CN201653252U - 节能型闭式冷却塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型闭式冷却塔，包括冷却塔主体、循环水箱以及控制箱，所述冷却塔主体包括冷却塔壳体、风机组、水冷喷淋装置、盘管式散热器以及冷却水槽，所述风机组由二台风机构成，所述控制箱内设有温控表，在盘管式散热器的回水口处设置温度传感器，温度传感器与温控表的输入端连接，温控表的输出端分别与启动喷淋水泵和风机组的其中一台风机的交流接触器的电磁线圈相连接，并在温控表的输出端与两个交流接触器的电磁线圈之间分别设置手动的转换开关。实用新型的风机和喷淋水泵可根据温度自动开闭，***运行的自动化程度高，有利于降低人工和运行成本，并有利于提高冷却的效果和控制的准确性。

Description

节能型闭式冷却塔

技术领域

本实用新型涉及热交换技术领域，具体是涉及一种用于冶金、铸造、制冷等设备的冷却的闭式冷却塔。

背景技术

目前，用于冶金、铸造、制冷等领域的采用流体换热方式的冷却塔主要分为开式冷却塔和闭式冷却塔，开式冷却塔由于其循环水容易被污染，造成管道和冷却***内结垢，从而减低冷却效率；另外，开式冷却塔中的填料易风化，需要经常更换，因此，其运行维护成本较高。而闭式冷却塔是采用软水（蒸馏水）作循环冷却水，其不与空气接触，也不需要专门的水池，其运行维护成本低，使用寿命长，因此，得到了广泛的应用。

现有的闭式冷却塔一般包括一个壳体，在壳体内中部设置盘管式散热器，壳体的底部为冷却水槽，壳体的顶部设置冷却用的风机，在风机和盘管式散热器之间设置喷淋装置，冷却水槽通过喷淋水泵与喷淋装置相连，工作流体（软水）用一个循环水泵送入盘管式散热器的进水口，工作流体在通过散热器的盘管时将热量传递给盘管，然后从散热器的回水口流出，继续对热源进行冷却。而散热器盘管的热量一方面通过辐射散发，另一方面，通过冷却塔顶部的风机进行强制性风冷，由于在冷却塔的侧面位于散热器下方处设有进风栅格，而顶部的风机将热空气向外抽出，冷却塔外的冷空气在负压作用下通过进风栅格进入到冷却塔内，并快速通过散热器盘管将盘管表面的热量带走，变热的空气从冷却塔顶部排出，从而达到冷却散热的效果。当气温偏高时，单纯的风冷无法满足散热的需要，可启动喷淋水泵，将冷却水槽内的冷却水通过喷淋装置喷淋到散热器盘管上，进行强制性水冷。

但是上述闭式冷却塔的风机和喷淋水泵一般都是手动启动，手动启动模式虽然可简化冷却塔的控制，但同时存在增加人力成本的问题，并且，在环境温度变化时，手动模式很难做到及时关闭喷淋水泵，从而造成喷淋水泵的无谓运行，进而浪费电能并缩短设备的使用寿命；而如果没有及时地打开喷淋水泵，则会严重影响闭式冷却塔的冷却效果。

中国专利文献上公开的一种“闭式冷却塔”，其公告号为CN100501291C，包括冷却和传热两个部分，其中冷却部分中的冷却盘管与承重框架连接；传热部分中用电机支架固定在承重框架上的风机和电机及传动***相连接；循环水泵与集水槽间设不锈钢滤网；喷淋分水***中的喷嘴下方是冷却盘管；冷却盘管的下方设进风窗，进风窗固定在框架上，进风窗的下方是集水槽。其冷却盘管采用椭圆铜管或无缝钢管，并错位排列，增加喷淋水的覆盖面，从而可有效地提高冷却效果，从而有利于节能。然而上述闭式冷却塔同样是采用普通的手动控制模式，因此，仍然难以做到根据环境温度的改变而及时地开启和关闭喷淋水泵，从而不利于节能并会影响***的冷却效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有闭式冷却塔存在的不能根据环境温度的变化及时开启或关闭喷淋水泵以调节散热量的问题，提供一种结构简单、性能可靠、可根据散热需要而自动开启或关闭喷淋水泵的闭式冷却塔。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种节能型闭式冷却塔，包括冷却塔主体、循环水箱以及用于控制闭式冷却塔运转的控制箱，所述冷却塔主体包括冷却塔壳体、设于冷却塔壳体顶部用于冷却的风机组、设于风机组下面的水冷喷淋装置、设于水冷喷淋装置下面的盘管式散热器以及设于冷却塔壳体底部的冷却水槽，所述冷却水槽通过喷淋水泵与水冷喷淋装置相连，所述循环水箱的上部连接闭式冷却塔的进水管，其下部通过一个循环水泵与盘管式散热器的进水口连接，所述风机组由二台风机构成，所述控制箱内设有温控表，在盘管式散热器的回水口处设置温度传感器，温度传感器与温控表的输入端连接，温控表的输出端分别与启动喷淋水泵和风机组的其中一台风机的交流接触器的电磁线圈相连接，并在温控表的输出端与两个交流接触器的电磁线圈之间分别设置手动的转换开关。本实用新型在盘管式散热器的回水口处设置一个温度传感器，并通过温控表去控制喷淋水泵和风机的启动和关闭，从而有利于对散热量的准确控制，温控表可设定二个控制温度，当回水口的温度达到第一控制温度时，温控表可控制风机组中受控的风机启动以增加***的散热量，当回水口的温度达到第二控制温度时，温控表可同时启动喷淋水泵，从而实现***的满负荷运行。将温度传感器设置在盘管式散热器的回水口处，有利于对工作流体的工作温度进行准确的控制，确保***的冷却效果。另外，由于在温控表的输出端与交流接触器的电磁线圈之间设有手动的转换开关，因此，能确保喷淋水泵等在无需工作时能可靠关闭。

作为优选，所述冷却水槽设有控制水位的水箱浮球阀。冷却水槽的冷却水在工作时会有少量的蒸发，通过设置水箱浮球阀，可实现冷却水的自动补充，从而进一步提高***的自动化程度，确保水冷喷淋装置的冷却效果，有利于节能。

作为优选，所述盘管式散热器中相连的二根横向直管之间设有小于30度的夹角。这样，当环境温度低于零时，如果冷却塔需停止运行一定时间，盘管式散热器中残留的工作流体可方便地排出，避免因结冰而爆裂。

作为优选，在水冷喷淋装置与风机组之间还设有除水器。水冷喷淋装置喷淋到盘管式散热器上的冷却水会有一部分受热蒸发而形成水蒸气，除水器可将其中的大部分蒸汽还原成水滴重新滴回冷却水槽内，从而有利于节水。

作为优选，所述喷淋水泵通过电子除垢仪与水冷喷淋装置相连。电子除垢仪具有良好的除垢效果，可消除管路内以及盘管式散热器表面的水垢，同时还有利于管路等的防锈。

作为优选，所述盘管式散热器的下部设有PVC散热片。喷淋到盘管式散热器表面的冷却水一部分被气化，另一部分会滴落到PVC散热片上，从而提高其与冷空气的接触面积，有利于冷却水的散热。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：风机和喷淋水泵可根据温度自动开闭，***运行的自动化程度高，有利于降低人工和运行成本，并有利于提高冷却的效果和控制的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型对喷淋水泵和一号风机的自动控制的方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。

在图1所示的实施例中，本实用新型的一种节能型闭式冷却塔，其基本构造与现有的闭式冷却塔相同，主要由一个冷却塔主体9和一个循环水箱10构成，循环水箱主要用于为工作流体提供动力，其上部的进水管7与需冷却设备11相连接，以输入变热的工作流体，其下部设有一个循环水泵101，以便将循环水箱内的工作流体送入冷却塔主体进行散热冷却。所述的冷却塔主体包括一个冷却塔壳体1，在冷却塔壳体的顶部设有用于冷却的风机组2，该风机组包括一号风机21和二号风机22，风机组可将冷却塔内的热空气向外抽出以散发热量，在风机组的下面设有水冷喷淋装置3，该水冷喷淋装置包括水平的喷淋水管31以及等间距地设于喷淋水管下的若干喷头32，其数量可根据散热量的需求确定，在风机组和水冷喷淋装置之间还设有除水器12，冷却塔壳体底部为冷却水槽5，冷却水槽内设有用于控制冷却水水位的水箱浮球阀51，冷却水槽通过喷淋水泵6和电子除垢仪17与水冷喷淋装置的喷淋水管相连，在水冷喷淋装置下面设有盘管式散热器4，该盘管式散热器由若干组水平排列的弓字形冷却盘管41组成，其数量同样可根据散热量的需求确定，弓字形冷却盘管竖直设置，其管道采用铜材制成，以有利于传热，并固定在PVC制成的支架49上，每组弓字形冷却盘管的下端与一根分水管42相连并形成一个进水口411，分水管上设置一个排水阀44，进水口通过一个进水口阀门14与循环水泵的出口端相连，每组弓字形冷却盘管的上端与一根汇水管43相连并形成一个回水口412，汇水管上设有排气阀45，并通过一个出水口阀门15与冷却塔的回水管相连8，回水管与需冷却设备相连接，以便为需冷却设备提供冷却后的工作流体进行冷却。盘管式散热器的管道内工作流体的流向是从下端的进水口进入，从上端的回水口流出，以有利于提高工作流体流动的平稳性，弓字形冷却盘管上的横向直管从头至尾为倾斜布置，其二根相连的横向直管之间的夹角为10°，另外，在盘管式散热器的下部设置PVC散热片18，在冷却塔壳体的侧壁上设置进风栅格13，进风栅格的高度位于PVC散热片与冷却水槽之间。

如图2所示，本实用新型中用于控制***运行的控制箱（图中未示出）内设有温控表161，同时在汇水管上设有温度传感器162，具体可采用铂热电阻传感器，温度传感器与温控表的输入端相连接，而温控表的输出端分别通过手动转换开关与控制一号风机以及喷淋水泵启动的交流接触器的电磁线圈相连接，并分别设定相对应的第一控制温度和第二控制温度，而控制循环水泵和二号风机的交流接触器（图中未示出）则分别由手动的转换开关控制。

本实用新型的工作流体采用的是软水（蒸馏水），在开始运行时，首先手动控制启动循环水泵和二号风机，并同时打开一号风机和喷淋水泵的手动转换开关，循环水泵使工作流体在封闭的管道内循环流动，来自需冷却设备变热的工作流体通过循环水泵以及进水口阀门后被送入盘管式散热器下部的分水管的进水口，然后工作流体分开进入盘管式散热器的各组弓字形冷却盘管中，并从弓字形冷却盘管上部的出口流出后汇集到汇水管中，工作流体从汇水管的回水口流出并经过出水口阀门后重新流回需冷却的设备进行冷却。工作流体在经过盘管式散热器时将热量传递给铜质的弓字形冷却盘管，弓字形冷却盘管一方面通过辐射散发热量，另一方面，借助于风机的作用，大量的冷空气从冷却塔壳体侧壁的进风栅格进入到冷却塔壳体内，在快速流经弓字形冷却盘管时将其表面的热量带走，变热的空气在风机的作用下从冷却塔壳体的顶部排出，而设于汇水管上的温度传感器则向温控表输出回水管处工作流体的温度信号，温控表将来自温度传感器的温度信号与第一设定温度和第二设定温度进行对比，当低于第一设定温度时，温控表没有信号输出，因此一号风机和循环水泵均不工作；如果环境温度较高，或需冷却设备的热量增加，从而使汇水管处的工作流体温度上升并到达温控表设定的第一控制温度时，温控表即向控制一号风机启动的交流接触器的电磁线圈输出一个电信号，从而启动一号风机以增加排风量，并进而提高冷却塔的散热量；如果汇水管处的工作流体温度上升并到达温控表设定的第二控制温度时，温控表同时向控制喷淋水泵启动的交流接触器的电磁线圈输出一个电信号，从而启动喷淋水泵，此时冷却塔同时进行风冷和水冷的满负荷运转，以适应夏季高温天气或需冷却设备需要进行大量散热冷却的情况。冷却水槽内的冷却水在喷淋水泵的作用下通过喷淋装置的喷淋水管从喷头中喷出，冷却水在喷淋到其下方的弓字形冷却盘管时，一部分冷却水变成蒸汽后上升，在经过除水器时，其中的大部分水汽变成水滴重新滴回到冷却水槽内，脱水后的热气在风机的作用下从冷却塔壳体的顶部排出；喷淋到弓字形冷却盘管上其余的冷却水在吸收了热量后滴落到下方的PVC散热片上，PVC散热片上的水滴与快速流过的冷风进行充分的热交换，然后滴落到冷却水槽内，从而使弓字形冷却盘管得到充分的冷却，进而实现对需冷却设备的冷却。当气温降低或需冷却设备的发热量减少时，回水口处的工作流体的温度随之降低，当温度低于温控表的第二控制温度时，温控表不再向启动喷淋水泵的交流接触器输出信号，此时喷淋水泵停止工作；如果回水口处的工作流体温度低于温控表设定的第一控制温度，则一号风机也停止工作，从而有利于最大限度地节省电能。

当冬季气温低于零度时，如果闭式冷却塔需停止运行一段时间，为了避免工作流体结冰而使弓字形冷却盘管爆裂，只需先关闭进水口阀门和出水口阀门，然后打开分水管上的排水阀，并同时打开汇水管上的排气阀，弓字形冷却盘管内的工作流体在其自身重力的作用下从排水阀中排出，由于弓字形冷却盘管的横向直管倾斜设置，因此其内部的工作流体可顺着倾斜的管道快速顺畅地全部排出，从而彻底解决因工作流体结冰而导致冷却盘管爆裂的问题。当冷却塔需重新运行时，只需关闭排水阀和排气阀，并打开进水口阀门和出水口阀门，即可重新启动循环水泵和风机等恢复正常运行。

Claims (6)

1.一种节能型闭式冷却塔，包括冷却塔主体（9）、循环水箱（10）以及用于控制闭式冷却塔运转的控制箱，所述冷却塔主体包括冷却塔壳体（1）、设于冷却塔壳体顶部用于冷却的风机组（2）、设于风机组下面的水冷喷淋装置（3）、设于水冷喷淋装置下面的盘管式散热器（4）以及设于冷却塔壳体底部的冷却水槽（5），所述冷却水槽通过喷淋水泵（6）与水冷喷淋装置相连，所述循环水箱的上部连接闭式冷却塔的进水管（7），其下部通过一个循环水泵（101）与盘管式散热器的进水口（411）连接，其特征是，所述风机组（2）由二台风机构成，所述控制箱内设有温控表（161），在盘管式散热器的回水口（412）处设置温度传感器（162），温度传感器与温控表的输入端连接，温控表的输出端分别与启动喷淋水泵和风机组的其中一台风机的交流接触器的电磁线圈相连接，并在温控表的输出端与两个交流接触器的电磁线圈之间分别设置手动的转换开关。

2.根据权利要求1所述的节能型闭式冷却塔，其特征是，所述冷却水槽设有控制水位的水箱浮球阀（51）。

3.根据权利要求1所述的节能型闭式冷却塔，其特征是，所述盘管式散热器中相连的二根横向直管之间设有小于30度的夹角。

4.根据权利要求1所述的节能型闭式冷却塔，其特征是，在水冷喷淋装置与风机组之间还设有除水器（12）。

5.根据权利要求1所述的节能型闭式冷却塔，其特征是，所述喷淋水泵通过电子除垢仪（17）与水冷喷淋装置相连。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的节能型闭式冷却塔，其特征是，所述盘管式散热器的下部设有PVC散热片（18）。

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