一气流能够疏导至消雾装置的大致全宽度范围内，增加了热交换效率，提高了消雾的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中冷却塔的立剖图；

图2为本实用新型第一实施方式中消雾装置的部分立体图；

图3为本实施方式中第一消雾片的立体图；

图4为本实施方式中第二消雾片的立体图；

图5为本实用新型第二实施方式中导流结构的布局示意；

图6为本实施方式中第一消雾片的主视图；

图7为本实施方式中第二消雾片的主视图。

附图标记说明

1000-冷却塔；1010本体；1020排气部；1021风筒；1022引风机；1100空气混合部；1200喷淋部；1300热交换部；1400空气导入部；1500水收集部；1600消雾部；1211喷头；1600消雾部；1700冷风导入部；

1601、1602消雾装置；A、A’第一消雾片；B、B’第二消雾片；A1、A2、B1、B2偏折部；

1610第一导入部；1620第二导入部；1630第一导出部；1640第二导出部；1651A、1651B条形凸起；

2601消雾装置；2660导流腔；2670导入口；2680封堵部；2661A、2661B直线肋；2662A、2662B曲线肋；2663A、2663B分流段；VA、VB折边。

具体实施方式

通过解释以下本实用新型的优选实施方案，本实用新型的其他目的和优点将变得清楚。

【第一实施方式】

图1示出了本实施方式的冷却塔1000中各部分的结构示意。

图1是本实用新型第一实施方式的冷却塔1000的结构示意。如图1所示，在冷却塔1000的本体1010内，从上至下设置有空气混合部1100、消雾部1600、喷淋部1200、热交换部1300、空气导入部1400和水收集部1500。在本体1010的上部设置有排气部1020，排气部1020包括风筒1021和设在风筒1021中的引风机1022。本体1010的下部形成有用于使外部空气流入的进气口，外界冷空气通过进气口依次流过热交换部1300和喷淋部1200。

根据上述冷却塔1000，喷淋部1200上部的多组喷头1211向下方喷淋热水，热水在喷淋部1200内部空间下落而进入热交换部1300。在热交换部1300中，热水与从热交换部1300底部流入的冷空气进行热交换后从热交换部1300的底部流出，经空气导入部1400后下落到水收集部1500而从冷却塔1000的本体1010底部被收集。上述热交换部1300可以采用常规填料片。空气导入部1400处可以设置有百叶窗，通过调节百叶窗的开合大小，对由空气导入部1400流入的干冷风量进行调节，进而调节进入消雾装置1601、1602的湿热气量，调节消雾效果。例如，在环境温度较低时，可以调小百叶窗的进风口，进而使冷风导入部1700的干冷风量相对较多，增强消雾效果。

由此，塔外的干冷风能通过冷却塔1000侧面进入消雾部1600，流经消雾装置1601、1602的第一流路至空气混合部1100；由空气导入部1400流入的干冷风则流经喷淋热水的热交换部1300与热水接触并交换热量形成湿热气，湿热气也向上流动至消雾装置1601、1602的第二流路至空气混合部1100与干冷风混合，混合后，湿热气由饱和状态变为不饱和状态，排出冷却塔1000也就没雾了，从而实现了消雾。本实施方式中利用冷却塔1000的现有结构，相对于现有技术，未增加新的风机，进一步地降低了冷却塔1000的能耗。

在消雾装置1601、1602中，第二流路中的湿热气与第一流路的冷表面接触时，在第二流路表面上形成冷凝水滴。这些水滴是湿热气冷凝的结果，这会导致湿热气中的水蒸气减少。冷凝水滴回落至水收集部1500，实现节水。消雾部1600可以包括两个消雾装置1601、1602，两个消雾装置1601、1602在水平方向相对排列，干冷风的进风口背向设置。消雾装置1601、1602内的干温风和湿暖气，密度都比环境空气的小，那么干温风和湿暖气都会受到浮力作用，对干温风和湿暖气的上行有促进效应。干温风和湿暖气的流出方向与浮力方向一致，则浮力作用能充分发挥，引风机1022需要的抽引力就可相对减少，就有利于减小运行能耗。

下面，以消雾装置1601(消雾装置1601、1602中的任一个)为例，来说明本实施方式的消雾装置1601。

图2示出了消雾装置1601是由多个消雾片层叠而成的，增减消雾片的层叠数量也可改变消雾装置1601的长度。

消雾装置1601包括第一导入部1610、第二导入部1620、第一导出部1630和第二导出部1640。其中，第一导入部1610与冷却塔1000侧壁的进风口连通；第二导入部1620与塔内空间连通。第一导出部1630和第二导出部1640均与空气混合部1100连通。第一导入部1610将从消雾装置1601宽度方向一侧流入的第一气流引入到第一流路，第一导出部1630将从第一流路流出的第一气流排出至消雾装置1601上方；第二导入部1620将从消雾装置1601底部流入的第二气流引入到第二流路，第二导出部1650将从第二流路流出的第二气流排出至消雾装置1601上方。

本实施方式中，第一导出部1630和第二导出部1640交替设置，且第一、第二导出部1630、1640在消雾片层叠方向的厚度均较薄，使经由第一导出部1630流出的第一气流和经由第二导出部1640流出的第二气流能快速且均匀地混合，增强了消雾的效果。本实施方式中，第一流路和第二流路层叠设置，分别占据消雾装置1601的大致全宽度。干冷风进入消雾装置1601，吸热升温变成干温风。湿热气进入消雾装置1601，放热降温变成湿暖气。湿暖气与干温风出口流向一致；各通道出口截面形状是宽而薄，那么干温风出口形态为宽而薄的风幕，湿暖气出口形态为宽而薄的气幕。由射流理论得知，相同流向，相同宽度的风幕气幕混合容易，所需混合距离短，所需混合空间较矮，可降低塔高，节省费用。也能适应老塔改造，不增加高度，从而降低旧塔改造的难度。

本实施方式中，在消雾装置1601的右侧设置有冷风导入部1700，冷风导入部1700与消雾装置1601中的第一流路连通。冷风导入部1700贯穿冷却塔1000的一个侧壁与外部空气连通。因此，塔外干冷空气能通过冷风导入部1700进入消雾装置1601的第一流路中(如图1中虚线箭头所示)。

另外，由空气导入部1400流入的空气从下至上依次经过热交换部1300、喷淋部1200成为湿热气，湿热气继续向上流动进入至消雾装置1601中的第二流路(如图1中实线箭头所示)。

第一流路内的干冷风与第二流路内的湿热气由消雾片间隔，并经消雾片传递热量，从而第二流路中的湿热气与第一流路的冷表面接触，在第二流路表面上形成冷凝水滴。

图3为第一消雾片A的立体图。如图3所示，第一消雾片A宽度方向的左侧边缘由基材所在平面向纸面内侧方向偏移形成偏折部A1，而底部边缘由基材所在平面向纸面内侧方向偏移形成偏折部A2。另外，在第一消雾片A上形成有多个向纸面外侧方向突出的凸筋，凸筋可以沿第一消雾片A的高度方向延伸。位于第一消雾片A宽度方向两侧边缘处的凸筋为连续的长条状，其他凸筋可以由断续设置的若干条形凸起1651A组成，但并不局限于此。

图4是第二消雾片B的立体图。如图4所示，第二消雾片B的宽度方向的左侧边缘由基材所在平面向纸面外侧方向方向偏移形成偏折部B1；而底部边缘由基材所在平面向纸面外侧方向偏移形成偏折部B2。另外，在第二消雾片B上形成有多个向纸面内侧方向突出的凸筋，凸筋可以沿第二消雾片B的高度纵向延伸。位于第二消雾片B宽度方向两侧边缘处的凸筋为连续的长条状，其他凸筋可以由断续设置的若干条形凸起1651B组成，但并不局限于此。

由此，在第一消雾片A和第二消雾片B之间形成第一流路；在第二消雾片B和第一消雾片A’之间形成第二流路；在第一消雾片A’和第二消雾片B’之间再形成第一流路……。由此，第一流路和第二流路交替层叠设置。

以第一消雾片A和第二消雾片B之间形成的第一流路为例，第一消雾片A的偏折部A1与第二消雾片B的偏折部B1密封连接形成密封连续部；第一消雾片A的偏折部A2与第二消雾片B的偏折部B2密封连接形成密封连续部。

再以第二消雾片B和第一消雾片A’之间形成的第二流路为例，第一消雾片A’的凸筋和第二消雾片B的凸筋密封连接形成导流连续部。优选的，可将第一消雾片A’凸筋的筋顶与第二消雾片B凸筋的筋顶粘接。由此，在第二消雾片B和第一消雾片A’之间形成第二流路。

另，第二消雾片B边缘处的凸筋和第一消雾片A’边缘处的凸筋对应密封连接，起到封堵侧边、连接第二消雾片B和第一消雾片A’以形成第二流路的作用；第二消雾片B上其他的多个凸筋和第一消雾片A’上其他的多个凸筋对应密封连接，将第二流路分隔为多个顺流通道，避免第二气流在引风机1022的作用力下偏移上行以致第二流路远离引风机1022的边缘处换热较少，使第二气流经顺流通道向上流动，增加了换热效率。

【第二实施方式】

为了使气流在第一流路内均匀分布，在第一流路内形成有将第一气流疏导至消雾装置2601的大致全宽度范围内的导流结构；导流结构将第一流路分隔为多个独立的导流腔2660。

如图5所示，多个导流腔2660的流入侧占据消雾装置2601的大致全高度，多个导流腔2660的流出侧占据消雾装置2601的大致全宽度，将第一气流均匀分布引导至消雾装置2601的上方，增加了热交换效率，提高了消雾效率。导流结构包括若干导流凸肋部，若干导流凸肋部之间形成独立的导流腔2660。导流腔2660的流入侧延伸至消雾装置2601的右侧边，流出侧延伸至消雾装置2601的顶端。导流凸肋部包括曲线段和直线段，曲线段的第一端向第一导出部延伸、第二端与直线段的第一端连接；直线段的第二端水平延伸至第一导入部。导流腔2660的流入侧位于直线段部分，流出侧位于曲线段部分。第一气流经流入侧流入，依次经过直线段和曲线段，通过整个导流腔2660，从流出侧流出。

下面以第一消雾片A和第二消雾片B层叠形成的第一流路内的导流凸肋部为例进行说明。

如图6和图7所示，在第一消雾片A表面形成有向层叠方向一侧突出的若干第一凸肋，在第二消雾片B表面形成有背向层叠方向一侧突出的且与第一凸肋一一对应的若干第二凸肋；其中，导流凸肋部形成为，第一凸肋的肋顶与相对应的第二凸肋的肋顶密封连接。从第一消雾片A的正面看，第一凸肋向纸面内侧突出；第一凸肋包括直线肋2661A和曲线肋2662A；直线肋2661A的第一端延伸至第一消雾片A的右侧边、第二端水平延伸至与曲线肋2662A的第一端连接；曲线肋2662A的第二端延伸至第一消雾片A的顶边；从第二消雾片B的正面看，第二凸肋向纸面外侧突出；第一凸肋包括直线肋2661B和曲线肋2662B；直线肋2661B的第一端延伸至第二消雾片B的右侧边、第二端水平延伸至与曲线肋2662B的第一端连接；曲线肋2662B的第二端延伸至第二消雾片B的顶边。第一凸肋的肋顶和相应的第二凸肋的肋顶可以采用粘接等密封连接，形成多个导流腔2660。

气流在进入导流腔2660时，由于气流具有“走捷径”的特点，越靠近消雾装置2601右侧边流出的流量越大，而使得进入导流腔2660的气流阻力不均，相对影响气流的热交换效率。

如图5所示，本实施方式的消雾装置2601中，导流腔2660的流入侧形成有用于第一气流流入的导入口2670，多个导入口2670的高度自消雾装置2601的底端向消雾装置2601的顶端逐渐减小。靠近消雾装置2601底边的导入口2670的高度较大，流阻较小；靠近消雾装置2601顶边的导入口2670的高度较小，流阻较大，由此，使经由多个导入口2670流入的气流进入多个导流腔2660流出均匀。消雾装置2601顶部靠近第一导入部1610的一侧处设置有封堵部2680，避免气流直接从消雾装置2601的边角处直接“走捷径”上行。如图6和图7所示，第一消雾片A顶部靠近右侧边处形成有向层叠方向弯折的折边VA，第二消雾片B顶部靠近右侧边处形成有背向层叠方向弯折的折边VB，折边VA和折边VB可以通过热合等方式密封连接以形成封堵部2680。

如图5-图7所示，在每一导流腔内设置有若干分流凸棱部，该分流凸棱部的第一端延伸至第一导出部、第二端向曲线段和直线段的连接处延伸。如图6所示，第一消雾片A向层叠方向一侧突出形成有若干分流段2663A，第二消雾片B背向层叠方向一侧突出形成有若干分流段2663B；分流凸棱部形成为，第一消雾片A上的分流段2663A和第二消雾片B的分流段2663B的顶端密封相抵。优选的，分流段2663A和分流段2663B均为弧形，将分流段2663A的突出侧表面和分流段2663B的突出侧表面粘接形成分流凸棱部，进而将进入导流腔2660的第一气流疏导至在导流腔2660的流出侧均匀流出，进一步提高了换热效率和消雾效率。

参考本实用新型的优选技术方案详细描述了本实用新型的消雾装置，然而，需要说明的是，在不脱离本实用新型的精神的情况下，本领域技术人员可在上述公开内容的基础上做出任何改造、修饰以及变动。本实用新型包括上述具体实施方案及其任何等同形式。

Claims (10)

1.一种消雾装置，其特征在于，包括：

层叠的第一流路和第二流路，对由下而上流动的第一气流和第二气流进行热量交换；

将从所述消雾装置宽度方向一侧流入的第一气流引入到所述第一流路的第一导入部；

将从所述消雾装置底部流入的第二气流引入到所述第二流路的第二导入部；

将从所述第一流路流出的第一气流排出至所述消雾装置上方的第一导出部；

将从所述第二流路流出的第二气流排出至所述消雾装置上方的第二导出部；以及

在所述第一流路内形成有将所述第一气流疏导至所述消雾装置的大致全宽度范围内的导流结构；所述导流结构将所述第一流路分隔为多个独立的导流腔。

2.根据权利要求1所述的消雾装置，其特征在于，

所述消雾装置包括限制形成所述第一、第二流路的第一消雾片和第二消雾片，其中，所述第一消雾片和所述第二消雾片交替层叠设置。

3.根据权利要求1所述的消雾装置，其特征在于，

多个所述导流腔的流入侧占据所述消雾装置的大致全高度，多个所述导流腔的流出侧占据所述消雾装置的大致全宽度。

4.根据权利要求2所述的消雾装置，其特征在于，

所述导流结构包括若干导流凸肋部，所述导流腔形成于相邻的所述导流凸肋部之间。

5.根据权利要求4所述的消雾装置，其特征在于，

所述导流凸肋部包括曲线段和直线段，所述曲线段的第一端向所述第一导出部延伸、第二端与所述直线段的第一端连接；所述直线段的第二端水平延伸至所述第一导入部。

6.根据权利要求4所述的消雾装置，其特征在于，

在所述第一消雾片表面形成有向层叠方向的一侧突出的若干第一凸肋；在所述第二消雾片表面形成有与所述第一凸肋一一对应的若干第二凸肋；其中，所述导流凸肋部形成为，所述第一凸肋的肋顶与相对应的所述第二凸肋的肋顶密封连接。

7.根据权利要求1所述的消雾装置，其特征在于，

所述导流腔的流入侧形成有用于所述第一气流流入的导入口，多个所述导入口的高度自所述消雾装置的底端向所述消雾装置的顶端逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的消雾装置，其特征在于，

所述消雾装置顶部靠近所述第一导入部一侧处设置有封堵部。

9.根据权利要求5所述的消雾装置，其特征在于，

所述导流腔内设置有若干分流凸棱部，所述分流凸棱部的第一端延伸至所述第一导出部、第二端向所述曲线段和所述直线段的连接处延伸。

10.一种冷却塔，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的消雾装置。

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