CN201402068Y - 一种无填料漩流引风无壁流冷却塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，包括塔体，在塔体下端设有集水池，一侧设有至少两层均布风导流板，在集水池中垂直设有进水管，布水管与进水管连接，在布水管上交替设有左旋或右旋漩流引风雾化喷头，在塔体上方内壁设有壁流回收器，塔体上端设有排风筒，在排风筒内设有引风机，在排风筒底部设有收水器。本实用新型的优点是采用了漩流引风雾化喷头具有良好的雾化效果，整体冷却效果稳定，强化了传热传质的效果，低噪声，提高了冷却塔的冷却效率达10％左右。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，尤其涉及一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，应用于中央空调、化工以及电厂的水冷却设备，属于传热传质设备技术领域。
背景技术
冷却塔作为一种排除废热的装置，广泛地应用于工业生产中和中央空调设备中，无论制冷或供热将产生大量无用废热，常采用各种型式的冷却塔将这部分废热排放到大气中，现有冷却塔通常采用填料床增大空气与热水接触，使空气增热增湿带走热水的热量，以此达到热水降温目的。但是填料冷却塔的缺点是：
1.对水质要求较高，在水质较差的***中，填料的表面随着运行时间的增加而结垢，填料易堵塞、老化、变形、脆裂，填料碎片还会堵塞工艺***的设备和管道，严重的还会引起填料的坍塌；
2.填料冷却塔热水冷却换热面受到填料层的影响，现在较为通行的做法是加大填料的凹凸曲面来延长热水在塔内的停留时间和增大换热面，但是增加填料的凹凸折回是有限的并且还会引起冷却塔整体的阻力，这样也就增加风机的消耗功率。
3.现有的无填料冷却塔中，通常存在着壁流较为严重，从而导致冷却塔整体的冷却效率的下降，同时由于无填料冷却塔内部阻力较小，容易形成空气短路现象。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种减少填料的影响并强化换热，减少填料对环境的污染和能耗的无填料漩流引风无壁流冷却塔。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，包括塔体，在塔体下端设有集水池，一侧设有至少两层均布风导流板，在集水池中垂直设有进水管，布水管与进水管连接，在布水管上交替设有左旋或右旋漩流引风雾化喷头，在塔体上方内壁设有壁流回收器，塔体上端设有排风筒，在排风筒内设有引风机，在排风筒底部设有收水器。
本实用新型采用的是漩流引风雾化喷头替代了填料层，并且采用了均布风导流板和壁流回收器等技术，提高了冷却塔的冷却效率，节约了能耗，降低了运行噪声。
热水通过塔底的进水布水管进入塔体，采用左旋和右旋相互交错的排列方式进入漩流引风雾化喷头以消除局部的空气“空洞”，热水被漩流、雾化后进入冷却塔进行冷却后，在冷却塔底部形成雨区落入集水池。
本实用新型通过漩流进水管使得水旋转，并通过渐缩渐扩喷嘴雾化，该漩流引风雾化喷头具有雾化粒径较小，当量粒径＜1.0mm，工作压力低，为0.05MPa，流量均匀无中空喷水的特点，在0.05MPa较低进口水压力条件下，通过渐缩渐扩喷管雾化出粒径较小且均匀水滴，经过喷嘴引风口进一步补入空气雾化，以强化传热传质，并且通过喷嘴出口周围的遮水沿用以控制喷管雾化的扩散角度和淋水均匀性，缓解了其它雾化喷头的中空问题。
本实用新型采用壁流回收器将该部分热水分离出来以增加冷效，冷却塔内壁上的热水壁流通过壁流回收器进行回收后再重新进入引风雾化喷头进行冷却，采用该方法一是减少的冷热水混和引起的冷却能力的下降，避免了壁流形成水幕对冷却塔进风量以及进风角度的影响。壁流水量设计为冷却塔进水量的1％-10％，进入冷却塔的形式可以是设置一组喷头直接进入或者是和进入冷却塔的热水进行混和后进入总布水管再进入冷却塔。
本实用新型采用的是均布风导流板强化冷却塔中心部分的风量达到风速场的均匀；此外本实用新型采用新型的漩流引风雾化喷头，使得雾化出的水滴直径小于1mm并且有较好的均匀性，从而强化了雾滴的传热。
本实用新型的优点是采用了漩流引风雾化喷头具有良好的雾化效果，整体冷却效果稳定，强化了传热传质的效果，低噪声，提高了冷却塔的冷却效率达10％左右。
附图说明
图1为一种无填料漩流引风无壁流冷却塔结构示意图；
图2为左旋或右旋漩流引风雾化喷头结构示意图；
图3为壁流回收器示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
如图1所示，为一种无填料漩流引风无壁流冷却塔结构示意图，所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔由集水池1、均布风导流板2、进水管3、左旋或右旋漩流引风雾化喷头4、壁流回收器5、布水管6、塔体7、收水器8、引风机9组成。
在塔体7下端设有集水池1，一侧设有至少两层均布风导流板2，在集水池1中垂直安装进水管3，水平布水管6与进水管3连接，在布水管6上交替设有左旋或右旋漩流引风雾化喷头4，即所谓左旋漩流引风雾化喷头是俯视为顺时针方向旋转的喷头，所谓右旋漩流引风雾化喷头是俯视为逆时针方向旋转的喷头，两种喷头交替安装，以消除局部的空气“空洞”，防止空气的短路现象，在塔体7上方内壁设有壁流回收器5，塔体7上端安装排风筒10，在排风筒10内安装引风机9，在排风筒10底部设有收水器8，在降低整体冷却塔空气阻力的同时，降低失水率，收水器8采用4折返S形收水器。
所述的均布风导流板2由塔内遮板和塔外斜板组成，用以保证冷却塔中心区域充足的进风量，塔外斜板进风角度和遮板长度由上而下依次增加，每一层增加10-30mm，塔外斜板的进风角度由水平夹角0°开始，每一层增加15°，塔内遮板长度从上而下依次增加10-20mm，进风角度和遮板长度由上而下依次增加，增强了冷却塔中心部位的空气流量，使得冷却塔中心区域和四周区域的风量更加均衡，强化了传热传质的效果，提高了冷却效率。
壁流回收器5安装在喷淋雾化区的下方，将冷却塔内壁上的热水壁流通过壁流回收器进行回收后再重新进入引风雾化喷头进行冷却，采用该方法一是减少冷热水混和引起的冷却能力的下降，同时避免了壁流形成水幕对冷却塔进风量以及进风角度造成影响。
如图2所示，为左旋或右旋漩流引风雾化喷头结构示意图，所述的一种左旋或右旋漩流引风雾化喷头4由漩流腔12、漩流收缩腔13、渐缩喷管14、喷嘴出口15、渐扩喷管16、喷嘴引风孔17和遮水沿18组成。
布水管6进水口内径同时与漩流腔12内圆、漩流腔12底面同时相切，其直径范围为7mm-25mm；漩流腔12为圆柱体，漩流腔12上部与漩流收缩腔13连接，漩流收缩腔13为圆锥体结构，锥扩散角度为30°-120°，漩流收缩腔13与渐缩喷管14和渐扩喷管16组成的雾化喷嘴相连，渐缩喷管14和渐扩喷管16采用拉法尔喷管形状设计，喉部直径为5-20mm以确定相应的流量，渐缩喷管14渐缩角度为5-30°，渐扩喷管16渐扩角度为30-60°，渐扩喷管16与喷嘴出口15连接，喷嘴出口15四周设有喷嘴引风孔17和遮水沿18，喷嘴引风孔17直径为1-3mm，数量为12-60个，其宽度为0.5-3mm，引风流动方向与喷嘴水流喷出方向垂直，用以保证雾化均匀性防止喷嘴的中空现象发生，遮水沿18高度为3-10mm以对应不同的扩散角度，其扩散角度为0-20°以对应不同的雾化二次引入空气量，喷嘴出口15与喷嘴引风孔17和遮水沿18组合控制扩散角度和淋水均匀性，对应不同的水质，材料采用工程塑料或者不锈钢。
工作时，热水通过进水管3、水平布水管6与漩流进水管11连接后进入左旋或右旋漩流引风雾化喷头4，在与相切的漩流腔12结合，进口处的热水具有较大的曲率半径，随着热水向漩流腔12的中心流动，根据角动量守恒原理，半径越小，其切线速度越大，在进入渐缩喷管14、渐扩喷管16喷管时具有较高的旋转速度，较高的切线旋转速度有利于水滴克服表面张力形成较小的雾化粒径。在喷管的出口形成负压区，下端设计了喷嘴引风孔17，通过下部的补风，强化水滴的雾化，引风机9的风使雾化的水滴快速冷却，同时由于喷嘴引风孔17的空气流动方向是向中心引风，与出水方向相交，一方面强化传热交换，另一方面使得部分水滴落在中心区域，缓解了雾化喷嘴中空现象。均布风导流板2增强了冷却塔中心部位的空气流量，使得冷却塔中心区域和四周区域的风量更加均衡，强化了传热传质的效果，提高了冷却效率。为了更为有效地控制热水的扩散角度和气水比，在喷嘴的四周布置了遮水沿18，通过遮水沿18可以控制雾化角度，并且可以减少了壁流现象的发生，冷却塔内壁上的热水壁流通过壁流回收器5进行回收后再通过水泵19重新进入引风雾化喷头进行冷却，如图3所示，采用
该方法一是减少的冷热水混和引起的冷却能力的下降，同时避免了壁流形成水幕对冷却塔进风量以及进风角度造成影响。
另一种方案是将回收的壁流水可以单独设置一组喷头重新进入冷却塔冷却，或者和进入冷却塔的热水进行混和后进入总布水管。
Claims (9)
1.一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，包括塔体(7)，在塔体(7)下端设有集水池(1)，一侧设有至少两层均布风导流板(2)，在集水池(1)中垂直设有进水管(3)，布水管(6)与进水管(3)连接，在布水管(6)上交替设有左旋或右旋漩流引风雾化喷头(4)，以消除局部的空气“空洞”，防止空气的短路现象，在塔体(7)上方内壁设有壁流回收器(5)，塔体(7)上端设有排风筒(10)，在排风筒(10)内设有引风机(9)，在排风筒(10)底部设有收水器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的均布风导流板(2)由塔内遮板和塔外斜板组成，塔外斜板的长度每一层增加10-30mm，塔外斜板的进风角由水平夹角0°开始，每一层增加15°，塔内遮板长度从上而下依次增加10-20mm。
3.根据权利要求1所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的左旋或右旋漩流引风雾化喷头(4)由漩流腔(12)、漩流收缩腔(13)、渐缩喷管(14)、喷嘴出口(15)、渐扩喷管(16)、喷嘴引风孔(17)和遮水沿(18)组成，漩流进水管(11)内径与漩流腔(12)内径相切，漩流腔(12)上部与漩流收缩腔(13)连接，漩流收缩腔(13)与渐缩喷管(14)和渐扩喷管(16)组成的雾化喷嘴相连，渐扩喷管(16)与喷嘴出口(15)连接，喷嘴出口(15)四周设有喷嘴引风孔(17)和遮水沿(18)。
4.根据权利要求1所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的布水管(6)为漩流进水管，其直径范围为7mm-25mm。
5.根据权利要求3所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的漩流收缩腔(13)为圆锥体结构，圆锥扩散角度为30°-120°。
6.根据权利要求3所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的渐缩喷管(14)和渐扩喷管(16)为拉法尔喷管形状，喉部直径为5-20mm，渐缩喷管(14)渐缩角度为5-30°，渐扩喷管(16)渐扩角度为30-60°。
7.根据权利要求3所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的喷嘴引风孔(17)直径为1mm-3mm，数量为12-60个，引风口宽度为0.5-3mm。
8.根据权利要求3所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的遮水沿(18)高度为3mm-10mm，其沿面扩散角度为0-20°。
9.根据权利要求1所述的一种无填料漩流引风无壁流冷却塔，其特征在于，所述的收水器(8)为4折返S形收水器。
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