一种阶梯式换热闭式冷却塔制造技术

一种阶梯式换热的闭式冷却塔，包括塔体，塔体顶部设置有风机，塔体侧壁靠近底部处分别设置有进风窗，塔体底部设置有水箱，塔体侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管和循环水出水管，在塔体内设有连通循环水进水管和循环水出水管的换热模块组，在塔体内还包括竖直设置于底部的至少一个的隔板，且隔板与塔体的顶部之间留有距离，隔板将塔体内部空间和水箱分成若干个空间，每个空间为一个冷却腔，所有的冷却腔顶部相连通；冷却腔内设置有换热管，换热管的上方设置有喷淋装置，在喷淋装置的上方设置有收水器，所有冷却腔内的换热管依次串联形成换热模块组。本发明专利技术通过阶梯式换热提高冷却塔的出风温度，减少空气流量，进而降低风机功率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冷却塔，具体的说是一种阶梯式换热的闭式冷却塔。
技术介绍
闭式冷却塔是一种既能降低循环水温度，又能保持循环水水质纯净的冷却设备。闭式冷却塔源于蒸发式冷却器，其换热机理是：循环水的热量通过管壁传递给管外喷淋的喷淋水，喷淋水在换热管上形成均匀的水膜，并蒸发吸收热量，干冷空气在风机的强制作用下与喷淋水对流换热，带走蒸发热量并排至大气中，来降低循环水温度，满足系统温降要求。闭式冷却塔适用于对循环水水质要求较高的各种冷却系统，目前主要应用在电力、化工、钢铁、食品等行业。闭式冷却塔，实现了循环水的全封闭内路循环，极大程度的避免了水资源浪费与水质污染，从而达到节水的目的。基于闭式冷却塔的换热机理，为保证冷却至需要的出水温度，冷却塔的出风温度应小于循环水的出水温度，因此闭式冷却塔需要大量的风才能带走循环水降温所释放出的热量，故闭式冷却塔的风机需要较大的运行功率。现有技术中的闭式冷却塔多采用整体冷却的方式，循环水在冷却塔中一次冷却完毕，因此风机必须处于高功率的工作状态，不仅功耗高，而且容易加速设备老化。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种可以阶梯式换热，以逐步降低循环水温度，进而降低风机功率，实现节能环保的阶梯式换热的闭式冷却塔。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种阶梯式换热的闭式冷却塔，包括塔体，塔体顶部设置有风机，塔体侧壁靠近底部处分别设置有进风窗，塔体底部设置有水箱，塔体侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管和循环水出水管，在塔体内设有连通循环水进水管和循环水出水管的换热模块组，在塔体内还包括竖直设置于底部的至少一个的隔板，且隔板与塔体的顶部之间留有距离，隔板将塔体内部空间和水箱分成若干个空间，每个空间为一个冷却腔，所有的冷却腔顶部相连通；所述冷却腔内设置有换热管，换热管的上方设置有喷淋装置，在喷淋装置的上方设置有收水器，所有冷却腔内的换热管依次串联形成换热模块组。所述换热模块组的高度高于进风窗。所述换热管为蛇形管。所述进风窗为百叶窗，且叶片从外到内向上倾斜。在每个冷却腔内，所述喷淋装置与水箱连通。所述隔板的数量大于一时，在每个隔板上置都设置有风孔，其高度与进风窗相同，从进风窗流入塔内的空气经过风孔进入各冷却腔。有益效果：1、通过阶梯式换热，最终提高冷却塔的出风温度，在得到相同冷却效果的情况下，可以减少空气流量，进而降低风机的使用功率，进而降低功耗，节能环保；2、通过降低功率，可以减少风机在工作时的损耗，通过阶梯式换热，可以减少各个换热管在使用时的损耗，进而延长整个冷却塔的使用寿命；3、进风窗采用百叶窗，且叶片从外到内向上倾斜，可以在一定程度上防止灰尘被吸入或者落入冷却塔内，保障循环水的水质。附图说明图1是本阶梯式换热闭式冷却塔的结构示意图。附图标记：1、风机，2、塔体，3、收水器，4、喷淋装置，5、循环水出水管，6、换热模块组，7、进风窗，8、水箱，9、隔板，10、循环水进水管，11、换热管。具体实施方式下面根据附图具体说明本专利技术的实施方式：如图1所示，一种阶梯式换热的闭式冷却塔，包括塔体2，塔体2顶部设置有风机1，塔体2侧壁靠近底部处分别设置有进风窗7，塔体2底部设置有水箱8，塔体2侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管10和循环水出水管5，在塔体2内设有连通循环水进水管10和循环水出水管5的换热模块组6，在塔体2内还包括竖直设置于底部的至少一个的隔板9，且隔板9与塔体2的顶部之间留有距离，隔板9将塔体2内部空间和水箱8分成若干个空间，每个空间为一个冷却腔，所有的冷却腔顶部相连通；所述冷却腔内设置有换热管11，换热管11的上方设置有喷淋装置4，在喷淋装置4的上方设置有收水器3，所有冷却腔内的换热管11依次串联形成换热模块组6。所述换热模块组6的高度高于进风窗7。所述换热管11为蛇形管。所述进风窗7为百叶窗，且叶片从外到内向上倾斜。在每个冷却腔内，所述喷淋装置4与水箱8连通。所述隔板9的数量大于一时，在每个隔板上置都设置有风孔，其高度与进风窗7相同，从进风窗7流入塔内的空气经过风孔进入各冷却腔。所述阶梯式换热的闭式冷却塔采用的冷却方法为：步骤一、启动各部分设备，循环水通过循环水进水管10进入冷却塔内。步骤二、循环水流经的第一个冷却腔内，喷淋装置4从水箱8中抽取温度为t1的喷淋水并向换热管11喷洒，喷淋水在换热管11的表面形成均匀分布的水膜，水膜吸收换热管11内循环水的热量而蒸发成水蒸气。步骤三、在风机1的作用下，干冷空气由进风窗7吸入并向上流动，在流动过程中与换热管11表面形成的水蒸汽进行热量交换。步骤四、完成热量交换后，干冷空气温度和湿度升高最终变成饱和湿热空气，在向外排出的过程中，与设置在喷淋装置4上方的收水器3相遇使得湿热空气中的部分水蒸汽冷凝成水滴，与湿热空气中夹带的水滴一起被收水器3收集，进而通过管道流入水箱8中。步骤五、第一阶冷却完成，设循环水降温幅度为T。步骤六、循环水依次流经其余的冷却腔，各冷却腔中喷淋水的温度依次为t2，t3，t4，……,tn，且满足t1>t2>t3>t4>……>tn；在每个冷却腔内，循环水继续进行阶梯式的换热，降温的幅度需根据实际情况选择不同的温降范围。步骤七、循环水的温度达到冷却要求，通过循环水出水管5流出冷却塔。所述阶梯式换热的闭式冷却塔能够降低风机功率的理论依据为：由空气焓差法计算换热量的方法为：换热量等于进出口空气焓差与空气流量的乘积。闭式冷却塔中出口湿热空气的焓要高于进口干冷空气的焓，因此在不同的换热阶段，通过选用不同温度的喷淋水，达到调节冷却腔进出口空气焓差的目的，且从第一个到最后一个的冷却腔，进出口空气的焓差依次减小。同时，各冷却腔出口空气的温度依次降低，直到最后一段出口空气温度接近循环水出水温度。在风机1和冷却腔之间，各个冷却腔排出的空气汇聚，从而使风机1排出的出风温度高于最后一个冷却腔的出风温度。根据冷却塔的换热机理，出风温度必须低于循环水的出水温度才能完成冷却。传统闭式冷却塔的换热过程在一个腔体内完成，因而在达到相同换热效果的情况下，传统闭式冷却塔的出风温度与阶梯式换热的闭式冷却塔最后一个冷却腔的出风温度相同。所以，对于冷却塔整体而言，阶梯式换热的闭式冷却塔进出口空气的焓差更大，进而空气流量更小，可以降低风机1的功率，以减少能耗，节约成本的同时还能够环保。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阶梯式换热的闭式冷却塔，包括塔体（2），塔体（2）顶部设置有风机（1），塔体（2）侧壁靠近底部处分别设置有进风窗（7），塔体（2）底部设置有水箱（8），塔体（2）侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管（10）和循环水出水管（5），在塔体（2）内设有连通循环水进水管（10）和循环水出水管（5）的换热模块组（6），其特征在于：在塔体（2）内还包括竖直设置于底部的至少一个的隔板（9），且隔板（9）与塔体（2）的顶部之间留有距离，隔板（9）将塔体（2）内部空间和水箱（8）分成若干个空间，每个空间为一个冷却腔，所有的冷却腔顶部相连通；所述冷却腔内设置有换热管（11），换热管（11）的上方设置有喷淋装置（4），在喷淋装置（4）的上方设置有收水器（3），所有冷却腔内的换热管（11）依次串联形成换热模块组（6）。

【技术特征摘要】
1.一种阶梯式换热的闭式冷却塔，包括塔体（2），塔体（2）顶部设置有风机（1），塔体（2）侧壁靠近底部处分别设置有进风窗（7），塔体（2）底部设置有水箱（8），塔体（2）侧壁上分别设置有用于循环水进出的循环水进水管（10）和循环水出水管（5），在塔体（2）内设有连通循环水进水管（10）和循环水出水管（5）的换热模块组（6），其特征在于：在塔体（2）内还包括竖直设置于底部的至少一个的隔板（9），且隔板（9）与塔体（2）的顶部之间留有距离，隔板（9）将塔体（2）内部空间和水箱（8）分成若干个空间，每个空间为一个冷却腔，所有的冷却腔顶部相连通；所述冷却腔内设置有换热管（11），换热管（11）的上方设置有喷淋装置（4），在喷淋装置（4）的上方设置有收水器（3），所有冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋天一，韩武涛，田甲蕊，宋晓燕，陈杰，王莉莉，董晓强，李占明，史龙潭，魏世民，
申请(专利权)人：洛阳隆华传热节能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41