一种闭式冷却塔制造技术

本发明专利技术公开了一种闭式冷却塔，所述闭式冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，收水除雾器设置于风机下方，所述喷淋管件、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。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。

【技术实现步骤摘要】
一种闭式冷却塔
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CN106123623A、CN103776276A、CN103673661A等均是通过改变塔体结构、喷淋、填料和取换热位置或区域等方式来提高冷却能力，效果有限。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。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，本专利技术目的是提供一种闭式冷却塔，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。本专利技术提供一种闭式冷却塔，所述闭式冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，收水除雾器设置于风机下方，所述喷淋管件、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；所述换热管组件布置在旋转床组件床层内除最内层床层的中心空腔之外的其余环状空腔中。所述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。本专利技术所述的闭式冷却塔中，所述换热管组件上设有被冷却介质入口和被冷却介质出口。本专利技术所述的闭式冷却塔中，所述换热管管型可以为圆管、椭圆管、扭曲管中的一种或几种，所述换热管材质为铜管、钢管、不锈钢管、改性氟塑料管中的一种，为增强其换热效果，所述换热管外壁上设置翅片。本专利技术所述的闭式冷却塔中，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，所述循环泵优选设置于集水箱外侧，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，能够实现使空气均匀的进入闭式冷却塔内，并且降低外部灰尘进入塔内而影响水质，同时有效防止喷淋水外溅。本专利技术所述的闭式冷却塔中，所述收水除雾器可以为丝网除雾器、折板式除雾器、平板式除雾器、填料除雾器、格栅除雾器中的一种或几种，能够起到良好的收水及除雾效果，降低空气饱和水外携带的雾滴，减少喷淋循环水损失。本专利技术所述的闭式冷却塔中，所述填料组件可以为斜交错填料、波纹填料、蜂窝填料中的一种或几种，优选为斜交错填料。本专利技术所述的闭式冷却塔中，所述进风格栅、收水除雾器、填料材质为不锈钢、PP、PE、PC、PVC、ABS中的一种或几种，优选耐腐蚀PVC材质。与现有技术相比，本专利技术所述闭式冷却塔的优点如下：1、本专利技术所述闭式冷却塔中，通过在塔体内设置旋转床组件，喷淋水被高速旋转填料不断切割和聚并，液体在高分散、高湍动、强混合以及界面急速更新的环境下与气体以极大的相对速度在弯曲孔道中逆向接触，与传统传质方式相比传质效率得到数量级提升，喷淋水在高速旋转料层中能够被撕裂成微米级雾滴，在床层区域雾滴与通过的空气有着极大的换热和蒸发面积，极大的提高了喷淋水和空气的传热传质效果，从而促进水和空气的热交换，实现水分充分蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭式冷却塔，所述闭式冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，收水除雾器设置于风机下方，所述喷淋管件、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】
1.一种闭式冷却塔，所述闭式冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，收水除雾器设置于风机下方，所述喷淋管件、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。


3.按照权利要求1所述的闭式冷却塔，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。


4.按照权利要求3所述的闭式冷却塔，其特征在于：所述驱动装置设置在闭式冷却塔塔体外部。


5.按照权利要求3所述的闭式冷却塔，其特征在于：所述驱动装置为变频电机。


6.按照权利要求3所述的闭式冷却塔，其特征在于：所述床层为填料结构、丝网结构或筛网结构中的任一种，优选为填料结构，进一步优选为规整填料结构。


7.按照权利要求3所述的闭式冷却塔，其特征在于：所述床层为轴向圆柱筒形结构，床层中心为圆柱形空腔。


8.按照权利要求3所述的闭式冷却塔，其特征在于：所述床层设置1层以上，由圆心径向向外依次呈“空腔-床层”环柱形交错布置。


9.按照权利要求8所述的闭式冷却塔，其特征在于：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。


10.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海波，廖昌建，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