本發(fā)明涉及冷卻設(shè)備領(lǐng)域,特別涉及一種高效冷卻塔。
背景技術(shù):
冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發(fā)作用來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的廢熱的一種設(shè)備。
冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)中存在一定的富余能量,如水能,但這些水能往往都是白白地流失掉的,人們對其沒有較好地利用,久而久之造成能源的浪費(fèi),這樣就降低了冷卻塔的實(shí)用性;不僅如此,在冷卻塔對空氣進(jìn)行冷卻的過程中,往往會因?yàn)閷τ诳諝獾臄_動不夠,從而降低了空氣與循環(huán)水的熱交換的時間,從而降低了冷卻塔冷卻的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高效冷卻塔。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高效冷卻塔,包括塔身、支架和風(fēng)扇室,所述塔身還包括頂部擾動機(jī)構(gòu)和底部擾動機(jī)構(gòu),所述風(fēng)扇室內(nèi)設(shè)有第一風(fēng)扇和第一電機(jī),所述第一電機(jī)與第一風(fēng)扇傳動連接,所述頂部擾動機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一風(fēng)扇的下方,所述塔身的底部設(shè)有集水箱,所述集水箱的一側(cè)設(shè)有出水管,所述出水管水平設(shè)置且出水管與集水箱連通,所述出水管的上方設(shè)有連接管,所述連接管與出水管連通,所述連接管的上方設(shè)有支管,所述支管的一端與連接管連通,所述支管的另一端經(jīng)塔身的側(cè)壁伸入塔身內(nèi),所述底部擾動機(jī)構(gòu)設(shè)置在出水管、連接管和支管相連通的空間內(nèi);
所述頂部擾動機(jī)構(gòu)包括擾動軸、擾動桿和螺旋葉片,所述擾動軸豎向設(shè)置在風(fēng)扇的中心處,所述擾動桿水平設(shè)置在擾動軸的一側(cè),所述擾動桿有若干個,各擾動桿沿著擾動軸的側(cè)面軸向均勻設(shè)置,所述螺旋葉片設(shè)置在擾動軸上,所述螺旋葉片沿著擾動軸的側(cè)面軸向延伸;
所述底部擾動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動組件和旋轉(zhuǎn)組件,所述驅(qū)動組件與旋轉(zhuǎn)組件傳動連接;
所述驅(qū)動組件包括支桿、連桿、轉(zhuǎn)輪、轉(zhuǎn)葉、驅(qū)動軸、第一圓柱齒輪、第二圓柱齒輪和轉(zhuǎn)軸,所述支桿設(shè)置在出水管的內(nèi)壁上,所述連桿水平設(shè)置,所述連桿的一端通過支桿與出水管的內(nèi)壁連接,所述轉(zhuǎn)輪套設(shè)在連桿的另一端,所述轉(zhuǎn)輪沿著連桿自轉(zhuǎn),所述轉(zhuǎn)葉設(shè)置在轉(zhuǎn)輪上,所述轉(zhuǎn)葉有若干個,各轉(zhuǎn)葉沿著轉(zhuǎn)輪的外圈周向均勻設(shè)置,所述驅(qū)動軸水平設(shè)置在轉(zhuǎn)輪的一側(cè),所述驅(qū)動軸與轉(zhuǎn)輪同軸設(shè)置,所述第一圓柱齒輪套設(shè)在驅(qū)動軸上,所述轉(zhuǎn)軸水平設(shè)置在連接管的內(nèi)壁上,所述第二圓柱齒輪套設(shè)在轉(zhuǎn)軸上,所述第二圓柱齒輪沿著轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn),所述第一圓柱齒輪與第二圓柱齒輪嚙合;
所述旋轉(zhuǎn)組件包括第一轉(zhuǎn)動軸、第三圓柱齒輪、第一錐齒輪、第二轉(zhuǎn)動軸、第二錐齒輪和槳葉,所述第一轉(zhuǎn)動軸水平設(shè)置,所述支管內(nèi)設(shè)有第一軸承,所述第一轉(zhuǎn)動軸的一端通過第一軸承與支管的內(nèi)壁連接,所述第一轉(zhuǎn)動軸的另一端位于塔身內(nèi),所述第三圓柱齒輪套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動軸上,所述第三圓柱齒輪與第二圓柱齒輪嚙合,所述第一錐齒輪套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動軸的位于塔身內(nèi)的一端,所述第二轉(zhuǎn)動軸豎向設(shè)置,所述支管內(nèi)設(shè)有第二軸承,所述第二轉(zhuǎn)動軸的底端通過第二軸承與支管的內(nèi)壁連接,所述第二轉(zhuǎn)動軸的頂端經(jīng)支管的管壁伸出支管外,所述第二錐齒輪套設(shè)在第二轉(zhuǎn)動軸上,所述第一錐齒輪與第二錐齒輪嚙合,所述槳葉設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動軸的頂端,所述槳葉與第二轉(zhuǎn)動軸傳動連接。
作為優(yōu)選,為了提高第一轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性,所述支管內(nèi)設(shè)有限位機(jī)構(gòu),所述限位機(jī)構(gòu)包括兩個限位組件,兩個限位組件關(guān)于第一轉(zhuǎn)動軸對稱設(shè)置,所述限位組件包括支撐桿和限位環(huán),所述限位環(huán)為半圓環(huán)形,所述支撐桿豎向設(shè)置在支管和限位環(huán)之間,所述支撐桿的一端與支管的內(nèi)壁連接,所述支撐桿的另一端與限位環(huán)的外圈連接,所述限位環(huán)的內(nèi)圈與第一轉(zhuǎn)動軸抵靠。
作為優(yōu)選,為了進(jìn)一步提高第一轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性,所述限位環(huán)的內(nèi)徑與第一轉(zhuǎn)動軸的直徑相等。
作為優(yōu)選,為了減小限位環(huán)對第一轉(zhuǎn)動軸的摩擦力,所述限位環(huán)的內(nèi)圈上設(shè)有特氟隆涂層。
作為優(yōu)選,為了增強(qiáng)擾動效果,所述擾動桿上設(shè)有擾動加強(qiáng)機(jī)構(gòu),所述擾動加強(qiáng)機(jī)構(gòu)包括若干個擾動加強(qiáng)組件,各擾動加強(qiáng)組件分別設(shè)置在各擾動桿上,所述擾動加強(qiáng)組件包括第二電機(jī)和第二風(fēng)扇,所述第二電機(jī)設(shè)置在擾動桿的遠(yuǎn)離擾動軸的一端,所述第二電機(jī)的輸出軸水平設(shè)置,所述第二電機(jī)位于擾動桿和第二風(fēng)扇之間,所述第二電機(jī)與第二風(fēng)扇傳動連接。
作為優(yōu)選,為了使設(shè)備的工作狀態(tài)智能化,所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均為伺服電機(jī)。
作為優(yōu)選,為了避免塔身漏水,所述支管與塔身的連接處設(shè)有密封圈。
作為優(yōu)選,為了節(jié)約能源,所述塔身的頂部設(shè)有太陽能板。
作為優(yōu)選,為了防止塔身表面腐蝕,所述塔身的表面設(shè)有防腐鍍鋅層。
作為優(yōu)選,為了延長槳葉的使用壽命,所述槳葉的制作材料為不銹鋼。
本發(fā)明的有益效果是,該高效冷卻塔,利用富余能量中的水能使驅(qū)動組件工作,驅(qū)動組件再驅(qū)動旋轉(zhuǎn)組件工作,增加擾動,延長水和空氣的接觸時間,從而提高冷卻效率,另外,通過第一風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,帶動頂部擾動機(jī)構(gòu)工作,形成周向的擾動,從而進(jìn)一步提高冷卻效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的一種高效冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的一種高效冷卻塔的頂部擾動機(jī)構(gòu)、第一風(fēng)扇、第一電機(jī)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的a部放大圖。
圖4是本發(fā)明的一種高效冷卻塔的底部擾動機(jī)構(gòu)與出水管、連接管和支管的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1.塔身,2.支架,3.風(fēng)扇室,4.第一風(fēng)扇,5.第一電機(jī),6.集水箱,7.出水管,8.連接管,9.支管,10.擾動軸,11.擾動桿,12.螺旋葉片,13.支桿,14.連桿,15.轉(zhuǎn)輪,16.轉(zhuǎn)葉,17.驅(qū)動軸,18.第一圓柱齒輪,19.第二圓柱齒輪,20.轉(zhuǎn)軸,21.第一轉(zhuǎn)動軸,22.第三圓柱齒輪,23.第一錐齒輪,24.第二轉(zhuǎn)動軸,25.第二錐齒輪,26.槳葉,27.支撐桿,28.限位環(huán),29.第二電機(jī),30.第二風(fēng)扇。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1-4所示,一種高效冷卻塔,包括塔身1、支架2和風(fēng)扇室3,所述塔身1還包括頂部擾動機(jī)構(gòu)和底部擾動機(jī)構(gòu),所述風(fēng)扇室3內(nèi)設(shè)有第一風(fēng)扇4和第一電機(jī)5,所述第一電機(jī)5與第一風(fēng)扇4傳動連接,所述頂部擾動機(jī)構(gòu)設(shè)置在第一風(fēng)扇4的下方,所述塔身1的底部設(shè)有集水箱6,所述集水箱6的一側(cè)設(shè)有出水管7,所述出水管7水平設(shè)置且出水管7與集水箱6連通,所述出水管7的上方設(shè)有連接管8,所述連接管8與出水管7連通,所述連接管8的上方設(shè)有支管9,所述支管9的一端與連接管8連通,所述支管9的另一端經(jīng)塔身1的側(cè)壁伸入塔身1內(nèi),所述底部擾動機(jī)構(gòu)設(shè)置在出水管7、連接管8和支管9相連通的空間內(nèi);
所述頂部擾動機(jī)構(gòu)包括擾動軸10、擾動桿11和螺旋葉片12,所述擾動軸10豎向設(shè)置在風(fēng)扇的中心處,所述擾動桿11水平設(shè)置在擾動軸10的一側(cè),所述擾動桿11有若干個,各擾動桿11沿著擾動軸10的側(cè)面軸向均勻設(shè)置,所述螺旋葉片12設(shè)置在擾動軸10上,所述螺旋葉片12沿著擾動軸10的側(cè)面軸向延伸;
所述底部擾動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動組件和旋轉(zhuǎn)組件,所述驅(qū)動組件與旋轉(zhuǎn)組件傳動連接;
所述驅(qū)動組件包括支桿13、連桿14、轉(zhuǎn)輪15、轉(zhuǎn)葉16、驅(qū)動軸17、第一圓柱齒輪18、第二圓柱齒輪19和轉(zhuǎn)軸20,所述支桿13設(shè)置在出水管7的內(nèi)壁上,所述連桿14水平設(shè)置,所述連桿14的一端通過支桿13與出水管7的內(nèi)壁連接,所述轉(zhuǎn)輪15套設(shè)在連桿14的另一端,所述轉(zhuǎn)輪15沿著連桿14自轉(zhuǎn),所述轉(zhuǎn)葉16設(shè)置在轉(zhuǎn)輪15上,所述轉(zhuǎn)葉16有若干個,各轉(zhuǎn)葉16沿著轉(zhuǎn)輪15的外圈周向均勻設(shè)置,所述驅(qū)動軸17水平設(shè)置在轉(zhuǎn)輪15的一側(cè),所述驅(qū)動軸17與轉(zhuǎn)輪15同軸設(shè)置,所述第一圓柱齒輪18套設(shè)在驅(qū)動軸17上,所述轉(zhuǎn)軸20水平設(shè)置在連接管8的內(nèi)壁上,所述第二圓柱齒輪19套設(shè)在轉(zhuǎn)軸20上,所述第二圓柱齒輪19沿著轉(zhuǎn)軸20自轉(zhuǎn),所述第一圓柱齒輪18與第二圓柱齒輪19嚙合;
所述旋轉(zhuǎn)組件包括第一轉(zhuǎn)動軸21、第三圓柱齒輪22、第一錐齒輪23、第二轉(zhuǎn)動軸24、第二錐齒輪25和槳葉26,所述第一轉(zhuǎn)動軸21水平設(shè)置,所述支管9內(nèi)設(shè)有第一軸承,所述第一轉(zhuǎn)動軸21的一端通過第一軸承與支管9的內(nèi)壁連接,所述第一轉(zhuǎn)動軸21的另一端位于塔身1內(nèi),所述第三圓柱齒輪22套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動軸21上,所述第三圓柱齒輪22與第二圓柱齒輪19嚙合,所述第一錐齒輪23套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動軸21的位于塔身1內(nèi)的一端,所述第二轉(zhuǎn)動軸24豎向設(shè)置,所述支管9內(nèi)設(shè)有第二軸承,所述第二轉(zhuǎn)動軸24的底端通過第二軸承與支管9的內(nèi)壁連接,所述第二轉(zhuǎn)動軸24的頂端經(jīng)支管9的管壁伸出支管9外,所述第二錐齒輪25套設(shè)在第二轉(zhuǎn)動軸24上,所述第一錐齒輪23與第二錐齒輪25嚙合,所述槳葉26設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動軸24的頂端,所述槳葉26與第二轉(zhuǎn)動軸24傳動連接。
作為優(yōu)選,為了提高第一轉(zhuǎn)動軸21旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性,所述支管9內(nèi)設(shè)有限位機(jī)構(gòu),所述限位機(jī)構(gòu)包括兩個限位組件,兩個限位組件關(guān)于第一轉(zhuǎn)動軸21對稱設(shè)置,所述限位組件包括支撐桿27和限位環(huán)28,所述限位環(huán)28為半圓環(huán)形,所述支撐桿27豎向設(shè)置在支管9和限位環(huán)28之間,所述支撐桿27的一端與支管9的內(nèi)壁連接,所述支撐桿27的另一端與限位環(huán)28的外圈連接,所述限位環(huán)28的內(nèi)圈與第一轉(zhuǎn)動軸21抵靠,因相互對稱的限位環(huán)28能夠限制第一轉(zhuǎn)動軸21的運(yùn)動范圍,使其在旋轉(zhuǎn)時不易晃動,故提高了第一轉(zhuǎn)動軸21旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選,為了進(jìn)一步提高第一轉(zhuǎn)動軸21旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性,所述限位環(huán)28的內(nèi)徑與第一轉(zhuǎn)動軸21的直徑相等,因而限位環(huán)28可與第一轉(zhuǎn)動軸21更緊密地貼合,提高限位效果,進(jìn)一步提高第一轉(zhuǎn)動軸21旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。
作為優(yōu)選,為了減小限位環(huán)28對第一轉(zhuǎn)動軸21的摩擦力,所述限位環(huán)28的內(nèi)圈上設(shè)有特氟隆涂層,由于特氟隆涂層具有較低的摩擦系數(shù),其潤滑性,特別是自潤滑性非常好,對其他物質(zhì)幾乎不粘附,故可減小限位環(huán)28對第一轉(zhuǎn)動軸21的摩擦力。
作為優(yōu)選,為了增強(qiáng)擾動效果,所述擾動桿11上設(shè)有擾動加強(qiáng)機(jī)構(gòu),所述擾動加強(qiáng)機(jī)構(gòu)包括若干個擾動加強(qiáng)組件,各擾動加強(qiáng)組件分別設(shè)置在各擾動桿11上,所述擾動加強(qiáng)組件包括第二電機(jī)29和第二風(fēng)扇30,所述第二電機(jī)29設(shè)置在擾動桿11的遠(yuǎn)離擾動軸10的一端,所述第二電機(jī)29的輸出軸水平設(shè)置,所述第二電機(jī)29位于擾動桿11和第二風(fēng)扇30之間,所述第二電機(jī)29與第二風(fēng)扇30傳動連接,由于第二風(fēng)扇30可在擾動桿11周向轉(zhuǎn)動的同時向遠(yuǎn)離擾動桿11的方向不斷吹風(fēng),故可加強(qiáng)空氣的對流,從而進(jìn)一步增強(qiáng)擾動效果。
作為優(yōu)選,為了使設(shè)備的工作狀態(tài)智能化,所述第一電機(jī)5和第二電機(jī)29均為伺服電機(jī),由于伺服電機(jī)可使控制速度、位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象,故能形成智能操控系統(tǒng),使頂部擾動機(jī)構(gòu)和擾動加強(qiáng)機(jī)構(gòu)更好地配合工作。
作為優(yōu)選,為了避免塔身1漏水,所述支管9與塔身1的連接處設(shè)有密封圈。
作為優(yōu)選,為了節(jié)約能源,所述塔身1的頂部設(shè)有太陽能板,故可通過太陽能發(fā)電,為第一電機(jī)5和第二電機(jī)29提供電能,從而節(jié)約能源。
作為優(yōu)選,為了防止塔身1表面腐蝕,所述塔身1的表面設(shè)有防腐鍍鋅層,由于塔身1長期置于戶外,容易受到酸雨的腐蝕,而鋅腐蝕的產(chǎn)物對鋅有較好的保護(hù)作用,所以腐蝕速度非常慢,壽命是未鍍鋅的l5~30倍,故能夠較好地防止塔身1表面腐蝕。
作為優(yōu)選,為了延長槳葉26的使用壽命,所述槳葉26的制作材料為不銹鋼,由于槳葉26長期與水接觸,容易生銹,而不銹鋼的材質(zhì)可避免槳葉26的生銹,從而延長槳葉26的使用壽命。
該高效冷卻塔,當(dāng)水流經(jīng)出水管7時,由于支桿13設(shè)置在出水管7的內(nèi)壁上,連桿14水平設(shè)置,連桿14的一端通過支桿13與出水管7的內(nèi)壁連接,轉(zhuǎn)輪15套設(shè)在連桿14的另一端,轉(zhuǎn)輪15沿著連桿14自轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)葉16設(shè)置在轉(zhuǎn)輪15上,轉(zhuǎn)葉16有若干個,各轉(zhuǎn)葉16沿著轉(zhuǎn)輪15的外圈周向均勻設(shè)置,故轉(zhuǎn)葉16旋轉(zhuǎn),帶動轉(zhuǎn)輪15旋轉(zhuǎn),由于驅(qū)動軸17水平設(shè)置在轉(zhuǎn)輪15的一側(cè),驅(qū)動軸17與轉(zhuǎn)輪15同軸設(shè)置,第一圓柱齒輪18套設(shè)在驅(qū)動軸17上,故驅(qū)動軸17旋轉(zhuǎn),帶動第一圓柱齒輪18旋轉(zhuǎn),由于轉(zhuǎn)軸20水平設(shè)置在連接管8的內(nèi)壁上,第二圓柱齒輪19套設(shè)在轉(zhuǎn)軸20上,第二圓柱齒輪19沿著轉(zhuǎn)軸20自轉(zhuǎn),第一圓柱齒輪18與第二圓柱齒輪19嚙合,故第二圓柱齒輪19轉(zhuǎn)動,由于第一轉(zhuǎn)動軸21水平設(shè)置,支管9內(nèi)設(shè)有第一軸承,第一轉(zhuǎn)動軸21的一端通過第一軸承與支管9的內(nèi)壁連接,第一轉(zhuǎn)動軸21的另一端位于塔身1內(nèi),第三圓柱齒輪22套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動軸21上,第三圓柱齒輪22與第二圓柱齒輪19嚙合,故第三圓柱齒輪22轉(zhuǎn)動,帶動第一轉(zhuǎn)動軸21轉(zhuǎn)動,由于第一錐齒輪23套設(shè)在第一轉(zhuǎn)動軸21的位于塔身1內(nèi)的一端,故第一錐齒輪23轉(zhuǎn)動,由于第二轉(zhuǎn)動軸24豎向設(shè)置,支管9內(nèi)設(shè)有第二軸承,第二轉(zhuǎn)動軸24的底端通過第二軸承與支管9的內(nèi)壁連接,第二轉(zhuǎn)動軸24的頂端經(jīng)支管9的管壁伸出支管9外,第二錐齒輪25套設(shè)在第二轉(zhuǎn)動軸24上,第一錐齒輪23與第二錐齒輪25嚙合,故第二錐齒輪25轉(zhuǎn)動,帶動第二轉(zhuǎn)動軸24轉(zhuǎn)動,由于槳葉26設(shè)置在第二轉(zhuǎn)動軸24的頂端,槳葉26與第二轉(zhuǎn)動軸24傳動連接,故槳葉26轉(zhuǎn)動,可增加擾動,延長水和空氣的接觸時間,從而提高冷卻效率,另外,當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)5驅(qū)動第一風(fēng)扇4旋轉(zhuǎn)時,由于擾動軸10豎向設(shè)置在風(fēng)扇的中心處,擾動桿11水平設(shè)置在擾動軸10的一側(cè),擾動桿11有若干個,各擾動桿11沿著擾動軸10的側(cè)面軸向均勻設(shè)置,螺旋葉片12設(shè)置在擾動軸10上,螺旋葉片12沿著擾動軸10的側(cè)面軸向延伸,故擾動軸10旋轉(zhuǎn),帶動螺旋葉片12旋轉(zhuǎn),形成上下擾動,同時帶動擾動桿11轉(zhuǎn)動,形成周向的擾動,從而進(jìn)一步提高冷卻效率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該高效冷卻塔,利用富余能量中的水能使驅(qū)動組件工作,驅(qū)動組件再驅(qū)動旋轉(zhuǎn)組件工作,增加擾動,延長水和空氣的接觸時間,從而提高冷卻效率,另外,通過第一風(fēng)扇4轉(zhuǎn)動,帶動頂部擾動機(jī)構(gòu)工作,形成周向的擾動,從而進(jìn)一步提高冷卻效率。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。