CN220062655U - 一种节能闭式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冷却设备技术领域，具体公开一种节能闭式冷却塔，包括塔体、设于塔体内的热交换组件，所述塔体侧部开进风口，顶部开出风口，出风口安装有引风机；所述热交换组件包括若干独立的热交换单元、设置在热交换单元内的散热填料、S形穿插进于散热填料中的换热管组件；所述热交换单元具有热交换筒体,热交换筒体顶部开口，底部设多个底部进风孔，侧部沿周向均布有多个侧部进风管，底部进风孔和侧部进风管同时受引风机作用，形成沿热交换筒体轴向螺旋上升的气流。本实用新型的节能闭式冷却塔，通过特殊结构的热交换筒体，实现气流的螺旋上升，并结合水冷系统，能快速有效地对换热管组件进行冷却，具有高效节能的优点。

Description

一种节能闭式冷却塔

技术领域

本实用新型属于冷却设备技术领域，尤其涉及一种节能闭式冷却塔。

背景技术

今年来，闭式冷却塔在电力、化工、机械、食品、航空等行业得到广泛应用。然而，传统的冷却塔存在空气流通截面小、流量小、流动阻力大的问题，严重影响冷却效果，因此，不少技术人员试图通过增加冷却塔中空气流通截面积来改善传热效果。

文献公开号CN111380375B的专利提出了一种闭式冷却塔，通过在塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口，从而增大内循环水与空气的换热与蒸发效果，提高冷却塔的换热效率。然而，空气与换热管组件之间仍然为常规的透风效果，无法提高空气流速，并不能有效提升风冷效果；而且喷淋管竖向设置，需要增加电机驱动其旋转，增加了设备功耗，存在缺陷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种节能闭式冷却塔，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种节能闭式冷却塔，包括塔体、设于塔体内的热交换组件，所述塔体侧部开进风口，顶部开出风口，所述出风口安装有引风机；所述热交换组件包括若干独立的热交换单元、设置在所述热交换单元内的散热填料、S形穿插进于所述散热填料中的换热管组件；所述热交换单元具有热交换筒体,所述热交换筒体顶部开口，底部设多个底部进风孔，侧部沿周向均布有多个侧部进风管，所述底部进风孔和所述侧部进风管同时受所述引风机作用，形成沿所述热交换筒体轴向螺旋上升的气流。

优选地，上述多个侧部进风管以相同的入射角斜插进所述热交换筒体。

优选地，上述侧部进风管与所述热交换筒体的高度方向成75°～85°夹角的向上斜插进所述热交换筒体。

更优选地，上述侧部进风管与所述热交换筒体的高度方向成75°夹角的向上斜插进所述热交换筒体。

优选地，上述侧部进风管沿所述热交换筒体周向均布有六个。

优选地，上述侧部进风管沿所述热交换筒体高度方向间隔设置有多层。

优选地，上述相邻两层侧部进风管之间间隔10cm～20cm。

更优选地，上述侧部进风管沿所述热交换筒体高度方向间隔设置有5层，各层之间间隔18cm。

优选地，上述热交换组件上方设有喷淋器，所述喷淋器通过循环泵连接至一水箱。

优选地，上述水箱设于所述塔体内，位于所述热交换组件下方，用于收集从所述热交换组件下落的水。

优选地，上述水箱包括水箱补水入口和水箱放水出口，所述水箱补水入口连接外部水源，所述水箱放水出口处设阀门。

优选地，上述塔体内设有热交换单元放置板，所述热交换组件可拆卸地连接在所述热交换单元放置板上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和技术效果：一方面，基于多个具有底部和侧部进风孔的筒状热交换单元，本冷却塔在塔体顶部的引风机的作用下，干冷空气从塔底部两侧的进风口进入冷却塔，并沿着热交换筒体底部的底部进风孔向上流动，与此同时，部分干冷空气通过热交换筒体上的侧部进风管进入，与上升气流混合后形成螺旋上升气流，延长了气流上升的路线，使空气与散热填料之间的热交换时间增长，接触面积增加，提升对换热管组件的冷却效率。另一方面，设置有循环水系统，利用循环水通过喷淋器从顶部对散热填料进行冷水喷射，结合上述风冷系统，有效的对换热管组件进行冷却，尤其在秋冬季节，室外温度较低时，冷水加冷风能够快速冷却换热管组件内的介质，具有节能提效的技术效果。

附图说明

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

图1为本实用新型实施例一的节能闭式冷却塔的结构示意图；

图2为图1中A处的放大视图；

图3为本实施例中热交换单元的结构示意图；

图4为图3中B-B处的剖视图；

图5为本实施例中热交换单元放置板的结构示意图。

图中：1、塔体；2、热交换组件；3、水箱；4、热交换单元放置板；5、引风机；6、被冷却介质入口；7、被冷却介质出口；8、循环泵；9、循环管路；10、喷淋器；11、水箱补水入口；12、水箱放水出口；21、热交换单元；22、散热填料；23、换热管组件；101、进风口；102、出风口；201、热交换筒体；202、底部进风孔；203、侧部进风管；204、边缘部；205、连接孔；401、放置板本体；402、热交换单元放置孔；403、螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例提供一种节能闭式冷却塔的结构示意图。所述节能闭式冷却塔包括塔体1、位于塔体1内的热交换组件2、安装在塔体1顶部的引风机5、以及位于塔体1底部的水箱3；塔体1为方形结构，底部两对侧的侧壁开有进风口101，顶部开有两出风口102，在每个出风口102处均设有引风机5，引风机开启，空气通过进风口101进入塔体1，穿过热交换组件2后通过顶部的出风口排出；为了提高风冷效果，本实施例中的热交换组件2包括若干筒状的热交换单元21，各热交换单元21间隔排列或阵列在塔体1中部，通过一热交换单元放置板4可拆卸安装在塔体1内，每个热交换单元21可单独形成螺旋上升的通风效果；塔体1一侧具有被冷却介质入口6，对侧设有被冷却介质出口7，二者之间通过换热管组件23接通，换热管组件23成S形穿过每个热交换单元21，具体可参考图2所示；水箱3设置在塔体1底部，水箱3顶部开口，用于收集从热交换组件2落下的循环水，水箱3还设有水箱补水入口11和水箱放水出口12，用于向水箱补充冷水或者放出多余的循环水，当水温过高时，可同时开启水箱补水入口11和水箱放水出口12，形成外部水循环；水箱3通过循环管路9连通至喷淋器10，喷淋器10位于热交换组件2的上方，并在循环管路9上设有循环泵8，以提供水循环驱动力。

如图3和图4所示，热交换单元21包括筒状的热交换筒体201，热交换筒体201具有顶部开口，内设散热填料22，散热填料22中S形穿插有换热管组件23；热交换筒体201底部设有若干底部进风孔202，侧壁绕周侧向筒体内斜插有侧部进风管203，该侧部进风管203斜向上插入热交换筒体201，并与热交换筒体201的高度方向成75°～85°夹角，优选75°夹角，侧部进风管203的出口垂直于热交换筒体201的直径；底部进风孔202和侧部进风管203同时进风，底部进风孔202进入的空气为直线向上的气流，侧部进风管203进入的空气为沿着热交换筒体201内壁斜向上气流，两股气流融合后，形成螺旋上升的气流，能够增加空气与散热填料22的接触范围，减慢气流速度，使气流路径由原来的直线上升变为螺旋上升，进而提高散热效果。

如图3所示，热交换筒体201的一侧靠近顶部位置具有换热管组件23的入口端，用于与被冷却介质入口6连接，或者与上一组热交换单元21的换热管组件23的出口端连接；热交换筒体201的对侧靠近底部位置具有换热管组件23的出口端，用于与被冷却介质出口7连接，或者与下一组热交换单元21的入口端连接，多个热交换单元21依次串联，组合成整个热交换组件2。

如图3所示，热交换筒体201的顶部边缘具有沿周侧径向延伸的边缘部204，用于与热交换单元放置板4连接，该边缘部204上开有连接孔205，使用螺栓穿过该连接孔，可将热交换筒体201紧固在热交换单元放置板4上。

如图5所示，热交换单元放置板4包括放置板本体401，放置板本体401为方形板，与塔体1内腔横截面尺寸相同，通过螺栓固定安装在塔体1中，边缘与塔体1的内壁紧密接触，有效防止空气通过间隙逃逸；放置板本体401上开有若干用于放置热交换单元21的热交换单元放置孔402，热交换单元放置孔402为圆形孔，孔径略大于热交换单元21的外径，热交换单元21顶部具有向周侧凸起的边缘部204，用于支撑放置在放置板本体401上，边缘部204上设安装孔205，用于与放置板本体401紧固连接，沿热交换单元放置孔402周向设有用于紧固热交换单元21的螺纹孔403。

各热交换单元21依次排列，且各热交换单元21中的换热管组件23的入口端和出口端依次串联，为了边缘串联安装，在塔体1侧面设有可拆卸的侧门，侧门通过密封材料，如密封圈，与塔体1安装，完成内部装配后，即可将侧门紧固在塔体1上。

进一步地，侧部进风管203绕热交换筒体201周向在同一高度均布有6个。

进一步地，侧部进风管203沿热交换筒体201高度方向设置有多层，每层之间间隔10cm～20cm，以1米高的热交换筒体201为例，在热交换筒体201外设置有5层侧部进风管203，每层之间间隔18cm，顶层的侧部进风管203距离边缘部204同样为18cm，底层的侧部进风管203距离热交换筒体201底部约10cm。

进一步地，引风机5设置为两组，能够较为均匀地对各热交换单元21形成抽风。

进一步地，散热填料22为蜂窝结构PP聚丙烯材质。

进一步地，热交换筒体201同样为蜂窝结构PP聚丙烯材质，且厚度小于2cm，能够为空气提供螺旋上升的导向通道，但对于整体散热影响较小。

本实用新型实施例的节能闭式冷却塔工作原理为：从冷凝器、吸收装置或者工艺设备等出来的温度较高的水，通过被冷却介质入口进入到换热管组件中，循环泵将水箱内的水通过循环管路输送到喷淋器，均匀喷射进各热交换单元中的散热填料上，同时，在塔体顶部的引风机的作用下，干冷空气从塔底部两侧的进风口进入冷却塔，并沿着热交换筒体底部的底部进风孔向上流动，与此同时，部分干冷空气通过热交换筒体上的侧部进风管进入，与上升气流混合后形成螺旋上升气流，延长了气流上升的路线，使空气与散热填料之间的热交换时间增长，接触面积增加，提升对换热管组件的冷却效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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，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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能闭式冷却塔，包括塔体(1)、设于塔体(1)内的热交换组件(2)，其特征在于，所述塔体(1)侧部开进风口(101)，顶部开出风口(102)，所述出风口(102)安装有引风机(5)；所述热交换组件(2)包括若干独立的热交换单元(21)、设置在所述热交换单元(21)内的散热填料(22)、S形穿插进于所述散热填料(22)中的换热管组件(23)；所述热交换单元(21)具有热交换筒体(201),所述热交换筒体(201)顶部开口，底部设多个底部进风孔(202)，侧部沿周向均布有多个侧部进风管(203)，所述底部进风孔(202)和所述侧部进风管(203)同时受所述引风机(5)作用，形成沿所述热交换筒体(201)轴向螺旋上升的气流。

2.根据权利要求1所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，多个所述侧部进风管(203)以相同的入射角斜插进所述热交换筒体(201)。

3.根据权利要求2所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述侧部进风管(203)与所述热交换筒体(201)的高度方向成75°～85°夹角的向上斜插进所述热交换筒体(201)。

4.根据权利要求2或3所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述侧部进风管(203)沿所述热交换筒体(201)周向均布有六个。

5.根据权利要求4所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述侧部进风管(203)沿所述热交换筒体(201)高度方向间隔设置有多层。

6.根据权利要求5所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，相邻两层侧部进风管(203)之间间隔10cm～20cm。

7.根据权利要求1所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述热交换组件(2)上方设有喷淋器(10)，所述喷淋器(10)通过循环泵(8)连接至一水箱(3)。

8.根据权利要求7所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述水箱(3)设于所述塔体(1)内，位于所述热交换组件(2)下方，用于收集从所述热交换组件(2)下落的水。

9.根据权利要求8所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述水箱(3)包括水箱补水入口(11)和水箱放水出口(12)，所述水箱补水入口(11)连接外部水源，所述水箱放水出口(12)处设阀门。

10.根据权利要求1所述的节能闭式冷却塔，其特征在于，所述塔体(1)内设有热交换单元放置板(4)，所述热交换组件(2)可拆卸地连接在所述热交换单元放置板(4)上。