專利名稱：冷卻塔的風(fēng)扇筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及裝在冷卻塔頂部的風(fēng)扇筒，更具體地涉及冷卻塔的風(fēng)扇筒，其結(jié)構(gòu)能防止從冷卻塔排出的空氣回流到冷卻塔內(nèi)，以及能夠減小風(fēng)扇運(yùn)行期間產(chǎn)生的噪音傳播。
背景技術(shù)：
眾所周知，冷卻塔裝在制冷機(jī)、熱交換器或者空調(diào)設(shè)備中，用于從熱交換中所用的高溫的冷卻水中吸收熱量，并且連續(xù)地供給低溫的冷卻水。
通常，冷卻塔的結(jié)構(gòu)是使用冷卻風(fēng)扇將外部非常干燥低溫的空氣強(qiáng)制性吸入，并使流入的空氣與冷卻水之間進(jìn)行熱交換，然后將形成的熱的和潮濕的空氣向外排出。冷卻塔的冷卻風(fēng)扇的外部具有風(fēng)扇筒，以便有效地保持從冷卻風(fēng)扇向外排出的空氣流。
考慮一個(gè)冷卻塔的代表性結(jié)構(gòu)，如圖1所示，用數(shù)字21表示的冷卻風(fēng)扇裝在用數(shù)字20表示的風(fēng)扇筒的內(nèi)部，風(fēng)扇筒中形成一個(gè)空氣排出口。利用這種結(jié)構(gòu)，外部非常干燥低溫的空氣被吸入冷卻塔一側(cè)形成的空氣流入部分，并與冷卻水進(jìn)行熱交換，然后通過上述的空氣排出口排出到外部。
具有空氣排出口的風(fēng)扇筒20形成多種形狀，按其形狀可進(jìn)行如下分類包括僅有一個(gè)裝有冷卻風(fēng)扇的直線部分的風(fēng)扇筒，除了直線部分還具有入口部分的風(fēng)扇筒，以及除了直線部分和入口部分還具有延長(zhǎng)部分的風(fēng)扇筒。
這些不同形狀的風(fēng)扇筒20分別表示在圖2A到2C中。如圖2A所示，僅有直線部分的風(fēng)扇筒20，其高度略高于裝在其中的風(fēng)扇21。另一個(gè)風(fēng)扇筒，如圖2B所示，在其直線部分的下側(cè)還形成有入口部分，入口部分的內(nèi)徑向下增大，從而減小進(jìn)入冷卻風(fēng)扇21的空氣的入口阻力。再一個(gè)風(fēng)扇筒，如圖2C所示，在其直線部分的上側(cè)還形成有延長(zhǎng)部分，延長(zhǎng)部分的內(nèi)徑向上增大，從而減小從冷卻風(fēng)扇21排出的空氣的排出阻力。
特別是，對(duì)于錯(cuò)流式冷卻塔，其主要問題是，由于位于冷卻塔側(cè)面的空氣流入部分，其位置非常靠近冷卻塔上部形成的空氣排出口，因此在冷卻塔內(nèi)熱交換之后通過空氣排出口排出的熱的和潮濕的空氣，常?；亓鞯娇諝饬魅氩糠帧Ｒ?yàn)檫@種熱的和潮濕的空氣流入冷卻塔是冷卻塔能力下降的重要原因，所以在流過冷卻塔的填料的流入空氣與從冷卻塔上部噴灑的高溫冷卻水之間的熱交換不充分，從而導(dǎo)致冷卻塔的性能下降。
另外，先前技術(shù)的風(fēng)扇筒的一個(gè)問題是冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的噪音直接傳播到周圍環(huán)境中，形成噪音污染。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮上述問題提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種冷卻塔的風(fēng)扇筒，其結(jié)構(gòu)是引導(dǎo)從其中排出的空氣沿基本豎直向上的方向流動(dòng)，從而防止空氣回流到冷卻塔中。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種冷卻塔的風(fēng)扇筒，能減弱其中的大多數(shù)噪音。
根據(jù)本發(fā)明，上述和其它目的的實(shí)現(xiàn)是通過提供一種冷卻塔的風(fēng)扇筒，風(fēng)扇筒固定在風(fēng)扇筒的上部并且在其中裝有冷卻風(fēng)扇，其包括直線部分，它具有不變的內(nèi)徑以及其中裝有冷卻風(fēng)扇；入口部分，其上端連接到直線部分的下端，并且內(nèi)徑向下增大；延長(zhǎng)部分，其下端連接到直線部分的上端，并且內(nèi)徑向上增大；以及出口部分，它連接到延長(zhǎng)部分的上端并且內(nèi)徑向上減小。
本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，在閱讀整個(gè)內(nèi)容以及附圖和權(quán)利要求后，將更容易理解本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是傳統(tǒng)冷卻塔排出的空氣流的正視圖；圖2A到2C是側(cè)視圖，分別表示傳統(tǒng)冷卻塔的不同風(fēng)扇筒，圖2A表示包括僅僅一個(gè)直線部分的風(fēng)扇筒，圖2B表示除直線部分外還有入口部分的風(fēng)扇筒，圖2C表示除直線部分和入口部分外還有延長(zhǎng)部分的風(fēng)扇筒；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的、從冷卻塔排出的空氣流的正視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的冷卻塔風(fēng)扇筒的側(cè)視圖；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的冷卻塔風(fēng)扇筒的另一實(shí)施例的側(cè)視圖。
不同附圖中使用相同參考符號(hào)表示相同或相似零件。
具體實(shí)施例方式
參看圖3到5，表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的冷卻塔的風(fēng)扇筒。根據(jù)本發(fā)明的冷卻塔風(fēng)扇筒20’安裝在冷卻塔的上部，并包括直線部分(a)、入口部分(b)、延長(zhǎng)部分(c)以及出口部分(d)。當(dāng)從一個(gè)側(cè)面觀察時(shí)可以看出，本發(fā)明的風(fēng)扇筒20’具有與中部膨脹的壺相似的形狀。
風(fēng)扇筒20’的直線部分具有固定不變的內(nèi)徑，其中裝有冷卻風(fēng)扇21。在這種情況下，冷卻風(fēng)扇21是軸流扇，安裝后其軸線對(duì)齊直線部分(a)的軸線方向，引導(dǎo)空氣從冷卻塔附近的直線部分(a)下端流向露在外部的直線部分(a)的上部。
直線部分(a)適于在冷卻風(fēng)扇21的入口部分產(chǎn)生負(fù)壓，并且這種負(fù)壓便于風(fēng)扇筒20’排出的空氣流的平穩(wěn)流動(dòng)。
在這種情況下，為了減小電力消耗，優(yōu)選的是將直線部分(a)的內(nèi)徑與冷卻風(fēng)扇21的外徑之間的縫隙減小到最低程度。
入口部分(b)形成在直線部分(a)的下端，并且其上端的內(nèi)徑與直線部分(a)的內(nèi)徑相同，但內(nèi)徑向下增大。
通過形成直線部分(a)下端的內(nèi)徑向下增大的入口部分(b)，可以減小進(jìn)入冷卻風(fēng)扇21的空氣的入口阻力。即，如果風(fēng)扇筒僅包括直線部分(a)，將導(dǎo)致進(jìn)入冷卻風(fēng)扇21的空氣的入口阻力過大。但是，當(dāng)形成入口部分(b)時(shí)，其內(nèi)徑沿空氣流動(dòng)方向減小，例如圓錐形或鐘罩形。即，其內(nèi)徑向下增大，且其內(nèi)徑向上減小，除了入口部分(b)以外，進(jìn)入冷卻風(fēng)扇21的空氣的入口阻力減小。
延伸部分(c)在其下端連接在直線部分(a)上端，并且內(nèi)徑向上增大。在直線部分(a)上部形成延伸部分(c)的優(yōu)點(diǎn)是，通過冷卻風(fēng)扇21排出的空氣的排出阻力減小。
所希望的是，延伸部分(c)的內(nèi)徑增大，從而相對(duì)于軸向具有5°到15°的傾斜角(α)，如圖5所示。特別是，當(dāng)延伸部分(c)的傾斜角(α)為7.5°時(shí)，空氣的排出阻力可減小到約80％。
一個(gè)原因是，諸如上述范圍的延伸部分(c)的傾斜角(α)限制在靜態(tài)壓力恢復(fù)理論。即，空氣的排出速度隨風(fēng)扇筒20’的面積變化而減小，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)壓力阻力轉(zhuǎn)換成靜態(tài)壓力阻力。傳統(tǒng)上，冷卻塔的總阻力可以分成靜態(tài)壓力阻力，它是由沿冷卻塔內(nèi)部流動(dòng)的空氣碰撞冷卻塔內(nèi)壁表面形成的；以及動(dòng)態(tài)壓力阻力，它是隨空氣通過冷卻風(fēng)扇21排出到外部形成的。盡管風(fēng)扇筒20’具有預(yù)定的傾斜角時(shí)仍然存在風(fēng)扇筒20’的內(nèi)壁表面形成的靜態(tài)壓力阻力，但空氣的排出速度隨著其通過形狀如上所述的風(fēng)扇筒20’時(shí)減小，導(dǎo)致排出阻力以及相應(yīng)的總阻力的減小。如果延伸部分(c)的傾斜角(α)為小，則提高靜態(tài)壓力恢復(fù)的效率，相反地風(fēng)扇筒20’的高度增大，導(dǎo)致所需電力數(shù)量增大。結(jié)果，風(fēng)扇筒20’的總效率減小。如果延伸部分(c)的傾斜角(α)的范圍超過15°到17°之間，則從風(fēng)扇筒20’排出的空氣流不沿風(fēng)扇筒20’的內(nèi)壁表面流動(dòng)，從而使風(fēng)扇筒20’不可能達(dá)到所需的效果。
因此，必須形成延伸部分(c)，使其內(nèi)壁表面限定的內(nèi)徑在上述傾斜角度范圍內(nèi)。并且，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，當(dāng)延伸部分(c)的傾斜角(α)為7.5°時(shí)，以及延伸部分(c)的內(nèi)壁表面設(shè)計(jì)成彎曲形狀時(shí)，空氣的排出阻力減小到最大值80％。
形成在延伸部分(c)上端的出口部分(d)在其下端具有與延伸部分(c)上端相同的內(nèi)徑，但內(nèi)徑向上減小。在延伸部分(c)上端形成出口部分(d)具有向上減小的內(nèi)徑，這可以對(duì)風(fēng)扇筒20’外緣部分排出的空氣流導(dǎo)向，從而向其中心流動(dòng)。
所希望的是，出口部分(d)在其上端的內(nèi)徑比在其下端的內(nèi)徑小，減小量超過0.5％。
下面解釋本發(fā)明的冷卻塔風(fēng)扇筒的運(yùn)行。
當(dāng)裝在風(fēng)扇筒20’內(nèi)部的冷卻風(fēng)扇21運(yùn)行時(shí)，其中風(fēng)扇筒20’裝在冷卻塔上部，外部非常干燥低溫的空氣進(jìn)入冷卻塔10的一側(cè)，并且在與上部噴嘴噴射的冷卻水熱交換之后，通過風(fēng)扇筒20’排到外部。
通過其下部入口部分(b)進(jìn)入風(fēng)扇筒20’的空氣順序經(jīng)過直線部分(a)和延伸部分(c)，并經(jīng)過風(fēng)扇筒20’的出口部分(d)排到外部。在這種情況下，由于出口部分(d)上端的內(nèi)徑小于延伸部分(c)的上端，從風(fēng)扇筒20’外緣區(qū)域排出的空氣流以傾斜的狀態(tài)朝風(fēng)扇筒20’中心流動(dòng)。
考慮通過風(fēng)扇筒20’的出口部分(d)排出的空氣流，如圖3和4所示，剛好在出口部分(d)前方，一部分從風(fēng)扇筒20’中心區(qū)域排出的空氣流沿完全豎直的軸線方向上升，從風(fēng)扇筒20’外緣區(qū)域排出的其余空氣流沿朝向風(fēng)扇筒20’中心軸線略微傾斜的狀態(tài)上升。離開風(fēng)扇筒20’出口部分(d)稍遠(yuǎn)一些，中心的空氣流仍然沿完全豎直的軸線方向連續(xù)上升，但外側(cè)空氣流沿離開風(fēng)扇筒20’中心軸線的方向分散。
從上面的描述可以看出，從本發(fā)明的風(fēng)扇筒20’排出的空氣流沿完全豎直的方向分散，同時(shí)形成的分散半徑大于從傳統(tǒng)風(fēng)扇筒20排出的空氣流形成的半徑。因此，與傳統(tǒng)風(fēng)扇筒導(dǎo)致排出的空氣重新循環(huán)到其內(nèi)部所不同的是，本發(fā)明的風(fēng)扇筒20’能防止排出的空氣回流到冷卻塔內(nèi)。
并且，本發(fā)明的風(fēng)扇筒20’適于防止風(fēng)扇筒20’內(nèi)的冷卻風(fēng)扇21和冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生的噪音直接傳播到風(fēng)扇筒20’的周圍環(huán)境中。即，由于風(fēng)扇筒20’的出口部分(d)的結(jié)構(gòu)使其內(nèi)徑向上減小，因此冷卻風(fēng)扇21和冷卻風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)單元產(chǎn)生的噪音被出口部分(d)反射，在出口部分(d)內(nèi)部衰減，從而抑制噪音的傳播。
從上面的描述可以清楚看出，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的冷卻塔的風(fēng)扇筒表現(xiàn)出不同的效果。
一個(gè)效果是，風(fēng)扇筒能防止從冷卻塔排出的熱和潮濕的空氣回流到冷卻塔內(nèi)，從而提高冷卻塔的冷卻效率。
另一個(gè)效果是，與傳統(tǒng)風(fēng)扇筒設(shè)計(jì)成較高的高度，用于防止從其中排出的空氣流入，本發(fā)明的風(fēng)扇筒可以取消高度的需要，使其制造和管理成本降低。
另一個(gè)效果是，本發(fā)明的風(fēng)扇筒通過防止其中產(chǎn)生的噪音直接傳播到冷卻塔周圍環(huán)境，能達(dá)到減小噪音污染的效果。
使用具體的實(shí)施例描述了冷卻塔的改進(jìn)風(fēng)扇筒，但應(yīng)該理解的是實(shí)施例是用于解釋的目的，而不是限制。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在閱讀上述內(nèi)容時(shí)，很多其它的修改、增添和替代將變得更加清楚。因此，本發(fā)明僅受到權(quán)利要求的限定。
權(quán)利要求
1.一種冷卻塔的風(fēng)扇筒，風(fēng)扇筒固定在冷卻塔的上部并在其中裝有冷卻風(fēng)扇，風(fēng)扇筒包括直線部分，其內(nèi)徑固定不變，并且在其中裝有冷卻風(fēng)扇；入口部分，其上端連接到直線部分的下端，并且其內(nèi)徑向下是增大的；延伸部分，其下端連接到直線部分的上端，并且其內(nèi)徑向上是增大的；以及出口部分，它連接到延伸部分的上端，并且其內(nèi)徑向上是減小的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冷卻塔的風(fēng)扇筒，其設(shè)計(jì)用于防止從冷卻塔排出的空氣流回其內(nèi)部。風(fēng)扇筒固定在冷卻塔的上部，并且其設(shè)計(jì)是在其中裝有冷卻風(fēng)扇。風(fēng)扇筒包括直線部分，其內(nèi)徑固定不變，并且在其中裝有冷卻風(fēng)扇；入口部分，其上端連接到直線部分的下端，并且其內(nèi)徑向下是增大的；延伸部分，其下端連接到直線部分的上端，并且其內(nèi)徑向上是增大的；以及出口部分，它連接到延伸部分的上端，并且其內(nèi)徑向上是減小的。
文檔編號(hào)F28C1/04GK1627029SQ20041000446
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月10日
發(fā)明者具齊炳 申請(qǐng)人:京仁機(jī)械株式會(huì)社