CN219244318U - 一种预冷换热高效的开式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种预冷换热高效的开式冷却塔，包括风机、塔体以及位于塔体内的预冷换热器、预冷湿膜、布水器、预冷接水盘、预冷水箱、预冷水泵、喷淋器、填料、接水盘、蓄水箱，风机位于塔体的顶部，预冷换热器位于塔体的进风口处，预冷湿膜位于预冷换热器的正后方，布水器位于预冷湿膜的上方，预冷接水盘位于预冷湿膜的下方，预冷水箱与预冷接水盘连通，预冷水泵一端与预冷水箱连通，预冷水泵另一端与预冷换热器的一端连通，预冷换热器的另一端与布水器连通，填料位于风机的正下方，喷淋器位于填料的正上方，接水盘位于填料的正下方，蓄水箱位于接水盘的下方，且与接水盘连通。其能提高翅片的换热系数，进而提高预冷换热器、冷却塔的换热效率。

Description

一种预冷换热高效的开式冷却塔

技术领域

本实用新型涉及蒸发冷却及热交换技术领域，具体涉及到一种预冷换热高效的开式冷却塔。

背景技术

当前开式冷却塔中的预冷换热器，其通过在普通的基管(如圆管、椭圆管或扁平管)上加装翅片来达到强化传热的目的。然而目前的翅片组空气流阻太小，换热效率较低，严重制约了翅片管式换热器的性能提升。

同时，在开式冷却塔过程中，喷淋水是冷却塔运行过程中不断的蒸发浓缩，导致喷淋水硬度不断增加，容易产生结垢，加上入塔空气中夹带的灰尘及其他杂物，导致喷淋水及其污浊。当喷淋水喷洒到冷却管束及填料上时，会产生结垢及污泥沉积，结垢及沉积污泥有类似晶核的作用，会加快结垢的过程，导致冷却塔的冷却能力降低。而现有闭式冷却塔为了解决冷却管束及填料结垢及污泥沉积的问题，常用的手段是在冷却塔集水箱接水区设置不锈钢滤网对结垢及污泥进行过滤，不锈钢滤网虽然对解决结垢及污泥有一定的效果，但仍然需要人员定期清理滤网。此外，过粗的滤网存在过滤效果不佳的问题，过密的过滤网容易堵塞，增加了需要清理的次数。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种预冷换热高效的开式冷却塔，其通过设置预冷换热器中的翅片的凸条部和凹槽部，能够在翅片的气流方向上打断气流的边界层使得气流流速更慢，增加了自然风在翅片中流动的时间，使得换热量和换热时间显著提升，提高翅片的换热系数，进而显著提高整个预冷换热器的总体换热器效率。其还通过在蓄水箱中设置隔离溢流板将蓄水箱分为净水区和沉降区，喷淋水导流到沉降区沉降，污垢晶体下沉到底部，喷淋水在沉降区汇集，从隔离溢流板溢流到净水区，实现沉降排污；进一步地，为了防止污垢晶体随溢流水溢出，本实用新型还设置了污垢止回体，加速污垢晶体的沉降防止污垢晶体随溢流水向净水区流动，同时还在隔离溢流板的上方设置过滤网，将污垢晶体拦在沉降区，再通过污垢止回体沉降汇集，进一步地，为了及时将污垢晶体汇集一起进行排污，本实用新型还设置了污垢引流体，其可将污垢晶体引流到封闭的排污空间，通过排污阀将排污空间中的污垢晶体及时排出。

本实用新型实施案例的技术方案如下：

一种预冷换热高效的开式冷却塔，所述开式冷却塔包括风机、塔体以及位于塔体内的预冷换热器、预冷湿膜、布水器、预冷接水盘、预冷水箱、预冷水泵、喷淋器、填料、接水盘、蓄水箱，所述风机位于所述塔体的顶部，所述预冷换热器位于所述塔体的进风口处，所述预冷湿膜位于所述预冷换热器的正后方，所述布水器位于所述预冷湿膜的上方，所述预冷接水盘位于所述预冷湿膜的下方，所述预冷水箱与所述预冷接水盘连通，所述预冷水泵一端与所述预冷水箱连通，所述预冷水泵另一端与所述预冷换热器的一端连通，所述预冷换热器的另一端与所述布水器连通，所述填料位于所述风机的正下方，所述喷淋器位于所述填料的正上方，所述接水盘位于所述填料的正下方，所述蓄水箱位于所述接水盘的下方，且与所述接水盘连通，所述预冷换热器包括盘管组和翅片组，所述翅片组包括多个互相平行的翅片，所述翅片具有多个规则排布的管孔，所述管孔贯穿所述翅片的两侧，相邻两翅片上的管孔同轴且相邻两翅片之间间距相同，所述盘管组套设于所述管孔中，所述翅片组包括多个第一翅片和多个第二翅片，多个所述第一翅片和多个所第二翅片互相平行，所述第一翅片和所述第二翅片由多个凸条部和多个凹槽部组成，所述第一翅片的所述凸条部和所述凹槽部以与X方向呈α角度倾斜排列并交错相连，所述第二翅片的所述凸条部和所述凹槽部以与X方向呈180-α角度倾斜排列并交错相连，所述管孔在所述凸条部和所述凹槽部上按以下规则布满设置：所述管孔在X方向上交错设置在所述凸条部和所述凹槽部上且相邻管孔之间间距相等，所述管孔在Y方向上交错设置在所述凸条部和所述凹槽部上且相邻管孔之间间距相等，在所述凸条部和所述凹槽部上的相邻管孔之间间距相等，所述第一翅片的正面和所述第二翅片的反面紧挨连接，所述第一翅片的反面和所述第二翅片的正面紧挨连接。

优选地，所述蓄水箱包括箱体、导流板、隔离溢流板、排污阀，所述隔离溢流板位于所述箱体内部并将箱体隔离成净水区和沉降区，所述导流板位于所述箱体内部上方并遮盖所述净水区和所述隔离溢流板，所述导流板末端位于所述沉降区中，所述导流板沿着所述净水区到所述沉降区从高到底倾斜设置，所述排污阀连接所述沉降区。

优选地，所述导流板在末端还具有一缓冲引流板，所述缓冲引流板设置在所述沉降区。

优选地，所述蓄水箱还包括一污垢止回体，所述污垢止回体位于所述沉降区，所述污垢止回体位于所述缓冲引流板下方。

优选地，所述蓄水箱还包括一过滤网，所述过滤网下端与所述污垢止回体连接，所述过滤网上端与所述导流板连接，所述过滤网和所述污垢止回体将沉降区分隔成净水溢流区和沉降溢流区。

优选地，所述蓄水箱还包括一污垢引流体，所述污垢引流体位于所述沉降区内并与所述箱体连接，所述污垢引流体位于所述污垢止回体的下方，所述污垢引流体与所述污垢止回体合围成一排污空间，所述排污阀连接所述排污空间。

优选地，所述箱体在沉降区上方具有一防尘加压盖，所述防尘加压盖遮盖所述沉降区。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：其通过设置预冷换热器中的翅片的凸条部和凹槽部，能够在翅片的气流方向上打断气流的边界层使得气流流速更慢，增加了自然风在翅片中流动的时间，使得换热量和换热时间显著提升，提高翅片的换热系数，进而显著提高整个预冷换热器的总体换热器效率。其还通过在蓄水箱中设置隔离溢流板将蓄水箱分为净水区和沉降区，喷淋水导流到沉降区沉降，污垢晶体下沉到底部，喷淋水在沉降区汇集，从隔离溢流板溢流到净水区，实现沉降排污；进一步地，为了防止污垢晶体随溢流水溢出，本实用新型还设置了污垢止回体，加速污垢晶体的沉降防止污垢晶体随溢流水向净水区流动，同时还在隔离溢流板的上方设置过滤网，将污垢晶体拦在沉降区，再通过污垢止回体沉降汇集，进一步地，为了及时将污垢晶体汇集一起进行排污，本实用新型还设置了污垢引流体，其可将污垢晶体引流到封闭的排污空间，通过排污阀将排污空间中的污垢晶体及时排出。

附图说明

图1为本实用新型中的一种预冷换热高效的开式冷却塔的结构示意图；

图2为本实用新型中的翅片组的结构示意图；

图3为图2的分解示意图；

图4为本实用新型中的蓄水箱的结构示意图；

10、冷却水进口；11、风机；12、填料；13、接水盘；14、蓄水箱；1411、净水区；1412、箱体；1413、隔离溢流板；1414、净水溢流区；1415、排污阀；1416、污垢止回体；1417、污垢引流体；1418、沉降溢流区；1419、沉降区；1420、防尘加压盖；1421、缓冲引流板；1422、过滤网；1423、导流板；15、冷却水出口；16、外部水泵；17、喷淋器；18、预冷水箱；19、塔体；20、平衡水管；21、预冷水泵；22、预冷接水盘；23、预冷湿膜；24、布水器；25、预冷换热器；252、管孔；256、第一翅片；257、第二翅片；258、凸条部；259、凹槽部。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，图1为本实用新型中的一种预冷换热高效的开式冷却塔的结构示意图；一种预冷换热高效的开式冷却塔，包括风机10、塔体19以及位于塔体内的预冷换热器25、预冷湿膜23、布水器24、预冷接水盘22、预冷水箱18、预冷水泵21、喷淋器17、填料12、接水盘13、蓄水箱14，所述风机11位于所述塔体的顶部，所述预冷换热器位于所述塔体的进风口处，所述预冷湿膜位于所述预冷换热器的正后方，所述布水器位于所述预冷湿膜的上方，所述预冷接水盘位于所述预冷湿膜的下方，所述预冷水箱与所述预冷接水盘连通，所述预冷水泵一端与所述预冷水箱连通，所述预冷水泵另一端与所述预冷换热器的一端连通，所述预冷换热器的另一端与所述布水器连通，所述填料位于所述风机的正下方，所述喷淋器位于所述填料的正上方，所述接水盘位于所述填料的正下方，所述蓄水箱位于所述接水盘的下方，且与所述接水盘连通。

风机启动，外部自然风经预冷换热器换热降温后进行预冷湿膜进一步蒸发降温，再进入填料中与喷淋器喷淋的均匀的喷淋水进行蒸发换热，喷淋水蒸发降温后汇聚再接水盘中，流落到蓄水箱中，外部水泵16抽送蓄水箱中的冷水经冷却水出口15至外部空调，外部空调中的热水经冷却水进口10输送至喷淋器中；预冷水泵抽吸蓄水箱中降温的冷水经预冷换热器换热升温后输送至布水器对预冷湿膜进行布淋，与降温后的自然风进行换热汇聚在预冷接水盘中，流落至预冷水箱中，预冷水箱中的冷水经平衡水管20溢流至蓄水箱中。

为了增加预冷换热器的换热效率，如图2、图3所示，图2为本实用新型中的翅片组的结构示意图；图3为图2的分解示意图；优选地，所述预冷换热器包括盘管组和翅片组，所述翅片组包括多个互相平行的翅片，所述翅片具有多个规则排布的管孔，所述管孔贯穿所述翅片的两侧，相邻两翅片上的管孔同轴且相邻两翅片之间间距相同，所述盘管组套设于所述管孔中，翅片组包括多个第一翅片256和多个第二翅片257，多个所述第一翅片和多个所第二翅片互相平行，第一翅片和第二翅片由多个凸条部258和多个凹槽部259组成，第一翅片的凸条部和凹槽部以与X方向呈α角度倾斜排列并交错相连，第二翅片的凸条部和凹槽部以与X方向呈180-α角度倾斜排列并交错相连，管孔在凸条部和凹槽部上按以下规则布满设置：管孔在X方向上交错设置在凸条部和凹槽部上且相邻管孔之间间距相等，管孔在Y方向上交错设置在凸条部和凹槽部上且相邻管孔之间间距相等，在凸条部和凹槽部上的相邻管孔之间间距相等，第一翅片的正面和第二翅片的反面紧挨连接，第一翅片的反面和第二翅片的正面紧挨连接。

本实用新型结构设计增加了翅片的总表面积，还同时增加了自然风在翅片中流动的时间，使得蒸发量和蒸发时间显著提升，进而显著提高整个翅片管换热器的总体蒸发冷却效率。

为了更好地对冷却塔中的杂质进行排污净化，如图4所示，图4为本实用新型中的蓄水箱的结构示意图；蓄水箱14包括箱体1412、导流板1423、隔离溢流板1413、排污阀1415，隔离溢流板位于箱体1412内部并将箱体1412隔离成净水区1411和沉降区1419，沉降区的水满了之后通过隔离溢流板流向净水区，导流板位于箱体1412内部上方并遮盖净水区和隔离溢流板，喷淋水从高处填料中流落到导流板上，导流板末端位于沉降区中，导流板沿着净水区到沉降区从高到底倾斜设置，导流板将喷淋水引流到沉降区内，喷淋水逐步填满沉降区，由于污垢晶体密度比重较大，存入蓄水箱底部，通过排污阀连接沉降区将污垢晶体排出。喷淋水在填满沉降区后，喷淋水漫延溢出，通过设定高度的隔离溢流板溢流至净水区，这样就能够得到污垢晶体含量小的循环水。

为了防止喷淋水流到沉降区中造成水压冲击，使得已经沉降的污垢晶体扰动串流，优选地，导流板在末端还具有一缓冲引流板1421，缓冲引流板设置在沉降区。缓冲引流板一端处于高位，一端处于低位，缓冲引流板将喷淋水从高位缓冲引流到沉降区底部。

为了防止喷淋水流落至沉降区底中，污垢晶体随着溢流水势混杂在溢流水中溢出至净水区，优选地，蓄水箱还包括一污垢止回体1416，污垢止回体位于沉降区，污垢止回体位于缓冲引流板下方。从缓冲引流板中流下的喷淋水流到污垢止回体上，污垢晶体快速沉降到污垢止回体上，污垢止回体设计为从上到下的半封闭曲线流体，污垢晶体沿着污垢止回体的流体面聚集在箱体底部。

为了减小沉降在蓄水箱底部的污垢晶体因水流扰动带起密度重量较小的污垢晶体混杂在沉降水中，同时也防止污垢晶体在固定位置越聚越多，此时需要尽快将沉降在箱体底部的污垢晶体引流到一个半封闭的排污空间，通过排污阀进去定期排出，优选地，蓄水箱还包括一污垢引流体1417，污垢引流体位于沉降区内并与箱体连接，污垢引流体位于污垢止回体的下方，污垢引流体与污垢止回体合围成一排污空间，排污阀连接排污空间。污垢止回体上的污垢晶体沿着污垢止回体流落到污垢引流体上，污垢引流体将污垢晶体引流到排污空间，排污阀定期对排污空间中的污垢晶体排污处理。污垢引流体为上下到上的曲线流体，其与污垢止回体呈反向设置。

为了防止密度体积较小的杂质随溢流水溢流到净水区，优选地，蓄水箱还包括一过滤网1422，过滤网下端与污垢止回体连接，过滤网上端与导流板连接，过滤网和污垢止回体将沉降区分隔成净水溢流区1414和沉降溢流区1418。通过设置过滤网可防止杂质进入净水区，当较小的杂质聚集在过滤网处形成较大的污垢晶体，污垢晶体就会沿着污垢止回体的流体表面流落到污垢引流体上，进而引流到排污空间被定期排出，同时，通过设置过滤网与导流板和污垢止回体连接，将沉降区分为净水溢流区和沉降溢流区，在沉降溢流区进行第一次溢流，从沉降溢流区溢流至净水溢流区，然后在净水溢流区进行第二次溢流，从净水溢流区溢流到净水区，确保了沉降率，降低了净水区水质杂质含量。

为了防止外部环境中的大小杂质降落至沉降区，同时为了提升溢流水压，优选地，箱体在沉降区上方具有一防尘加压盖1420，防尘加压盖遮盖沉降区。通过设置防尘加压盖遮盖沉降区，可防止外部大小杂质直接落在沉降区，同时由于防尘加压盖在沉降区水满之后，对水有一定限制反压迫作用力，使得沉降区水压较高，可以更快速地进行溢流沉降，特别是针对二次溢流，可保证水压的压力和溢流流速。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：其通过设置预冷换热器中的翅片的凸条部和凹槽部，能够在翅片的气流方向上打断气流的边界层使得气流流速更慢，增加了自然风在翅片中流动的时间，使得换热量和换热时间显著提升，提高翅片的换热系数，进而显著提高整个预冷换热器的总体换热器效率。其还通过在蓄水箱中设置隔离溢流板将蓄水箱分为净水区和沉降区，喷淋水导流到沉降区沉降，污垢晶体下沉到底部，喷淋水在沉降区汇集，从隔离溢流板溢流到净水区，实现沉降排污；进一步地，为了防止污垢晶体随溢流水溢出，本实用新型还设置了污垢止回体，加速污垢晶体的沉降防止污垢晶体随溢流水向净水区流动，同时还在隔离溢流板的上方设置过滤网，将污垢晶体拦在沉降区，再通过污垢止回体沉降汇集，进一步地，为了及时将污垢晶体汇集一起进行排污，本实用新型还设置了污垢引流体，其可将污垢晶体引流到封闭的排污空间，通过排污阀将排污空间中的污垢晶体及时排出。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种预冷换热高效的开式冷却塔，其特征在于：

所述开式冷却塔包括风机、塔体以及位于塔体内的预冷换热器、预冷湿膜、布水器、预冷接水盘、预冷水箱、预冷水泵、喷淋器、填料、接水盘、蓄水箱，所述风机位于所述塔体的顶部，所述预冷换热器位于所述塔体的进风口处，所述预冷湿膜位于所述预冷换热器的正后方，所述布水器位于所述预冷湿膜的上方，所述预冷接水盘位于所述预冷湿膜的下方，所述预冷水箱与所述预冷接水盘连通，所述预冷水泵一端与所述预冷水箱连通，所述预冷水泵另一端与所述预冷换热器的一端连通，所述预冷换热器的另一端与所述布水器连通，所述填料位于所述风机的正下方，所述喷淋器位于所述填料的正上方，所述接水盘位于所述填料的正下方，所述蓄水箱位于所述接水盘的下方，且与所述接水盘连通，所述预冷换热器包括盘管组和翅片组，所述翅片组包括多个互相平行的翅片，所述翅片具有多个规则排布的管孔，所述管孔贯穿所述翅片的两侧，相邻两翅片上的管孔同轴且相邻两翅片之间间距相同，所述盘管组套设于所述管孔中，所述翅片组包括多个第一翅片和多个第二翅片，多个所述第一翅片和多个所第二翅片互相平行，所述第一翅片和所述第二翅片由多个凸条部和多个凹槽部组成，所述第一翅片的所述凸条部和所述凹槽部以与X方向呈α角度倾斜排列并交错相连，所述第二翅片的所述凸条部和所述凹槽部以与X方向呈180-α角度倾斜排列并交错相连，所述管孔在所述凸条部和所述凹槽部上按以下规则布满设置：所述管孔在X方向上交错设置在所述凸条部和所述凹槽部上且相邻管孔之间间距相等，所述管孔在Y方向上交错设置在所述凸条部和所述凹槽部上且相邻管孔之间间距相等，在所述凸条部和所述凹槽部上的相邻管孔之间间距相等，所述第一翅片的正面和所述第二翅片的反面紧挨连接，所述第一翅片的反面和所述第二翅片的正面紧挨连接。

2.根据权利要求1所述的开式冷却塔，其特征在于：

所述蓄水箱包括箱体、导流板、隔离溢流板、排污阀，所述隔离溢流板位于所述箱体内部并将箱体隔离成净水区和沉降区，所述导流板位于所述箱体内部上方并遮盖所述净水区和所述隔离溢流板，所述导流板末端位于所述沉降区中，所述导流板沿着所述净水区到所述沉降区从高到底倾斜设置，所述排污阀连接所述沉降区。

3.根据权利要求2所述的开式冷却塔，其特征在于：

所述导流板在末端还具有一缓冲引流板，所述缓冲引流板设置在所述沉降区。

4.根据权利要求3所述的开式冷却塔，其特征在于：

所述蓄水箱还包括一污垢止回体，所述污垢止回体位于所述沉降区，所述污垢止回体位于所述缓冲引流板下方。

5.根据权利要求4所述的开式冷却塔，其特征在于：

所述蓄水箱还包括一过滤网，所述过滤网下端与所述污垢止回体连接，所述过滤网上端与所述导流板连接，所述过滤网和所述污垢止回体将沉降区分隔成净水溢流区和沉降溢流区。

6.根据权利要求5所述的开式冷却塔，其特征在于：

所述蓄水箱还包括一污垢引流体，所述污垢引流体位于所述沉降区内并与所述箱体连接，所述污垢引流体位于所述污垢止回体的下方，所述污垢引流体与所述污垢止回体合围成一排污空间，所述排污阀连接所述排污空间。

7.根据权利要求6所述的开式冷却塔，其特征在于：

所述箱体在沉降区上方具有一防尘加压盖，所述防尘加压盖遮盖所述沉降区。

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