CN1844824A - 一种环保节水型冷却塔 - Google Patents

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吴晓敏
张天敏
戴万田
姚奇
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Abstract

一种环保节水型冷却塔，涉及一种用于循环水降温的冷却装置。本发明在冷却塔的塔体侧壁上对称布置有空气冷却器进风百叶窗，在塔体内侧紧贴空气冷却器进风百叶窗布置有空气冷却器，所述的空气冷却器内侧的配水管与循环水进水管连接，空气冷却器出水管与布水器连接，空气冷却器的下集水箱通过旁通管与循环水回水管相连，所述的空气冷器设置在收水器的上方，布水器设置在两个空气冷却器之间。本冷却塔由于设置了空气冷却器对循环水进行预冷，降低了填料段的冷却负荷，减少了蒸发水量，可以节水。而且，由于空气经过空气冷却器后变得干热，对经填料层换热后的热湿空气有降低含湿量的作用，可消除或者降低塔口处产生的水雾，有利于环保。

Description

一种环保节水型冷却塔
技术领域
本发明涉及一种用于循环水降温的冷却塔，可广泛应用于火力发电、石油、化工等多个
技术领域。
背景技术
冷却塔的作用是将携带余热的循环水在塔内与空气进行热交换，把水的热量传输给空气并散入大气，对循环水进行降温。冷却塔按循环水与空气的接触方式分为湿式冷却塔和干式冷却塔两种形式。
在湿式冷却塔中，被播撒在填料表面的循环水与空气直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水的热量传输给空气。湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度。但是，水因蒸发而造成损耗；且蒸发又使循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，常采用加药旁滤法及排污法，其中排污法因投资及运行费用低而广为应用，其处理方法即排掉一部分含盐度较高的水，依靠补充水来降低含盐度，即存在排污损失，必须有新水补充，此外，飘水也会造成水的损失。同时，在冷却塔出口处湿热空气会凝结成水雾，造成环境光污染及影响当地气候环境。
在干式冷却塔中，循环水与空气的热交换是通过散热器壁面传热，将管内水的热量传输给散热器外流动的空气。因为水与空气不直接接触，故干塔没有水的蒸发，所以没有水的蒸发损失，冷却塔出口也无水雾。但由于干塔的冷却极限温度为空气的干球温度，且空气的比热小，干塔的热交换能力远低于湿塔，所以干塔需要大量的金属等材料，因此其造价远比同容量湿式塔要高。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保节水型冷却塔，旨在解决湿式冷却塔水损失大和出塔口有水雾，以及干式冷却塔热交换效率低的问题，以综合湿、干式冷却塔的优点，使其具有较好的环保和节水效果。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种环保节水型冷却塔，含有塔体，设置在塔体内的收水器、布水器、填料层、贮水池，设置在填料层下方塔体侧壁上的进风百叶窗、循环水进水管，循环水回水管以及相应的阀门，其特征在于：在冷却塔的塔体侧壁上对称布置有空气冷却器进风百叶窗，在塔体内侧紧贴空气冷却器进风百叶窗布置有空气冷却器，所述的空气冷却器内侧的配水管与循环水进水管连接，空气冷却器出水管与布水器连接，空气冷却器的下集水箱通过旁通管与循环水回水管相连，所述的空气冷器设置在布水器的上方，收水器设置在两个空气冷却器之间。
本发明的技术特征还在于：在所述的塔体的顶部设有风机。
本发明所述的空气冷却器采用板翅翅片管式、螺旋翅片管式或套装翅片管式结构，翅片管为圆管、椭圆管或多孔扁管，所述的翅片为平直翅、螺纹翅、波纹翅或百叶窗式翅。所述的布水器采用上喷布水结构。所述的空气冷却器中空气与循环水呈交叉逆流方式换热。
本发明通过改变冷却塔的结构形式，与现有技术相比，具有以下有益效果：①由于设置了空气冷却器对循环水进行预冷，降低了填料段的冷却负荷，减少了蒸发水量，可以节水。②由于空气经过空气冷却器后变得干热，对经填料层换热后的热湿空气有降低含湿量的作用，可消除或者降低塔口处产生的水雾，有利于环保。
附图说明
图1为本发明提供的环保节水型冷却塔采用机械通风时的结构示意图。
图2为本发明提供的环保节水型冷却塔采用自然通风时的结构示意图。
图3为本发明采用的管翅式空气冷却器外形结构示意图。
图中：1-循环水进水管、2-旁通管、3-循环水回水管、4-回水管控制阀、5-贮水池、6-进风百叶窗、7-填料层、8-布水器控制阀、9-布水器、10-收水器、11-下集水箱、12-空气冷却器进风百叶窗、13-空气冷却器、14-上集水箱、15-风机、16-配水管、17-塔体、18-旁通阀、19-固定支架、20-空气冷却器出水管、21-翅片管、22-翅片、23-下集水箱挡板、24-上集水箱挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利作进一步的说明。
图1为本发明提供的环保节水型冷却塔采用机械通风时的结构示意图。该冷却塔含有塔体17，设置在塔体内的收水器10、布水器9、填料层7、贮水池5，设置在填料层下方塔体侧壁上的进风百叶窗6、循环水进水管1、循环水回水管3以及相应的阀门。在冷却塔的塔体侧壁上对称布置有空气冷却器进风百叶窗12，在塔体内侧紧贴空气冷却器进风百叶窗布置有空气冷却器13，空气冷却器采用板翅翅片管式、螺旋翅片管式或套装翅片管式结构，翅片管为圆管、椭圆管或多孔扁管，所述的翅片22为平直翅、螺纹翅、波纹翅或百叶窗式翅。所述的空气冷器设置在布水器的上方，空气冷却器安装在固定支架19上，支架固定于冷却塔的承重支撑体上，收水器设置在两个空气冷却器之间。所述的空气冷却器内侧的配水管16与循环水进水管1连接，将循环水分配到空气冷却器中，被空气冷却器进风百叶窗12引入的空气冷却，空气冷却器中的循环水与空气呈交叉逆流换热，经冷却的循环水汇流于空气冷却器的下集水箱11，循环水由空气冷却器出水管20经布水器控制阀8进入布水器9，被播撒到冷却塔热交换填料层7上，与空气热交换冷却后，落入贮水池5。空气冷却器的下集水箱11通过旁通管2与循环水回水管3相连，根据空气条件的不同调控旁通阀18和回水管控制阀4，以最大限度的节水及预防贮水池冻结。空气冷却器进风百叶窗12及填料层7下方进风百叶窗6的开度均可调，以匹配二者的进风量。经过空气冷却器后的干热空气和经过填料层换热后的湿热空气混合后在风机15抽吸作用下由塔口排出。
图2为本发明提供的环保节水型冷却塔采用自然通风时的结构示意图。该冷却塔含有塔体17，设置在塔体内的收水器10、布水器9、填料层7、贮水池5，设置在填料层下方塔体侧壁上的进风百叶窗6、循环水进水管1、循环水回水管3以及相应的阀门。在冷却塔的塔体侧壁上对称布置有空气冷却器进风百叶窗12，在塔体内侧紧贴空气冷却器进风百叶窗布置有空气冷却器13，所述的空气冷器设置在布水器的上方，空气冷却器安装在固定支架19上，支架固定于冷却塔的承重支撑体上，收水器设置在两个空气冷却器之间。所述的空气冷却器内侧的配水管16与循环水进水管连接，将循环水分配到空气冷却器中，被空气冷却器进风百叶窗引入的空气冷却，空气冷却器中的循环水与空气呈交叉逆流换热，经冷却的循环水汇流于空气冷却器的下集水箱11，循环水由空气冷却器出水管20经布水器控制阀8进入布水器，被播撒到冷却塔热交换填料层上，与空气热交换冷却后，落入贮水池5。空气冷却器的下集水箱通过旁通管2与循环水回水管相连，根据空气条件的不同调控旁通阀18和回水管控制阀4，以最大限度的节水及预防贮水池冻结。空气冷却器进风百叶窗及填料层下方进风百叶窗的开度均可调，以匹配二者的进风量。经过空气冷却器后的干热空气和经过填料层换热后的湿热空气混合后由塔口排出。
图3为本发明采用的管翅式空气冷却器外形结构示意图。循环水由空气冷却器的配水管16进入空气冷却器的上集水箱14，循环水被上集水箱挡板24分配到空气冷却器的翅片管21中顺流而下被冷却，汇流于下集水箱5，循环水再被下集水箱挡板23分配到空气冷却器的翅片管中逆流而上被冷却。冷空气从开设在冷却塔塔体侧壁的空气冷却器进风百叶窗12进入空气冷却器与翅片管中的循环水呈交叉逆流换热，被加热后的干热空气在空气冷却器出风口与经填料层换热后的热湿空气混合后从塔口排出。空气冷却器固定支架采用金属或高分子有机复合材料制作，固定支架固定于冷却塔的承重支撑体上。空气冷却器可固定在固定支架上或摆放于固定支架上，也可以通过键栓紧固组件加以固定。空气冷却器布置设计应便于拆换、维护、检修。

Claims (5)

1、一种环保节水型冷却塔，含有塔体(17)，设置在塔体内的收水器(10)、布水器(9)、填料层(7)、贮水池(5)，设置在填料层下方塔体侧壁上的进风百叶窗(6)、循环水进水管(1)、循环水回水管(3)以及相应的阀门，其特征在于：在冷却塔的塔体侧壁上对称布置有空气冷却器进风百叶窗(12)，在塔体内侧紧贴空气冷却器进风百叶窗布置有空气冷却器(13)，空气冷却器内侧的配水管(16)与循环水进水管连接，空气冷却器出水管(20)与布水器连接，空气冷却器的下集水箱(11)通过旁通管(2)与循环水回水管相连，所述的空气冷器设置在布水器的上方，收水器设置在两个空气冷却器之间。
2.按照权利要求1所述的环保节水型冷却塔，其特征在于：在所述塔体的顶部设有风机(15)。
3.按照权利要求1或2所述的环保节水型冷却塔，其特征在于：所述的空气冷却器采用板翅翅片管式、螺旋翅片管式或套装翅片管式结构，所述的翅片管为圆管、椭圆管或多孔扁管，所述的翅片为平直翅、螺纹翅、波纹翅或百叶窗式翅。
4.按照权利要求3所述的环保节水型冷却塔，其特征在于：所述的布水器采用上喷布水结构。
5、按照权利要求1所述的环保节水型冷却塔，其特征在于：所述的空气冷却器中空气与循环水呈交叉逆流方式换热。
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