熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔。其包括：含有蒸發(fā)器和冷凝器的熱泵、風(fēng)機(jī)、空氣加熱器、收水器、布水器、填料層、貯水池和冷卻塔塔體。循環(huán)熱水先進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器預(yù)冷卻，然后進(jìn)入冷卻塔噴淋冷卻。熱泵冷凝器出口與空氣加熱器相連，熱水/熱蒸汽流經(jīng)空氣加熱器加熱冷卻塔中的濕空氣后為用戶供暖或供熱水，熱用戶回水進(jìn)入熱泵冷凝器。通過(guò)本發(fā)明，使得冷卻塔入塔水溫降低，填料段冷卻負(fù)荷減小，減少了水的蒸發(fā)量，濕空氣風(fēng)量減小，風(fēng)機(jī)功率減小，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的效果。同時(shí)出塔濕空氣被空氣加熱器加熱，與露點(diǎn)溫度溫差增大，可以消除或降低塔口水霧，利于環(huán)保。在冷卻循環(huán)水的同時(shí)，可以向熱用戶供熱和提供生活熱水，能量梯級(jí)利用，節(jié)能減排。
【專利說(shuō)明】熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于降低循環(huán)水溫度的冷卻塔，具體涉及一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔。
【背景技術(shù)】
[0002]冷卻塔的作用是將攜帶余熱的循環(huán)冷卻水在塔內(nèi)噴淋，與空氣直接接觸進(jìn)行熱交換，把水的熱量傳遞給空氣并散入大氣，對(duì)循環(huán)水進(jìn)行降溫。濕式冷卻塔的工作原理為播撒在填料表面的循環(huán)水與空氣直接接觸，通過(guò)接觸傳熱和蒸發(fā)散熱，把水的熱量傳遞給空氣。濕式冷卻塔利用水的蒸發(fā)帶走熱量，具有造價(jià)低、換熱效率高、冷卻極限溫度為空氣的濕球溫度的特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電、紡織化工等行業(yè)。但是濕式冷卻塔在日常使用中水損失大，同時(shí)在冷卻塔出口處濕熱空氣會(huì)凝結(jié)成水霧，造成環(huán)境光污染及影響當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，并且寒冷冬季時(shí)下進(jìn)風(fēng)口處會(huì)發(fā)生結(jié)冰凍堵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，本發(fā)明能夠解決濕式冷卻塔水損失大、出塔口水霧多、循環(huán)水熱量浪費(fèi)等問(wèn)題，本發(fā)明結(jié)合熱泵的利用，具有較好的除霧、節(jié)水、節(jié)電和供熱效果。
[0004]本發(fā)明提供的第一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔；所述濕式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器設(shè)于所述填料層的上部，所述收水器設(shè)于所述布水器的上部，且所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；
[0005]所述冷卻塔還包括設(shè)于所述濕式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述收水器的上部；所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管與所述布水器相連通；所述貯水池與循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門；
[0006]所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
[0007]所述熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路I相連通，所述旁通管路I上設(shè)有旁通閥I，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥I，使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路；
[0008]所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路II相連通，所述旁通管路II上設(shè)有旁通閥II，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥II，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
[0009]本發(fā)明提供的第二種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括干式冷卻塔；所述干式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器設(shè)于所述填料層的上部，所述收水器設(shè)于所述布水器的上部，且所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；
[0010]所述冷卻塔還包括設(shè)于所述干式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述收水器的上部；所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管與管式換熱器的入水口相連通，所述管式換熱器的出水口與循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門；
[0011]所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
[0012]所述熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路III相連通，所述旁通管路III上設(shè)有旁通閥III，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥III，使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路；
[0013]所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路IV相連通，所述旁通管路IV上設(shè)有旁通閥IV，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥IV，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
[0014]本發(fā)明提供的第三種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔；所述濕式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器上方塔體側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗，所述塔體內(nèi)于2個(gè)所述空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)一空氣冷卻器，所述收水器設(shè)于2個(gè)所述空氣冷卻器之間；所述空氣冷卻器的出水管與所述布水器相連通，且所述布水器設(shè)于所述收水器的下部；所述填料層設(shè)于所述布水器的下部；所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；
[0015]所述冷卻塔還包括設(shè)于所述濕式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述空氣冷卻器的上部；所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管與所述空氣冷卻器的配水管相連通；所述貯水池與循環(huán)冷卻水管相連通；所述空氣冷卻器的下集水箱通過(guò)一旁通管路與所述循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門；
[0016]所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
[0017]所述熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路V相連通，所述旁通管路V上設(shè)有旁通閥V，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥V，使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路；
[0018]所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路VI相連通，所述旁通管路VI上設(shè)有旁通閥VI，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥VI，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
[0019]本發(fā)明提供的第四種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔；所述濕式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器上方塔體側(cè)壁上和所述填料層下方塔體側(cè)壁上均設(shè)有2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗，位于上部的2個(gè)所述空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第一空氣冷卻器，位于下部的2個(gè)所述空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第二空氣冷卻器，所述收水器設(shè)于2個(gè)所述第一空氣冷卻器之間；所述第一空氣冷卻器的出水管與所述布水器相連通，且所述布水器設(shè)于所述收水器的下部；所述填料層設(shè)于所述布水器的下部；所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；
[0020]所述冷卻塔還包括設(shè)于所述濕式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述第一空氣冷卻器的上部；所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管分別與所述第一空氣冷卻器和第二空氣冷卻器的配水管相連通；所述第一空氣冷卻器和所述第二空氣冷卻器的下集水箱分別通過(guò)一旁通管路與循環(huán)冷卻水管相連通；所述貯水池與循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門；
[0021]所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
[0022]所述熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路Vn相連通，所述旁通管路Vn上設(shè)有旁通閥VL通過(guò)調(diào)控所述旁通閥VL使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路；
[0023]所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路VDI相連通，所述旁通管路VDI上設(shè)有旁通閥珊，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥珊，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
[0024]本發(fā)明提供的熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，所述熱泵可為蒸氣壓縮式熱泵、吸收式熱泵或吸附式熱泵；
[0025]所述濕式冷卻塔或所述干式冷卻塔均可為逆流塔或橫流塔；
[0026]所述濕式冷卻塔或所述干式冷卻塔均可為自然通風(fēng)冷卻塔或機(jī)械通風(fēng)冷卻塔；
[0027]所述布水器可采用上噴水結(jié)構(gòu)或下噴水結(jié)構(gòu)。
[0028]本發(fā)明提供的熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，所述空氣加熱器可采用板翅翅片管式換熱器、螺旋翅片管式換熱器或套裝翅片管式換熱器，其中的翅片管可為圓管、橢圓管或多孔扁管，組成所述翅片管的翅片可為平直翅、螺紋翅、波紋翅或百葉窗式翅。
[0029]本發(fā)明通過(guò)改變冷卻塔的結(jié)構(gòu)形式，增加熱泵裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0030](I)由于設(shè)置了熱泵蒸發(fā)器對(duì)循環(huán)水進(jìn)行預(yù)冷，降低了填料段的冷卻負(fù)荷，減少了蒸發(fā)水量，可以節(jié)水。
[0031](2)塔內(nèi)濕空氣流經(jīng)空氣加熱器后溫度升高，其溫度與和露點(diǎn)溫度之差較現(xiàn)有常規(guī)冷卻塔出口小，可消除或降低塔口處的水霧，有利于環(huán)保。
[0032](3)熱泵冷凝器產(chǎn)生的熱水/熱蒸汽可以提供給熱用戶，回收了循環(huán)水的熱能。
[0033](4)由于填料段冷卻負(fù)荷減少，所需風(fēng)量和風(fēng)機(jī)功率降低，節(jié)省了電力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明第一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。[0035]圖2為本發(fā)明第二種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3為本發(fā)明第三種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖4為本發(fā)明第四種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖中各標(biāo)記如下:
[0039]I熱泵、2風(fēng)機(jī)、3空氣加熱器、4收水器、5布水器、6填料層、7貯水池、8循環(huán)熱水管、9循環(huán)冷卻水管、10供熱回水管、11供熱管、12a旁通閥I1、12b旁通閥IV、12c旁通閥V1、12d旁通閥珊、13空氣加熱器入水口閥門、14空氣加熱器出水口閥門、15a旁通閥1、15b旁通閥II1、15c旁通閥V、15d旁通閥VI1、16貯水池回水調(diào)節(jié)閥門、17循環(huán)水控制閥門、18 (第一)空氣冷卻器、19布水器旁通閥門、20管式換熱器、21第二空氣冷卻器。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0041]實(shí)施例1、
[0042]如圖1所示，為本發(fā)明提供的第一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔，該濕式冷卻塔包括塔體，在塔體內(nèi)設(shè)有填料層6、布水器5和收水器4 ;其中布水器5設(shè)于填料層6的上部，收水器4設(shè)于布水器5的上部，且填料層6、布水器5與收水器4之間均設(shè)有間距。填料層6的下部為貯水池7 ;塔體的頂部設(shè)有風(fēng)機(jī)2進(jìn)行通風(fēng)。
[0043]本熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔還包括設(shè)于濕式冷卻塔外的一熱泵I和設(shè)于塔體內(nèi)的一空氣加熱器3。該空氣加熱器3設(shè)于收水器4的上部。熱泵I的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管8相連通，蒸發(fā)器的出水管與布水器5相連通；貯水池7與循環(huán)冷卻水管9相連通；且蒸發(fā)器的出水管上設(shè)有循環(huán)水控制閥門17，循環(huán)水冷卻水管9上設(shè)有貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16。該蒸發(fā)器的出水管與循環(huán)水冷卻水管9通過(guò)旁通管路I (圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路I上設(shè)有旁通閥I 15a，通過(guò)調(diào)控旁通閥I 15a，使蒸發(fā)器的出水管、循環(huán)冷卻水管9、循環(huán)熱水管8和蒸發(fā)器形成回路。
[0044]熱泵I的冷凝器的入水管與供熱回水管10相連通，冷凝器的出水管與空氣加熱器3的入水管相連通，且該空氣加熱器3的出水管與供熱管11相連通；冷凝器的出水管上設(shè)有空氣加熱器入水口閥門13，供熱管11上設(shè)有空氣加熱器出水口閥門14。冷凝器的出水管與供熱管11通過(guò)旁通管路II (圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路II上設(shè)有旁通閥II 12a，通過(guò)調(diào)控旁通閥II 12a，使冷凝器的出水管、供熱管11、供熱回水管10和冷凝器形成回路。
[0045]本實(shí)施例熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的使用過(guò)程如下:
[0046]循環(huán)水在蒸發(fā)器內(nèi)被預(yù)冷卻，通過(guò)循環(huán)水控制閥門17進(jìn)入布水器5中，被播撒到冷卻塔熱交換填料層6上，與空氣熱交換冷卻后，落入貯水池7，流入循環(huán)冷卻水管9中。蒸發(fā)器出水管通過(guò)旁通管路I與循環(huán)冷卻水管9相連通，可以根據(jù)蒸發(fā)器出水管溫度和循環(huán)水冷卻需要，調(diào)控旁通閥I 15a、貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16和循環(huán)水控制閥門17的開(kāi)度，調(diào)節(jié)熱泵蒸發(fā)器和填料段的冷卻負(fù)荷，以最大程度地節(jié)水、除霧和節(jié)能。在塔體內(nèi)收水器上方布置的空氣加熱器3，冷凝器出水管與空氣加熱器3的入水管相連，冷凝器產(chǎn)生的熱水/熱蒸汽流經(jīng)空氣加熱器3，對(duì)冷卻塔中濕空氣進(jìn)行加熱，降低了冷卻塔出口空氣的相對(duì)濕度，減少了水霧的產(chǎn)生?？諝饧訜崞?出水管與供熱管11相連通，向熱用戶提供熱水/熱蒸汽，充分利用能量。供熱回水管10與冷凝器入口相連通，供熱回水進(jìn)入熱泵I的冷凝器，完成循環(huán)。熱泵冷凝器出水管通過(guò)旁通管路II與供熱管11相連，可以根據(jù)熱用戶的供熱需求，調(diào)節(jié)旁通閥II 12a、空氣加熱器入水口閥門13和空氣加熱器出水口閥門14的開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)供熱溫度、調(diào)節(jié)供熱量或停止供熱。經(jīng)過(guò)填料層換熱后的濕熱空氣在被空氣加熱器再次加熱后在風(fēng)機(jī)2抽吸作用下由塔口排出。
[0047]實(shí)施例2、
[0048]如圖2所示，為本發(fā)明提供的第二種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括干式冷卻塔，該干式冷卻塔包括塔體，在塔體內(nèi)設(shè)有填料層6、布水器5和收水器4 ;布水器5設(shè)于填料層6的上部，收水器4設(shè)于布水器5的上部，且填料層6、布水器5與收水器4之間均設(shè)有間距，填料層6的下部為貯水池7 ;塔體的頂部設(shè)有風(fēng)機(jī)2進(jìn)行通風(fēng)。
[0049]本熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔還包括設(shè)于干式冷卻塔外的一熱泵I和設(shè)于塔體內(nèi)的一空氣加熱器3 ;該空氣加熱器3設(shè)于收水器4的上部；
[0050]熱泵I的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管8相連通，蒸發(fā)器的出水管與管式換熱器20的入水口相連通，該管式換熱器20的出水口與循環(huán)冷卻水管9相連通，且蒸發(fā)器的出水管上設(shè)有循環(huán)水控制閥門17，循環(huán)水冷卻水管9上設(shè)有貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16。蒸發(fā)器的出水管與循環(huán)水冷卻水管9通過(guò)旁通管路IIK圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路III上設(shè)有旁通閥III 15b，通過(guò)調(diào)控旁通閥III 15b，使蒸發(fā)器的出水管、循環(huán)冷卻水管9、循環(huán)熱水管8和蒸發(fā)器形成回路。
[0051]熱泵I的冷凝器的入水管與供熱回水管10相連通，冷凝器的出水管與空氣加熱器3的入水管相連通，空氣加熱器3的出水管與供熱管11相連通，冷凝器的出水管上設(shè)有空氣加熱器入水口閥門13，供熱管11上設(shè)有空氣加熱器出水口閥門14。冷凝器的出水管與供熱管11通過(guò)旁通管路IV(圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路IV上設(shè)有旁通閥IV 12b，通過(guò)調(diào)控旁通閥IV 12b，使冷凝器的出水管、供熱管11、供熱回水管10和冷凝器形成回路。
[0052]本實(shí)施例熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的使用過(guò)程如下:
[0053]循環(huán)水在蒸發(fā)器內(nèi)被預(yù)冷卻，通過(guò)循環(huán)水控制閥門17進(jìn)入管式換熱器20中，通過(guò)管殼與空氣熱交換冷卻后，通過(guò)貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16進(jìn)入循環(huán)冷卻水管9中。蒸發(fā)器出水管通過(guò)旁通管路III與循環(huán)冷卻水管9相連通，可以根據(jù)蒸發(fā)器出水管溫度和循環(huán)水冷卻需要，調(diào)控旁通閥III 15a、貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16和循環(huán)水控制閥門17的開(kāi)度，調(diào)節(jié)熱泵蒸發(fā)器和填料段的冷卻負(fù)荷，以最大程度地節(jié)水、除霧和節(jié)能。在塔體內(nèi)收水器上方布置空氣加熱器3，冷凝器出水管與空氣加熱器3的入水管相連，冷凝器產(chǎn)生的熱水/熱蒸汽流經(jīng)空氣加熱器3，對(duì)冷卻塔中濕空氣進(jìn)行加熱，降低了冷卻塔出口空氣的相對(duì)濕度，減少了水霧的產(chǎn)生?？諝饧訜崞?出水管與供熱管11相連通，向熱用戶提供熱水/熱蒸汽，充分利用能量。供熱回水管10與冷凝器入口相連通，供熱回水進(jìn)入熱泵I的冷凝器，完成循環(huán)。熱泵冷凝器出水管通過(guò)旁通管路IV與供熱管11相連，可以根據(jù)熱用戶的供熱需求，調(diào)節(jié)旁通閥IV 12a、空氣加熱器入水口閥門13和空氣加熱器出水口閥門14的開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)供熱溫度、供熱量或停止供熱。經(jīng)過(guò)填料層換熱后的濕熱空氣在被空氣加熱器再次加熱后在風(fēng)機(jī)2抽吸作用下由塔口排出。
[0054]實(shí)施例3、
[0055]如圖3所示，為本發(fā)明提供的第三種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔，該濕式冷卻塔包括塔體，在塔體內(nèi)設(shè)有填料層6、布水器5和收水器4 ;布水器5上方塔體側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗(圖中未標(biāo))，塔體內(nèi)于2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)一空氣冷卻器18，收水器4設(shè)于2個(gè)空氣冷卻器18之間；空氣冷卻器18的出水管與布水器5相連通,且布水器5設(shè)于收水器4的下部；填料層6設(shè)于布水器5的下部；填料層6、布水器5與收水器4之間均設(shè)有間距；填料層6的下部為貯水池7 ;塔體的頂部設(shè)有風(fēng)機(jī)2進(jìn)行通風(fēng)。
[0056]本熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔還包括設(shè)于濕式冷卻塔外的一熱泵I和設(shè)于塔體內(nèi)的一空氣加熱器3 ;該空氣加熱器3設(shè)于空氣冷卻器18的上部。熱泵I的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管8相連通，蒸發(fā)器的出水管與空氣冷卻器18的配水管相連通；貯水池7與循環(huán)冷卻水管9相連通；空氣冷卻器18的下集水箱通過(guò)一旁通管路與循環(huán)冷卻水管9相連通，該旁通管路上設(shè)有布水器旁通閥門19 ;且蒸發(fā)器的出水管上設(shè)有循環(huán)水控制閥門17，循環(huán)水冷卻水管9上設(shè)有貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16。蒸發(fā)器的出水管與循環(huán)水冷卻水管9通過(guò)旁通管路V (圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路V上設(shè)有旁通閥V 15c，通過(guò)調(diào)控旁通閥
V15c,使蒸發(fā)器的出水管、循環(huán)冷卻水管9、循環(huán)熱水管8和蒸發(fā)器形成回路。
[0057]熱泵I的冷凝器的入水管與供熱回水管10相連通，冷凝器的出水管與空氣加熱器3的入水管相連通，空氣加熱器3的出水管與供熱管11相連通，冷凝器的出水管上設(shè)有空氣加熱器入水口閥門13，供熱管11上設(shè)有空氣加熱器出水口閥門14。冷凝器的出水管與供熱管11通過(guò)旁通管路VI(圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路VI上設(shè)有旁通閥VI 12c，通過(guò)調(diào)控旁通閥VI 12c，使冷凝器的出水管、供熱管11、供熱回水管10和冷凝器形成回路。
[0058]本實(shí)施例熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的使用過(guò)程如下:
[0059]被熱泵蒸發(fā)器預(yù)冷后的循環(huán)水分配到空氣冷卻器18中，被空氣冷卻器18進(jìn)風(fēng)百葉窗引入的空氣冷卻，空氣冷卻器18中的循環(huán)水與空氣呈交叉逆流換熱，經(jīng)冷卻的循環(huán)水匯流于空氣冷卻器18的下集水箱，循環(huán)水由空氣冷卻器出水管進(jìn)入布水器5。熱泵的蒸發(fā)器進(jìn)水管與循環(huán)水熱水管8連接，循環(huán)水在熱泵蒸發(fā)器被預(yù)冷卻，通過(guò)循環(huán)水控制閥門17進(jìn)入布水器5中，被播撒到冷卻塔熱交換填料層6上，與空氣熱交換冷卻后，落入貯水池7，流入循環(huán)冷卻水管9中。熱泵蒸發(fā)器出水管通過(guò)旁通管路V與循環(huán)冷卻水管9相連，可以根據(jù)蒸發(fā)器出水管溫度和循環(huán)水冷卻需要，調(diào)控旁通閥V 15c、貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16和循環(huán)水控制閥門17的開(kāi)度，調(diào)節(jié)熱泵蒸發(fā)器和填料段的冷卻負(fù)荷，以最大程度地節(jié)水、除霧和節(jié)能。熱泵冷凝器出水管與空氣加熱器3的入水管相連，冷凝器產(chǎn)生的熱水/熱蒸汽流經(jīng)空氣加熱器3，對(duì)冷卻塔中濕空氣進(jìn)行加熱，降低了冷卻塔出口空氣的相對(duì)濕度，減少了水霧的產(chǎn)生?？諝饧訜崞?出水管與供熱管11相連，向熱用戶提供熱水/熱蒸汽，充分利用能量。供熱回水管10與熱泵冷凝器入口相連，供熱回水進(jìn)入熱泵的冷凝器，完成循環(huán)。熱泵冷凝器出水管通過(guò)旁通管與供熱管11相連，可以根據(jù)熱用戶的供熱需求，調(diào)節(jié)旁通閥
VI12c、空氣加熱器入水口閥門13和空氣加熱器出水口閥門14的開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)供熱溫度、供熱量或停止供熱?？諝饫鋮s器18的下集水箱通過(guò)旁通管與循環(huán)冷卻水管9相連，根據(jù)空氣條件的不同調(diào)控布水器旁通閥門19和貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16，以最大限度的節(jié)水及預(yù)防貯水池凍結(jié)。經(jīng)過(guò)填料層換熱后的濕熱空氣在被空氣加熱器再次加熱后在風(fēng)機(jī)2抽吸作用下由塔口排出。
[0060]實(shí)施例4、
[0061]如圖4所示，為本發(fā)明提供的第四種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔，該濕式冷卻塔包括塔體，在塔體內(nèi)設(shè)有填料層6、布水器5和收水器4 ;布水器上方塔體側(cè)壁上和填料層下方塔體側(cè)壁上均設(shè)有2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗，位于上部的2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第一空氣冷卻器18，位于下部的2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第二空氣冷卻器21，收水器4設(shè)于2個(gè)第一空氣冷卻器18之間；第一空氣冷卻器18的出水管與布水器5相連通，且布水器5設(shè)于收水器4的下部；填料層6設(shè)于布水器5的下部；填料層6、布水器5與收水器4之間均設(shè)有間距；填料層6的下部為貯水池7。
[0062]本熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔還包括設(shè)于濕式冷卻塔外的一熱泵I和設(shè)于塔體內(nèi)的一空氣加熱器3 ;空氣加熱器3設(shè)于第一空氣冷卻器18的上部。
[0063]熱泵I的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管8相連通，蒸發(fā)器的出水管分別與第一空氣冷卻器18和第二空氣冷卻器21的配水管相連通；第一空氣冷卻器18和第二空氣冷卻器21的下集水箱分別通過(guò)一旁通管路與循環(huán)冷卻水管9相連通；貯水池7與循環(huán)冷卻水管9相連通；且蒸發(fā)器的出水管上設(shè)有循環(huán)水控制閥門17，循環(huán)水冷卻水管9上設(shè)有貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16。
[0064]蒸發(fā)器的出水管與循環(huán)水冷卻水管9通過(guò)旁通管路VII(圖中未標(biāo))相連通，該旁通管路Vn上設(shè)有旁通閥vn 15d，通過(guò)調(diào)控旁通閥vn 15d，使蒸發(fā)器的出水管、循環(huán)冷卻水管9、循環(huán)熱水管8和蒸發(fā)器形成回路。
[0065]熱泵I的冷凝器的入水管與供熱回水管11相連通，冷凝器的出水管與空氣加熱器3的入水管相連通，空氣加熱器3的出水管與供熱管10相連通；冷凝器的出水管上設(shè)有空氣加熱器入水口閥門13，供熱管11上設(shè)有空氣加熱器出水口閥門14。冷凝器的出水管與供熱管10通過(guò)旁通管路VDI(圖中未標(biāo))相連通，旁通管路珊上設(shè)有旁通閥VDI 12d，通過(guò)調(diào)控旁通閥VDI 12d，使冷凝器的出水管、供熱管11、供熱回水管10和冷凝器形成回路。
[0066]本實(shí)施例熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔的使用過(guò)程如下:
[0067]被熱泵蒸發(fā)器預(yù)冷后的循環(huán)水一部分分配到第一空氣冷卻器18中，被第一空氣冷卻器18進(jìn)風(fēng)百葉窗引入的空氣冷卻，第一空氣冷卻器18中的循環(huán)水與空氣呈交叉逆流換熱，經(jīng)冷卻的循環(huán)水匯流于第一空氣冷卻器18的下集水箱，循環(huán)水由第一空氣冷卻器出水管進(jìn)入布水器5 ;循環(huán)水另一部分分配到第二空氣冷卻器21中，被第二空氣冷卻器21進(jìn)風(fēng)百葉窗引入的空氣冷卻，第二空氣冷卻器21中的循環(huán)水與空氣呈交叉逆流換熱，經(jīng)冷卻的循環(huán)水匯流于第二空氣冷卻器21的下集水箱，循環(huán)水由第二空氣冷卻器出水管進(jìn)入循環(huán)冷卻水管9中。熱泵I的蒸發(fā)器進(jìn)水管與循環(huán)水熱水管8連接，循環(huán)水在熱泵蒸發(fā)器被預(yù)冷卻，通過(guò)循環(huán)水控制閥門17進(jìn)入布水器5中，被播撒到冷卻塔熱交換填料層6上，與空氣熱交換冷卻后，落入貯水池7，流入循環(huán)冷卻水管9中。熱泵蒸發(fā)器出水管通過(guò)旁通管路VII與循環(huán)冷卻水管9相連，可以根據(jù)蒸發(fā)器出水管溫度和循環(huán)水冷卻需要，調(diào)控旁通閥W 15d、貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16和循環(huán)水控制閥門17的開(kāi)度，調(diào)節(jié)熱泵蒸發(fā)器和填料段的冷卻負(fù)荷，以最大程度地節(jié)水、除霧和節(jié)能。熱泵冷凝器出水管與空氣加熱器3的入水管相連，冷凝器產(chǎn)生的熱水/熱蒸汽流經(jīng)空氣加熱器3，對(duì)冷卻塔中濕空氣進(jìn)行加熱，降低了冷卻塔出口空氣的相對(duì)濕度，減少了水霧的產(chǎn)生?？諝饧訜崞?出水管與供熱管11相連，向熱用戶提供熱水/熱蒸汽，充分利用能量。供熱回水管10與熱泵冷凝器入口相連，供熱回水進(jìn)入熱泵的冷凝器，完成循環(huán)。熱泵冷凝器出水管通過(guò)旁通管與供熱管11相連，可以根據(jù)熱用戶的供熱需求，調(diào)節(jié)旁通閥VDI 12d、空氣加熱器入水口閥門13和空氣加熱器出水口閥門14的開(kāi)度，來(lái)調(diào)節(jié)供熱溫度、供熱量或停止供熱。空氣冷卻器18的下集水箱通過(guò)旁通管與循環(huán)冷卻水管9相連，根據(jù)空氣條件的不同調(diào)控布水器旁通閥門19和貯水池回水調(diào)節(jié)閥門16，以最大限度的節(jié)水及預(yù)防貯水池凍結(jié)。經(jīng)過(guò)填料層換熱后的濕熱空氣在被空氣加熱器再次加熱后在自然通風(fēng)抽力作用下由塔口排出。
[0068]本發(fā)明提供的熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，熱泵具體可為蒸氣壓縮式熱泵、吸收式熱泵或吸附式熱泵等；干式冷卻塔或述濕式冷卻塔均可為自然通風(fēng)冷卻塔或機(jī)械通風(fēng)冷卻塔；布水器可采用上噴水結(jié)構(gòu)或下噴水結(jié)構(gòu)。
[0069]本發(fā)明提供的熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔中，空氣加熱器具體可采用板翅翅片管式換熱器、螺旋翅片管式換熱器或套裝翅片管式換熱器，其中的翅片管可為圓管、橢圓管或多孔扁管，組成所述翅片管的翅片可為平直翅、螺紋翅、波紋翅或百葉窗式翅。
【權(quán)利要求】
1.一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔；所述濕式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器設(shè)于所述填料層的上部，所述收水器設(shè)于所述布水器的上部，且所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；其特征在于: 所述冷卻塔還包括設(shè)于所述濕式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述收水器的上部；所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管與所述布水器相連通；所述貯水池與循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門； 所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于:所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路I相連通，所述旁通管路I上設(shè)有旁通閥I，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥I，使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路； 所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路II相連通，所述旁通管路II上設(shè)有旁通閥II，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥II，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
3.一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括干式冷卻塔；所述干式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器設(shè)于所述填料層的上部，所述收水器設(shè)于所述布水器的上部，且所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；其特征在于: 所述冷卻塔還包括設(shè)于所述干式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述收水器的上部； 所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管與管式換熱器的入水口相連通，所述管式換熱器的出水口與循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門； 所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷卻塔，其特征在于:所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路III相連通，所述旁通管路III上設(shè)有旁通閥III，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥III，使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路； 所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路IV相連通，所述旁通管路IV上設(shè)有旁通閥IV，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥IV，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
5.一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔；所述濕式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器上方塔體側(cè)壁上對(duì)稱設(shè)置有2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗，所述塔體內(nèi)于2個(gè)所述空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)一空氣冷卻器，所述收水器設(shè)于2個(gè)所述空氣冷卻器之間；所述空氣冷卻器的出水管與所述布水器相連通，且所述布水器設(shè)于所述收水器的下部；所述填料層設(shè)于所述布水器的下部；所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；其特征在于: 所述冷卻塔還包括設(shè)于所述濕式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述空氣冷卻器的上部； 所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管與所述空氣冷卻器的配水管相連通；所述貯水池與循環(huán)冷卻水管相連通；所述空氣冷卻器的下集水箱通過(guò)一旁通管路與所述循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門； 所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻塔，其特征在于:所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路V相連通，所述旁通管路V上設(shè)有旁通閥V，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥V，使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路； 所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路VI相連通，所述旁通管路VI上設(shè)有旁通閥VI，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥VI，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
7.一種熱泵供熱除霧節(jié)水型冷卻塔，它包括濕式冷卻塔；所述濕式冷卻塔包括塔體，所述塔體內(nèi)設(shè)有填料層、布水器和收水器；所述布水器上方塔體側(cè)壁上和所述填料層下方塔體側(cè)壁上均設(shè)有2個(gè)空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗，位于上部的2個(gè)所述空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第一空氣冷卻器，位于下部的2個(gè)所述空氣冷卻器進(jìn)風(fēng)口百葉窗的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有第二空氣冷卻 器，所述收水器設(shè)于2個(gè)所述第一空氣冷卻器之間；所述第一空氣冷卻器的出水管與所述布水器相連通，且所述布水器設(shè)于所述收水器的下部；所述填料層設(shè)于所述布水器的下部；所述填料層、所述布水器與所述收水器之間均設(shè)有間距；所述填料層的下部為貯水池；其特征在于: 所述冷卻塔還包括設(shè)于所述濕式冷卻塔外的一熱泵和設(shè)于所述塔體內(nèi)的一空氣加熱器；所述空氣加熱器設(shè)于所述第一空氣冷卻器的上部；所述熱泵的蒸發(fā)器的入水管與循環(huán)熱水管相連通，所述蒸發(fā)器的出水管分別與所述第一空氣冷卻器和第二空氣冷卻器的配水管相連通；所述第一空氣冷卻器和所述第二空氣冷卻器的下集水箱分別通過(guò)一旁通管路與循環(huán)冷卻水管相連通；所述貯水池與循環(huán)冷卻水管相連通；所述蒸發(fā)器的出水管和所述循環(huán)水冷卻水管上均設(shè)有閥門； 所述熱泵的冷凝器的入水管與供熱回水管相連通，所述冷凝器的出水管與所述空氣加熱器的入水管相連通，所述空氣加熱器的出水管與供熱管相連通；所述冷凝器的出水管和所述供熱管上均設(shè)有閥門。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻塔，其特征在于:所述蒸發(fā)器的出水管與所述循環(huán)水冷卻水管通過(guò)旁通管路VII相連通，所述旁通管路VII上設(shè)有旁通閥VL通過(guò)調(diào)控所述旁通閥VL使所述蒸發(fā)器的出水管、所述循環(huán)冷卻水管、所述循環(huán)熱水管和所述蒸發(fā)器形成回路； 所述冷凝器的出水管與所述供熱管通過(guò)旁通管路珊相連通，所述旁通管路珊上設(shè)有旁通閥珊，通過(guò)調(diào)控所述旁通閥珊，使所述冷凝器的出水管、所述供熱管、所述供熱回水管和所述冷凝器形成回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的冷卻塔，其特征在于:所述熱泵是但不限于蒸氣壓縮式熱泵、吸收式熱泵或吸附式熱泵； 所述干式冷卻塔或所述濕式冷卻塔是但不限于逆流塔或橫流塔； 所述干式冷卻塔或所述濕式冷卻塔是但不限于自然通風(fēng)冷卻塔或機(jī)械通風(fēng)冷卻塔； 所述布水器采用上噴水結(jié)構(gòu)或下噴水結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的冷卻塔，其特征在于:所述空氣加熱器是但不限于板翅翅片管式換熱器、螺旋翅片管式換熱器或套裝翅片管式換熱器，其中的翅片管是但不限于圓管、橢圓管或多孔扁管，組成所述翅片管的翅片是但不限于平直翅、螺紋翅、波紋翅或百葉窗式翅。`
【文檔編號(hào)】F28C1/08GK103712477SQ201310699608
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】吳曉敏, 宋陽(yáng) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)