一种自然通风冷却塔的防冻系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自然通风冷却塔的防冻系统，其要点是：包括防冻管组件和挡水板。防冻管组件的喷水管路围成一个圆周设置在自然通风冷却塔的进风口人字柱上方塔壁下缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方。喷水管路上设有若干朝向内下方的喷水口。挡水板有若干，各挡水板依次首尾相接围绕填料外周设置，将填料与塔壁隔开。各挡水板固定设置在塔壁与底支撑梁之间，挡水板与竖直方向的夹角为0度至8度，挡水板的下端在径向上位于喷水管路的内侧。

【技术实现步骤摘要】
一种自然通风冷却塔的防冻系统
本技术涉及冷却塔
，具体是一种用于自然通风冷却塔的防冻系统。
技术介绍
自然通风冷却塔是靠塔内外的空气密度差或自然风力形成的空气对流作用进行通风的冷却塔。自然通风冷却塔一般淋水装置设在冷却塔筒身内部，空气自下而上与淋水流向相反，称逆流通风。大型自然通风冷却塔多用钢筋混凝土建造，外形大多为双曲线筒型。圆形逆流式冷却塔的工作过程为例：热水自主机房通过水泵以一定的压力经过管道、横喉、曲喉、中心喉将循环水压至冷却塔的播水系统内，通过播水管上的小孔将水均匀地播洒在填料上面；干燥的低焓值的空气在风机的作用下由底部入风网进入塔内，热水流经填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高焓值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底盆内，经出水管流入主机。北方冬季比较寒冷，给循环水系统的自然通风冷却塔运行带来一定的威胁，北方的循环水系统的自然通风冷却如何在冬季运行一直是个难题。因气温过低会引起冷却塔的填料周围结冰，造成填料的工作面积减小，降低热水流经填料时的流量，影响散热效率，而且结冰会导致填料的重量增加，增加塔身结构的荷重，降低混凝土结构的使用寿命，给塔身承重造成安全隐患。另外还有可能造成管道和阀门的冻裂等。需要采取相应的防冻措施，目前大多采用在进风口人字柱外则加装挡风板，加装挡风板防冻效果较好，但冬夏季必须分别拆装一次，管理上较为麻烦，且挡风板容易在贮运过程中容易变形损坏，不好保管。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单，能有效预防结冰的用于自然通风冷却塔的防冻系统。实现本技术目的的基本技术方案是：一种自然通风冷却塔的防冻系统，其结构特点是：包括防冻管组件和挡水板。防冻管组件的喷水管路围成一个圆周设置在自然通风冷却塔的进风口人字柱上方塔壁下缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方。喷水管路上设有若干朝向内下方的喷水口。挡水板有若干，各挡水板依次首尾相接围绕填料外周设置，将填料与塔壁隔开。各挡水板固定设置在塔壁与底支撑梁之间，挡水板与竖直方向的夹角为0度至8度，挡水板的下端在径向上位于喷水管路的内侧。以上述基本技术方案为基础的技术方案是：防冻管组件有8组，每组的结构相同，均包括阀门、阀门连接管和喷水管路。8组防冻管组件的喷水管路围成一个圆周设置在自然通风冷却塔的进风口人字柱上方塔壁下缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方，每组防冻管组件的喷水管路呈八分之一的弧形。自然通风冷却塔的主水槽呈十字形分布设置，将其所在平面分成4个象限，每2组防冻管组件呈轴对称设置在同一个象限中。阀门采用不锈钢材料制成。阀门通过闸阀阀架固定设置在主水槽末端相应一侧的侧壁上。阀门的进水口与主水槽密封连通。阀门连接管的进水口一端与阀门的出水口密封连通，另一端出水口向下穿过冷却塔的填料和底支撑梁后出水口沿冷却塔的径向向外设置，与喷水管路相连通。以上述相应技术方案为基础的技术方案是：阀门采用高位门杆及人工操作手轮控制其开关。以上述相应技术方案为基础的技术方案是：喷水管路包括首端喷水管、中间喷水管和末端喷水管。中间喷水管有若干，每根中间喷水管对应的圆心角α为3度。首端喷水管、中间喷水管和末端喷水管采用承插式依次首尾相接固定连接呈弧形，相互之间通过法兰固定连接且密封连通形成喷水管路。以上述相应技术方案为基础的技术方案是：首端喷水管、中间喷水管和末端喷水管均采用纤维缠绕玻璃钢管。首端喷水管、中间喷水管和末端喷水管均通过不锈钢带固定在塔壁内侧填料下方的相应的支撑梁上。首端喷水管呈T型，首端喷水管的中部进水口与阀门连接管的下部出水口密封连通。首端喷水管的靠近阀门所连接的主水槽的一端用相应的首端闷板密封封闭，首端喷水管的远离阀门所连接的主水槽另一端通过法兰与相应一根中间喷水管固定连接，且密封连通。首端喷水管设有开口朝向内下方的若干首端喷水口。首端喷水口与竖直方向的夹角β为0度至45度，首端喷水口的断面形状为矩形，剖面为梯形。各首端喷水口之间的间距为100至300毫米。中间喷水管设有开口朝向内下方的若干中间喷水口。中间喷水口与竖直方向的夹角γ为0度至45度，中间喷水口的断面形状为矩形，剖面为梯形。各中间喷水口之间的间距与首端喷水口之间的间距相同，且相邻的中间喷水管上的中间喷水口与首端喷水管上的首端喷水口之间的距离等于首端喷水口之间的间距。末端喷水管的远离阀门所连接的主水槽一端用相应的末端闷板密封封闭。末端喷水管设有开口朝向内下方的若干末端喷水口。末端喷水口与竖直方向的夹角δ为0度至45度。末端喷水口的断面形状为矩形，剖面为梯形。各末端喷水口之间的间距与首端喷水口之间的间距相同，且相邻的末端喷水管上的末端喷水口与中间喷水管上的中间喷水口之间的距离等于首端喷水口之间的间距。本技术具有以下的有益效果：(1)本技术的自然通风冷却塔的防冻系统结构简单，不需要增加额外的能耗，利用主水槽中的热水形成热水帘，阻挡冷空气进入塔内，有效起到防止结冰挂冰的作用。通过挡水板将填料与塔壁隔开，一方面能使填料中的水落入喷水管路的内侧，防止填料周围上的水结冰，另一方面挡水板能有效阻止水流向塔壁，避免水沿塔壁下流，造成塔壁、塔壁牛腿和人字柱结冰，进一步提高使用安全性。(2)本技术的自然通风冷却塔的喷水管路布置在冷却塔外围进风口上缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方，防冻管路的喷水管采用纤维缠绕玻璃钢管，主水槽内的循环水通过阀门控制进入喷水管路，喷水管路上朝内下方开设若干的喷水口，的喷水口间隔200mm，的喷水口断面形状为矩形，剖面为梯形，使喷出的水流呈放射形态，相邻的的喷水口之间形成水流交叉，总体上形成一道热水帘，挡住冷空气进入塔内，起到防止结冰挂冰的作用，效果显著。另外在防冻管上方近塔壁处设置挡水板，杜绝塔壁沿流水，确保防冻管防冻效率。(3)本技术的自然通风冷却塔的防冻系统的喷水管路中的热水源来自冬季供水方式采用外围供水时的主水槽，按主水槽平面布置的四个象限分别供水，每条外围主水槽供应其两侧各八分之一的喷水管路的热水，能有效的保证喷水管路中喷出的水的热量，避免因管路过长而导致喷水管路末端喷出的水温大幅降低，影响使用效果。本技术测试时整个冷却塔的循环水供水量23200立方米每小时，喷水管路的直径300毫米，管壁厚度不小于6mm，全塔共分8组，每组喷水管路的流量为708立方米每小时，管内流速1.56米每秒，喷水口的流量3.31立方米每小时，喷水管路的总流量5560立方米每小时，占全塔流量的24％，阻挡冷空气的同时还起到降温冷却作用。(4)本技术的自然通风冷却塔的防冻系统的防冻管路按圆周布置，分成8段，每段的一端与阀门连接，另一端采用末端闷板，需要排污时，将阀门关闭，切断水源，打开另一端的末端闷板，可用工具疏通所有的喷水口，然后打开阀门，用循环水冲洗喷水管路内的污物，冲洗完毕，再关闭阀门，将另一端的末端闷板装好密封，延长使用寿命，保证喷水效果。附图说明图1为自然通风冷却塔的结构示意图。图2为图1中的A处的立剖面结构示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自然通风冷却塔的防冻系统，其特征在于：包括防冻管组件和挡水板；防冻管组件的喷水管路围成一个圆周设置在自然通风冷却塔的进风口人字柱上方塔壁下缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方；喷水管路上设有若干朝向内下方的喷水口；挡水板有若干，各挡水板依次首尾相接围绕填料外周设置，将填料与塔壁隔开；各挡水板固定设置在塔壁与底支撑梁之间，挡水板与竖直方向的夹角为0度至8度，挡水板的下端在径向上位于喷水管路的内侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种自然通风冷却塔的防冻系统，其特征在于：包括防冻管组件和挡水板；防冻管组件的喷水管路围成一个圆周设置在自然通风冷却塔的进风口人字柱上方塔壁下缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方；喷水管路上设有若干朝向内下方的喷水口；挡水板有若干，各挡水板依次首尾相接围绕填料外周设置，将填料与塔壁隔开；各挡水板固定设置在塔壁与底支撑梁之间，挡水板与竖直方向的夹角为0度至8度，挡水板的下端在径向上位于喷水管路的内侧。


2.根据权利要求1所述的自然通风冷却塔的防冻系统，其特征在于：防冻管组件有8组，每组的结构相同，均包括阀门、阀门连接管和喷水管路；8组防冻管组件的喷水管路围成一个圆周设置在自然通风冷却塔的进风口人字柱上方塔壁下缘内侧近塔壁牛腿和填料的底支撑梁的下方，每组防冻管组件的喷水管路呈八分之一的弧形；自然通风冷却塔的主水槽呈十字形分布设置，将其所在平面分成4个象限，每2组防冻管组件呈轴对称设置在同一个象限中；阀门采用不锈钢材料制成；阀门通过闸阀阀架固定设置在主水槽末端相应一侧的侧壁上；阀门的进水口与主水槽密封连通；阀门连接管的进水口一端与阀门的出水口密封连通，另一端出水口向下穿过冷却塔的填料和底支撑梁后出水口沿冷却塔的径向向外设置，与喷水管路相连通。


3.根据权利要求2所述的自然通风冷却塔的防冻系统，其特征在于：阀门采用高位门杆及人工操作手轮控制其开关。


4.根据权利要求2所述的自然通风冷却塔的防冻系统，其特征在于：喷水管路包括首端喷水管、中间喷水管和末端喷水管；中间喷水管有若干，每根中间喷水管对应的圆心角α为3度...

【专利技术属性】
技术研发人员：江风宁，邵奕瑄，刘龙杰，李妗斐，左海浩，周新运，
申请(专利权)人：江苏环球龙圣环境科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32