CN219511318U - 一种带冷却水热回收装置的冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带冷却水热回收装置的冷却塔，包括塔体和热回收装置，热回收装置包括上换热盘管、下换热盘管、冷水进水管、冷水出水管、集水管、分水管和换热立管，排热风机设置在塔体内顶部，上换热盘管设置在洒水装置下方的塔体内，淋水填料位于塔体内部，且贴近塔体内壁与竖直面呈夹角设置，在淋水填料下方的塔体内设置有集水槽。能够在满足各项使用要求的前提下，通过冷却水与下换热盘管和上换热盘管内的冷水进行两次换热，进而再降低冷却水温度的同时，提高换热盘管内冷水温度，提高冷却塔效率的同时，实现冷却水废热再利用。

Description

一种带冷却水热回收装置的冷却塔

技术领域

本实用新型涉及冷却塔领域，尤其涉及一种带冷却水热回收装置的冷却塔。

背景技术

近年来，中央空调系统被越来越多的应用于公共建筑与居住建筑中，而冷却塔是中央空调系统中常见的冷却水冷却装置。冷却水在冷却塔中与空气接触，蒸发放热，进而完成换热过程，使冷却水温降低。“双碳”目标的提出对空调设备节能也有了新的要求。废热回收利用是一种有效的节能降耗路径，然而现有冷却塔鲜有废热回收的功能。同时由于冷却塔工作原理问题，其冷却效率受外部环境影响显著。因此，冷却塔冷却效率仍有进一步提升的空间。

传统冷却塔在使用时，冷却水由循环水泵泵送至冷却水洒水装置，进而喷洒至淋水填料，与外部环境空气实现热交换。该种方法无法实现废热回收，冷却效果一般。

由于上述几类问题和缺陷，需要我们设计出一种带冷却水热回收装置的冷却塔，来实现冷却水废热回收并进一步提升冷却塔冷却效率。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种带冷却水热回收装置的冷却塔，能够在满足各项使用要求的前提下，通过冷却水与上换热盘管和下换热盘管内的冷水进行两次换热，降低冷却水温度的同时，提高换热器内冷水温度，提高冷却塔效率的同时，实现冷却水废热再利用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种带冷却水热回收装置的冷却塔，包括塔体和热回收装置，在所述塔体的顶部设有排热风机，在所述塔体内位于排热风机的下方设有洒水装置，在所述洒水装置的下方设有淋水填料，在所述塔体内位于淋水填料的下方设有集水槽，在所述塔体上方设有冷却水进水管，所述冷却水进水管贯穿塔体顶部与洒水装置连通，可将空调系统中温度较高的冷却水输送至洒水装置；所述热回收装置包括上换热盘管、下换热盘管、冷水进水管、冷水出水管、集水管、分水管和换热立管，所述上换热盘管设置在淋水填料与洒水装置之间，在所述集水槽内布置有所述下换热盘管，所述下换热盘管通过底部的冷水进水管输送冷水，所述下换热盘管与上换热盘管之间通过换热立管相连通，能够让热回收装置内的冷水实现分步换热，所述换热立管与分水管相连通，所述分水管和集水管均与上换热盘管相连通，冷水经分水管进入所述上换热盘管内，并由集水管通过冷水出水管排出，在所述集水槽侧壁上设有冷却水出水管，可将完成热质交换的低温冷却水输送至冷却塔外空调冷却水循环系统。

如此设置，空调系统中温度较高的冷却水由洒水装置均匀喷洒至热回收装置的上换热盘管表面，使冷却水在上换热盘管表面形成一层水膜，可以降低冷却水水温，提升冷却塔冷却效率。采用换热立管连通下换热盘管与上换热盘管，能够让换热系统内的冷水实现分步换热，首先在下换热盘管中与冷却塔集水槽中温度较低的冷却水进行一次换热，使下换热盘管中的冷水初步温升，之后通过换热立管将初步温升后的冷水输送至上换热盘管进行第二次换热，并对热回收装置中上换热盘管的冷水经冷水出水管导出，实现冷却塔内冷却水的废热回收利用。

进一步的，所述淋水填料位于塔体内部两侧倾斜布置，且靠近塔体内壁；所述上换热盘管共包含8个支管，分为两组，布置于塔体内部两侧的淋水填料上方，所述上换热盘管每个支管共进行三次弯折，每根支管内冷水由分水管进入，并排出至集水管。

如此设置，可以进一步提升换热盘管与冷却水换热面积，增加冷水在盘管中流动距离和流动时间，有效提升盘管与冷却水换热效率。

进一步的，在所述上换热盘管周围还设有换热翅片，所述换热翅片采用波纹式设计，共24片，厚度为1.2mm，并分别被上换热盘管垂直贯穿固定。

如此设置，可大幅度提升换热面积，显著提升上换热盘管内冷水于冷却塔冷却水以及内部热湿空气的换热量，同时对上换热盘管较细的8个支管进行有效固定，起到保护和稳定效果。

进一步的，所述下换热盘管在集水槽中进行多次弯折。

如此设置，能够大幅延长冷水在下换热盘管内的流动时长，增加下换热盘管与集水槽中冷却水的换热面积，进而有效提升换热效果。

进一步的，在所述下换热盘管与换热立管的连接处还设有换热调节三通阀，所述换热调节三通阀分别连通下换热盘管、冷水进水管与换热立管。

如此设置，检修人员可由检修门进入塔体内部对换热调节三通阀进行调节，分配冷水先进入换热盘管和直接由换热立管进入上换热盘管的水量比例，进而实现换热系统换热量的调节。

进一步的，洒水装置采用花瓣式溅水盘结构设计，可使冷却水均匀四散至换热盘管上方。

进一步的，所述淋水填料由多层“S”波改性PVC相互叠合而成。

如此设置，使冷却水在淋水填料表面形成的水膜被对此截流，增加热质交换时间，提升冷却效果。

进一步的，所述冷水进水管贯穿塔体侧壁且接入冷水；所述冷水出水管贯穿塔体侧壁且排出换热后的冷水。

如此设置，可使冷水自下方冷水进水管流入，从上冷水出水管流出，与洒水装置洒下的冷却水形成逆流，进而提升冷却水与冷水换热效率，实现冷却水废热回收利用。

进一步的，在所述集水槽上设有溢流管和排污管，所述溢流管设置在集水槽侧壁上方，所述排污管设置在集水槽侧壁下方。

如此设置，可排出集水槽中过多的冷却水以及设备运行过程中产生的污物，防止杂质引起的设备管路堵塞。

进一步的，在所述塔体内部的集水槽侧壁还设有补水装置。

如此设置，可根据集水槽内水位高度，向冷却水循环系统内补充由于热质交换而减少的冷却水量。

进一步的，在所述塔体上位于集水槽上方设有检修平台，在所述塔体外壁上还设有检修门和爬梯，可方便维护人员进行设备检修。

相对于现有技术，本实用新型所述的带冷却水热回收装置的冷却塔具有以下优势：

(1)通过在冷却塔的洒水装置下方安装热回收装置，配合两组换热盘管式设计，增加了冷却塔冷却水与热回收装置中换热盘管的接触面积，有效降低了由冷却塔洒水装置喷洒出的冷却水水温，提升了冷却塔冷却效率，而且将热回收装置中被加热后的水经冷水出水管导出，实现冷却塔内冷却水的废热回收利用。

(2)本冷却塔可应用于各类新建或改造通风空调工程，满足各类设计要求的同时实现废热再利用，降低加热冷水的能耗，减少对周围热环境影响，另外还可提高冷却塔的冷却效率，降低空调系统的运行成本，是一种低碳节能环保的设备，具有良好的推广前景和产业化前景。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型所述一种带冷却水热回收装置的冷却塔的主视图；

图2是本实用新型所述一种带冷却水热回收装置的冷却塔的左视图；

图3是本实用新型所述一种带冷却水热回收装置的冷却塔的俯视图；

图4是图3中的A-A截面图；

图5是图3中的B-B截面图；

图6是图1和图2中的C-C截面图；

图7是本实用新型中上换热盘管、换热立管与下换热盘管的连接结构示意图；

图8是本实用新型中洒水装置的结构示意图；

图9是本实用新型中下换热盘管内冷水流向示意图。

附图标记说明如下：

1、塔体；2、上换热盘管；3、冷水进口；4、冷水出口；5、排热风机；6、洒水装置；7、淋水填料；8、集水槽；9、溢流管；10、排污管；11、冷却水出水管；12、补水装置；13、检修平台；14、爬梯；15、冷却水进水管；16、检修门；17、换热翅片；18、集水管；19、分水管；20、换热立管；21、下换热盘管；22、换热调节三通阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图7所示，一种带冷却水热回收装置的冷却塔，包括塔体1和热回收装置，在塔体1的顶部设有排热风机5，在塔体1内位于排热风机5的下方设有洒水装置6，在洒水装置6的下方设有淋水填料7，在塔体1内位于淋水填料7的下方设有集水槽8，在塔体1上方设置有冷却水进水管15，冷却水进水管15贯穿塔体1顶部与洒水装置6连通，可将空调系统中温度较高的冷却水输送至洒水装置；热回收装置包括上换热盘管2、下换热盘管21、冷水进水管3、冷水出水管4、集水管18、分水管19和换热立管20，上换热盘管2设置在淋水填料7与洒水装置6之间，在集水槽8内布置有下换热盘管21，下换热盘管21通过底部的冷水进水管3输送冷水，下换热盘管21与上换热盘管2之间通过换热立管20相连通，能够让热回收装置内的冷水实现分步换热，换热立管20与分水管19相连通，冷水经分水管19进入上换热盘管2内，并由集水管18通过冷水出水管4排出，在集水槽8侧壁上设有冷却水出水管11，可将完成热质交换的低温冷却水输送至冷却塔外空调冷却水循环系统。

如图7所示，上换热盘管2共包含8个支管，布置于塔体1内部的两侧的淋水填料7上方，上换热盘管2每个支管共进行三次弯折，每根支管内冷水由分水管19进入，并排出至集水管18，可以进一步提升换热盘管与冷却水换热面积，增加冷水在盘管中流动距离和流动时间，有效提升盘管与冷却水换热效率。

上换热盘管2周围还设置有换热翅片17，换热翅片17采用波纹式设计，共24片，厚度为1.2mm，并分别被上换热盘管2垂直贯穿固定，可大幅度提升换热面积，显著提升上换热盘管内冷水于冷却塔冷却水以及内部热湿空气的换热量，同时对上换热盘管较细的8个支管进行有效固定，起到保护和稳定效果。

集水槽8内还设置有下换热盘管21，下换热盘管21与上换热盘管2之间通过换热立管20相连通，能够让换热系统内的冷水实现分步换热，首先在下换热盘管中与冷却塔集水槽中温度较低的冷却水进行一次换热，使下换热盘管中的冷水初步温升，之后通过换热立管将初步温升后的冷水输送至上换热盘管进行第二次换热。

下换热盘管21由底部冷水进水管3输送入冷水后，在集水槽8中进行多次弯折，能够大幅延长冷水在下换热盘管内的流动时长，增加下换热盘管与集水槽中冷却水的换热面积，进而有效提升换热效果。

下换热盘管21与上换热立管20连接处还设置有换热调节三通阀22，分别连通下换热盘管21、冷水进水管3与换热立管21，检修人员可由检修门进入塔体内部对换热调节三通阀进行调节，分配冷水进入先换热盘管和直接由换热立管进入上换热盘管的水量比例，进而实现换热系统换热量的调节。

塔体1上方设置有冷却水进水管15，冷却水进水管15贯穿塔体1顶部与洒水装置6连通，可将空调系统中温度较高的冷却水输送至洒水装置。

如图8所示，洒水装置6采用花瓣式溅水盘结构设计，可使冷却水均匀四散至换热盘管上方。

冷却水经上换热盘管2初步降温后散落在淋水填料7上，淋水填料7是由多层“S”波改性PVC相互叠合而成，使冷却水在淋水填料表面形成的水膜被对此截流，增加热质交换时间，提升冷却效果。

冷水进水管3贯穿塔体1侧壁且接入冷水；冷水出水管4贯穿塔体1侧壁且排出换热后的冷水，可使冷水自下方冷水进水管流入，从上方冷时出水管流出，与洒水装置洒下的冷却水形成逆流，进而提升冷却水与冷水换热效率，实现冷却水废热回收利用。

如图5所示，集水槽8上设置有溢流管9和排污管10，溢流管9设置在集水槽8侧壁上方，排污管10位于集水槽8侧壁下方，可排出集水槽中过多的冷却水以及设备运行过程中产生的污物，防止杂质引起的设备管路堵塞。集水槽8侧壁还设置有冷却水出水管11，可将完成热质交换的低温冷却水输送至冷却塔外空调冷却水循环系统。

如图9所示，塔体1内部的集水槽8侧壁还设置有补水装置12，可根据集水槽内水位高度，向冷却水循环系统内补充由于热质交换而减少的冷却水量。

如图4所示，在塔体1上位于集水槽8上方设置有检修平台13。在塔体1外壁上还设置有检修门16和爬梯14，可方便维护人员进行设备检修。

本实施例工作过程如下：空调系统中温度较高的冷却水由洒水装置均匀喷洒至热回收装置的上换热盘管2表面，使冷却水在上换热盘管表面形成一层水膜，可以降低冷却水水温，提升冷却塔冷却效率。采用换热立管连通下换热盘管与上换热盘管，能够让换热系统内的冷水实现分步换热，首先在下换热盘管中与冷却塔集水槽中温度较低的冷却水进行一次换热，使下换热盘管中的冷水初步温升，之后通过换热立管将初步温升后的冷水输送至上换热盘管进行第二次换热，并对热回收装置中上换热盘管2的冷水经冷水出水管导出，实现冷却塔内冷却水的废热回收利用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带冷却水热回收装置的冷却塔，包括塔体和热回收装置，在所述塔体的顶部设有排热风机，在所述塔体内位于排热风机的下方设有洒水装置，在所述洒水装置的下方设有淋水填料，在所述塔体内位于淋水填料的下方设有集水槽，在所述塔体上方设有冷却水进水管，所述冷却水进水管贯穿塔体顶部与洒水装置连通；

其特征在于：所述热回收装置包括上换热盘管、下换热盘管、冷水进水管、冷水出水管、集水管、分水管和换热立管，所述上换热盘管设置在淋水填料与洒水装置之间，在所述集水槽内布置有所述下换热盘管，所述下换热盘管通过底部的冷水进水管输送冷水，所述下换热盘管与上换热盘管之间通过换热立管相连通，所述换热立管与分水管相连通，所述分水管和集水管均与上换热盘管相连通，冷水经分水管进入所述上换热盘管内，并由集水管通过冷水出水管排出，在所述集水槽侧壁上设有冷却水出水管。

2.根据权利要求1所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：所述淋水填料位于塔体内部两侧倾斜布置，且靠近塔体内壁；所述上换热盘管包括八个支管，分为两组，布置于塔体内部两侧的淋水填料上方，所述上换热盘管每个支管均进行三次弯折，每根支管内冷水由分水管进入，并排出至集水管。

3.根据权利要求1或2所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：在所述上换热盘管周围还设有若干片换热翅片，所述换热翅片采用波纹式设计，并被上换热盘管垂直贯穿固定。

4.根据权利要求3所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：在所述下换热盘管与换热立管的连接处还设有换热调节三通阀，所述换热调节三通阀分别连通下换热盘管、冷水进水管与换热立管。

5.根据权利要求1所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：所述下换热盘管在集水槽中进行多次弯折。

6.根据权利要求1所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：所述冷水进水管贯穿塔体侧壁且接入冷水，所述冷水出水管贯穿塔体侧壁且排出换热后的冷水。

7.根据权利要求1所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：所述淋水填料由多层“S”波改性PVC相互叠合而成。

8.根据权利要求1所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：在所述集水槽上设有溢流管和排污管，所述溢流管设置在集水槽侧壁上方，所述排污管设置在集水槽侧壁下方。

9.根据权利要求8所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：在所述塔体内部的集水槽侧壁还设有补水装置。

10.根据权利要求1或9所述的一种带冷却水热回收装置的冷却塔，其特征在于：在所述塔体上位于集水槽上方设有检修平台，在所述塔体外壁上还设有检修门和爬梯。