專利名稱：節(jié)水型閉式冷卻塔及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種冷卻裝置，特別是涉及ー種用于封閉循環(huán)介質(zhì)的冷卻裝置。
背景技術(shù)：
我國是世界上人均淡水資源最少的國家之一，節(jié)約用水已經(jīng)被越來越多的人重視，國家對(duì)于節(jié)水項(xiàng)目的扶持和投入力度也越來越大。冷卻塔行業(yè)是較為耗水的行業(yè)之一，推行冷卻塔的節(jié)水發(fā)展是冷卻塔發(fā)展的重要途徑，需要使冷卻塔在不影響性能的情況下盡量達(dá)到節(jié)水的目的，節(jié)水型冷卻塔相對(duì)于普通冷卻塔而言，年節(jié)水量可達(dá)40%-80%，同時(shí)成本又比濕式空冷器低，且占地面積較少，這使得節(jié)水塔具有廣闊的市場空間。在專利公開號(hào)為CN101614488A的節(jié)水型閉式冷卻塔中，包括收水器、換熱管、填 料等，其換熱器的換熱管全部采用翅片管，風(fēng)冷時(shí)可以加大冷卻面積。水冷時(shí)，通過噴淋泵將冷卻用水提升至換熱器上部，利用噴嘴向翅片管噴淋水滴，在翅片上形成流動(dòng)的水膜獲得較大的散熱面積，實(shí)現(xiàn)散熱。但是，噴淋水在整個(gè)流動(dòng)過程中都是吸熱過程，沒有給予噴淋水自身的冷卻時(shí)間，噴淋水與冷空氣進(jìn)行熱交換不充分，會(huì)導(dǎo)致噴淋水溫度累積，使噴淋水溫度過高，噴淋水經(jīng)過吸熱蒸發(fā)，鈣鎂離子濃度會(huì)越來越高，最終使換熱器表面形成水垢，水垢的形成將極大的影響冷卻塔的性能和壽命。同時(shí)換熱器全部采用翅片管制造成本偏高，大量冷卻用水噴淋循環(huán)需要功率較大的噴淋泵，電能消耗較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)水型密閉冷卻塔，解決此類冷卻塔造價(jià)高，水垢影響使用壽命，冷卻用水冷卻效率低，耗能較高的技術(shù)問題。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供ー種利用上述節(jié)水型密閉冷卻塔進(jìn)行散熱降溫的控制方法，提高冷卻效率，降低電能和水資源的消耗。本發(fā)明的節(jié)水型閉式冷卻塔，包括塔體和塔體內(nèi)的換熱器組、散水槽、收水器、百葉窗，其中所述換熱器組的換熱管由塔體邊緣向塔體中心延伸，在換熱管靠近塔體中心的三分之一部分，換熱管外壁上安裝有翅片，形成翅片管；其余三分之ニ部分的換熱管外壁為光滑表面，形成光滑管；在翅片管與光滑管的銜接處設(shè)置有與換熱管連接的豎直方向的收水器；散水槽的出水ロ位于換熱器組的光滑管上方。還包括填料，填充在光滑管的外壁之間。還包括蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽，圍繞設(shè)置在換熱器組的外側(cè)。所述換熱器組的換熱管為銅管、不銹鋼管或鋼管中的ー種。所述翅片是經(jīng)過氧化處理的鋁翅片、銅翅片、不銹鋼翅片、鋼鋁復(fù)合翅片或銅鋁復(fù)合翅片中的ー種。所述換熱器組與水平方向所成角度在0至10度之間。利用所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，進(jìn)行散熱降溫的控制方法，包括以下步驟當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)，節(jié)水型閉式冷卻塔采用風(fēng)冷方式，通過從蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽進(jìn)冷空氣，從出風(fēng)ロ排出熱空氣，對(duì)換熱器組的換熱管中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫；當(dāng)環(huán)境溫度高于5°C時(shí)，通過散水槽向換熱器組的光滑管噴淋冷卻水，對(duì)換熱器組的光滑管中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫；同時(shí)通過噴淋的冷卻水形成的低溫飽和濕空氣對(duì)換熱器組翅片管中溫度較高的待冷卻介質(zhì)進(jìn)行初歩降溫。本發(fā)明的節(jié)水型密閉冷卻塔結(jié)構(gòu)可以在保證風(fēng)冷時(shí)散熱效率的同時(shí)，有效降低換熱器組的制造成本，不但可以利用翅片管進(jìn)行風(fēng)冷降溫、水膜降溫，還可以利用光滑管水膜降溫后形成的飽和濕空氣對(duì)翅片管降溫，提高了循環(huán)水資源的利用效率，利用光滑管快速的噴淋水循環(huán)，避免了噴淋水溫度累積，過度蒸發(fā)形成水垢。風(fēng)冷時(shí)翅片管降溫為主，水冷時(shí)光滑管降溫為主，光滑管保證了噴淋水冷卻時(shí)的流速，冷卻迅速，有效避免水垢形成。填料有效增大了空氣與水分接觸的冷卻面積，本發(fā)明的散熱降溫方法，可以有效地根據(jù)待冷卻介質(zhì)的溫度動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)熱交換強(qiáng)度，避免了始終全功率散熱造成電能的過度消耗。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)ー步說明。


圖1為本發(fā)明節(jié)水型閉式冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本實(shí)施例的節(jié)水型閉式冷卻塔的塔體內(nèi)，設(shè)置有安裝在塔體中部的換熱器組01，在塔體底部設(shè)置有下部集水槽02，下部集水槽02與塔體下部的噴淋泵03管路連接，噴淋泵03通過管路連接設(shè)置在換熱器組01上方的散水槽04，在換熱器組01的外側(cè)圍繞設(shè)置有蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽05，在塔體頂部設(shè)置有排除熱空氣的風(fēng)機(jī)06和出風(fēng)ロ07。換熱器組01的換熱管由塔體邊緣向塔體中心延伸，在換熱管靠近塔體中心的三分之一部分，換熱管外壁上安裝有翅片，形成翅片管08 ;其余三分之ニ部分的換熱管外壁為光滑表面，形成光滑管09。在翅片管與光滑管的銜接處設(shè)置有與換熱管連接的豎直方向的收水器10，在光滑管09的外壁之間填充有填料11。散水槽04的出水ロ位于換熱器組01的光滑管09上方。換熱器組01的換熱管可以為銅管、不銹鋼管或鋼管中的ー種。翅片可以是經(jīng)過氧化處理的鋁翅片、銅翅片、不銹鋼翅片、鋼鋁復(fù)合翅片或銅鋁復(fù)合翅片中的ー種。因風(fēng)量的大小和冷卻塔的高度的不同，換熱器組01與水平方向所成角度在0-10度范圍之內(nèi)。蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽05由若干平行的導(dǎo)風(fēng)槽疊加而成，作為導(dǎo)風(fēng)通道安裝在塔體邊緣，可以替代不易維護(hù)的百葉窗。換熱器組中高溫待冷卻介質(zhì)先經(jīng)過換熱器組中的翅片管然后再進(jìn)入換熱器組的
光滑管。在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)施例的散水槽04位于換熱器組01的光滑管09上方，噴淋泵03啟動(dòng)時(shí)冷卻水通過散水槽04均勻散布到換熱器組01得光滑管09上，自上而下流動(dòng)，流匯至集水槽02。待冷卻介質(zhì)首先進(jìn)入換熱器組01的翅片管08，然后進(jìn)入換熱器組的光滑管09，在空冷時(shí)，冷空氣經(jīng)蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽05吹入塔體，沿?fù)Q熱器組01的換熱管流動(dòng)逐漸完成熱交換，由風(fēng)機(jī)06將熱空氣通過出風(fēng)ロ 07排出冷卻塔，通過換熱器組01與空氣的接觸傳熱達(dá)到降低管內(nèi)介質(zhì)溫度的目的。當(dāng)利用噴淋泵03進(jìn)行淋水時(shí)，冷空氣經(jīng)過換熱器組01的光滑管09，形成一定溫度的飽和或過飽和濕空氣沿?fù)Q熱管向塔體中心流動(dòng)，經(jīng)過收水器10時(shí)，濕空氣所攜帶的大水滴被收水器10阻擋，沿收水器10流向下部集水槽02，濕空氣流動(dòng)到換熱器組01的翅片管08，因?yàn)榇鋮s介質(zhì)首先進(jìn)入換熱器組01的翅片管08，因此翅片管08內(nèi)的介質(zhì)溫度要比光滑管09中的溫度高，濕空氣經(jīng)過換熱器組01的翅片管08時(shí)又對(duì)其內(nèi)部的待冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻，使得低溫飽和濕空氣變?yōu)楦邷夭伙柡蜐窨諝猓伙L(fēng)機(jī)排出冷卻塔，這ー過程中濕空氣中水分的液氣形態(tài)轉(zhuǎn)化會(huì)大量吸收熱量，較大提高散熱效率。同時(shí)排出的不飽和濕空氣含水量較低，不會(huì)揮發(fā)過多的水分。利用本發(fā)明的節(jié)水型閉式冷卻塔進(jìn)行散熱降溫的方法，包括如下步驟當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)，節(jié)水型閉式冷卻塔采用風(fēng)冷方式，通過從塔體邊緣的蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽05吸進(jìn)冷空氣，從出風(fēng)ロ 07排出熱空氣，對(duì)換熱器組01的換熱管中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫；當(dāng)環(huán)境溫度高于5°C時(shí)，通過散水槽04向換熱器組01的光滑管09噴淋冷卻水，對(duì)換熱器組01的換熱管(光滑管)中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫；同時(shí)通過噴淋的冷卻水形成的低溫飽和濕空氣對(duì)換熱器組01的換熱管(翅片管)中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)水型閉式冷卻塔，包括塔體和塔體內(nèi)的換熱器組(OI)、散水槽(04)、收水器(10)，其特征在于所述換熱器組(01)的換熱管由塔體邊緣向塔體中心延伸，在換熱管靠近塔體中心的三分之一部分，換熱管外壁上安裝有翅片，形成翅片管(08);其余三分之二部分的換熱管外壁為光滑表面，形成光滑管(09);在翅片管與光滑管的銜接處設(shè)置有與換熱管連接的豎直方向的收水器(10);散水槽(04)的出水口位于換熱器組(01)的光滑管(09)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，其特征在于還包括填料(11)，填充在光滑管(09)的外壁之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，其特征在于還包括蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽(05)，圍繞設(shè)置在換熱器組(01)的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，其特征在于所述換熱器組(01)的換熱管為銅管、不銹鋼管或鋼管中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，其特征在于所述翅片是經(jīng)過氧化處理的鋁翅片、銅翅片、不銹鋼翅片、鋼鋁復(fù)合翅片或銅鋁復(fù)合翅片中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，其特征在于所述換熱器組(01)與水平方向所成角度在0至10度之間。
7.權(quán)利要求1至6任一所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，進(jìn)行散熱降溫的控制方法，其特征在于包括以下步驟 當(dāng)環(huán)境溫度低于5°C時(shí)，節(jié)水型閉式冷卻塔采用風(fēng)冷方式，通過從蜂窩狀防濺水導(dǎo)風(fēng)槽(05)進(jìn)冷空氣，從出風(fēng)口(07)排出熱空氣，對(duì)換熱器組(01)的換熱管中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫； 當(dāng)環(huán)境溫度高于5°C時(shí)，通過散水槽(04)向換熱器組(01)的光滑管(09)噴淋冷卻水，對(duì)換熱器組(01)的光滑管中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫；同時(shí)通過噴淋的冷卻水形成的低溫飽和濕空氣對(duì)換熱器組(01)的翅片管中介質(zhì)進(jìn)行散熱降溫。
全文摘要
一種節(jié)水型閉式冷卻塔，包括塔體和塔體內(nèi)的換熱器組、散水槽、收水器，其特征在于所述換熱器組的換熱管由塔體邊緣向塔體中心延伸，在換熱管靠近塔體中心的三分之一部分，換熱管外壁上安裝有翅片，形成翅片管；其余三分之二部分的換熱管外壁為光滑表面，形成光滑管；在翅片管與光滑管的銜接處設(shè)置有與換熱管連接的豎直方向的收水器；散水槽的出水口位于換熱器組的光滑管上方。不但可以利用水膜降溫，還可以利用塔體內(nèi)形成的飽和濕空氣降溫，提高了循環(huán)水資源的利用效率。還包括一種控制方法。
文檔編號(hào)F28F27/00GK103017564SQ201210594378
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者王悅, 趙昆, 姚金海 申請(qǐng)人:煙臺(tái)荏原空調(diào)設(shè)備有限公司