CN219607766U - 一种防结冰的冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防结冰的冷却塔，包括内部形成有风道的冷却塔塔体、设置有冷却塔塔体底部的进风口、向冷却塔塔体内部引入热水的进水管，进水管连通有支管管路，将进水管内的高温的循环水引入到设置在进风口处的导流叶片内，水流将导流叶片加热后再到支撑腿外部贴附的加热板内，将支柱加热后，将热水排到蓄水池里面，同时，在填料支撑梁下加装换热板，将旁通管路的热水引入到该换热板内用于加热换热板，使其不能附着结冰，将旁路高温的循环水引入填料支撑管内加热支撑管后由设在支撑管的孔排出支撑管后滴落到蓄水池内，以解决填料支撑管的容易附着结冰的问题。

Description

一种防结冰的冷却塔

技术领域

本实用新型涉及冷却塔的设计领域，具体涉及一种防结冰的冷却塔。

背景技术

冷却塔是一种水流在塔内垂直落下,气流方向与水流方向相反的冷却塔，是水冷却的一种装置，水在其填料内与流过的空气进行热交换、质交换，致使水温下降。

在我国北方地区，冷却塔冬季运行时易受到冰冻危害的侵袭，尤其在冷却塔的进风口位置，由于进风口位置冷量大，会形成大量的冰柱，一方面冰柱会影响冷却塔内的通风，降低了冷却塔的效率，甚至结出的冰墙封死进风口，造成塔外冷空气已无法进入塔内，使冷却塔丧失冷却效果，造成塔内水温升高超标，使冷却器的不能正常运行，也使相连的整个生产装置受到影响，另一方面，冷却塔结冰常常造成塔体结构的严重破坏，塔内边层填料因结冰而导致严重破损。

实用新型内容

本申请的一些实施例中，提供了一种防结冰的冷却塔，解决了现有技术冷却塔在冬季运行时进风口位置会结冰的问题。

本申请的一些实施例中，对冷却塔的进风口位置，将该位置原本设置的导流叶片、包覆于支撑腿外部的第一换热板、贴附于支撑梁表面的第二换热板和用于支撑填料的支撑管连通进水管引出的支管管路，利用进水管内的热水在其内部封闭循环，对冷却塔的进风口容易附着结冰的位置进行换热，利用冷却塔回水自身的热量进行消冰，无需额外的能量输入和能源消耗，也不影响冷却塔的冷却效率，同时还能到达更好的防结冰效果，且受极寒天气影响较小。

换热装置的设计形式具有制作成本低，安装简单且方便灵活，不需破坏冷却塔的原有结构，后期维护成本更低。

本申请的一些实施例中，公开了一种防结冰的冷却塔，包括内部形成有风道的冷却塔塔体、设置在冷却塔塔体底部的进风口、进风口位置可转动地安装有用于引导气流走向的内部中空的导流叶片、向冷却塔塔体内部引入热水的进水管、连通于进水管的支管管路、冷却塔塔体的底端设置的若干支撑腿、包覆于支撑腿的表面外部且内部中空的第一换热板、进风口的两侧墙壁的顶部形成支撑梁、支撑梁下加装的内部中空的第二换热板、支撑梁上铺设有多根并列排布且内部中空的支撑管、支撑管上搭设有用于对热水进行换热的填料。

支管管路用于将进水管的热水引出。

第一换热板、第二换热板、支撑管和导流叶片相互串联/并联于支管管路。

本申请的一些实施例中，冷却塔塔体底部设置有蓄水池，且换热流道的末端连通于蓄水池。

本申请的一些实施例中，支管管路连通于导流叶片，且导流叶片连通于第一换热板形成第一换热流道。

本申请的一些实施例中，第二换热板连通于支管管路，支撑管首尾相连，连通于第二换热板，形成第二换热流道。

本申请的一些实施例中，进风口的上檐位置贴附固定有第一换热管，第一换热管的管壁沿进风口由外向内方向，固定连通有多个相互平行的第二换热管；

其中，第一换热管和第二换热管作为换热装置，第一换热管和第二换热管为空心管，第一换热管和多根第二换热管内部形成第三换热流道。

本申请的一些实施例中，第二换热管的横截面为V字形。

本申请的一些实施例中，第二换热管管的上均布开设有多个滴孔，滴孔位置正对蓄水池设置。

本申请的一些实施例中，进风口位置设置有可上下可活动的密封板，密封板设置于导流叶片上部。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型设计采用了上述技术方案，经试验试用结果表明，它与现有技术相比，能有效的解决逆流式冷却塔冬季结冰的严重问题，实现全塔冬季无冰作业的优良效果，能使冷却塔安全稳定运行等优点，具有结构新颖，设计创新，使得冷却塔冬季进风口的水滴无法生根结冰，利用冷却塔回水自身的热量进行消冰，无需额外热源，造价低廉，可长期安全无维修运行，提高使用可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的一些实施例中冷却塔结构图之一；

图2是本实用新型的一些实施例中冷却塔结构图之一；

图3是本实用新型的一些实施例中冷却塔内部结构图之一；

图4是本实用新型的一些实施例中冷却塔内部结构图之一；

图5是本实用新型的一些实施例中第一换热流道、第二换热流道、第三换热流道的连接结构示意图；

图6是本实用新型的一些实施例中第二换热管结构图。

附图标记：

包括：100、冷却塔塔体；111、进风口；112、出风口；120、蓄水池；130、填料；140、进水管；150、支撑腿；160、支撑梁；210、支管管路300、支撑管；400、导流叶片；500、第一换热板；600、第二换热板；700、第一换热管；800、第二换热管；810、滴孔；900、密封板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的一些实施例提供了一种防结冰的冷却塔，如图1-图5所示，冷却塔包括：

内部形成有风道的冷却塔塔体100。

设置在冷却塔塔体100底部的进风口111，设置在冷却塔顶部的出风口。

进风口111位置可转动地安装有用于引导气流走向的导流叶片400。

向冷却塔塔体100内部引入热水的进水管140。

冷却塔塔体100的底端设置有若干支撑腿150。

进风口111的两侧墙壁的顶部形成支撑梁160。

支撑梁160上铺设有多根并列排布的支撑管300，支撑管300内部中空，支撑管300上搭设有用于对热水进行换热的填料130。

冷却塔的基本冷却流程为：

外部热水由进水管140道进入到冷却塔内部，热水经过喷淋嘴从填料130的上部喷入到填料130内。

冷却塔塔顶的出风口通常设置有风机，用于将气流由冷却塔塔体100底部的进风口111吸入到冷却塔塔体100内，外部的冷风经进风口111，由填料130底部进入到填料130内，冷风和热水在填料130内进行换热对热水进行降温。

而进风口111位置风速大温度低，空气中的水蒸气容易在进风口111位置冷凝结冰，形成大量的冰柱，影响冷却塔内的通风。

为解决这一问题，在本申请的一些实施例中，如图3-图5所示，导流叶片400设置为内部中空，支撑腿150的表面外部均包覆有内部中空的第一换热板500，支撑梁160下加装有内部中空的第二换热板600。

进水管140连通有支管管路210，支管管路用于将进水管140的热水引出

第一换热板500、第二换热板600、支撑管300和导流叶片400相互串联/并联于支管管路。

需要说明的是，本实用新型设计采用了上述技术方案，经试验试用结果表明，它与现有技术相比，能有效的解决逆流式冷却塔冬季结冰的严重问题，实现全塔冬季无冰作业的优良效果，能使冷却塔安全稳定运行等优点，具有结构新颖，设计创新，使得冷却塔冬季进风口111的水滴无法生根结冰。

本方案用冷却塔的进水自身的热量进行消冰，无需额外热源，造价低廉，可长期安全无维修运行，提高使用可靠性。

基于上述实施例，冷却塔塔体100底部设置有蓄水池120，且换热流道的末端连通于蓄水池120。

能够基于第一换热板500、第二换热板600、支撑管300和导流叶片400相互串联/并联于支管管路形成热循环后，能够将热水进行回收，避免水资源的浪费。

基于上述换热装置的设计构思，本申请换热装置具有安装简单且方便灵活，不需破坏冷却塔的原有结构，后期维护成本更低。

在实际应用中，根据实现加热功能的相关结构按照在进风口111的设置位置进行分区。

实施例1

如图3-图5所示，支管管路连通于导流叶片400，且导流叶片400连通于第一换热板500形成第一换热流道。

需要说明的是，导流叶片400为冷却塔的原有结构，可转动地安装在进风口111位置作为挡风叶片，其能够转动调整进风口111的进风角度和气流流向。

在实际工作中，进风口111的导流叶片400直接接触外部的冷空气，其表面温度较低，容易结冰。

本实施例的改进构思在于将导流叶片400设置为内部中空的挡板，并将多个导流叶片400首尾利用管路连通，内部通过主管路和支管路引入进水管140中的热水，将导流叶片400加热，提升导流叶片400的表面温度，避免导流叶片400位置由于温度低聚集冷凝水而形成冰柱。

用于支撑冷却塔塔体100的支撑腿150，其要承受冷却塔塔体100和其内部调料等工作模块的全部重量，所以多数为实心钢架搭建或者混凝土浇筑，所以无法像上述实施例一样，直接在内部形成热水流道，因此，本方案的解决思路是在支撑腿150的表面包覆一层第一换热板500，并在第一换热板500内通热水，实现加热，避免支撑腿150位置结冰。

第一换热板500和导流叶片400位置都更靠近进风口111的外侧，将包覆于支撑腿150的第一换热板500和导流叶片400连通，形成第一换热流道，用于对进风口111外侧进行加热换热。

这样的连接设计可以很大程度的缩短连接部分管路的长度。

进水管140内的热水经过支管管路引出一小部分，该部分热水依次经过管路流向导流叶片400，将导流叶片400加热后，热水流向第一换热板500，对支撑腿150进行加热，整个流路即为第一换热流道，之后热水在流入到蓄水池120内完成回收，整个热水循环换热过程完全封闭，换热充分，且避免资源浪费。

第一换热流道主要位置在进风口111靠近外侧的位置，进风口111外侧位置与自然冷空气更为接近，并且进风口111位置空气流速大，温度低，因此该位置由于水蒸气液化成水滴附着在进风口111外部表面，形成冰柱。

因此将该位置利用第一换热流道进行加热能够有效避免该位置结冰。

实施例2

如图3-图5所示，第二换热板600连通于支管管路，支撑管300首尾相连，连通于第二换热板600，形成第二换热流道。

支撑管300为冷却塔的原有结构，主要作用在于支撑填料130，在实际工作过程中，支撑管300位置冷风流速和流量大，该位置温度低，极容易结冰。

需要说明的是，本实施例的改进构思在于考虑到支撑管300本身内部中空，将多根支撑管300首尾利用管路连通，内部通过主管路和支管路引入进水管140中的热水，将支撑管300加热，避免支撑管300位置由于温度低聚集冷凝水而形成冰柱。

支撑梁160为用于搭建支撑管300的基本梁架结构，其位置在进风口111两侧墙壁的顶部，冷却塔塔体100底部的基础梁架，支撑管300架设在支撑梁160上，所以，支撑梁160需要一定的强度和承载力，支撑管300为空心管，其内部可以通热水加热，而支撑梁160部分由于其承载特性，所以只能为实心钢架结构，在支撑梁160位置贴附安装第二换热板600，在第二换热板600内部通热水，利用第二换热板600对支撑梁160位置进行加热，避免该位置的结冰。

将包覆于支撑梁160的第二换热板600和支撑管300连通，形成第二换热流道，用于对进风口111内部位置进行加热。

支撑管300和支撑梁160相对于实施例1中的导流叶片400和支撑腿150更靠近进风口111内部，该位置主要结冰原因主要是因为该位置用于承载填料130，而填料130内部需要进行喷淋热水，填料130内换热后的热水会在该位置流向蓄水池120，所以该位置的湿度很大，水滴容易大量聚集，结冰形成冰柱。

进水管140内的热水经过支管管路引出一小部分，该部分热水依次经过管路流向第二换热板600，对支撑腿150进行加热，将第二换热板600加热后，热水流向支撑管300，整个流路即为第二换热流道，之后热水在流入到蓄水池120内完成回收，整个热水循环换热过程完全封闭，换热充分，且避免资源浪费。

第二换热流道主要位置在进风口111内部的位置，进风口111内部空气湿度大，水容易聚集，在寒冷的气候下该位置容易结冰，形成冰柱。

因此将该位置利用第二换热流道进行加热能够有效避免该位置结冰。

实施例3

如图3-图5所示，进风口111的上檐位置贴附固定有第一换热管700，第一换热管700的管壁沿进风口111由外向内方向，固定连通有多个相互平行的第二换热管800。

其中，第一换热管700和第二换热管800作为换热装置，第一换热管700和第二换热管800为空心管，第一换热管700和多根第二换热管800内部形成第三换热流道。

基于上述实施例，如图6所示，第二换热管800的横截面为V字形。

第二换热管800管的上均布开设有多个滴孔810，滴孔810位置正对蓄水池120设置。

本申请在进风口111上檐处安放有第一换热管700，将该位置温度升高，避免结冰。

第二换热管800并列均布在支撑梁160之间，用于对支撑梁160之间的空间进行加热换热。

第二换热管800具有加热能力后，虽然能很大程度上抑制冰柱的产生，但是在我国的北方地区，温度过冷的时候，第二换热管800位置还是会有冰柱形成，究其原因，一方面该位置风速快，冷度大，虽然对第二换热管800进行走热水加热，但是在极端天气下，其热量不足以抑制结冰，另一方面，第二换热管800位置湿度会比较高，第二换热管800表面容易附着水，第二换热管800表面的水也会带走第二换热管800的部分热量，附着的水和空气的水蒸汽液化的水会大量聚集，形成冰柱。

因此，在本实施例中，首先将第二换热管800的横截面设计为V字形，管壁引导水滴流向，使水滴聚集在第二换热管800底部位置，并在第二换热管800上开设滴孔810，滴孔810向外低落热水，热水会将支撑管300底部的附着水带落，使水不在第二换热管800表面聚集，从根本上解决冰柱形成，而滴落的热水时刻保持流动，所以其本身不会结冰。

滴落的水滴入到蓄水池120内进行回收，避免水资源的浪费。

另外，采用水滴落的形式可以利用少量的水就能够达到避免结冰的效果，而这部分水虽然不参与填料130的冷却换热，但是这部分水经过自然空气的交换冷却，而且这部分水量较少，虽然直接被蓄水池120回收，并不影响冷却塔整体的冷却效果。

本申请的一些实施例中，如图4所示，上述第一换热管700路、第二换热管800路和第三换热管路布设在进风口111檐口处位置，檐口处为进风口111向冷却塔塔体100内部延伸长度为冷却塔塔体100壁面长度的1/4。

需要说明的是，对于上述实施例，由于上述实施例中采用的热源来源为进水管140内的热水，该部分热水原本是需要在填料130内进行换热冷却，所以，为了不影响正常的冷却效果，需要严格控制(尽可能少的)使用进水管140的对换热装置进行加热的热水量。

本方案需要有针对性的对进风口111易结冰的位置安装换热装置，避免过度、过量的铺设换热装置影响冷却塔正常冷却效果。

在日常试验中，进风口111结冰位置多发于进风口111外侧或靠近外侧部位，进风口111内部极少发生结冰的情况，因此经过大量试验后，仅需要在冷却塔塔体100壁面长度的1/4位置铺设能够加热的管路就能够解决进风口111结冰的问题。

这样在整个冷却塔冬季运行时，打开主管路和支管路，引出进水管140内的加热用水后就会出现冷却塔两侧约1/2处的淋水密度增加，相应的塔内的1/2处的淋水密度减少，这样更有利于冷却塔的整体防冰。

本申请的一些实施例中，支管管路、第一换热流道和第二换热流道可对应安装给水阀门。

需要说明的是，给水阀门的作用在于能够针对性的控制换热装置的开关。

例如，在冬季气温相对比较温暖的天气，可以针对性的关闭一些对应安装在不容易结冰位置的给水阀门，使该部分的热水参与到填料130换热中，增加冷却塔的换热冷却效果。

在夏季则可以关闭支管管路的给水阀门，全部热水参与填料130的冷却换热。

本申请的一些实施例中，如图1和图2所示，进风口111位置设置有可上下可活动的密封板900，密封板900设置于导流叶片400上部。

需要说明的是，冬季运行时密封板900下拉与导流叶片400接触密封，这样可以减少冷空气的进风量，降低进风口111的风速，提升进风口111的温度，可以减少进风口111的结冰现象

另一方面，可以使冷空气预热的温度提高，冷空气在进风口111内部流动路径增长，并且循环水离开填料130后与冷空气的接触时间延长。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型设计采用了上述技术方案，经试验试用结果表明，它与现有技术相比，能有效的解决逆流式冷却塔冬季结冰的严重问题，实现全塔冬季无冰作业的优良效果，能使冷却塔安全稳定运行等优点，具有结构新颖，设计创新，使得冷却塔冬季进风口的水滴无法生根结冰，利用冷却塔回水自身的热量进行消冰，无需额外热源，造价低廉，可长期安全无维修运行，提高使用可靠性。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种防结冰的冷却塔，其特征在于，包括

内部形成有风道的冷却塔塔体；

设置在所述冷却塔塔体底部的进风口；

所述进风口位置可转动地安装有用于引导气流走向的导流叶片，且所述导流叶片内部中空；

向冷却塔塔体内部引入热水的进水管；

所述进水管连通有支管管路，所述支管管路用于将所述进水管的热水引出；

所述冷却塔塔体的底端设置有若干支撑腿，且所述支撑腿的表面外部均包覆有内部中空的第一换热板；

所述进风口的两侧墙壁的顶部形成支撑梁，所述支撑梁下加装有内部中空的第二换热板；

所述支撑梁上铺设有多根并列排布的支撑管，所述支撑管内部中空，所述支撑管上搭设有用于对热水进行换热的填料；

所述第一换热板、第二换热板、支撑管和导流叶片相互串联/并联于所述支管管路。

2.如权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述冷却塔塔体底部设置有蓄水池，且所述冷却塔塔体的换热流道末端连通于所述蓄水池。

3.如权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述支管管路连通于所述导流叶片，且所述导流叶片连通于所述第一换热板形成第一换热流道。

4.如权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述第二换热板连通于所述支管管路；

所述支撑管首尾相连，连通于所述第二换热板，形成第二换热流道。

5.如权利要求2所述的冷却塔，其特征在于，所述进风口的上檐位置贴附固定有第一换热管，所述第一换热管的管壁沿进风口由外向内方向，固定连通有多个相互平行的第二换热管；

其中，所述第一换热管和第二换热管作为换热装置；

所述第一换热管和第二换热管为空心管；

所述第一换热管和多根第二换热管内部形成第三换热流道。

6.如权利要求5所述的冷却塔，其特征在于，所述第二换热管的横截面为V字形。

7.如权利要求6所述的冷却塔，其特征在于，所述第二换热管的底部并列开设有多个滴孔；

所述滴孔朝向所述蓄水池。

8.如权利要求1所述的冷却塔，其特征在于，所述进风口位置设置有可上下可活动的密封板；

所述密封板设置于所述导流叶片上部。