一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法及裝置，該方法主要是采用循環(huán)水在塔內(nèi)循環(huán)，通過(guò)兩次換熱達(dá)到節(jié)能節(jié)水的效果；該裝置包括塔體、設(shè)置在塔體底端的集水盤、設(shè)置在塔體下端側(cè)面上的進(jìn)風(fēng)口和設(shè)置在塔體頂端的出風(fēng)口，集水盤的一側(cè)與出水管相連，出風(fēng)口內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)，其特征在于：塔體上端設(shè)有與進(jìn)水管相連的一體化收水器，一體化收水器下端設(shè)有噴淋管，噴淋管與集水盤之間設(shè)有熱交換區(qū)。本發(fā)明通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)布局以提高水塔的換熱能力，一體化收水器的設(shè)置可以有效回收并利用漂水，使水塔制冷能力提高20％以上。
【專利說(shuō)明】一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷卻水塔，具體地說(shuō)是一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]冷卻塔是一種通過(guò)外界空氣與噴淋水直接接觸，利用噴淋水的蒸發(fā)對(duì)循環(huán)水進(jìn)行散熱的裝備。通常冷卻塔分為敞開(kāi)式和封閉式兩種形式。敞開(kāi)式冷卻塔的冷卻通過(guò)顯熱和潛熱方式對(duì)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，顯熱方式是通過(guò)空氣與噴淋水直接接觸對(duì)循環(huán)水進(jìn)行冷卻，潛熱方式是通過(guò)部分噴淋水蒸發(fā)達(dá)到對(duì)循環(huán)水冷卻的目的。這種冷卻方式前期投入的比較少，有比較高的冷卻效率，但在運(yùn)行過(guò)程中，由于風(fēng)機(jī)的抽吸作用會(huì)帶走大量小液滴，即存在大量的漂水，因而需要消耗大量水資源。為解決該問(wèn)題，現(xiàn)有的做法主要是在水塔頂部安裝收水器，將小液滴進(jìn)行回收，這一做法雖然有一定效果，但是仍然會(huì)存在水資源的浪費(fèi)問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)上述提出的冷卻后存在大量漂水存在水資源浪費(fèi)的問(wèn)題，而提供一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法及裝置。本發(fā)明主要通過(guò)在塔內(nèi)合理設(shè)置一體化收水器與熱交換區(qū)，從而起到降低漂水率，提高換熱能力的作用。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0005]—種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法，其特征在于包括如下步驟:
[0006]I)循環(huán)水循環(huán)步驟:循環(huán)水從設(shè)置在塔上端的進(jìn)水管流入塔內(nèi)，經(jīng)一體化收水器進(jìn)入噴淋管噴淋后到達(dá)設(shè)置在塔中部的熱交換區(qū)或經(jīng)一體化收水器進(jìn)入熱交換區(qū)后再進(jìn)入噴淋管噴淋；
[0007]2)第一次換熱:外界冷空氣在塔頂設(shè)置的風(fēng)機(jī)的抽吸作用下由設(shè)置在塔下部的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入塔內(nèi)，到達(dá)熱交換區(qū)，噴淋水與冷空氣完成第一次換熱，冷卻后的噴淋水在重力作用下至塔底的集水盤收集；
[0008]3)第二次換熱:第一次換熱后的熱空氣中夾帶大量小液滴在風(fēng)機(jī)的抽吸下至一體化收水器，小液滴在一體化收水器內(nèi)重新聚集，一部分滴落回至熱交換區(qū)，另一部將在一體化收水器內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，與此同時(shí)，經(jīng)第一次換熱后的熱空氣對(duì)剛進(jìn)入塔內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行預(yù)冷卻，完成第二次換熱，經(jīng)第二次換熱后的高溫空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)排出塔外。
[0009]進(jìn)一步地，所述熱交換區(qū)為填料層或散熱裝置。
[0010]進(jìn)一步地，當(dāng)所述熱交換區(qū)為填料層時(shí)，所述噴淋管的進(jìn)水口與所述一體化收水器的出水管相連。
[0011]進(jìn)一步地，當(dāng)所述熱交換區(qū)為散熱裝置時(shí)，所述一體化收水器的出水管與所述散熱裝置下端的進(jìn)水口 I相連，所述散熱裝置上端的出水管I與所述噴淋管的進(jìn)水口相連。
[0012]本發(fā)明還公開(kāi)了一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，包括塔體、設(shè)置在所述塔體底端的集水盤、設(shè)置在所述塔體下端側(cè)面上的進(jìn)風(fēng)口和設(shè)置在所述塔體頂端的出風(fēng)口，所述集水盤的一側(cè)與出水管相連，所述出風(fēng)口內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)，其特征在于:所述塔體上端設(shè)有與進(jìn)水管相連的一體化收水器，所述一體化收水器下端設(shè)有噴淋管，所述噴淋管與所述集水盤之間設(shè)有熱交換區(qū)。
[0013]進(jìn)一步地，所述熱交換區(qū)為填料層或散熱裝置；所述換熱區(qū)為填料層時(shí)，所述噴淋管的進(jìn)水口與所述一體化收水器的出水管相連；所述換熱區(qū)為散熱裝置時(shí)，所述一體化收水器的出水管與所述散熱裝置下端的進(jìn)水口 I相連，所述散熱裝置上端的出水管I與所述噴淋管的進(jìn)水口相連。
[0014]進(jìn)一步地，所述一體化收水器由翅片和翅片管結(jié)合而成。
[0015]進(jìn)一步地，所述一體化收水器的翅片形式為C型、直角V型、直角W型、一次表面型、變截面型中的一種或一種以上。特殊的翅片形狀及翅片管結(jié)合可有效回收冷卻塔的漂水，同時(shí)增加換熱能力。
[0016]較現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要通過(guò)一體化收水器與熱交換區(qū)在塔內(nèi)的合理分布，設(shè)置在塔上方的一體化收水器可以在降低漂水率的同時(shí)提高冷卻塔的換熱能力，水汽在熱交換區(qū)和一體化收水器之間被充分蒸發(fā)與利用，可使水塔制冷能力提高20%以上，即使一體化收水器性能在使用過(guò)程中變差，也不會(huì)影響整個(gè)水塔的漂水率。
[0017]本發(fā)明可使冷卻水塔的漂水率為零，同時(shí)有效降低水塔蒸發(fā)量，因此在相同制冷量前提下，將會(huì)大幅有效降低冷卻塔循環(huán)水的消耗量，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，節(jié)約水資源等優(yōu)點(diǎn)。
[0018]基于上述理由本發(fā)明可在冷卻塔熱交換等領(lǐng)域廣泛推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0020]圖1是本發(fā)明的熱交換區(qū)為填料層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的熱交換區(qū)為散熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、集水盤2、進(jìn)風(fēng)口 3、填料層4、進(jìn)水管5、風(fēng)機(jī)6、一體化收水器7、噴淋管8、出水管9、散熱裝置91、進(jìn)水口 I 92、出水管I。

【具體實(shí)施方式】
[0023]一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，包括塔體、設(shè)置在所述塔體底端的集水盤1、設(shè)置在所述塔體下端側(cè)面上的進(jìn)風(fēng)口 2和設(shè)置在所述塔體頂端的出風(fēng)口，所述集水盤I的一側(cè)與出水管8相連，所述出風(fēng)口內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)5，所述塔體上端設(shè)有與進(jìn)水管4相連的一體化收水器6，所述一體化收水器6下端設(shè)有噴淋管7，所述噴淋管7與所述集水盤I之間設(shè)有熱交換區(qū)，所述熱交換區(qū)為填料層3或散熱裝置9。
[0024]如圖1所示，所述換熱區(qū)為填料層3時(shí)，所述噴淋管7的進(jìn)水口與所述一體化收水器6的出水管相連；如圖2所示，所述換熱區(qū)為散熱裝置9時(shí)，所述一體化收水器6的出水管與所述散熱裝置9下端的進(jìn)水口 I 91相連，所述散熱裝置9上端的出水管I 92與所述噴淋管7的進(jìn)水口相連。
[0025]其中，所述一體化收水器6由翅片和翅片管結(jié)合而成。所述一體化收水器6的翅片形式為C型、直角V型、直角W型、一次表面型、變截面型中的一種或一種以上。
[0026]應(yīng)用上述冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置的節(jié)能節(jié)水方法，包括如下步驟:
[0027]I)循環(huán)水循環(huán)步驟:循環(huán)水從設(shè)置在塔上端的進(jìn)水管4流入塔內(nèi)，經(jīng)一體化收水器6進(jìn)入噴淋管7噴淋后到達(dá)設(shè)置在塔中部的熱交換區(qū)或經(jīng)一體化收水器6進(jìn)入熱交換區(qū)后再進(jìn)入噴淋管7噴淋；所述熱交換區(qū)為填料層3或散熱裝置9。當(dāng)所述熱交換區(qū)為填料層3時(shí)，所述噴淋管7的進(jìn)水口與所述一體化收水器6的出水管相連。當(dāng)所述熱交換區(qū)為散熱裝置9時(shí)，所述一體化收水器6的出水管與所述散熱裝置9下端的進(jìn)水口 I 91相連，所述散熱裝置9上端的出水管I 92與所述噴淋管7的進(jìn)水口相連。
[0028]2)第一次換熱:外界冷空氣在塔頂設(shè)置的風(fēng)機(jī)5的抽吸作用下由設(shè)置在塔下部的進(jìn)風(fēng)口 2進(jìn)入塔內(nèi)，到達(dá)熱交換區(qū)，噴淋水與冷空氣完成第一次換熱，冷卻后的噴淋水在重力作用下至塔底的集水盤I收集；
[0029]3)第二次換熱:第一次換熱后的熱空氣中夾帶大量小液滴在風(fēng)機(jī)5的抽吸下至一體化收水器6，小液滴在一體化收水器6內(nèi)重新聚集，一部分滴落回至熱交換區(qū)，另一部將在一體化收水器6內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，與此同時(shí)，經(jīng)第一次換熱后的熱空氣對(duì)剛進(jìn)入塔內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行預(yù)冷卻，完成第二次換熱，經(jīng)第二次換熱后的高溫空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)5排出塔外。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]如圖1所示，一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，包括塔體、設(shè)置在所述塔體底端的集水盤1、設(shè)置在所述塔體下端側(cè)面上的進(jìn)風(fēng)口 2和設(shè)置在所述塔體頂端的出風(fēng)口，所述集水盤I的一側(cè)與出水管8相連，所述出風(fēng)口內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)5，所述塔體上端設(shè)有與進(jìn)水管4相連的一體化收水器6，所述一體化收水器6下端設(shè)有噴淋管7，所述噴淋管7與所述集水盤I之間設(shè)有填料層3，所述噴淋管7的進(jìn)水口與所述一體化收水器6的出水管相連。
[0032]本發(fā)明的循環(huán)水主要為工業(yè)循環(huán)用水，工業(yè)循環(huán)用水從進(jìn)水管4流入塔內(nèi)，先經(jīng)過(guò)一體化收水器6，由噴淋管7噴出，到達(dá)填料層3。外界冷空氣在風(fēng)機(jī)5的抽吸作用下，由進(jìn)風(fēng)口 2入塔，到達(dá)填料層3，在填料層3內(nèi)，噴淋水與冷空氣充分接觸，完成第一次熱交換。冷卻后的噴淋水在重力作用下至集水盤I收集，第一次換熱后的熱空氣中夾帶大量小液滴在風(fēng)機(jī)5的抽吸下至一體化收水器6。小液滴在一體化收水器6內(nèi)重新聚集。這些重新聚集的小滴落，一部分滴落回至填料層3，另一部分將在一體化收水器6內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，第一次換熱后熱空氣對(duì)剛剛進(jìn)入塔內(nèi)的高溫循環(huán)水進(jìn)行預(yù)先冷卻，完成第二次換熱，經(jīng)第二次換熱后的高溫空氣將經(jīng)風(fēng)機(jī)5最終排入大氣，這樣可以有效提高冷卻塔的冷卻效率以及冷卻水的利用率，可以到達(dá)零漂水。高溫冷卻水在一體化收水器6內(nèi)冷卻后溫度降低，這可有效降低在填料層3中冷卻水的蒸發(fā)量，進(jìn)而降低水的消耗量。最后，集水盤I中的冷卻水從出水管8流出冷卻塔，重新進(jìn)入工業(yè)循環(huán)。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]如圖2所示，一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，包括塔體、設(shè)置在所述塔體底端的集水盤1、設(shè)置在所述塔體下端側(cè)面上的進(jìn)風(fēng)口 2和設(shè)置在所述塔體頂端的出風(fēng)口，所述集水盤I的一側(cè)與出水管8相連，所述出風(fēng)口內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)5，所述塔體上端設(shè)有與進(jìn)水管4相連的一體化收水器6，所述一體化收水器6下端設(shè)有噴淋管7，所述噴淋管7與所述集水盤I之間設(shè)有散熱裝置9，所述一體化收水器6的出水管與所述散熱裝置9下端的進(jìn)水口I 91相連，所述散熱裝置9上端的出水管I 92與所述噴淋管7的進(jìn)水口相連。
[0035]工業(yè)循環(huán)用水從進(jìn)水管4進(jìn)入冷卻塔內(nèi)，直接進(jìn)入一體化收水器6，經(jīng)一體化收水器6換熱后進(jìn)入散熱裝置9內(nèi)部循環(huán)水通道，在散熱裝置9中散熱后進(jìn)入噴淋管7，經(jīng)噴淋管7將循環(huán)水均勻噴灑到散熱裝置9外部，在重力作用下自上向下流過(guò)散熱裝置9。外界冷空氣在風(fēng)機(jī)5的抽吸作用下，由進(jìn)風(fēng)口 2入塔，到達(dá)散熱裝置9外部，自下向上流過(guò)散熱裝置9，在散熱裝置9中，噴淋水與冷空氣充分接觸，完成熱交換。冷卻后的噴淋水在重力作用下至集水盤I收集，經(jīng)散熱裝置9換熱后的熱空氣中夾帶大量小液滴在風(fēng)機(jī)5的抽吸下至一體化收水器6。小液滴在一體化收水器6內(nèi)重新聚集。這些重新聚集的小滴落，一部分滴落回至散熱裝置9，另一部分將在一體化收水器6內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，在經(jīng)散熱裝置9后的第一次換熱后熱空氣對(duì)剛剛進(jìn)入塔內(nèi)的高溫循環(huán)水進(jìn)行預(yù)先冷卻，完成第二次換熱，經(jīng)第二次換熱后的高溫空氣將經(jīng)風(fēng)機(jī)5最終排入大氣，這樣可以有效提高冷卻塔的冷卻效率以及冷卻水的利用率，可以到達(dá)零漂水。高溫冷卻水在一體化收水器6內(nèi)以及冷卻裝置9內(nèi)冷卻后溫度降低，這可有效降低在換熱裝置9外部冷卻水的蒸發(fā)量，進(jìn)而降低水的消耗量。最后，集水盤I中的冷卻水從出水管8流出冷卻塔，重新進(jìn)入工業(yè)循環(huán)。
[0036]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法，其特征在于包括如下步驟: 1)循環(huán)水循環(huán)步驟:循環(huán)水從設(shè)置在塔上端的進(jìn)水管(4)流入塔內(nèi)，經(jīng)一體化收水器(6)進(jìn)入噴淋管(7)噴淋后到達(dá)設(shè)置在塔中部的熱交換區(qū)或經(jīng)一體化收水器(6)進(jìn)入熱交換區(qū)后再進(jìn)入噴淋管(7)噴淋； 2)第一次換熱:外界冷空氣在塔頂設(shè)置的風(fēng)機(jī)(5)的抽吸作用下由設(shè)置在塔下部的進(jìn)風(fēng)口(2)進(jìn)入塔內(nèi)，到達(dá)熱交換區(qū)，噴淋水與冷空氣完成第一次換熱，冷卻后的噴淋水在重力作用下至塔底的集水盤(I)收集； 3)第二次換熱:第一次換熱后的熱空氣中夾帶大量小液滴在風(fēng)機(jī)(5)的抽吸下至一體化收水器￠)，小液滴在一體化收水器￠)內(nèi)重新聚集，一部分滴落回至熱交換區(qū)，另一部將在一體化收水器出)內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，與此同時(shí)，經(jīng)第一次換熱后的熱空氣對(duì)剛進(jìn)入塔內(nèi)的循環(huán)水進(jìn)行預(yù)冷卻，完成第二次換熱，經(jīng)第二次換熱后的高溫空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)(5)排出塔外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法，其特征在于:所述熱交換區(qū)為填料層(3)或散熱裝置(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法,其特征在于:當(dāng)所述熱交換區(qū)為填料層(3)時(shí)，所述噴淋管(7)的進(jìn)水口與所述一體化收水器￠)的出水管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水方法,其特征在于:當(dāng)所述熱交換區(qū)為散熱裝置(9)時(shí)，所述一體化收水器￠)的出水管與所述散熱裝置(9)下端的進(jìn)水口I (91)相連，所述散熱裝置(9)上端的出水管I (92)與所述噴淋管(7)的進(jìn)水口相連。
5.一種冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，包括塔體、設(shè)置在所述塔體底端的集水盤(I)、設(shè)置在所述塔體下端側(cè)面上的進(jìn)風(fēng)口(2)和設(shè)置在所述塔體頂端的出風(fēng)口，所述集水盤(I)的一側(cè)與出水管(8)相連，所述出風(fēng)口內(nèi)安裝有風(fēng)機(jī)(5)，其特征在于:所述塔體上端設(shè)有與進(jìn)水管(4)相連的一體化收水器￠)，所述一體化收水器(6)下端設(shè)有噴淋管(7)，所述噴淋管(7)與所述集水盤(I)之間設(shè)有熱交換區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，其特征在于:所述熱交換區(qū)為填料層(3)或散熱裝置(9);所述換熱區(qū)為填料層(3)時(shí)，所述噴淋管(7)的進(jìn)水口與所述一體化收水器(6)的出水管相連；所述換熱區(qū)為散熱裝置(9)時(shí)，所述一體化收水器(6)的出水管與所述散熱裝置(9)下端的進(jìn)水口 I (91)相連，所述散熱裝置(9)上端的出水管I (92)與所述噴淋管(7)的進(jìn)水口相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，其特征在于:所述一體化收水器(6)由翅片和翅片管結(jié)合而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的冷卻水塔高效節(jié)能節(jié)水裝置，其特征在于:所述一體化收水器(6)的翅片形式為C型、直角V型、直角W型、一次表面型、變截面型中的一種或一種以上。
【文檔編號(hào)】F28F25/00GK104329960SQ201410583664
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】馬鴻斌, 紀(jì)玉龍, 李海軍, 董景明 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)