CN220689488U - 一种空分循环水高效冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种空分循环水高效冷却装置，包括连通的水冷塔和水池，水冷塔位于水池顶部的一侧，在靠近水冷塔的水池侧壁上设置有进气罩，进气罩上设置有进气口，在与进气罩相对的水池侧壁上设置有出气罩，水池内设置有若干换热管，换热管的两端分别与进气罩和出气罩连通，每根换热管内均设置有半导体制冷片，出气罩内的上部设置有与水池连通的回流口，水冷塔的顶部设置有抽风机，水冷塔内从上到下依次设置有喷管和填料层，喷管上设置有喷头。本实用新型降温速度快，冷却效率高，冷却效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷却装置技术领域，具体涉及一种空分循环水高效冷却装置。
背景技术
空分装置就是用来把空气中的各组分气体分离，分别生产空气组分的氧气、氮气、氩气等等气体的一套工业设备装置，最常用的空气分离方法是低温精馏法，该方法通过压缩循环深度冷冻的方法把空气变成液态，经过低温精馏根据不同沸点而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等组分气体。在空分装置的运行过程中，会使用循环水对空气进行降温，而为了节约水资源和成本，会对循环水进行循环使用，就需采用冷却装置对循环水进行冷却，以满足循环水对空气的冷却需要。
冷却装置的工作原理是使挟带热量的冷却水与空气进行接触和换热，使热量传输给空气并带走。现有的冷却装置运行时，循环水从装置的上部向下喷出，在装置顶部设置风机，空气从装置下部向上流动，两者逆向接触并进行换热，但往往还存在以下问题：循环水与空气的接触时间较短，这样热量的传递时间就短，当循环水落到装置底部时，循环水还是没有得到充分的冷却，整体冷却效果不好，不能较好的满足循环水的冷却要求；二是冷却形式单一，循环水降温速度慢，冷却效率低。因此，研制开发一种降温速度快，冷却效率高，冷却效果好的空分循环水高效冷却装置是客观需要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种降温速度快，冷却效率高，冷却效果好的空分循环水高效冷却装置。
本实用新型的目的是这样实现的，包括连通的水冷塔和水池，水冷塔位于水池顶部的一侧，在靠近水冷塔的水池侧壁上设置有进气罩，进气罩上设置有进气口，在与进气罩相对的水池侧壁上设置有出气罩，水池内设置有若干换热管，换热管的两端分别与进气罩和出气罩连通，每根换热管内均设置有半导体制冷片，出气罩内的上部设置有与水池连通的回流口，水冷塔的顶部设置有抽风机，水冷塔内从上到下依次设置有喷管和填料层，喷管上设置有喷头。
进一步的，水池内的上部横向设置有转轴，转轴的一端伸出水池后传动连接有驱动电机，另一端与水池的侧壁转动连接，转轴上沿其轴向均布有若干转轮，转轮上圆周均布有多个拨水叶片。
进一步的，水池内的底部设置有曝气器，水池外设置有与曝气器连通的进气管，进气管上设置有进气泵。
进一步的，水池的底部设置有排水管，排水管上设置有回流管，回流管上设置有回流泵，回流管的出水端与喷管连通。
进一步的，换热管上设置有导热板。
进一步的，填料层下方的水冷塔内间隔设置有多块孔板，孔板的上下表面上均设置有导热杆。
进一步的，进气罩内设置有防护网。
进一步的，喷管上方的水冷塔内设置有除湿器。
本实用新型运行时，启动水冷塔顶部的抽风机，抽风机产生吸力，位于进气口附近的空气进入进气罩，然后分成多股，分别进入各根换热管，然后从换热管的另一端进入出气罩，反向从回流口流入水池的上部，然后从水冷塔的下部向上流动，依次经过填料层和喷头后从水冷塔的顶部排出，同时，将空分循环水通入喷管，由喷管上的喷头喷出，穿过填料层后下落到水池内。在上述过程中，换热管内的半导体制冷片工作，半导体制冷片的冷端与换热管内壁接触，通过换热管吸收水池中循环水的热量，空气在换热管内流动时带走这些热量，降低循环水温度，随后空气流入出气罩，再流入水冷塔的下部，向上流动流入填料层，与填料层内的循环水接触换热，再向上流动，与喷头喷出的水雾逆向换热后排出。本实用新型在对循环水进行冷却时，先利用循环水水雾与空气逆向接触的方式进行第一次冷却，随后循环水流入填料层与空气进行第二次冷却，最后采用半导体制冷片进一步吸收循环水内的热量，进行第三次冷却，多种冷却方式相互结合，能够快速降低循环水的温度，得到能够满足使用要求的循环水，冷却效率较高，冷却效果较好。本实用新型降温速度快，冷却效率高，冷却效果好。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图中：1-水冷塔，2-水池，3-进气罩，4-出气罩，5-换热管，6-半导体制冷片，7-回流口，8-抽风机，9-喷管，10-填料层，11-喷头，12-转轴，13-驱动电机，14-转轮，15-拨水叶片，16-曝气器，17-回流管，18-导热板，19-孔板，20-导热杆，21-防护网。
实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型包括连通的水冷塔1和水池2，水冷塔1位于水池2顶部的一侧，在靠近水冷塔1的水池2侧壁上设置有进气罩3，进气罩3上设置有进气口，在与进气罩3相对的水池2侧壁上设置有出气罩4，水池2内设置有若干换热管5，换热管5的两端分别与进气罩3和出气罩4连通，每根换热管5内均设置有半导体制冷片6，半导体制冷片6为现有技术，使用时，将其吸收热量的一端与换热管5的内壁接触，为了便于半导体制冷片6的安装，换热管5可为分瓣焊接结构，出气罩4内的上部设置有与水池2连通的回流口7，水冷塔1的顶部设置有抽风机8，水冷塔8内从上到下依次设置有喷管9和填料层10，填料层10一方面可以延长循环水的下落速度，另一方面也可以增加循环水与空气的接触面积，喷管9上设置有喷头11。
本实用新型运行时，启动水冷塔1顶部的抽风机，抽风机产生吸力，位于进气口附近的空气进入进气罩3，然后分成多股，分别进入各根换热管5，然后从换热管5的另一端进入出气罩4，反向从回流口7流入水池2的上部，然后从水冷塔1的下部向上流动，依次经过填料层10和喷头11后从水冷塔1的顶部排出，同时，将空分循环水通入喷管9，由喷管9上的喷头11喷出，穿过填料层10后下落到水池2内。在上述过程中，换热管5内的半导体制冷片6工作，半导体制冷片6的冷端与换热管5内壁接触，通过换热管5吸收水池2中循环水的热量，空气在换热管5内流动时带走这些热量，降低循环水温度，随后空气流入出气罩4，再流入水冷塔1的下部，向上流动流入填料层10，与填料层10内的循环水接触换热，再向上流动，与喷头11喷出的水雾逆向换热后排出。本实用新型在对循环水进行冷却时，先利用循环水水雾与空气逆向接触的方式进行第一次冷却，随后循环水流入填料层10与空气进行第二次冷却，最后采用半导体制冷片6进一步吸收循环水内的热量，进行第三次冷却，多种冷却方式相互结合，能够快速降低循环水的温度，得到能够满足使用要求的循环水，冷却效率较高，冷却效果较好。
水池2内的上部横向设置有转轴12，转轴12的一端伸出水池2后传动连接有驱动电机13，另一端与水池2的侧壁转动连接，转轴12上沿其轴向均布有若干转轮14，转轮14上圆周均布有多个拨水叶片15。运行时，驱动电机13带动转轴12转动，转轴12带动转轮14转动，转轮14转动时带动拨水叶片15转动，拨水叶片15转动时可拨动循环水，并将循环水掀起，形成水帘，其作用主要有两个：其一是搅动循环水，使循环水处于流动状态，提高换热管5和循环水的换热效率；其二是在水池2内的上部形成了多个水帘，还会细化循环水液滴，空气则不断横穿各个水帘，增加了循环水和空气的接触机会和接触时间，可进一步提高循环水的冷却效率和冷却效果。
水池2内的底部设置有曝气器16，水池2外设置有与曝气器16连通的进气管，进气管上设置有进气泵。曝气器16为现有设备，用于对水池2中的循环水进行曝气，在曝气过程中，一方面带走循环水中的热量，另一方面通过气泡对循环水进行4搅动，促进换热管5与循环水之间的换热。
水池2的底部设置有排水管，排水管上设置有回流管17，回流管17上设置有回流泵，回流管17的出水端与喷管9连通，在实际使用时，可在水池2中设置温度计，用于实时测量循环水的温度，当循环水的温度还是较高，不能较好的满足循环水的使用要求时，可启动回流泵，循环水沿回流管17返回到喷管9内，再一次进行冷却，直到循环水温度降到符合要求为止。
换热管5上设置有导热板18，导热板18采用导热性好的材料制作，导热板18可以呈长条形、螺旋形、环形等各种形状，用以增大换热管5外表面和循环水的接触面积，提高换热效率，进而提高半导体制冷片6吸收热量的速度，快速降低循环水的温度。
填料层10下方的水冷塔1内间隔设置有多块孔板19，孔板19的上下表面上均设置有导热杆20，在实际运行时，孔板19和导热杆20都选用导热性好的材料制作，当循环水落到孔板19上时，循环水中的热量会被孔板19和导热杆20吸收，当冷空气流动到孔板19位置后，能够带动孔板19和导热杆20散发的热量，进而加快循环水的降温速度。
进气罩3内设置有防护网21，本实用新型运行时，冷空气从进气口进入进气罩4，为了防止外界虫鸟进入进气罩4，同时也为了防止外界杂物被吸入进气罩4，在进气罩4内设置了防护网21。
喷管9上方的水冷塔1内设置有除湿器22，除湿器22为现有技术，用于分离空气中的水分，空气对循环水进行冷却后，其中含有大量的水分，这时，可通过除湿器22除去空气中的水分，将其返回到循环水中，减少水分的损失，节约水资源。
Claims (8)
1.一种空分循环水高效冷却装置，包括连通的水冷塔（1）和水池（2），其特征在于:所述水冷塔（1）位于水池（2）顶部的一侧，在靠近水冷塔（1）的水池（2）侧壁上设置有进气罩（3），进气罩（3）上设置有进气口，在与进气罩（3）相对的水池（2）侧壁上设置有出气罩（4），所述水池（2）内设置有若干换热管（5），换热管（5）的两端分别与进气罩（3）和出气罩（4）连通，每根换热管（5）内均设置有半导体制冷片（6），所述出气罩（4）内的上部设置有与水池（2）连通的回流口（7），所述水冷塔（1）的顶部设置有抽风机（8），水冷塔（1）内从上到下依次设置有喷管（9）和填料层（10），所述喷管（9）上设置有喷头（11）。
2.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述水池（2）内的上部横向设置有转轴（12），转轴（12）的一端伸出水池（2）后传动连接有驱动电机（13），另一端与水池（2）的侧壁转动连接，所述转轴（12）上沿其轴向均布有若干转轮（14），转轮（14）上圆周均布有多个拨水叶片（15）。
3.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述水池（2）内的底部设置有曝气器（16），所述水池（2）外设置有与曝气器（16）连通的进气管，进气管上设置有进气泵。
4.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述水池（2）的底部设置有排水管，排水管上设置有回流管（17），回流管（17）上设置有回流泵，所述回流管（17）的出水端与喷管（9）连通。
5.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述换热管（5）上设置有导热板（18）。
6.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述填料层（10）下方的水冷塔（1）内间隔设置有多块孔板（19），孔板（19）的上下表面上均设置有导热杆（20）。
7.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述进气罩（3）内设置有防护网（21）。
8.根据权利要求1所述的一种空分循环水高效冷却装置，其特征在于:所述喷管（9）上方的水冷塔（1）内设置有除湿器（22）。
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