WO2014079127A1 - 水电混合动力冷却塔 - Google Patents

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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to the field of cooling towers, and more particularly to a hydroelectric hybrid cooling tower. Background technique
  • the rotation of the turbine in the cooling tower is driven by the water flow, which in turn drives the fan to work.
  • the degree of cooling treatment of the cooling tower is closely related to the speed of the fan.
  • the power of the turbine is limited by the flow rate and the head size. At this time, the power of the turbine cannot be further increased.
  • the temperature of the cooling water in the cooling tower may rise continuously, which is effective for the cooling tower. It is unfavorable. Summary of the invention
  • An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a hydroelectric hybrid cooling tower.
  • a hydroelectric hybrid cooling tower having:
  • a tower body (1) surrounded by a casing;
  • a fan (2) disposed at the top of the tower body for discharging the hot and humid air inside the tower body
  • a water turbine (3) connected to the fan through a power output shaft, which is disposed on an upper portion of the inner cavity of the tower body;
  • a temperature sensor (7) disposed in the sump (12) of the tower body
  • a control chip circuit board electrically connected to the temperature sensor and the motor.
  • the transmission mechanism includes: a transmission, an automatic clutch, wherein The transmission (8) is connected between the motor and the automatic clutch; the automatic clutch (9) is disposed between the transmission and the power take-off shaft of the turbine;
  • the power take-off shaft of the motor is coaxial with the power take-off shaft of the turbine.
  • the transmission mechanism comprises: the transmission mechanism comprises: a transmission, an automatic clutch, a hybrid power box, wherein the transmission (8) is connected between the motor and the automatic clutch (9); the automatic clutch ( 9) Connected between the transmission and the power mixing box (10); the hybrid box (10) is provided between the automatic clutch, the power take-off shaft of the turbine and the power input shaft of the fan.
  • the transmission mechanism may also include a worm drive mode, which will not be described herein.
  • a hybrid powerbox has the same meaning as a hybrid powertrain.
  • the power output shaft of the water turbine and the power output shaft of the motor simultaneously act on the fan blades of the fan through the hybrid power box, the water turbine is the main working device, the motor is the auxiliary working device, and the gear mixing mechanism is installed in the power mixing box.
  • the power mixing box and the motor and the water turbine are respectively equipped with a clutch, and the opening and closing of the motor is controlled by a temperature sensor.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a hydroelectric hybrid cooling tower of Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a hydroelectric hybrid cooling tower of Embodiment 2.
  • 3 is a schematic structural view of a hydroelectric hybrid cooling tower of Embodiment 3. detailed description
  • a hydroelectric hybrid cooling tower has: a tower body 1 surrounded by a casing having a cold water outlet at the bottom; and a tower body disposed at the top of the tower body for discharging outward a fan 2 of hot and humid air inside the tower body; a turbine 3 connected to the fan through the power output shaft, which is arranged in the upper part of the inner cavity of the tower body, the impeller in the water turbine is driven by the water flow of the water inlet pipe, and the power output shaft of the impeller and the water turbine Interconnected into one body; a water distributor 4 disposed in the inner cavity of the tower; and a heat dissipating material 5 disposed under the water distributor for heat exchange between water and air.
  • the common heat dissipating material in the field is a filler, such as an S wave filler.
  • a filler such as an S wave filler.
  • Stepped trapezoidal oblique wave packing, point wave packing, bidirectional wave packing, oblique folding packing, oblique staggered packing, differential sinusoidal packing, the housing of the tower body located at the lower part of the heat dissipating material is provided with an air inlet 11, which also includes : A motor 6 as an auxiliary power unit, which aims to further increase the power of the turbine; a transmission mechanism between the motor and the power take-off shaft of the turbine a temperature sensor 7, which is disposed in the sump 12 of the tower body, and the inner body cavity of the tower after the cooling water passes through the filler is regarded as a part of the cooling water discharge unit; a control chip circuit board electrically connected to the temperature sensor and the motor When the temperature sensor detects that the water temperature of the cooling water is higher than a predetermined value, such as the upper limit value is 32
  • the temperature sensor is disposed in the body cavity of the tower below the heat dissipating material, and may also be disposed in the cooling water circulation pipe connected to the outlet of the tower body.
  • the probe of the temperature sensor may not be disposed at the inlet of the inlet pipe of the cooling tower.
  • the transmission mechanism includes: a vertically arranged transmission, an automatic clutch, a transmission 8 connected between the motor and the automatic clutch; and an automatic clutch 9 disposed between the transmission and the power take-off shaft of the turbine;
  • the power output shaft of the motor is coaxial with the power output shaft of the water turbine, and the motor is mounted on the top of the tower body through the bracket, and the switching of the power source and the power source of the power source is controlled by the automatic clutch.
  • a transmission mechanism of a hydroelectric hybrid cooling tower includes: a horizontally horizontally arranged transmission, an automatic clutch, a hybrid power box, a transmission 8 connected between the motor and the automatic clutch; and an automatic clutch 9, It is connected between the transmission and the power mixing box 10; the hybrid power box 10 is provided in an automatic clutch, a water wheel Between the output shaft of the machine and the power input shaft of the fan.
  • Other structures in this case are the same as those in Embodiment 1, and will not be described in detail herein.
  • the hybrid power box rotates through the gears, so that the two sets of power of water and electric energy are superimposed, and the rotational speed is increased to improve the cooling capacity of the cooling tower.
  • a transmission mechanism of a hydroelectric hybrid cooling tower includes: a transmission, an automatic clutch, a hybrid power box, a transmission 8 connected between the motor and the automatic clutch, and an automatic clutch 9 connected to the transmission
  • the power box 10 is disposed between the automatic clutch, the power output shaft of the water turbine and the power output shaft of the wind turbine.
  • the power unit and the transmission mechanism adopt an integrated structure.
  • the other structure of the present case is the same as that of the embodiment 1, and will not be described in detail herein.

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Abstract

公开了一种水电混合动力冷却塔，其具有：一个由壳体围护而成的塔体（1）；一个设于塔体（1）顶部且用于向外排出塔体（1）内部湿热空气的风机（2）；一个通过动力输出轴与风机（1）连接的水轮机（3），其设于塔体（1）的内腔上部；一个设于塔体（1）内腔的布水器（4）以及设于布水器（4）下方且用于水和空气热交换的散热材料（5）。冷却塔还包括：一电机（6）；一个设于电机（6）与水轮机（3）动力输出轴间的传动机构；一温度传感器（7），其设于塔体（1）的集水池（12）中；一控制芯片电路板，其电连接于温度传感器（7）以及电机（6）。该冷却塔可自动检测冷却塔水温的变化情况，当水温超出预设值，则启动电机（6），与水轮机（3）合力后带动风机转动，加大风机（2）的输入功率，从而提高冷却塔的降温能力，使得水温保持在设定的温度范围。

Description

说 明 书 水电混合动力冷却塔
技术领域
本发明涉及冷却塔技术领域， 尤其是涉及一种水电混合动力冷却塔。 背景技术
冷却塔中水轮机的转动依靠水流带动， 进而带动风机进行工作， 冷却塔对于冷却水的 降温处理程度与风机的转速密切相关，一般情况下，水轮机的功率是受限于流量和水头大 小的， 此时无法对于水轮机的功率进一步增大。 当进入水轮机的水流流量或水头过小， 使 得水轮机的动力不足，风机的转速无法满足冷却要求的情况下，也会发生冷却塔中冷却水 的温度不断上升的情况， 这对于冷却塔的工作效率是不利的。 发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题， 提供一种水电混合动力冷却塔。
为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案：
一种水电混合动力冷却塔， 其具有：
一个由壳体围护而成的塔体 （1 );
一个设于塔体顶部且用于向外排出塔体内部湿热空气的风机 （2);
一个通过动力输出轴与风机连接的水轮机 （3)， 其设于塔体的内腔上部；
一个设于塔体内腔的布水器 （4) 以及设于布水器下方且用于水和空气热交换的散热 材料 （5)， 其特征在于， 还包括：
一电机 （6);
一个设于电机与水轮机动力输出轴间的传动机构；
一温度传感器 （7)， 其设于塔体的集水池 （12) 中；
一控制芯片电路板， 其电连接于温度传感器以及电机。
作为对本发明的进一步改进在于， 所述传动机构包括： 变速器、 自动离合器， 其中， 变速器（8 )连接于电机和自动离合器之间； 自动离合器（9)设于变速器与水轮机动力输 出轴之间；
所述电机的动力输出轴与水轮机的动力输出轴共轴。
作为对本发明的进一步改进在于， 所述传动机构包括： 所述传动机构包括： 变速器、 自动离合器、 混合动力箱， 其中， 变速器（8 )连接于电机和自动离合器（9)之间； 自动 离合器（9)连接于变速器和动力混合箱（10)之间； 混合动力箱（10)设于自动离合器、 水轮机的动力输出轴和风机的动力输入轴之间。
当然， 传动机构还可以包括蜗杆传动方式， 在此不再赘述。
如本文所述， 混合动力箱与混合动力变速箱具有等同含义。
水轮机的动力输出轴和电机的动力输出轴通过混合动力箱同时作用于所述的风机的 扇叶， 水轮机为主工作设备， 电机为辅助工作设备， 所述的动力混合箱内安装有齿轮传动 机构，所述的动力混合箱与电机和水轮机分别安装有离合器，所述的电机的开停由温度传 感器控制， 当冷却塔的出水温度高于温度控制器上设定的数值时， 电机启动， 同时与电机 对应的离合器切合， 风机风速加快， 散热量增加， 水温逐渐下降， 当水温下降到设定的数 值时， 电机停止工作， 离合器自动脱离， 风机风速减小。
与现有技术相比， 本发明的有益效果是：
( 1 ) 自动检测冷却塔水温的变化情况， 当水温超出预设值， 则启动驱动电机， 与水 轮机合力后带动风机转动， 加大风机的输入功率， 从而提高冷却塔的降温能力， 使得水温 保持在设定的温度范围。
( 2 )该项技术不仅可以应用于新建冷却塔项目， 对老塔进行节能改造优势更加明显， 真正实现了零风险节能改造，彻底解决了目前水轮机单动力改造后经常发生的冷却效果下 降导致节能改造后的冷却循环水不能满足生产工艺要求的情况，在保证安全生产的前提下 实现了充分的节能。 附图说明
图 1为实施例 1的水电混合动力冷却塔结构示意图。
图 2为实施例 2的水电混合动力冷却塔结构示意图。 图 3为实施例 3的水电混合动力冷却塔结构示意图。 具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、 创作特征、 达成目的与功效易于明白了解， 下面结合 具体图示， 进一步阐述本发明。
实施例 1 : 参见图 1， 一种水电混合动力冷却塔， 其具有： 一个由壳体围护而成的塔 体 1， 其底部具有冷水出口； 一个设于塔体顶部且用于向外排出塔体内部湿热空气的风机 2； 一个通过动力输出轴与风机连接的水轮机 3， 其设于塔体的内腔上部， 该水轮机中的 叶轮通过入水管的水流驱动， 叶轮与水轮机的动力输出轴相互连接于一体；一个设于塔体 内腔的布水器 4以及设于布水器下方且用于水和空气热交换的散热材料 5，该领域常见的 散热材料为填料， 诸如 S波填料、 台阶式梯形斜波填料、 点波填料、 双向波填料、 斜折波 填料、 斜交错填料、 差位式正弦波填料， 位于散热材料下部的塔体的壳体设有空气入口 11， 其还包括： 一作为辅助动力装置的电机 6， 其旨在进一步提高水轮机的功率； 一个设 于电机与水轮机动力输出轴间的传动机构； 一温度传感器 7， 其设于塔体的集水池 12中， 冷却水经过填料之后所在的塔体内腔均视为冷却水排出单元的一部分； 一控制芯片电路 板， 其电连接于温度传感器以及电机， 当温度传感器检测到冷却水的水温高于预定值， 诸 如该上限值为 32°C， 我们的温度传感器则将该信号传递至控制芯片电路板， 由其启动电 机进行工作。
所述温度传感器设于散热材料下方的塔体内腔中，也可设置于与塔体出口相接的冷却 水循环管道中， 不可将温度传感器的探头设置于该冷却塔进水管的入口处。
如图 1所示， 所述传动机构包括： 竖向布置的变速器、 自动离合器， 变速器 8， 其连 接于电机和自动离合器之间； 自动离合器 9， 其设于变速器与水轮机动力输出轴之间； 所 述电机的动力输出轴与水轮机的动力输出轴共轴， 电机通过支架安装于塔体的顶部，水能 和电能两套动力源的切换依靠自动离合器切换。
实施例 2: 参见图 2, 一种水电混合动力冷却塔的传动机构包括： 横向水平布置的变 速器、 自动离合器、 混合动力箱， 变速器 8， 其连接于电机和自动离合器之间； 自动离合 器 9， 其连接于变速器和动力混合箱 10之间； 混合动力箱 10， 其设于自动离合器、 水轮 机输出轴和风机的动力输入轴之间。 本案其它结构同实施例 1， 在此不再详述。
混合动力箱通过齿轮转动， 使得水能、 电能两组动力叠加， 增加转速以提高冷却塔的 降温能力。
实施例 3， 参见图 3， 一种水电混合动力冷却塔的传动机构包括： 变速器、 自动离合 器、 混合动力箱， 变速器 8， 其连接于电机和自动离合器之间； 自动离合器 9， 其连接于 变速器和动力混合箱 10之间； 混合动力箱 10， 其设于自动离合器、 水轮机的动力输出轴 和风机的动力输出轴之间，本案中动力装置与传动机构采用一体式结构。本案的其它结构 同实施例 1， 在此不再详述。
本文中略去对公知技术的描述， 诸如变速器、 自动离合器、 混合动力箱结构以及其详 细的装配方案等等。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种水电混合动力冷却塔， 其具有：
一个由壳体围护而成的塔体 （1 ) ；
一个设于塔体顶部且用于向外排出塔体内部湿热空气的风机 （2) ；
一个通过动力输出轴与风机连接的水轮机 （3) ， 其设于塔体的内腔上部；
一个设于塔体内腔的布水器 （4) 以及设于布水器下方且用于水和空气热交换的散热材料
( 5) ， 其特征在于， 还包括：
一电机 （6) ；
一个设于电机与水轮机动力输出轴间的传动机构；
一温度传感器 （7) ， 其设于塔体的集水池 （12) 中；
一控制芯片电路板， 其电连接于温度传感器以及电机。
2、 如权利要求 1所述的水电混合动力冷却塔， 其特征在于， 所述传动机构包括： 变速器、 自动离合器， 其中， 变速器（8)连接于电机和自动离合器之间； 自动离合器（9)设于变 速器与水轮机动力输出轴之间；
所述电机的动力输出轴与水轮机的动力输出轴共轴。
3、 如权利要求 1所述的水电混合动力冷却塔， 其特征在于， 所述传动机构包括： 变速器、 自动离合器、 混合动力箱， 其中， 变速器（8)连接于电机和自动离合器（9)之间； 自动 离合器（9)连接于变速器和动力混合箱（10)之间； 混合动力箱（10)设于自动离合器、 水轮机的动力输出轴和风机的动力输入轴之间。
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