本發(fā)明涉及冷卻塔技術(shù)領(lǐng)域,具體來說是基于一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置。
背景技術(shù):
冷卻塔利用空氣與水傳熱傳質(zhì)過程,帶走工業(yè)或空調(diào)系統(tǒng)廢熱,成為空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分。熱水利用盤管與冷空氣通過熱傳遞散熱的冷卻塔稱為干式;直接將熱水噴淋在填料上,讓空氣與水滴直接接觸散熱的冷卻塔稱為濕式冷卻塔。干式冷卻塔可消除循環(huán)水的損失,但冷卻效率低,冷卻極限為空氣干球溫度;濕式冷卻塔冷卻效率高,冷卻極限為空氣濕球溫度,冷卻效果好,因此得到廣泛運用。濕式冷卻塔冷卻塔是用水作為循環(huán)冷卻劑,從一系統(tǒng)中吸收熱量排放至大氣中,以降低水溫的裝置,是利用水與空氣流動接觸后進(jìn)行熱交換產(chǎn)生蒸汽,蒸汽揮發(fā)帶走熱量達(dá)到蒸發(fā)散熱,通過風(fēng)機的抽風(fēng)作用將飽和水蒸氣引出塔外,以保證系統(tǒng)的正常運行。
目前,市場上銷售的冷卻塔大多是機械通風(fēng)上噴布水的冷卻塔,其布水方式造成填料的高度高及塔內(nèi)的結(jié)構(gòu)梁的形式復(fù)雜,造成塔內(nèi)部阻力大,傳統(tǒng)風(fēng)機的扇葉在相同直徑,功率相同的情況下,風(fēng)機風(fēng)量較小,從而影響冷卻塔降溫效果。因此,我們需要尋找一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置,通過降低原有塔內(nèi)部風(fēng)阻和增加風(fēng)機風(fēng)量,可有效地提高冷卻塔的熱力性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中相同功率的風(fēng)機扇葉做功面積小、風(fēng)量小及冷卻塔內(nèi)部阻力較大等缺陷,提供一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置來解決上述問題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置,包括塔體和設(shè)置于塔體內(nèi)部的噴頭,塔體的上部固設(shè)一個風(fēng)筒,所述的風(fēng)筒內(nèi)設(shè)有風(fēng)機,所述的噴頭的底部設(shè)有填料,其特征在于:所述的塔體內(nèi)部設(shè)置有等寬扇葉和氣體擾流裝置。
優(yōu)選的,所述的塔體內(nèi)還設(shè)置有橫梁,所述的橫梁位于噴頭的上方,所述的氣體擾流裝置安裝于橫梁上,所述的氣體擾流裝置與橫梁固連。
優(yōu)選的,所述的氣體擾流裝置包括檢修寬梁、寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器、寬梁出口導(dǎo)流器和對稱弧形均流板,所述的寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器和寬梁出口導(dǎo)流器均與檢修寬梁固連,所述的對稱弧形均流板與寬梁出口導(dǎo)流器固連。
作為優(yōu)選,所述的寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器位于檢修寬梁的底部,所述的寬梁出口導(dǎo)流器位于檢修寬梁的上方,所述的對稱弧形均流板位于寬梁出口導(dǎo)流器的上方。
優(yōu)選的,所述的等寬扇葉安裝于風(fēng)機上,所述的等寬扇葉在風(fēng)機輪轂上安裝,所述的等寬扇葉與風(fēng)機固連。
優(yōu)選的,所述的等寬扇葉是采用擠拉截成型的。
作為優(yōu)選,所述的噴頭布水方式是采用上噴噴頭,所述的上噴噴頭型號是內(nèi)旋式噴頭。
優(yōu)選的,所述的所述的氣體繞流裝置是根據(jù)塔內(nèi)橫梁的結(jié)構(gòu)尺寸及空間定制,所述的氣體擾流裝置用于減小橫梁后的渦流區(qū),保證塔內(nèi)風(fēng)量均勻分布。
本發(fā)明提供的一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置,在冷卻塔內(nèi)部采用新型擠拉截等寬扇葉來更換傳統(tǒng)風(fēng)機葉片,用以增加扇葉的做功面積;冷卻塔內(nèi)橫梁上安裝根據(jù)橫梁的尺寸空間定制的氣體繞流裝置,用以改善塔內(nèi)風(fēng)阻和風(fēng)力的平衡;冷卻塔布水系統(tǒng)采用內(nèi)旋式上噴噴頭布水方式,可增加水氣的熱交換時間,替換部分冷卻塔填料的熱交換,可有效減少填料高度降低填料風(fēng)阻。相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:1)相同直徑相同功率的風(fēng)機,可增加風(fēng)量;2)減小冷卻塔內(nèi)部風(fēng)阻;3)上噴技術(shù)可延長塔內(nèi)水氣熱交換時間,有效地降低填料高度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的氣體擾流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-風(fēng)機、2-等寬扇葉、3-氣體擾流板裝置、4-噴頭、5-風(fēng)筒、6-填料、7-橫梁、8-檢修寬梁、9-寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器、10-寬梁出口導(dǎo)流器、11-對稱弧形均流板
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明,本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
參照附圖1和圖2,一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置,包括塔體1和設(shè)置于塔體1內(nèi)部的噴頭,塔體1的上部固設(shè)一個風(fēng)筒6,所述的風(fēng)筒6內(nèi)設(shè)有風(fēng)機2,所述的噴頭的底部設(shè)有填料7,所述的塔體1內(nèi)部設(shè)置有等寬扇葉3和氣體擾流裝置4,所述的塔體1內(nèi)還設(shè)置有橫梁8,所述的橫梁8位于噴頭的上方,所述的氣體擾流裝置4安裝于橫梁8上,所述的氣體擾流裝置4與橫梁8固連,所述的寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器10位于檢修寬梁9的底部,所述的寬梁出口導(dǎo)流器12位于檢修寬梁9的上方,所述的對稱弧形均流板13位于寬梁出口導(dǎo)流器12的上方。
實施上述裝置,由高效軸流風(fēng)機1、氣體擾流裝置4和上噴噴頭5組成,在冷卻塔內(nèi)進(jìn)行安裝改造,實施時增加了冷卻塔風(fēng)量和減少塔內(nèi)風(fēng)阻,以提高冷卻塔的換熱性能,冷卻塔風(fēng)機2安裝在塔內(nèi)頂部橫梁8上,風(fēng)機2吸入端由于氣體繞流橫梁8時,在梁柱兩側(cè)會分離和在梁上部形成渦流,不僅增加了附加阻力,且會嚴(yán)重影響風(fēng)機2葉輪的作功能力,使風(fēng)量減少,噪聲增加,浪費資源,最終又嚴(yán)重影響塔的冷卻效果,必須改善橫梁8周圍流暢。為避免此現(xiàn)象的產(chǎn)生,在橫梁8上加裝擾流裝置4,能改造流暢,可使氣體分離點后移,在橫梁8上方因受尺寸空間限制,所述的氣體繞流裝置4是根據(jù)塔內(nèi)橫梁8的結(jié)構(gòu)尺寸及空間定制,保證塔內(nèi)的氣流均勻性,無繞流現(xiàn)象產(chǎn)生。
優(yōu)選的,所述的等寬扇葉3安裝于風(fēng)機上,所述的等寬扇葉3在風(fēng)機2輪轂上安裝,所述的等寬扇葉3與風(fēng)機2固連,所述的等寬扇葉3是采用擠拉截成型的,保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
需要說明的是,擠拉截等寬葉片在低負(fù)荷的工況下,擠拉截等寬葉片和平板型葉片風(fēng)機的性能相差無幾,這也說明了為什么以前風(fēng)機設(shè)計中多采用板型葉片降低成本的原因。而在高負(fù)荷工況下,板型葉片的性能急劇下降,而擠拉截等寬葉片由于良好的氣動性能,總體指標(biāo)反而大幅度提高,究其原因,良好的翼型表面速度分布使得流動匹配更加合理,從而改善了整體性能。從局部流動特性來看,擠拉截等寬葉片風(fēng)機的氣流匹配能力更強,氣動損失更小,因此,其穩(wěn)定工作范圍也較寬。而傳統(tǒng)冷卻塔的風(fēng)機,在線速度最大風(fēng)扇末端,寬度最小,利用效率低,本方案的一種新型的冷卻塔風(fēng)機2,在末端,也有很大的寬度,效率比傳統(tǒng)的高很多,可保證相同功率相同直徑的風(fēng)扇新型扇葉的做功面積大風(fēng)量大;
優(yōu)選的,所述的噴頭布水方式是采用上噴噴頭5,所述的上噴噴頭5型號是內(nèi)旋式噴頭。
上噴布水方式的技術(shù)應(yīng)用,保證了大幅度提高水和氣的交換面積并延長了交換時間,可有效減少原有塔填料的高度,減小填料對塔內(nèi)氣流的風(fēng)阻。其具體的優(yōu)點在于延長氣水熱交換時間、上噴噴頭5上部增加了2米雨區(qū),有效增加了水的比表面積、布水效率高、布水均勻、不睹塞便于維修。
換句話說,上噴技術(shù)就是對布水系統(tǒng)高度進(jìn)行了調(diào)整,增加噴灑高度,減少了單位體積內(nèi)水滴的個數(shù),同時減少了水滴的阻力,起到更好降溫效果。
本發(fā)明是這樣實施的:如附圖1和圖2所示,冷卻塔通過更換高效軸流風(fēng)機來增加冷卻風(fēng)量,通過大風(fēng)量的抽風(fēng)作用將塔外冷空氣引入塔內(nèi),在與布水管道引入的循環(huán)水通過上噴噴頭產(chǎn)生的高位雨區(qū)增加初步熱交換的時間,在回落至填料進(jìn)行二次熱交換,以提高熱交換的效率。換熱后的飽和水蒸氣在上升過程中會遇到塔內(nèi)的橫梁8,在橫梁8上加裝氣體擾流裝置4,飽和水蒸氣進(jìn)入寬梁進(jìn)口導(dǎo)流器10再穿過寬梁出口導(dǎo)流器12,最終經(jīng)過對稱弧形均流板13,加裝氣體擾流裝置4保證塔內(nèi)的氣流均勻性,無繞流現(xiàn)象產(chǎn)生,以減少系統(tǒng)在梁上產(chǎn)生渦流而增加風(fēng)的流動阻力,從而減小塔內(nèi)部風(fēng)阻,保證濕熱空氣排除塔外,這樣使冷卻塔的冷卻效果更佳,冷卻塔熱力性能得以提高。
綜上所述,本發(fā)明提供的一種可提高冷卻塔熱力性能的裝置,在冷卻塔內(nèi)部采用新型擠拉截等寬扇葉3來更換傳統(tǒng)風(fēng)機2葉片,用以增加扇葉的做功面積;冷卻塔內(nèi)橫梁8上安裝根據(jù)橫梁8的尺寸空間定制的氣體繞流裝置4,用以改善塔內(nèi)風(fēng)阻和風(fēng)力的平衡;冷卻塔布水系統(tǒng)采用內(nèi)旋式上噴噴頭5布水方式,可增加水氣的熱交換時間,替換部分冷卻塔填料7的熱交換,可有效減少填料7高度降低填料7風(fēng)阻。相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:1)相同直徑相同功率的風(fēng)機,可增加風(fēng)量;2)減小冷卻塔內(nèi)部風(fēng)阻;3)上噴技術(shù)可延長塔內(nèi)水氣熱交換時間,有效地降低填料高度。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。