多工况复合式冷却塔论文和设计-李麟添

全文摘要

本实用新型公开了一种多工况复合式冷却塔，包括冷却塔本体和冷却闭式系统，冷却塔增设开式系统；冷却塔本体上部固定冷却风机一，闭式系统固定在冷却风机一下面，其包括收水器一、散水器一、热交换盘管和集水池一，散水器一有若干喷头，热交换盘管进口和出口与被冷却设备的冷却介质管道连接；冷却塔本体上部还固定有冷却风机二，开式系统固定在冷却风机二下面，开式系统包括收水器二、散水器二、热交换填料和集水池二，散水器二有若干喷头；闭式系统喷淋泵固定在集水池一的外侧，喷淋泵进口通过管道与集水池二连通，喷淋泵出口通过管道与散水器一连通；开式系统循环泵固定在集水池二的外侧，循环泵进口通过管道与集水池一连通，循环泵出口通过管道与散水器二连通。

主设计要求

1.一种多工况复合式冷却塔，包括冷却塔本体和冷却闭式系统，其特征是，冷却塔增设一套开式系统；在冷却塔本体的上部固定有冷却风机一，闭式系统固定在冷却风机一下面的冷却塔本体上，闭式系统包括从上而下依次设置的收水器一、散水器一、热交换盘管和集水池一，散水器一排列有若干个喷头，热交换盘管的进口和出口与被冷却设备的冷却介质管道连接；在冷却塔本体上部还固定有冷却风机二，开式系统固定在冷却风机二下面的冷却塔本体上，开式系统包括从上而下依次设置的收水器二、散水器二、热交换填料和集水池二，散水器二排列有若干个喷头；闭式系统喷淋泵固定在集水池一的外侧面，喷淋泵的进口通过管道与集水池二连通，喷淋泵的出口通过管道与散水器一连通；开式系统循环泵固定在集水池二的外侧面，循环泵的进口通过管道与集水池一连通，循环泵的出口通过管道与散水器二连通。

设计方案

2.根据权利要求1所述的多工况复合式冷却塔，其特征是，开式系统与闭式系统并列设置在冷却塔本体内。

3.根据权利要求2所述的多工况复合式冷却塔，其特征是，集水池一与集水池二通过隔板分隔，分隔处连接有一只控制集水池一与集水池二连通的截止阀。

4.根据权利要求1、2或3所述的多工况复合式冷却塔，其特征是，热交换盘管与散水器一的喷淋水方向按逆流加混合流关系布局，热交换盘管下端的管接口与被冷却设备的冷却介质出口端相连接，热交换盘管上端的管接口与被冷却设备的冷却介质入口端相连接；所述逆流加混合流关系指所述冷却介质与喷淋水的方向在总体上为逆流关系，而热交换盘管的各支管道与喷淋水方向为交叉包括正交的混合流关系。

5.根据权利要求4所述的多工况复合式冷却塔，其特征是，闭式系统组件的四角以及开式系统组件的四角各设置有若干吊装孔，并利用四角的吊装孔与冷却塔本体连接。

6.根据权利要求5所述的多工况复合式冷却塔，其特征是，冷却塔本体采用钣金材料制作骨架结构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及冷却塔技术领域，具体涉及一种多工况逆流复合式冷却塔。

背景技术

现有技术的冷却塔有开式的和闭式的两类不同的冷却系统，两类冷却系统各有优缺点，一般的冷却塔只能单独选用一类冷却系统，因此其功能单一，只能在一种工况下使用，无法兼顾多工况和不能满足要求较高的使用场所，例如冬夏温差特别大的地区高效使用。

流进单一冷却系统的被冷却介质不论是采用逆流、顺流或是其他的如混合流模式，都存在冷却系统的冷却水被加热后重回低温状态的效率不高的缺陷，因之极大地影响了整体的热交换效果。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的冷却塔所存在的功能单一、效率不高的缺陷，提供一种适应多工况高效率的复合式冷却塔。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种多工况复合式冷却塔，包括冷却塔本体和冷却闭式系统，其特征是，冷却塔增设一套开式系统；在冷却塔本体的上部固定有冷却风机一，闭式系统固定在冷却风机一下面的冷却塔本体上，闭式系统包括从上而下依次设置的收水器一、散水器一、热交换盘管和集水池一，散水器一排列有若干个喷头，热交换盘管的进口和出口与被冷却设备的冷却介质管道连接；在冷却塔本体上部还固定有冷却风机二，开式系统固定在冷却风机二下面的冷却塔本体上，开式系统包括从上而下依次设置的收水器二、散水器二、热交换填料和集水池二，散水器二排列有若干个喷头；闭式系统喷淋泵固定在集水池一的外侧面，喷淋泵的进口通过管道与集水池二连通，喷淋泵的出口通过管道与散水器一连通；开式系统循环泵固定在集水池二的外侧面，循环泵的进口通过管道与集水池一连通，循环泵的出口通过管道与散水器二连通。

闭式和开式两个系统各司其职，闭式系统负责对被冷却设备的冷却介质冷却，开式系统针对闭式系统的冷却水冷却。对于要达到同样大的总制冷量，应用单个闭式系统的冷却装置其体积需要远远大于应用本复合的闭式加开式冷却装置的总体积，且功率也要大于本复合装置的总功率。因为闭式系统的冷却水在运行的后端在同功率的条件下无法降到很低，其与被冷却设备的冷却介质的温差较小，其冷却效能相应也很低，但是经本装置的开式系统冷却后，该冷却水的温度降低，配合系统的逆流配置，该冷却水与被冷却设备的冷却介质从盘管的流出末端的温差显然要远大于前者，因之能够极大地发挥其对被冷却设备的冷却介质进行冷却的效能，明显的优点就是可以将被冷却设备的冷却介质的最终温度充分地降低。

优选方案，开式系统与闭式系统并列设置在冷却塔本体内。

优选方案，集水池一与集水池二通过隔板分隔，分隔处连接有一只控制集水池一与集水池二连通的截止阀。

优选方案，热交换盘管与散水器一的喷淋水方向按逆流加混合流关系布局，热交换盘管下端的管接口与被冷却设备的冷却介质出口端相连接，热交换盘管上端的管接口与被冷却设备的冷却介质入口端相连接；所述逆流加混合流关系指所述冷却介质与喷淋水的方向在总体上为逆流关系，而热交换盘管的各支管道与喷淋水方向为交叉包括正交的混合流关系。

当其他条件如传热系数和换热面积不变时，如果冷热流体进出口的温度相同，采用逆流方式换热的对数平均温差，比采用顺流时要大得多。按逆流加混合流关系布局还有利于使设备布置更合理，结构更为紧凑。

优选方案，闭式系统组件的四角以及开式系统组件的四角各设置有若干吊装孔，并利用四角的吊装孔与冷却塔本体连接。

优选方案，冷却塔本体采用钣金材料制作骨架结构。

本实用新型的有益效果是：

1、设有闭式系统和开式系统，两个系统各司其职，闭式系统对被冷却设备的冷却介质冷却，开式系统对闭式系统提供功能支持，综合效率高；

2、适合不同地理位置的不同温差环境，可单独开闭式系统，也可同时开两个系统，还可以单独开闭式系统的冷风机，所以可满足各种不同工况的需求；

3、集水池一与集水池二通过隔板分隔并装有截止阀，以配合多工况变换应用；

4、利用吊装孔组装，可将产品在厂内分段组装，然后分段运输到工地，可直接吊装到放置点组装；

5、冷流体与热流体按逆流关系布置，可以将被冷却设备的冷却介质的最终温度充分地降低。

附图说明

附图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。

图中，冷却塔本体1；闭式系统2；开式系统3；冷却风机一4；收水器一5；散水器一6；热交换盘管7；集水池一8；喷头9；冷却风机二10；收水器二11；散水器二12；热交换填料13；集水池二14；喷淋泵15；循环泵16；隔板17；截止阀18；吊装孔19；冷却介质出口端A；冷却介质入口端B；喷淋泵水流方向C_{1<\/sub>；循环泵水流方向C_2<\/sub>。}

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：如图1所示，一种多工况复合式冷却塔，包括冷却塔本体1和冷却闭式系统2，冷却塔增设一套开式系统3；在冷却塔本体 1的上部固定有冷却风机一4，闭式系统2固定在冷却风机一4下面的冷却塔本体上，闭式系统2包括从上而下依次设置的收水器一5、散水器一6、热交换盘管7和集水池一8，散水器一6排列有若干个喷头9，热交换盘管7的进口和出口与被冷却设备的冷却介质管道连接；在冷却塔本体上部还固定有冷却风机二10，开式系统3固定在冷却风机二10下面的冷却塔本体上，开式系统3包括从上而下依次设置的收水器二11、散水器二12、热交换填料13和集水池二14，散水器二12排列有若干个喷头9；闭式系统喷淋泵15固定在集水池一8的外侧面，喷淋泵15的进口通过管道与集水池二14连通，喷淋泵15的出口通过管道与散水器一6连通；开式系统循环泵16固定在集水池二14的外侧面，循环泵16的进口通过管道与集水池一8连通，循环泵16的出口通过管道与散水器二12连通。

闭式和开式两个系统各司其职，闭式系统2负责对被冷却设备的冷却介质冷却，开式系统3针对闭式系统2的冷却水冷却。对于要达到同样大的总制冷量，应用单个闭式系统的冷却装置其体积需要远远大于应用本复合的闭式加开式冷却装置的总体积，且功率也要大于本复合装置的总功率。因为闭式系统的冷却水在运行的后端在同功率的条件下无法降到很低，其与被冷却设备的冷却介质的温差较小，其冷却效能相应也很低，但是经本装置的开式系统冷却后，该冷却水的温度降得更低，配合系统的逆流配置，该冷却水与被冷却设备的冷却介质从热交换盘管的流出末端的温差显然要远大于前者，因之能够极大地发挥其对被冷却设备的冷却介质进行冷却的效能，明显的优点就是可以将被冷却设备的冷却介质的最终温度充分地降低。

开式系统3与闭式系统2并列设置在冷却塔本体1内，冷却塔本体1 按长宽比近似为为二比一构成。并列设置可以共用冷却塔本体1和隔板17构件，节约空间和节省材料、整齐且便于管理和维修。

集水池一8与集水池二14通过隔板17分隔，分隔处连接有一只控制集水池一8与集水池二14连通的截止阀18。由于在特定时段例如在北方的冬季，开式系统3停止运行而仅仅运行闭式系统2，而集水池一 8的储水又需要排出和参与循环，设置该截止阀18，当单独运行闭式系统2时将该阀打开，可使集水池一8的储水流进集水池二14并加入闭式系统2喷淋泵15的循环。

在北方的冬季如果气温极低，有时不止是停止开式系统运行，甚至连闭式系统的喷淋泵也可以停止运行，此时只用冷却风机一就能达到对被冷却设备的冷却介质进行冷却的目的。当只采用闭式冷却塔风机模式散热时,热交换盘管7内的冷却介质采用由上往下循环流动,风机一4内的风向则是从下向上吹,和热交换盘管7内的冷却介质进行热交换，将热量从闭式冷却塔的顶部排出。

热交换盘管7与散水器一6的喷淋水方向按逆流加混合流关系布局，热交换盘管7下端的管接口与被冷却设备的冷却介质出口端A相连接，热交换盘管7上端的管接口与被冷却设备的冷却介质入口端B相连接；所述逆流加混合流关系指所述冷却介质与喷淋水的方向在总体上为逆流关系，而热交换盘管7的各支管道与喷淋水方向则为交叉包括正交的混合流关系。

附图中标示出喷淋泵水流方向C_{1<\/sub>和循环泵水流方向C_2<\/sub>。}

闭式系统2组件的四角以及开式系统3组件的四角各设置有若干吊装孔19，并利用四角的吊装孔19与冷却塔本体1连接。本设置便于将产品在厂内分段组装，然后分段运输到工地，可直接吊装到放置点组装即可，大大减少了在工地现场组装的工作量。

冷却塔本体1采用钣金材料作为骨架结构。

本冷却塔采用可回收型钣金材料作为骨架结构，以及采用低阻力、高效能热交换盘管7及填料作为热交换系统用材，高效率的碳纤维风机作为散热系统，还采用喷洒均匀的散水系统。

本实用新型设有闭式和开式两个系统，两个系统各司其职，开式系统对闭式系统提供功能支持，综合效率高，可满足各种不同工况的需求；并具有结构紧凑，组装方便的优点。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

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