一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔及其运行调节方法技术

一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔及其运行调节方法，属于循环水冷却技术领域，塔体由放置于塔体腔内的分隔板分隔成左腔室与右腔室，左腔室自上而下布置有风阀、翅片管换热器，右腔室自上而下布置有吸水器、喷淋排管、光管换热器、填料及集水槽，第一风机、第二风机分别安装于左腔室与右腔室顶部，第一进风口、第二进风口、第三进风口分别置于左腔室左侧壁面、左腔室底部、右腔室右侧壁面。本发明专利技术将干式风冷与蒸发式冷却分离设置，并可根据室外环境温度及冷却散热负荷的变化，通过控制不同进风口及不同风机的开启状态，来实现多种进风工况下的干式风冷与蒸发式冷却的灵活转关与组合，以达到最大程度地节能节水效果。

A compound closed cooling tower with dry and wet separation and multi inlet air and its operation regulation method

【技术实现步骤摘要】
一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔及其运行调节方法
本专利技术属于循环水冷却
，涉及一种闭式冷却塔及运行调节方法，具体的说是涉及一种将干式风冷与蒸发式冷却分离设置、可灵活调节进风状态及干式风冷与蒸发冷却组合的干湿分离多进风复合型闭式冷却塔及其运行调节方法。
技术介绍
闭式冷却塔作为一种循环水冷却散热设备，因其节能、节水、水质不易被污染等优点而在各行各业得到广泛推广。现有闭式冷却塔一般都是水流从塔体上部垂直向下喷淋，室外自然空气在风机的作用下垂直向上(逆流塔)或水平(横流塔)外掠塔体内置换热管束及淋水填料，实现与换热管束内部被冷却介质间的热湿交换，从而达到将管内被冷却循环介质降温的目的。然而，现有这种闭式冷却塔的进风一般均为室外自然空气，当室外环境温度变化时，其进风状态也会相应变化，从而影响到冷却塔的散热能力，尤其是在高温高湿季节，会导致冷却塔冷却散热能力极大程度的降低；此外，为了进一步节能节水，也有采用干湿联合双重冷却的闭式冷却塔，但是现有的该型塔一般是将干盘管与湿盘管自上而下装在同一区域，不便于根据室外工况变化进行相应的调节，而且即使在干工况下运行，室外空气也会经过填料区与湿盘管区，从而增大了空气流动阻力，增加了风机能耗。因此，有必要提出一种可根据室外环境温度，灵活调节进风状态以减小室外气候影响、提高冷却塔冷却效率，又可将干式冷却与蒸发式冷却分区设置的干湿分离多进风复合型闭式冷却塔。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前闭式冷却塔的进风状态受室外环境影响大，冷却塔的散热能力与冷却换热效率低，且干式风冷与蒸发式冷却盘管在同一区域、无法根据冷却散热负荷灵活调节运行工况等缺陷，提出一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔及其运行调节方法，利用地道风作为冷却塔的进风，可降低进风温度，提高冷却效率，可与其他自然进风进行组合实现不同冷却模式间的灵活转换与调节，将干式风冷与蒸发式冷却分离设置，可根据室外环境变化，开启风机台数及调节风机与水泵转速，从而实时改变风量与喷淋水量，实现最大化的节能节水。本专利技术的技术方案是：一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述闭式冷却塔由塔体、第一风机、第二风机、分隔板、吸水器、风阀、光管换热器、翅片管换热器、填料、第一进风口、第二进风口、第三进风口、地道风进风系统及水喷淋系统组成；所述分隔板置于所述塔体的内腔中，并将内腔分隔成左腔室和右腔室，所述第一风机、第二风机分别置于所述左腔室与右腔室的顶部，所述左腔室内自上而下设有风阀和翅片管换热器，所述右腔室内自上而下设有吸水器、喷淋排管、光管换热器、填料和集水槽，所述第一进风口、第二进风口分别置于左腔室的左侧壁面和底部，所述第三进风口置于右腔室的右侧壁面，所述水喷淋系统由喷淋排管、喷淋水泵、集水槽、浮球阀和喷嘴连接组成，所述喷嘴设置在所述吸水器与光管换热器之间。所述光管换热器上设有进第一水口和第一出水口，翅片管换热器上设有第二进水口和第二出水口，第一水口与第二进水口并联连接，第一出水口与第二出水口并联连接，并通过安装阀门的调节可实现被冷却水单独进入光管换热器或翅片管换热器后流出同一管道，或同时进入光管换热器与翅片管换热器后流出同一管道。所述分隔板具备进风整流、挡水及关闭功能，当风机与水喷淋系统开启且第二进风口关闭时，分隔板实现进风整流、挡水功能；其余均实现关闭功能，以隔断左腔室与右腔室。所述第一风机、第二风机均为变频调速风机，根据冷却散热负荷大小及运行模式进行相应的调节，以改变风量或风压大小；喷淋水泵为变频水泵，根据散热负荷大小来改变水量大小。所述地道风进风系统由进风帽、进风过滤网和埋地进风管道组成；进风过滤网置于风帽下的埋地进风管道进风口。所述埋地进风管道形式根据散热负荷大小及可用埋地管道面积，采用直管道或螺旋型管道，埋地进风管道截面尺寸根据设计风量大小及进风速度要求确定，埋地进风管道长度根据承担的设计散热量来确定，埋地进风管道的埋深为4～5m。一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔的运行调节方法，运行调节模式如下：(1)自然风干式风冷模式：当室外环境温度较低、冷却水散热负荷较小时，开启第一风机，打开风阀、第一进风口，关闭分隔板、第二进风口、第三进风口，右腔室停止运行；此时冷却循环水由第二进水口进入翅片管换热器，经自然风冷却散热后由第二出水口流出；室外空气由第一进风口进入左腔室，经与翅片管换热器换热后，从第一风机排出；(2)地道风干式风冷模式：当室外环境温度升高，冷却水散热负荷增大，单独自然风干式风冷散热不足时，开启第一风机并变频调节以增大风压，打开风阀、第三进风口，关闭分隔板、第一进风口，右腔室停止运行；此时冷却循环水由第二进水口进入翅片管换热器，经地道风冷却散热后由第二出水口流出；室外空气由地道风系统的进风帽进入，经进风过滤网过滤后进入埋地进风管道，空气与周围土壤换热后，由第三进风口进入左腔室，经与翅片管换热器换热后，从第一风机排出；(3)自然风蒸发式冷却模式：当室外环境温度较高，冷却散热量较大，地道风干式风冷散热不足时，开启第二风机、启动喷淋水泵，打开第二进风口，关闭第一风机、第一风口、第三风口、分隔板；此时冷却循环水由第一进水口进入光管换热器，经自然风蒸发式冷却后由第一出水口流出；室外空气由第二进风口进入右腔室，经与光管换热器与填料换热后，经吸水器吸水后从第二风机排出；喷淋循环水在喷淋水泵的作用下，从集水槽进入喷淋排管后从喷嘴向下喷出，喷淋水依次经过光管换热器、填料后落入集水槽中；(4)地道风蒸发式冷却模式：当室外环境温度较高，冷却散热量较大，自然风蒸发式冷却散热不足时，开启第二风机并变频调节以增大风压，启动喷淋水泵，打开第三进风口、分隔板，关闭第一风机、第一进风口、第二进风口、风阀；此时冷却循环水由第一进水口进入光管换热器，经地道风蒸发式冷却后由第一出水口流出；室外空气由地道风系统的进风帽进入，经进风过滤网过滤后进入埋地进风管道，与周围土壤换热后由第三进风口进入左腔室后，在第二风机产生的负压作用下由分隔板进入右腔室，经与填料、光管换热器进行热湿交换后，通过吸水器吸水后由第二风机排出塔体，喷淋循环水流通路径同上述自然风蒸发式冷却模式；(5)地道风干式风冷+自然风蒸发式冷却复合冷却模式：当室外环境温度较高，冷却散热量较大，地道风蒸发式冷却散热无法满足要求时，开启第一风机、第二风机，打开第二进风口、第三进风口、风阀，关闭分隔板、第一进风口，启动喷淋水泵；此时冷却循环水分别由第一进水口、第二进水口进入光管换热器与翅片管换热器中，然后经换热后分别由第一出水口、第二出水口流出；左腔室中空气流通路径同上述地道风干式冷却模式，右腔室中空气流通路径同自然风蒸发式冷却模式，喷淋循环水流通路径同上述自然风蒸发式冷却模式。本专利技术的有益效果为：本专利技术提出的一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔及其运行调节方法，冷却塔结构新颖，运行调节原理清晰，克服了传统闭式冷却塔的进风仅为室外自然空气，影响到冷却塔的散热能力、降低了冷却换热效率，且干盘管与湿盘管装在同一区域、无法根据冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述闭式冷却塔由塔体(1)、第一风机(2-1)、第二风机(2-2)、分隔板(3)、吸水器(4)、风阀(6)、光管换热器(11)、翅片管换热器(12)、填料(13)、第一进风口(14-1)、第二进风口(14-2)、第三进风口(14-3)、地道风进风系统(15)及水喷淋系统组成；所述分隔板(3)置于所述塔体(1)的内腔中，并将内腔分隔成左腔室(1-1)和右腔室(1-2)，所述第一风机(2-1)、第二风机(2-2)分别置于所述左腔室(1-1)与右腔室(1-2)的顶部，所述左腔室(1-1)内自上而下设有风阀(6)和翅片管换热器(12)，所述右腔室(1-2)内自上而下设有吸水器(4)、喷淋排管(5)、光管换热器(11)、填料(13)和集水槽(8)，所述第一进风口(14-1)、第二进风口(14-2)分别置于左腔室(1-1)的左侧壁面和底部，所述第三进风口(14-3)置于右腔室(1-2)的右侧壁面，所述水喷淋系统由喷淋排管(5)、喷淋水泵(7)、集水槽(8)、浮球阀(9)和喷嘴(10)连接组成，所述喷嘴(10)设置在所述吸水器(4)与光管换热器(11)之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述闭式冷却塔由塔体(1)、第一风机(2-1)、第二风机(2-2)、分隔板(3)、吸水器(4)、风阀(6)、光管换热器(11)、翅片管换热器(12)、填料(13)、第一进风口(14-1)、第二进风口(14-2)、第三进风口(14-3)、地道风进风系统(15)及水喷淋系统组成；所述分隔板(3)置于所述塔体(1)的内腔中，并将内腔分隔成左腔室(1-1)和右腔室(1-2)，所述第一风机(2-1)、第二风机(2-2)分别置于所述左腔室(1-1)与右腔室(1-2)的顶部，所述左腔室(1-1)内自上而下设有风阀(6)和翅片管换热器(12)，所述右腔室(1-2)内自上而下设有吸水器(4)、喷淋排管(5)、光管换热器(11)、填料(13)和集水槽(8)，所述第一进风口(14-1)、第二进风口(14-2)分别置于左腔室(1-1)的左侧壁面和底部，所述第三进风口(14-3)置于右腔室(1-2)的右侧壁面，所述水喷淋系统由喷淋排管(5)、喷淋水泵(7)、集水槽(8)、浮球阀(9)和喷嘴(10)连接组成，所述喷嘴(10)设置在所述吸水器(4)与光管换热器(11)之间。


2.根据权利要求1所述的一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述光管换热器(11)上设有进第一水口(11-1)和第一出水口(11-2)，翅片管换热器(12)上设有第二进水口(12-1)和第二出水口(12-2)，第一水口(11-1)与第二进水口(12-1)并联连接，第一出水口(11-2)与第二出水口(12-2)并联连接，并通过安装阀门的调节可实现被冷却水单独进入光管换热器(11)或翅片管换热器(12)后流出同一管道，或同时进入光管换热器(11)与翅片管换热器(12)后流出同一管道。


3.根据权利要求1所述的一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述分隔板(3)具备进风整流、挡水及关闭功能，当风机(2-2)与水喷淋系统开启且第二进风口(14-2)关闭时，分隔板(3)实现进风整流、挡水功能；其余均实现关闭功能，以隔断左腔室(1-1)与右腔室(1-2)。


4.根据权利要求1所述的一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述第一风机(2-1)、第二风机(1-2)均为变频调速风机，根据冷却散热负荷大小及运行模式进行相应的调节，以改变风量或风压大小；喷淋水泵(7)为变频水泵，根据散热负荷大小来改变水量大小。


5.根据权利要求1所述的一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述地道风进风系统(15)由进风帽(15-1)、进风过滤网(15-2)和埋地进风管道(15-3)组成；进风过滤网(15-2)置于进风帽(15-1)下的埋地进风管道进风口。


6.根据权利要求5所述的一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，其特征在于：所述埋地进风管道(15-3)形式根据散热负荷大小及可用埋地管道面积，采用直管道或螺旋型管道，埋地进风管道(15-3)截面尺寸根据设计风量大小及进风速度要求确定，埋地进风管道(15-3)长度根据承担的设计散热量来确定，埋地进风管道(15-3)的埋深为4～5m。


7.一种干湿分离多进风复合型闭式冷却塔的运行调节方法，其特征在于，使用权利要求1-6任一项所述的干湿分离多进风复合型闭式冷却塔，运行调节模式如下：
(1)自然风干式风冷模式：当室外环境温度较低、冷却水散热负荷较小时，开启第一风机(2-1)，打开风阀(6)、第一进风口(14-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫波，孙念心，汪峰，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32