專利名稱：節(jié)水型閉式冷卻塔及其控制方法
技術領域：
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：
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，國家對于節(jié)水項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到節(jié)水的目的，節(jié)水型冷卻塔相對于普通冷卻塔而言，年節(jié)水量可達40%-80%，同時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，風冷時可以加大冷卻面積。水冷時，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，在翅片上形成流動的水膜獲得較大的散熱面積，實現(xiàn)散熱。但是，噴淋水在整個流動過程中都是吸熱過程，沒有給予噴淋水自身的冷卻時間，噴淋水與冷空氣進行熱交換不充分，會導致噴淋水溫度累積，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，耗能較高的技術問題。本發(fā)明的另ー個目的是提供ー種利用上述節(jié)水型密閉冷卻塔進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風槽，圍繞設置在換熱器組的外側。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、鋼鋁復合翅片或銅鋁復合翅片中的ー種。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，進行散熱降溫的控制方法，包括以下步驟當環(huán)境溫度低于5°C時，節(jié)水型閉式冷卻塔采用風冷方式，通過從蜂窩狀防濺水導風槽進冷空氣，從出風ロ排出熱空氣，對換熱器組的換熱管中介質(zhì)進行散熱降溫；當環(huán)境溫度高于5°C時，通過散水槽向換熱器組的光滑管噴淋冷卻水，對換熱器組的光滑管中介質(zhì)進行散熱降溫；同時通過噴淋的冷卻水形成的低溫飽和濕空氣對換熱器組翅片管中溫度較高的待冷卻介質(zhì)進行初歩降溫。本發(fā)明的節(jié)水型密閉冷卻塔結構可以在保證風冷時散熱效率的同時，有效降低換熱器組的制造成本，不但可以利用翅片管進行風冷降溫、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。風冷時翅片管降溫為主，水冷時光滑管降溫為主，光滑管保證了噴淋水冷卻時的流速，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)的溫度動態(tài)調(diào)節(jié)熱交換強度，避免了始終全功率散熱造成電能的過度消耗。下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進ー步說明。


圖1為本發(fā)明節(jié)水型閉式冷卻塔的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本實施例的節(jié)水型閉式冷卻塔的塔體內(nèi)，設置有安裝在塔體中部的換熱器組01，在塔體底部設置有下部集水槽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通過管路連接設置在換熱器組01上方的散水槽04，在換熱器組01的外側圍繞設置有蜂窩狀防濺水導風槽05，在塔體頂部設置有排除熱空氣的風機06和出風ロ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、鋼鋁復合翅片或銅鋁復合翅片中的ー種。因風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)。蜂窩狀防濺水導風槽05由若干平行的導風槽疊加而成，作為導風通道安裝在塔體邊緣，可以替代不易維護的百葉窗。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入換熱器組的
光滑管。在實際應用中，本實施例的散水槽04位于換熱器組01的光滑管09上方，噴淋泵03啟動時冷卻水通過散水槽04均勻散布到換熱器組01得光滑管09上，自上而下流動，流匯至集水槽02。待冷卻介質(zhì)首先進入換熱器組01的翅片管08，然后進入換熱器組的光滑管09，在空冷時，冷空氣經(jīng)蜂窩狀防濺水導風槽05吹入塔體，沿換熱器組01的換熱管流動逐漸完成熱交換，由風機06將熱空氣通過出風ロ 07排出冷卻塔，通過換熱器組01與空氣的接觸傳熱達到降低管內(nèi)介質(zhì)溫度的目的。當利用噴淋泵03進行淋水時，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換熱管向塔體中心流動，經(jīng)過收水器10時，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，濕空氣流動到換熱器組01的翅片管08，因為待冷卻介質(zhì)首先進入換熱器組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時又對其內(nèi)部的待冷卻介質(zhì)進行冷卻，使得低溫飽和濕空氣變?yōu)楦邷夭伙柡蜐窨諝猓伙L機排出冷卻塔，這ー過程中濕空氣中水分的液氣形態(tài)轉(zhuǎn)化會大量吸收熱量，較大提高散熱效率。同時排出的不飽和濕空氣含水量較低，不會揮發(fā)過多的水分。利用本發(fā)明的節(jié)水型閉式冷卻塔進行散熱降溫的方法，包括如下步驟當環(huán)境溫度低于5°C時，節(jié)水型閉式冷卻塔采用風冷方式，通過從塔體邊緣的蜂窩狀防濺水導風槽05吸進冷空氣，從出風ロ 07排出熱空氣，對換熱器組01的換熱管中介質(zhì)進行散熱降溫；當環(huán)境溫度高于5°C時，通過散水槽04向換熱器組01的光滑管09噴淋冷卻水，對換熱器組01的換熱管(光滑管)中介質(zhì)進行散熱降溫；同時通過噴淋的冷卻水形成的低溫飽和濕空氣對換熱器組01的換熱管(翅片管)中介質(zhì)進行散熱降溫。以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求
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風槽(05)，圍繞設置在換熱器組(01)的外側。
4.根據(jù)權利要求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、鋼鋁復合翅片或銅鋁復合翅片中的一種。
6.根據(jù)權利要求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.權利要求1至6任一所述的節(jié)水型閉式冷卻塔，進行散熱降溫的控制方法，其特征在于包括以下步驟 當環(huán)境溫度低于5°C時，節(jié)水型閉式冷卻塔采用風冷方式，通過從蜂窩狀防濺水導風槽(05)進冷空氣，從出風口(07)排出熱空氣，對換熱器組(01)的換熱管中介質(zhì)進行散熱降溫； 當環(huán)境溫度高于5°C時，通過散水槽(04)向換熱器組(01)的光滑管(09)噴淋冷卻水，對換熱器組(01)的光滑管中介質(zhì)進行散熱降溫；同時通過噴淋的冷卻水形成的低溫飽和濕空氣對換熱器組(01)的翅片管中介質(zhì)進行散熱降溫。
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F28F27/00GK103017564SQ201210594378
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權日2012年12月31日
發(fā)明者王悅, 趙昆, 姚金海 申請人:煙臺荏原空調(diào)設備有限公司