一种复合式闭式冷却塔制造技术

本发明专利技术公开了一种复合式闭式冷却塔，包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、干段换热管组件、湿段换热管组件、旋转床组件和集水箱，所述风机设置于塔体顶部，干段换热管组件设置在风机下方，干段换热管组件下方设置收水除雾器，所述喷淋管件、湿段换热管组件、超重力旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口。本发明专利技术所述冷却塔能够显著提高冷却塔的换热效率，并且能有效避免长时间运行导致的换热管结垢问题，还能灵活应对不同环境变化避免白雾产生。

【技术实现步骤摘要】
一种复合式闭式冷却塔
本专利技术属于冷却设备
，特别是涉及一种闭式冷却塔。
技术介绍
冷却塔是一种常用的冷却设备，其工作原理为需要被冷却的高温循环水在冷却塔内部，通过与空气进行潜热、显热交换把自身的热量传给空气，实现降温。根据空气与被冷却水是否直接接触，可分为开式冷却塔和密闭式冷却塔。开式冷却塔中，空气与水直接接触，热交换发生在接触面，因此换热效果相对更好，冷却水温度可与空气换热至空气的湿球温度。但由于开式冷却塔中空气与被冷却水直接接触，造成冷却水质易受污染、易滋生病菌、设备腐蚀过快等问题，并且由于换热过程会伴随着冷却水的不断蒸发，会增大循环水的盐浓度，造成冷却水水质下降。闭式冷却塔中，用间壁式换热盘管代替了传统的填料，冷却水在换热盘管内流动，避免了与空气的直接接触，保证了冷却水质的清洁。随着国家节能减排、低碳环保政策的提出，闭式冷却塔因其清洁性，在电力、化工、钢铁、冶金、暖通等行业应用市场前景良好。目前常见的闭式冷却塔一般采用喷淋形式，喷淋水由上至下靠重力流过换热管束形成水膜，带走管内流体的热量，空气与喷淋水接触，通过与喷淋水蒸发换热和对流换热带走喷淋水的热量。闭式冷却塔内部传热传质性能的优劣直接影响到闭式冷却塔供冷性能，传热传质过程主要包括两部分：一是换热盘管内冷却水与管外喷淋水的传热过程；二是由于喷淋水膜饱和水蒸气分压与空气水蒸气分压之差而带动的气化蒸发潜热传质换热。专利CN102809306A提出一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔，在铜管铝翅片式盘管下面设有一个由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体，离心式雾化器能够促进雾化水蒸发从而降低空气温度，提高冷却塔性能，并能实现消白烟效果，但是通过上端翅片式盘管进行空气与冷却水的热传导实现，换热面积大，且是以空气不饱和外排为代价，汽化潜热冷量利用率低。专利CN102620597A提供一种底部进风的闭式冷却塔，通过在冷却塔底部设置多个导水百叶，相邻的导水百叶之间为进风口，使得布风均匀的方式提高换热效率，但仅从气相角度出发，对于冷却塔整体换热效果的提高非常有限。专利CN105987620A公开了一种具有预冷装置的高温闭式冷却塔，在积水箱中设置蛇形盘管实现流体预冷却，避免了过热高温水使喷淋水在气相盘管表面瞬间蒸发，解决了盘管外壁容易结垢影响换热效果的问题，但该方法只是保证了冷却塔的换热效果，并没有提升换热效率。此外，传统的热湿交换闭式冷却塔在早晚温度较低、雨季、冬季和湿度较大的季节运行时，出塔热湿空气的露点明显高于外界空气温度，导致排出塔外时冷凝而产生白雾，对周围环境和工作生活造成不利影响。目前较常用的解决措施是采用干湿结合闭式冷却塔，低温环境采用空气与冷却水间接换热，高温环境开启喷淋水通过热湿交换实现换热，如专利CN104864741A、CN104864738A等，但以上仅通过喷淋水开关的调节方式手段单一，并且喷淋时主要通过喷嘴实现喷淋水的雾化分布，喷水量大小直接影响喷嘴雾化分布效果，进而一定程度限制了冷却塔的处理能力范围，冷却塔负荷可调整性能较差。综合本领域现有技术情况，目前急需开发一种能够显著提高冷却塔换热效率且操作灵活、负荷调整范围大，又能应对不同环境变化的新型闭式冷却塔。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种复合式闭式冷却塔，所述冷却塔能够显著提高塔内换热盘管内外介质的传热性能，增大内循环水与空气的换热与蒸发效果，从而极大提高冷却塔的换热效率，并且能有效避免长时间运行导致的换热管结垢问题，保证冷却塔的冷却性能，并且能灵活应对不同环境变化避免白雾产生。本专利技术提供一种复合式闭式冷却塔，所述冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、干段换热管组件、湿段换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，干段换热管组件设置在风机下方，干段换热管组件下方设置收水除雾器，所述喷淋管件、湿段换热管组件、旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述干段换热管组件包括一根以上的换热管，换热管的管壁带有翅片。换热管的管型可以为圆管、椭圆管、扭曲管中的一种，优选圆管形式。换热管材质为铜管、不锈钢管、钢管、改性氟塑料管中的一种。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述湿段换热管组件包括一根以上的换热管，所述换热管为光管。换热管的管型可以为圆管、椭圆管、扭曲管中的一种。换热管材质为铜管、不锈钢管、钢管、改性氟塑料管中的一种。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述干段换热管组件和湿段换热管组件通过连接管连通，所述干段换热管组件和湿段换热管组件总换热面积比为5:1~1:5，优选3:1~1:3。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述干段换热管组件设有被冷却介质入口，湿段换热管组件上设有被冷却介质出口。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述闭式冷却塔包括填料组件，所述填料组件设置于旋转床组件下方，且位于进风口上方。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述旋转床组件包括驱动装置、转向器、旋转轴、旋转盘和床层，所述床层固定在旋转盘上，所述旋转盘与旋转轴固定并通过转向器与驱动装置连接，通过驱动装置可以调整床层转速。所述驱动装置可以为变频电机。上述旋转床组件中，所述驱动装置优选设置在闭式冷却塔塔体外部。上述旋转床组件中，所述床层可以为填料结构、丝网结构、筛网结构中的一种或几种，优选为填料结构，进一步优选为规整填料结构。上述旋转床组件中，所述床层为轴向圆柱筒形结构，床层中心为圆柱形空腔，所述床层设置1层以上，由圆心径向向外依次呈现“空腔-床层”交替布置形式，进一步优选设置2层以上床层，当设置两层床层时，由圆心径向向外依次呈“空腔-床层-空腔-床层”环柱形交错布置。所述空腔的水平壁间距与床层径向厚度比为3～1:1，优选2～1:1。其中，为了区分不同位置的空腔，最内层床层的空腔称之为中心空腔，除最内层床层的中心空腔之外的其余空腔称之为环状空腔。上述旋转床组件中，所述床层转速为50～5000转/分（rpm），优选200～2000转/分（rpm）。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述喷淋管件轴向垂直布置在旋转床组件的最内层床层的中心空腔内，喷淋管件长度与床层轴向长度对应；所述湿段换热管组件布置在旋转床组件除最内层床层的中心空腔之外的其余环状空腔中。所述湿段换热管组件包括一根以上的换热管，所述换热管呈螺旋环形盘绕布置或呈轴向环状布置；进一步优选相邻换热管呈交错布置，相邻换热管之间的间距与换热管外径比为3～1/2:1，优选2～1:1。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述集水箱出液口与喷淋管件的连接管线上设置有循环泵和调节阀，所述循环泵设置于集水箱外侧，调节阀用以调整循环水流量。本专利技术所述的复合式闭式冷却塔中，所述进风口处设置有进风格栅，进风格栅形式不限，能够实现使空气风均匀的进入塔内，并且降低外部灰尘进入塔内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合式闭式冷却塔，所述冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、干段换热管组件、湿段换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，干段换热管组件设置在风机下方，干段换热管组件下方设置收水除雾器，所述喷淋管件、湿段换热管组件、旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合式闭式冷却塔，所述冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、干段换热管组件、湿段换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，干段换热管组件设置在风机下方，干段换热管组件下方设置收水除雾器，所述喷淋管件、湿段换热管组件、旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口。


2.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述干段换热管组件和湿段换热管组件通过连接管连通。


3.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述干段换热管组件和湿段换热管组件总换热面积比为5:1~1:5，优选3:1~1:3。


4.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述干段换热管组件设有被冷却介质入口，湿段换热管组件上设有被冷却介质出口。


5.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述干段换热管组件为翅片换热管形式，换热管材质为铜管、不锈钢管、钢管、改性氟塑料管中的一种，换热管的管型为圆管、椭圆管、扭曲管中的一种，优选圆管形式。


6.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述湿段换热管组件为光管换热管形式，换热管材质为铜管、不锈钢管、钢管、改性氟塑料管中的一种，管型可以为圆管、椭圆管、扭曲管中的一种。所述换热管进一步优选为椭圆光管或扭曲光管。


7.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述闭式冷却塔包括填料组件，所述填料组件设置于旋转床组件下方，且位于进风口上方。


8.按照权利要求1所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述旋转床组件包括驱动装置、转向器、旋转轴、旋转盘和床层，所述床层固定在旋转盘上，所述旋转盘与旋转轴固定并通过转向器与驱动装置连接，通过驱动装置可以调整床层转速。所述驱动装置可以为变频电机。


9.按照权利要求8所述的复合式闭式冷却塔，其特征在于：所述驱动装置设置在闭式冷却塔塔体外部。


10.按照权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌建，王海波，厉勇，邢兵，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11