專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)機(jī)冷卻塔的設(shè)計(jì)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于提供熱交換的冷卻塔設(shè)備。更具體而言，本發(fā)明涉及ー種提供用于エ業(yè)過(guò)程的高效熱交換、且同時(shí)還可以如所希望的那樣減少冷卻塔羽流(plume)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在使用蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的發(fā)電系統(tǒng)中，水被燃燒器加熱以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)產(chǎn)生電力的蒸汽。此外，在其它エ業(yè)過(guò)程中也需要水冷卻。為了使所述過(guò)程必要的清水的量最小化，這些蒸汽必須通過(guò)放熱再轉(zhuǎn)化為水，從而所述水可以在該過(guò)程再次利用。在用于大型建筑物的空調(diào)系統(tǒng)中，建筑物內(nèi)的空氣被迫經(jīng)過(guò)包含冷卻的制冷劑氣體的盤(pán)管，從而將建筑物內(nèi)的熱量傳遞至制冷劑氣體。然后，加熱的制冷劑被排出到建筑物外面，其中，多余的熱 量必須從制冷劑中放出，從而制冷劑氣體可以再次被冷卻，冷卻過(guò)程得以持續(xù)。在上述的兩種過(guò)程和需要消散過(guò)量的熱的步驟的許多的其它過(guò)程中，已經(jīng)采用冷卻塔。在濕型冷卻塔中，水被泵送經(jīng)過(guò)包含熱蒸汽、制冷劑或其它熱液體或氣體的冷凝盤(pán)管，從而將熱量傳遞給水。然后，水被泵送至熱交換器的頂端，并噴射在由材料的薄片組成的冷卻塔介質(zhì)上或攪棒上。由于水從冷卻塔介質(zhì)向下流，常溫空氣被迫經(jīng)過(guò)熱水，通過(guò)顯熱和蒸發(fā)的傳熱方式，熱量從水傳遞至空氣。然后，空氣被排出冷卻塔并消散在周?chē)目諝庵?。冷卻塔為高效和性?xún)r(jià)比高的排出這種過(guò)量熱量的設(shè)備，而因此被廣泛地用于此用途。然而，冷卻塔的明顯的缺點(diǎn)在干在某些大氣狀況下，由熱水源蒸發(fā)到氣流(從冷卻塔中出來(lái)的)中的濕氣可以形成羽流。在冷卻塔非常大的地方(如發(fā)電廠)，所述羽流可以在冷卻塔附近引起低空平層霧(low lying fog)。所述羽流還會(huì)引起冷卻塔附近的道路結(jié)冰，其中，較低的溫度引起羽流中的濕氣結(jié)冰。因此，人們已經(jīng)努力限制或減少由冷卻塔引起的羽流。一種限制羽流的常用的方式為引入常溫空氣。例如，羽流減少的冷卻塔在下列地方使用除了常溫空氣在冷卻塔的底部被帶入，并在熱水向下噴射在填料(fill pack)吋，所述常溫空氣被迫向上經(jīng)過(guò)填料之外，所述常溫空氣通過(guò)位于熱水噴頭上方的分開(kāi)的熱傳遞通道被帶入到冷卻塔中。由熱導(dǎo)體材料(例如，鋁、鋼、銅等)制成的這些通道允許常溫空氣吸收ー些熱量，而不使?jié)駳庹舭l(fā)到空氣中。此外，在上述冷卻填料上方，富含水汽的熱空氣與干的熱空氣混合，因而減少了羽流。另ー冷卻塔目標(biāo)采用了羽流減少系統(tǒng)，其中，熱水在供給冷卻塔之前被部分地冷卻。使用用獨(dú)立的冷卻介質(zhì)(如空氣或水)運(yùn)行的獨(dú)立的熱交換器進(jìn)行上述熱水的部分冷卻。所述獨(dú)立的熱交換器降低了冷卻塔的效率，而因此僅在由冷卻塔產(chǎn)生羽流的大氣條件下使用。設(shè)計(jì)用于降低濕型冷卻塔的羽流的系統(tǒng)的另ー實(shí)例需要泵送熱水經(jīng)過(guò)干空氣冷卻部分，在該部分空氣被迫經(jīng)過(guò)與所述流連接的熱交換器散熱片。然后，已經(jīng)被部分冷卻的水在填料之上進(jìn)行噴射，所述填料設(shè)置在干空氣冷卻部分之下且所述空氣被迫通過(guò)填料以進(jìn)ー步冷卻水。接著，濕空氣被迫在塔內(nèi)向上，并與來(lái)自干冷卻過(guò)程中的熱的干空氣混合，從塔頂端排出。盡管上述系統(tǒng)提供了用于エ業(yè)過(guò)程的熱交換的同時(shí)還強(qiáng)調(diào)了羽流的減少，這些系統(tǒng)或方案通常需要構(gòu)造復(fù)雜的，并且通常是昂貴的，濕和干空氣交換機(jī)構(gòu)。這種昂貴的成本部分是由于各個(gè)熱交換機(jī)構(gòu)、濕和干的，需要使用獨(dú)立的豎直的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)以使空氣流經(jīng)它們各自的濕和干區(qū)域。例如，在這種系統(tǒng)的運(yùn)行吋，需要單個(gè)的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)以使空氣流經(jīng)過(guò)干區(qū)域和第二、需要獨(dú)立的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)以使空氣流經(jīng)過(guò)濕區(qū)域。采用獨(dú)立的濕和干風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中増加了額外的成本。此外，用于干區(qū)域的風(fēng)機(jī)設(shè)備通常以豎直位置為方向，需要塔的高度異常大，這通常是不合意的或不允許的。此外，各個(gè)單個(gè)的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)在冷卻塔系統(tǒng)的壽命期內(nèi)需要保養(yǎng)，增加了這種系統(tǒng)的運(yùn)行的成本。前述系統(tǒng)和設(shè)計(jì)的另一缺點(diǎn)為上述風(fēng)機(jī)組件為之前所提及的豎直定向。盡管豎直定向本身并不是缺點(diǎn)，其需要所述風(fēng)機(jī)具有限制的尺寸，而因此可能需要額外的風(fēng)機(jī)組件。這種豎直定向需要塔的高度較高和尺寸較大(如此前所述)，増加了所述冷卻塔的豎直方 向的尺寸，潛在地限制了所述塔可以使用的場(chǎng)所。上述描述顯示需要一種性?xún)r(jià)比高的冷卻塔，該冷卻塔以有效、經(jīng)濟(jì)的方式以所需要的那樣使羽流減少。此外，需要性?xún)r(jià)比高的冷卻塔系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用有效的羽流減少系統(tǒng)，因此是合意的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明ー個(gè)方面，提供了ー種沿著豎軸延伸的混合式冷卻塔設(shè)備，其包括第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁；熱交換器，其被設(shè)置在所述外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置與所述第一出ロ鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出ロ ；和空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述第一出ロ。在本發(fā)明的另ー個(gè)方面，提供了ー種沿著豎軸延伸的混合式冷卻塔設(shè)備，其包括第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁；熱交換器，其被設(shè)置在所述外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置與所述第一出口鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述出口 ；和空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述出口 ；第二出口，其位于所述第一出口的下方的位置；第二外罩結(jié)構(gòu)，其沿著豎軸延伸，并與所述第一外罩結(jié)構(gòu)流體相通；所述第二外罩結(jié)構(gòu)包括位于與所述第一出口鄰近的第三空氣出口 ；第四空氣入口，其位于第二出口鄰近；第ニ空氣出口 ；設(shè)置在所述第二外罩中的蒸發(fā)傳熱介質(zhì)；水分配組件，其被設(shè)置在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上方，并被構(gòu)造為在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上分配水；和收集盤(pán)，其被設(shè)置在蒸發(fā)傳熱介質(zhì)下方并收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)的水。在本發(fā)明的另一方面，提供了ー種沿著豎軸延伸的混合式冷卻塔設(shè)備，其包括夕卜罩結(jié)構(gòu)，其具有位于沿著豎軸的第一位置處的入口和位于沿著豎軸的第二位置處的出口，其中所述第二位置位于第一位置的下方，并且其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁；空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述出口 ；第二外罩結(jié)構(gòu)，所述第二外罩結(jié)構(gòu)沿著豎軸延伸且與所述第一外罩結(jié)構(gòu)流體相通；所述第二外罩結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第二外罩中的蒸發(fā)傳熱介質(zhì)；設(shè)置在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上方的水分配組件，其被構(gòu)造為在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上分配水；和收集盤(pán)，其被設(shè)置在蒸發(fā)傳熱介質(zhì)下方并收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)的水。在本發(fā)明另ー個(gè)方面，提供了使用混合式冷卻塔的冷卻流體的方法，其包括具有豎軸的冷卻塔設(shè)備，其包括第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁；熱交換器，其被設(shè)置在所述的外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置與所述第一出口鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出ロ ；和空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述第一出ロ ；使得待冷卻的エ業(yè)流體流經(jīng)熱交換器；通過(guò)空氣流發(fā)生器產(chǎn)生氣流，和使氣流流經(jīng)熱交換器，引起熱交換并通過(guò)第一出口。
已經(jīng)進(jìn)行了非常寬泛的描述，為了可以更好地理解本發(fā)明的更重要的特征和為了更好地了解本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)，后面將進(jìn)行詳細(xì)描述。當(dāng)然，下面還將描述本發(fā)明的附加的特征，其將形成所附權(quán)利要求的主題。關(guān)于此，在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少ー個(gè)實(shí)施方式之前，應(yīng)該理解到本發(fā)明并不限于應(yīng)用于具體的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用于在下面的描述中所設(shè)定的或附圖中所展示的構(gòu)造和布置。本發(fā)明能夠具有其它實(shí)施方式，并且能夠以許多方式實(shí)踐和實(shí)施。此外，應(yīng)該理解到在本文以及說(shuō)明書(shū)摘要中使用的科學(xué)和技術(shù)術(shù)語(yǔ)是用于描述的目的，而不能視為限定。這樣，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解到本公開(kāi)所依據(jù)的理念可以容易地用作設(shè)計(jì)其它的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的ー些目的的結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，重要的是所述權(quán)利要求被認(rèn)為包括這些等同替代結(jié)構(gòu)，只要它們沒(méi)有偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍即可。


圖I為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式混合式冷卻塔的部分的示意圖。圖2為本發(fā)明的另ー優(yōu)選的實(shí)施方式混合式冷卻塔的部分的示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)計(jì)的混合式冷卻塔的平面圖。圖4為本發(fā)明的另ー優(yōu)選的實(shí)施方式濕型冷卻塔的部分的示意圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了可以具有理想的效率的同時(shí)還能降低羽流的冷卻塔和方法?，F(xiàn)在，參照附圖將詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)施方式的實(shí)例，其中，在全文中相似的附圖標(biāo)記表示相似的部件。轉(zhuǎn)向圖I和2，其描述本發(fā)明的實(shí)施方式的示意圖。在該實(shí)施方式中，大體描述了冷卻塔10的部分視圖。所述冷卻塔10具有內(nèi)框架(未示出)，其支撐即將討論的各部件。所述冷卻塔10包括塔殼體12，其中，在所述殼體12內(nèi)容納濕型熱交換器部分14和空氣混合管道和部件16。所述塔殼體12還容納有冷水盤(pán)18。
還如圖I和2中所示，所述冷卻塔10包括送風(fēng)部分，通常指定為20，其被設(shè)置在塔殼體12的外面或外部。所述送風(fēng)部分20通常包括具有基座22和壁24的支撐結(jié)構(gòu)或框架組件。所述壁24、25沿著豎軸A遠(yuǎn)離基座22向上延伸至連結(jié)擋風(fēng)圈28的頂端部分26。所述擋風(fēng)圈28容納有風(fēng)機(jī)30及其部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖所示，所述風(fēng)機(jī)30位干與豎軸A正交或垂直的平面B上。在一些實(shí)施方式中，所述送風(fēng)部分20可以包括連結(jié)在擋風(fēng)圈28上的消聲設(shè)備32?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向具體的干型熱交換設(shè)備21，所述壁25包括具有上壁和下壁36的上氣流出口 34。所述上氣流出ロ 34連接到塔殼體12上，并與殼體開(kāi)ロ 40流體相通。所述出ロ34也可以包括用于控制氣流通過(guò)出ロ 34的百葉門(mén)和/或節(jié)氣閥門(mén)38。所述送風(fēng)部分20還包括與濕型熱交換部分14流體相通的下出ロ 42。所述干型熱交換設(shè)備21采用熱交換器44，空氣流經(jīng)該熱交換器44。所述熱交換器44被設(shè)置在上出ロ 34的前面，且優(yōu)選達(dá)到或超過(guò)所述上出ロ 34的長(zhǎng)度。如圖所示，所述熱交換器44與一系列的管道連接，這些管道將待冷卻的液體或氣體輸送至熱交換器44和從熱交換器44中輸出。所述管道包括入口管道46和出口管道47。 再次關(guān)注濕型熱交換器14，其包括冷卻水分配組件48和冷卻填料50。如之前所述，所述濕型熱交換器14包括冷水盤(pán)18。所述冷水盤(pán)18被設(shè)置在水分配器組件和冷卻填料50的下面。轉(zhuǎn)向圖3，描述了圖I和2的冷卻塔10的部分平面圖的示意圖，其顯示所述濕型熱交換器部分環(huán)繞塔殼體12。還顯示各自的氣流風(fēng)機(jī)30被設(shè)置在各個(gè)送風(fēng)部分20的頂端。圖3還描述了從塔殼體12向內(nèi)徑向延伸的各個(gè)空氣混合管道16。所述空氣混合管道16還可以具有不同的長(zhǎng)度從而將環(huán)境空氣供給至不同的徑向位置，確保冷卻塔10的所有部分可獲得環(huán)境空氣。此外，不同長(zhǎng)度的管道16確保環(huán)境空氣充分供給到所述冷卻塔10的邊緣附近?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1-3，在所述冷卻塔10的運(yùn)行期間，所述風(fēng)機(jī)30起到如箭頭所示迫使空氣向下的作用。如前所述，所述風(fēng)機(jī)30沿著軸B水平地設(shè)置。如果需要，該設(shè)置使得所述風(fēng)機(jī)30具有大的直徑。例如，在一些應(yīng)用中，所述風(fēng)機(jī)30可以具有超過(guò)7. I米的直徑。此外，在其它應(yīng)用中，所述風(fēng)機(jī)可以具有大約8. 5米的直徑。方向和直徑大小的范圍允許為冷卻塔10的運(yùn)行僅采用單個(gè)風(fēng)機(jī)，降低了對(duì)多個(gè)風(fēng)機(jī)組件的要求。如果百葉門(mén)/節(jié)氣閥門(mén)38被打開(kāi)，空氣將會(huì)流經(jīng)熱交換器44并通過(guò)殼體12。同時(shí)地，如箭頭所示，空氣流持續(xù)向下流經(jīng)下出口 42，并進(jìn)入濕型熱交換器部分14。相反地，如果百葉門(mén)/節(jié)氣閥門(mén)38被關(guān)閉，空氣流將不會(huì)流經(jīng)干型熱交換器44，而是如之前所述，向下流經(jīng)下出ロ 42。在需要額外的冷卻和/或在需要羽流減少的情況下，可以使用百葉門(mén)/節(jié)氣閥門(mén)38以調(diào)節(jié)氣流經(jīng)過(guò)如上所述的干型熱交換器44。同時(shí)地，當(dāng)所述風(fēng)機(jī)30使空氣流通過(guò)塔10時(shí)，水被供給至供給管道49中。在此提及的水或入口水的流體可以在示例性的エ業(yè)應(yīng)用范圍40° F至210° F內(nèi)。盡管在下面的實(shí)施例中使用了水，但是在不同的實(shí)施方式中可以與其它流體一起使用，包括處理水或其它液體，它們中的任何ー個(gè)或它們?nèi)慷荚诒疚闹斜环Q(chēng)為水。所述入口水經(jīng)過(guò)如在圖I中所述的雙向轉(zhuǎn)換閥門(mén)(two way diverter valve)或控制閥門(mén)52。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中,所述控制閥門(mén)52使所有或一些水經(jīng)過(guò)管道46，從而使其進(jìn)入干型熱交換器44。
所述干型熱交換器44可以包括一系列盤(pán)管或軟管(tube)(未示出)等。所述水流經(jīng)熱交換器44，并被作為含有環(huán)境空氣的閉環(huán)熱交換器運(yùn)行的軟管或盤(pán)管冷卻。然后，所述水通過(guò)出口管道47從熱交換器44中流出，此時(shí)其流入到濕型熱交換部分14中。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向在圖I和2中所示出的熱交換濕部分14，所述水離開(kāi)干型熱交換器44，并進(jìn)入冷卻水分配組件48中。所述水分配組件48可以具有許多形式，例如，具有噴嘴的托盤(pán)或具有連結(jié)到其上的噴嘴的管道系統(tǒng)，其中，所述水以分配的形式從分配組件中向下滴或向下噴射。當(dāng)水被噴射或分配時(shí),所述水接觸并通過(guò)傳熱介質(zhì)50。所述傳熱介質(zhì)50可以采用許多形式，例如，蒸發(fā)填料介質(zhì)，如一系列的攪棒或片狀填料。當(dāng)水與傳熱介質(zhì)50接觸時(shí)，發(fā)生熱交換。當(dāng)水從填料介質(zhì)中流出時(shí)，水被收集在冷水盤(pán)18中。在冷水盤(pán)18中的水可以通過(guò)泵或自然流動(dòng)被抽取出，并返回到處理地點(diǎn)以便于使用或排放到環(huán)境中。轉(zhuǎn)向圖4，其描述了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的濕型冷卻塔。通常表示為200的 濕型冷卻塔與結(jié)合圖1-3中所描述和討論的實(shí)施方式相似，然而，代替使用濕型和干型熱交換部分，所述冷卻塔200僅使用了濕型部分。所述冷卻塔200具有內(nèi)框架(未示出)，其支撐即將討論的各部件。所述冷卻塔200包括塔殼體202，其中，所述殼體202內(nèi)容納濕型熱交換器部分204和冷水盤(pán)206。所述冷卻塔200通常包括具有基座207和支撐壁208的支撐組件的支撐結(jié)構(gòu)。所述壁208沿著豎軸C遠(yuǎn)離基座207向上延伸至連結(jié)擋風(fēng)圈212的頂端部分210。所述擋風(fēng)圈212容納有風(fēng)機(jī)214及其部分驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖所示，所述風(fēng)機(jī)214位于與豎軸C正交或垂直的平面D上。所述濕型熱交換器進(jìn)一步包括冷卻塔分配組件216和設(shè)置在所述冷水盤(pán)206上方的冷卻填料218。在所述冷卻塔200的運(yùn)行期間，所述風(fēng)機(jī)214起到如箭頭所示迫使空氣向下的作用。如前所述，所述風(fēng)機(jī)214沿著軸D水平地設(shè)置。該設(shè)置使得所述風(fēng)機(jī)214能夠具有大的直徑。例如，在一些應(yīng)用中，所述風(fēng)機(jī)214可以具有超過(guò)7. I米的直徑。此外，在其它應(yīng)用中，所述風(fēng)機(jī)214可以具有大約8. 5米的直徑。當(dāng)風(fēng)機(jī)組件產(chǎn)生向下的氣流時(shí)，待冷卻的液體進(jìn)入冷卻水分配器組件216中。例如，所述水分配組件216可以具有如結(jié)合其它實(shí)施方式討論的許多形式，例如，具有噴嘴的托盤(pán)或具有連結(jié)到其上的噴嘴的管道系統(tǒng)。所述水以分配的形式從分配組件216中向下滴或向下噴射。當(dāng)它被噴射時(shí)，所述水接觸并流經(jīng)傳熱介質(zhì)218。所述傳熱介質(zhì)可以采用許多形式，例如，蒸發(fā)填料介質(zhì)，如一系列的攪棒或片狀填料。當(dāng)水與傳熱介質(zhì)218接觸時(shí)，發(fā)生熱交換。當(dāng)水從填料介質(zhì)中流出時(shí)，水被收集在冷水盤(pán)206中。在冷水盤(pán)207中的水可以通過(guò)泵或自然流動(dòng)被抽取出，并返回到處理地點(diǎn)以便于使用或排放到環(huán)境中。基于詳細(xì)的說(shuō)明，本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見(jiàn)，而因此，所附的權(quán)利要求旨在涵蓋所有的本發(fā)明的落入到本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的這樣的特征和優(yōu)點(diǎn)。此外，由于對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，容易作出大量的修改和變化，所以并不是將本發(fā)明限于示出和描述的具體的結(jié)構(gòu)和作，而因此，所有合適的修改和等同替代都可以被認(rèn)為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種沿著豎軸延伸的冷卻塔設(shè)備，其包括 第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁； 熱交換器，其被設(shè)置在所述外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置為與所述第一出口鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出口 ；和 空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面中，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述第一出ロ。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻塔，其進(jìn)ー步包括 第二出口，其位于所述第一出口和所述入口的下方的位置； 第二外罩結(jié)構(gòu)，其沿著豎軸延伸，并與所述第一外罩結(jié)構(gòu)流體相通；所述第二外罩結(jié)構(gòu) 包括 位于與所述第一出口鄰近的第三空氣入口； 位干與所述第二出口鄰近的第四空氣入口； 第二空氣出口； 設(shè)置在所述第二外罩中的蒸發(fā)傳熱介質(zhì)； 水分配組件，其被設(shè)置在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上方，并被構(gòu)造為在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上分配水；和 收集盤(pán)，其被設(shè)置在蒸發(fā)傳熱介質(zhì)下方并收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)的水。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻塔，其進(jìn)ー步包括百葉門(mén)，其至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出口，其中，所述百葉門(mén)在開(kāi)啟和關(guān)閉的位置運(yùn)行以控制所述流經(jīng)過(guò)所述第一出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻塔，其進(jìn)ー步包括消聲設(shè)備，其位于沿著豎軸且在所述空氣流發(fā)生器上方的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻塔，其中，所述空氣流發(fā)生器具有上至12米的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻塔，其中，所述熱交換器是閉合的盤(pán)管熱交換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻塔，其進(jìn)ー步包括百葉門(mén)，其至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出口，其中，運(yùn)行所述百葉門(mén)以控制所述流經(jīng)過(guò)所述第一出ロ。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻塔，其中，所述蒸發(fā)介質(zhì)為片狀填料。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻塔，其中，所述蒸發(fā)介質(zhì)為一系列的攪棒。
10.ー種沿著豎軸延伸的冷卻塔設(shè)備，其包括 第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁； 熱交換器，其被設(shè)置在所述外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置為與所述第一出口鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述出口 ； 空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述出口 ； 第二出口，其位于所述第一出ロ的下方的位置； 第二外罩結(jié)構(gòu)，其沿著豎軸延伸，并與所述第一外罩結(jié)構(gòu)流體相通；所述第二外罩結(jié)構(gòu)包括 位于與所述第一出口鄰近的第三空氣入口；位干與所述第二出口鄰近的第四空氣入口； 第二空氣出口； 設(shè)置在所述第二外罩中的蒸發(fā)傳熱介質(zhì)； 水分配組件，其被設(shè)置在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上方，并被構(gòu)造為在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上分配水；和 收集盤(pán)，其被設(shè)置在蒸發(fā)傳熱介質(zhì)下方并收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)的水。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻塔，其進(jìn)ー步包括百葉門(mén)，其至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出口，其中，運(yùn)行所述百葉門(mén)以控制所述流經(jīng)過(guò)所述第一出ロ。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷卻塔，其進(jìn)ー步包括消聲設(shè)備，其位于沿著豎軸的在所述空氣流發(fā)生器上方的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻塔，其中，所述空氣流發(fā)生器具有上至12米的直徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冷卻塔，其中，所述熱交換器是閉合的盤(pán)管熱交換器。
15.ー種沿著豎軸延伸的冷卻塔設(shè)備，其包括 外罩結(jié)構(gòu)，其具有位于沿著豎軸的第一位置處的入口和位于沿著豎軸的第二位置處的出口，其中所述第二位置位于第一位置的下方，并且其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁； 空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述出口； 第二外罩結(jié)構(gòu)，其沿著豎軸延伸，并與所述第一外罩結(jié)構(gòu)流體相通；所述第二外罩結(jié)構(gòu)包括 設(shè)置在所述第二外罩中的蒸發(fā)傳熱介質(zhì)； 水分配組件，其被設(shè)置在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上方，并被構(gòu)造為在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上分配水；和 收集盤(pán)，其被設(shè)置在蒸發(fā)傳熱介質(zhì)下方并收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)的水。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的冷卻塔，其中，所述空氣流發(fā)生器具有上至12米的直徑。
17.ー種使用混合式冷卻塔的冷卻流體的方法，其包括 具有豎軸的冷卻塔設(shè)備，所述冷卻塔設(shè)備包括 第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁； 熱交換器，其被設(shè)置在所述的外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置為與所述第一出ロ鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出口 ；和 空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述第一出口 ； 使得待冷卻的エ業(yè)流體通過(guò)所述熱交換器； 通過(guò)空氣流發(fā)生器產(chǎn)生氣流，和使氣流流經(jīng)所述熱交換器，引起熱交換并通過(guò)第一出□。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述塔進(jìn)一歩包括 第二出口，其位于所述第一出口和所述入口的下方的位置； 第二外罩結(jié)構(gòu)，其沿著豎軸延伸，并與所述第一外罩結(jié)構(gòu)流體相通；所述第二外罩結(jié)構(gòu)包括 位于與所述第一出口鄰近的第三空氣入口； 位干與所述第二出口鄰近的第四空氣入口； 第二空氣出口； 蒸發(fā)傳熱介質(zhì)，其被設(shè)置在所述第二外罩中； 水分配組件，其被設(shè)置在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上方，并被構(gòu)造為在所述蒸發(fā)傳熱介質(zhì)上分配水；和 收集盤(pán)，其被設(shè)置在蒸發(fā)傳熱介質(zhì)下方并收集已經(jīng)經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)的水，并且所述方法進(jìn)ー步包括如下步驟 使第二氣流經(jīng)過(guò)所述第二氣流出ロ； 使氣流經(jīng)過(guò)傳熱介質(zhì)； 在所述傳熱介質(zhì)上分配待冷卻的流體； 在排出所述第二外罩結(jié)構(gòu)之前混合所述第一氣流和所述第二氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)機(jī)冷卻塔的設(shè)計(jì)及方法，提供了一種沿著豎軸延伸的冷卻塔設(shè)備。所述冷卻塔包括第一外罩結(jié)構(gòu)，其具有入口和位于沿著豎軸的第一位置處的第一出口，其中所述外罩結(jié)構(gòu)包括基座和沿著豎軸遠(yuǎn)離所述基座延伸的相對(duì)的側(cè)壁。所述塔還包括熱交換器，其被設(shè)置在所述的外罩結(jié)構(gòu)中，其中，所述熱交換器被設(shè)置為與所述第一出口鄰近，并至少部分地延伸經(jīng)過(guò)所述第一出口。最后，所述塔還使用了空氣流發(fā)生器，其被設(shè)置在與豎軸正交的平面上，并被定向?yàn)閷⒖諝饬鞒蛩龌鶎?dǎo)向并通過(guò)所述熱交換器和所述第一出口。
文檔編號(hào)F28C1/00GK102735072SQ20121006275
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者赫爾穆特·施賴(lài)伯 申請(qǐng)人:Spx冷卻技術(shù)有限公司