CN219454731U - 具有水锤防护效果的冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冷却塔技术领域，具体涉及一种具有水锤防护效果的冷却塔，包括冷却剂循环管道，冷却剂循环管道上安装有水锤消除结构，水锤消除结构包括防护管道，防护管道上连通有竖向管道，竖向管道远离防护管道的一端封闭，竖向管道内竖向滑动连接有活塞，活塞将竖向管道的内部空间分隔为独立的上腔室和下腔室，上腔室连通有泄压管，泄压管远离上腔室的一端封闭，泄压管上安装有第一泄压阀，上腔室内设有用于活塞复位的弹性件；下腔室与防护管道连通。本实用新型中，上腔室能够排气泄压，产生水锤波振荡时，活塞在弹性件下反复竖向滑动，吸收并削弱水锤冲击，从而保护冷却塔的水路系统；并且，本实用新型的水锤消除结构不易受损，使用寿命长。

Description

具有水锤防护效果的冷却塔

技术领域

本实用新型属于冷却塔技术领域，具体涉及一种具有水锤防护效果的冷却塔。

背景技术

冷却塔是以水作为循环冷却剂，吸收热质的热量后将热量排放至大气中，热质和循环冷却剂的温度得以降低的装置，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。由此可知，水路系统是冷却塔中必不可少的组成之一，而在水路系统中，水锤现象是难以避免的，水锤是指在密闭管路系统内，由于流体流量急剧变化而引起较大的压力波动并造成振动的现象，又称“水击”，其瞬间压力可大大超过正常压力，并经常产生破坏性影响。管道经过长期的水锤冲击后，容易在焊缝和薄弱处产生小裂缝，导致冷却塔的循环冷却剂泄漏。

目前，为了防止或减轻水锤作用，可以采取相应的消除措施，例如延缓管路或泵的开闭时间、安装水锤消除器等。现有的水锤消除器大多采用气囊或弹性胶管结构，利用气囊或弹性胶管的膨胀或收缩来消除水流带来的冲击(水流经气囊或弹性胶管而使得气囊或弹性胶管膨胀或收缩)，虽然削弱或消除了水锤冲击，但在较大的水流冲击下，气囊或弹性胶管极易破裂，从而失效，其使用寿命较短，从而使得冷却塔水路系统的维护周期较短。因此，需要设计一种具有长效水锤防护效果的冷却塔，延长水路系统的维护周期。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种具有水锤防护效果的冷却塔，以解决气囊或弹性胶管结构的水锤消除器易破裂而导致冷却塔水路系统的维护周期较短的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的方案为：具有水锤防护效果的冷却塔，包括冷却剂循环管道，所述冷却剂循环管道上安装有水锤消除结构，所述水锤消除结构包括防护管道，防护管道上连通有竖向管道，竖向管道远离防护管道的一端封闭，竖向管道内竖向滑动连接有活塞，活塞将竖向管道的内部空间分隔为独立的上腔室和下腔室，所述上腔室连通有泄压管，泄压管远离上腔室的一端封闭，泄压管上安装有第一泄压阀，上腔室内设有弹性件，弹性件的一端与上腔室的顶壁相连，弹性件的另一端与活塞相连；所述下腔室与防护管道连通。

本方案的工作原理及有益效果在于：本方案中，下腔室与防护管道连通，防护管道与冷却剂循环管道连通，如此，当冷却剂循环管道出现水锤现象时，活塞向上腔室方向迅速滑动，下腔室的体积增大，为冷却剂循环管道内的循环冷却剂提供缓冲空间，从而减小冷却剂循环管道内的水压，随着波的振荡，活塞在弹性件下反复竖向滑动，吸收并削弱水锤冲击，保护冷却塔的水路系统。而且，本方案中的水锤消除结构不易受损，使用寿命长，从而延长了冷却塔水路系统的维护周期，确保冷却塔能够长效运行。

不仅如此，本方案中，活塞在竖向管道内反复竖向滑动，上腔室的内压不断发生变化，当上腔室的内压超过第一泄压阀的开启压力时，第一泄压阀开启，上腔室内的气体经泄压管泄出，从而减小上腔室的内压，以便活塞能够进一步向上腔室方向滑动，从而进一步削弱水锤冲击。

可选地，所述上腔室内设有气囊，所述气囊内盛有气体；所述泄压管靠近上腔室的一端伸入上腔室内设置，泄压管位于上腔室内的一端与所述气囊连通。

本方案中，泄压管位于上腔室内的一端与气囊连通，如此，在水锤消除结构使用一段时间后，如果活塞与竖向管道内周壁之间出现缝隙而导致下腔室内的循环冷却剂流入上腔室，能够避免循环冷却剂从泄压管以及第一泄压阀泄漏，从而提高水锤消除结构的密封性。

可选地，所述泄压管连通有通气管，所述通气管与泄压管的连通点位于上腔室与第一泄压阀之间，通气管上安装有将外界空气导入泄压管内的第一单向阀。

本方案中，活塞向下腔室方向滑动时，上腔室的体积增大、内压减小，外界空气经通气管和泄压管流入上腔室或气囊内，实现自动补气。

可选地，所述气囊远离泄压管的一端与所述活塞固定连接。

本方案中，活塞反复竖向滑动时，气囊随着活塞的运动而拉伸、收缩，从而使得气囊的体积发生改变，进而改变气囊的内压，实现气囊的补气。

可选地，所述防护管道上连通有防护支管，防护支管远离防护管道的一端封闭，防护支管上安装有第二泄压阀，第二泄压阀的泄压口连接有储水囊。

本方案中，当冷却剂循环管道出现水锤现象，且冷却剂循环管道内的水压超过第二泄压阀的开启压力时，第二泄压阀开启，冷却剂循环管道内的循环冷却剂经防护支管并从第二泄压阀的泄压口流入储水囊内，从而减少冷却剂循环管道内的水压，进而与竖向管道一起削弱水锤冲击。

可选地，所述储水囊连通有第一连接管，第一连接管远离储水囊的一端与所述第二泄压阀的泄压口螺纹连接。

本方案中，第一连接管与第二泄压阀的泄压口螺纹连接，如此，工人可将储水囊从第二泄压阀的泄压口处取下，在倾倒储水囊内的循环冷却剂后，再将储水囊重新安装在第二泄压阀的泄压口上进行使用，实现储水囊的重复使用。

可选地，所述防护支管连通有回流管，所述回流管与防护支管的连通点位于防护管道与第二泄压阀之间，回流管远离防护支管的一端与所述储水囊连通，回流管上安装有将液体导入防护支管的第二单向阀。

本方案中，在水锤现象消失后，工人通过挤压储水囊，储水囊内的循环冷却剂即可通过回流管流回防护支管，并最终流回冷却剂循环管道内。如此，一则实现储水囊的重复使用，二则避免冷却剂循环管道的循环冷却剂因此而减少。

可选地，所述储水囊连通有第二连接管，第二连接管远离储水囊的一端与所述回流管远离防护支管的一端螺纹连接。

本方案中，转动第二连接管，即可将第二连接管与回流管脱离，从而将储水囊与回流管分离。

可选地，所述冷却剂循环管道上安装有水泵，所述水锤消除结构分布于水泵的两侧。

本方案中，水锤消除结构分布于水泵的两侧，如此，不论是水泵突然停机还是阀门突然关闭，都不会对水泵造成冲击，从而保护水泵。

可选地，所述防护管道水平安装于冷却剂循环管道上，且竖向管道位于防护管道的上方。

本方案中，竖向管道内的活塞不必承受冷却剂循环管道内循环冷却剂的自重。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中具有水锤防护效果的冷却塔的立体图；

图2为图1的右视图；

图3为图2中水锤消除结构的放大示意图；

图4为本实用新型实施例一中水锤消除结构的轴向局剖图；

图5为本实用新型实施例二中水锤消除结构的轴向局剖图；

图6为本实用新型实施例三中水锤消除结构的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的标记包括：冷却塔本体1、冷却剂循环管道2、水泵3、水锤消除结构4、防护管道5、第一连接法兰6、第二连接法兰7、竖向管道8、上腔室810、下腔室820、活塞9、泄压管10、第一泄压阀11、通气管12、第一单向阀13、弹性件14、气囊15、防护支管16、第二泄压阀17、储水囊18、第一连接管19、回流管20、第二连接管21、第二单向阀22。

实施例一

本实施例基本如图1和图2所示：具有水锤防护效果的冷却塔，包括冷却塔本体1和冷却剂循环管道2，冷却剂循环管道2上安装有水泵3和水锤消除结构4，本实施例中，水锤消除结构4的数量为两个，两个水锤消除结构4分布于水泵3的两侧。结合图3所示，水锤消除结构4包括防护管道5，防护管道5的两端均一体成型有第一连接法兰6，冷却剂循环管道2上一体成型有第二连接法兰7，通过第一连接法兰6和第二连接法兰7的连接，将防护管道5安装在冷却剂循环管道2上。

防护管道5上连通有竖向管道8，竖向管道8位于防护管道5的上方。竖向管道8的顶端封闭，结合图4所示，竖向管道8内竖向滑动连接有活塞9，活塞9将竖向管道8的内部空间分隔为独立的上腔室810和下腔室820。下腔室820与防护管道5连通；上腔室810连通有泄压管10，泄压管10的顶端封闭，泄压管10上安装有第一泄压阀11。泄压管10连通有通气管12，通气管12与泄压管10连通点位于上腔室810与第一泄压阀11之间，通气管12上安装有将外界空气导入泄压管10内的第一单向阀13。

上腔室810内设有弹性件14，弹性件14的顶端与上腔室810的顶壁焊接，弹性件14的底端与活塞9焊接；弹性件14的数量为三根以上，三根以上的弹性件14沿活塞9的圆周均匀分布。本实施例中，弹性件14的数量为四根，且弹性件14为弹簧。

冷却塔运行过程中，水泵3启动，循环冷却剂(水)在冷却剂循环管道2内循环，循环冷却剂吸收冷却塔本体1内热质的热量后，与进塔气流接触并进行热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量。上述过程中，当冷却剂循环管道2出现水锤现象时，防护管道5内的水压增大，活塞9迅速向上活塞9，上腔室810的体积减小、内压增大，同时弹性件14受到挤压而缩短，下腔室820的体积增大，为防护管道5内的循环冷却剂提供更大空间，从而削弱水锤冲击。而随着水锤波的振荡，活塞9在弹性件14的作用下反复竖向滑动，从而吸收并削弱水锤冲击，实现对冷却剂循环管道2以及水泵3的保护。

此外，当水锤冲击过大时，活塞9向上滑动行程较大，上腔室810的内压增加程度较重，当上腔室810的内压大于第一泄压阀11的开启压力时，第一泄压阀11开启，上腔室810内的气体经泄压管10和第一泄压阀11排出，从而减小上腔室810的内压，以便活塞9进一步向上滑动，从而进一步削弱水锤冲击。

当水锤现象消失后，活塞9在弹性件14的作用下向下滑动复位。若上腔室810在削弱水锤冲击的过程中经泄压管10以及第一泄压阀11排出了气体，则在活塞9向下滑动复位的过程中，上腔室810的体积增大、内压减小，第一单向阀13打开，外界的空气经通气管12流入泄压管10，并最终流入上腔室810内，实现上腔室810的自动补气，以便水锤消除结构4能够在下次发生水锤现象时削弱水锤冲击。

综上所述，本实施例中，水锤消除结构4能够削弱水锤冲击，实现对冷却塔水路系统的保护，并且，本实施例中的水锤消除结构4未使用气囊15或弹性胶管，也避免了循环冷却剂冲入气囊或弹性胶管内而将气囊或弹性胶管冲破，即，本实施例中的水锤消除结构4不易受损，使用寿命长，能够延长冷却塔水路系统的维护周期，确保冷却塔长效运行。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于：如图5所示，本实施例中，上腔室810内设有气囊15，气囊15内盛有气体，气体为空气，气囊15的底端与活塞9粘接；泄压管10的底端伸入上腔室810内设置，泄压管10的底端与气囊15连通。本实施例中，气囊15呈波纹管状。

本实施例中，活塞9向上滑动时，气囊15受到压缩，气囊15的内压增大，当气囊15的内压大于第一泄压阀11的开启压力时，第一泄压阀11开启，气囊15内的空气经泄压管10和第一泄压阀11排出，从而削弱水锤冲击；而当活塞9向下滑动时，气囊15受到拉伸，气囊15的内压减小，第一单向阀13打开，外界空气经通气管12流入泄压管10并最终流入气囊15内。

上述过程中，在水锤消除结构4使用一段时间后，活塞9与竖向通道的内周壁之间可能出现缝隙，而防护管道5内的循环冷却剂经上述缝隙流入上腔室810内，此时，由于泄压管10与气囊15连通，因此，循环冷却剂会被限制在上腔室810内，不会经泄压管10以及第一泄压阀11排出，即，本实施例能够避免循环冷却剂从泄压管10以及第一泄压阀11泄漏，提高水锤消除结构4的密封性。

实施例三

本实施例与实施例一或实施例二的区别之处在于：如图6所示，防护管道5上连通有防护支管16，防护支管16竖向设置且位于防护管道5的上方，防护支管16的顶端封闭。本实施例中，防护支管16的数量为两根，两根防护支管16分别位于竖向管道8的左侧和右侧。防护支管16上安装有第二泄压阀17，第二泄压阀17的泄压口连接有储水囊18，具体地，储水囊18连通有第一连接管19，第一连接管19与第二泄压阀17的泄压口螺纹连接。防护支管16连通有回流管20，回流管20与防护支管16的连通点位于防护管道5与第二泄压阀17之间，回流管20远离防护支管16的一端与储水囊18连通，具体地，储水囊18连通有第二连接管21，第二连接管21与回流管20远离防护支管16的一端螺纹连接；回流管20上安装有将液体导入防护支管16的第二单向阀22。

本实施例中，由于防护支管16与冷却剂循环管道2连通，因此，防护支管16内的水压与冷却剂循环管道2内的水压相同，当冷却剂循环管道2出现水锤现象时，冷却剂循环管道2内的水压增大，当水压大于第二泄压阀17的开启压力时，第二泄压阀17开启，冷却剂循环管道2内的循环冷却剂经防护支管16并从第二泄压阀17的泄压口流入第一连接管19，并最终流入储水囊18内，从而减少冷却剂循环管道2内的水压，进而削弱水锤冲击，与竖向管道8一起快速削弱水锤冲击，保护冷却塔的水路系统。

使用一段时间后，储水囊18内的水量较多，此时，工人挤压储水囊18，回流管20上的第二单向阀22打开，储水囊18内的循环冷却剂经第二连接管21以及回流管20流回防护支管16，并最终流回冷却剂循环管道2内，从而清空储水囊18内的水，实现储水囊18的重复使用，并避免冷却剂循环管道2内的水因此而减少。

另外，当储水囊18破损后，转动第一连接管19，即可将储水囊18从第二泄压阀17的泄压口处取下，转动第二连接管21，即可将储水囊18从回流管20上取下，再更换新的储水囊18。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.具有水锤防护效果的冷却塔，包括冷却剂循环管道，所述冷却剂循环管道上安装有水锤消除结构，其特征在于：所述水锤消除结构包括防护管道，防护管道上连通有竖向管道，竖向管道远离防护管道的一端封闭，竖向管道内竖向滑动连接有活塞，活塞将竖向管道的内部空间分隔为独立的上腔室和下腔室，所述上腔室连通有泄压管，泄压管远离上腔室的一端封闭，泄压管上安装有第一泄压阀，上腔室内设有弹性件，弹性件的一端与上腔室的顶壁相连，弹性件的另一端与活塞相连；所述下腔室与防护管道连通。

2.根据权利要求1所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述上腔室内设有气囊，所述气囊内盛有气体；所述泄压管靠近上腔室的一端伸入上腔室内设置，泄压管位于上腔室内的一端与所述气囊连通。

3.根据权利要求1或2所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述泄压管连通有通气管，所述通气管与泄压管的连通点位于上腔室与第一泄压阀之间，通气管上安装有将外界空气导入泄压管内的第一单向阀。

4.根据权利要求2所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述气囊远离泄压管的一端与所述活塞固定连接。

5.根据权利要求1或2所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述防护管道上连通有防护支管，防护支管远离防护管道的一端封闭，防护支管上安装有第二泄压阀，第二泄压阀的泄压口连接有储水囊。

6.根据权利要求5所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述储水囊连通有第一连接管，第一连接管远离储水囊的一端与所述第二泄压阀的泄压口螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述防护支管连通有回流管，所述回流管与防护支管的连通点位于防护管道与第二泄压阀之间，回流管远离防护支管的一端与所述储水囊连通，回流管上安装有将液体导入防护支管的第二单向阀。

8.根据权利要求7所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述储水囊连通有第二连接管，第二连接管远离储水囊的一端与所述回流管远离防护支管的一端螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述冷却剂循环管道上安装有水泵，所述水锤消除结构分布于水泵的两侧。

10.根据权利要求1所述的具有水锤防护效果的冷却塔，其特征在于：所述防护管道水平安装于冷却剂循环管道上，且竖向管道位于防护管道的上方。