用于冷卻塔的橫流填料測試臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型一種用于冷卻塔的橫流填料測試臺，有骨架，其前、后側(cè)及底部焊有面板，頂部有封板，骨架內(nèi)從左到右設(shè)進風(fēng)口、填料區(qū)和整流擋水簾，整流擋水簾到骨架右側(cè)邊為防旋渦濾水珠的過渡區(qū)；封板下底面連淋水槽，淋水槽下面相對填料區(qū)；骨架右上部外連有風(fēng)筒，風(fēng)筒右端口設(shè)風(fēng)機；有溫度測試系統(tǒng)、氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)和流量計的風(fēng)量測試系統(tǒng)；流量計經(jīng)出風(fēng)氣流采集儀與氣流出口處連；風(fēng)筒為直圓管形結(jié)構(gòu)，進口處有轉(zhuǎn)接段；整流擋水簾底部和轉(zhuǎn)接段左端口底部之間，連有引流隔板，冷卻水流量測試系統(tǒng)含流量測試儀；整機有熱平衡控制系統(tǒng)的控制裝置。本實用新型用于冷卻塔的橫流填料測試，具縮短冷卻塔設(shè)計周期，保設(shè)計正確快速的優(yōu)點。
【專利說明】用于冷卻塔的橫流填料測試臺

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冷卻塔測試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種適用于橫流冷卻塔熱性能基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)的研宄和測試裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)的冷卻塔設(shè)計，由于沒有足夠準確的熱性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，往往依靠"猜測一 試驗一再猜測一再試驗"的模式來設(shè)計，這種摸索設(shè)計的模式往往給工廠造成耗時長、成本 高、設(shè)計不準確的困擾。
[0003] 橫流式冷卻塔是冷卻塔的主要形式之一，但是橫流塔的性能和設(shè)計方面，卻一直 沒有一套成熟的理論和測試手段，不能獲得橫流填料的熱性能數(shù)據(jù)，不同的橫流填料，性能 往往會有較大的差異，使得橫流冷卻塔的生產(chǎn)企業(yè)，在準確的設(shè)計橫流式冷卻塔方面，碰到 一定的困難。
[0004] 例如中國專利申請?zhí)?00710173123. 5,名稱為"逆流式冷卻塔模擬測試實驗臺" 的發(fā)明專利申請，該發(fā)明涉及一種逆流式冷卻塔模擬測試實驗臺，包括冷卻塔和空調(diào)處理 裝置，所述的冷卻塔中有冷卻盤管、填料，其下方的冷卻塔四個內(nèi)壁面上設(shè)有外凹槽，收 集貼壁的水流。這種試驗臺在溫度、風(fēng)量及冷卻水量等各方面的測量手段過于簡易，使得填 料測試精度大受影響，對實際應(yīng)用缺乏可信的指導(dǎo)意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的冷卻塔的橫流填料測試缺乏準確 的測試手段、測試精度差、使用意義低的缺陷，提供一種科學(xué)合理的設(shè)置裝備，檢測效果精 確，具備較強的實際應(yīng)用指導(dǎo)意義。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：一種用于冷卻塔的橫流填料測試 臺，包括方框式結(jié)構(gòu)的骨架，其特征是，骨架的前側(cè)、后側(cè)及底部都焊接有面板，骨架的頂部 有封板，骨架的內(nèi)部從左側(cè)到右側(cè)間隔地依次設(shè)置有進風(fēng)口、填料區(qū)和整流擋水簾，整流擋 水簾到骨架的右側(cè)邊為一防旋渦和濾去水珠的過渡區(qū)；所述封板的下底面固定連接有淋水 槽，淋水槽的下面與填料區(qū)隔空相對；骨架右側(cè)的上部外面沿橫向連接有風(fēng)筒，風(fēng)筒中接近 右端口的部位安裝有軸流式FRP風(fēng)機；
[0007] 本測試臺設(shè)有：
[0008] 溫度測試系統(tǒng)，包括設(shè)置在氣流進口處的進口干濕球溫度測試儀，設(shè)置在氣流出 口處的出口干濕球溫度測試儀，設(shè)置在冷卻水進口處的進水溫度測試儀，設(shè)置在出水口的 的出水溫度測試儀。
[0009] 風(fēng)量測試系統(tǒng)，包括設(shè)有氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)和流量計；流量計通過出風(fēng)氣流采集 儀與氣流出口處連接；氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)包括所述的風(fēng)筒，在風(fēng)筒的進口處，有一個入口處 經(jīng)過圓順的圓錐形的轉(zhuǎn)接段，轉(zhuǎn)接段的右端與風(fēng)筒的左入口光滑連接，風(fēng)筒為直圓管形結(jié) 構(gòu)；在整流擋水簾的底部和所述轉(zhuǎn)接段的左端口底部之間，傾斜地連接有引流隔板，引流隔 板與轉(zhuǎn)接段通過圓弧過渡連接。
[0010] 冷卻水流量測試系統(tǒng)，包括在在冷卻水進口處安置有流量測試儀。
[0011] 整機設(shè)有包括微控制器的控制裝置，控制裝置包含熱平衡控制系統(tǒng)。
[0012] 優(yōu)化方案，風(fēng)筒設(shè)有兩個功能段，包括連為一體的穩(wěn)定段和測量段，測量段置于 穩(wěn)定段的右側(cè)，所述出風(fēng)氣流采集儀與測量段的中部壁部連接；穩(wěn)定段的長度大于I1 = 0.03d2q/v，其中，
[0013] I1，穩(wěn)定段長度，厘米；
[0014] d，風(fēng)筒的直徑，厘米；
[0015] q，平均速度，厘米/秒；
[0016]V，運動粘性系數(shù)，厘米2/秒。
[0017] 現(xiàn)有的通風(fēng)機性能試驗的風(fēng)筒通常采用截面積先減小后增大的管道，例如采用某 種噴管，但是這種噴管的設(shè)計非常復(fù)雜、制造工藝十分困難，本發(fā)明采用所述的計算式選取 的直管作為穩(wěn)定段經(jīng)實踐證明是很有效的。
[0018] 現(xiàn)有技術(shù)還忽略了置于管道中的風(fēng)機本身對氣流的擾動所造成的測量誤差，因此 對風(fēng)機的影響需要有一定的距離，即測量頭要離開風(fēng)機一定的距離。所以本發(fā)明的出風(fēng)氣 流采集儀設(shè)在測量段的中部壁部而不是尾部，避開風(fēng)機一定的距離，也避開穩(wěn)定段一定的 距離。
[0019] 優(yōu)化方案，風(fēng)筒的進口處設(shè)置有整流格，整流格是由兩組垂直相交薄板所組成平 行通道系統(tǒng)。整流格消除來流中存在的旋轉(zhuǎn)運動，由于不穩(wěn)定的氣流會進入入口處，這樣就 把一些不規(guī)則的渦旋也帶進來了，在風(fēng)筒的入口裝有整流格可以予以削弱。
[0020] 優(yōu)化方案，填料區(qū)為自左上方至右下方傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)，填料區(qū)在豎直方向的投 影面與淋水槽在豎直方向的投影面相對應(yīng)，填料區(qū)底部密封處理。填料規(guī)格適用范圍可選 擇，其高度范圍可達3660mm，寬度可達1220mm。
[0021] 優(yōu)化方案，整流擋水簾的右側(cè)底部有積水盤，積水盤與連接于骨架底部的排水閥 門連接。整流擋水簾為由兩組垂直相交薄板所組成的平行通道系統(tǒng)。
[0022] 優(yōu)化方案，所述引流隔板的結(jié)構(gòu)是，下部寬平，上部卷曲成為半圓形，從下部到上 部的中間部分為漸進卷曲，上部與轉(zhuǎn)接段連接；引流隔板的兩側(cè)邊與骨架的連接處有密封 處理；引流隔板相對于骨架的底面的傾斜度小于50°。
[0023] 優(yōu)化方案，在風(fēng)筒入口處的整流格的右面連接有若干層十分均勻的篩網(wǎng)；所述的 風(fēng)筒、轉(zhuǎn)接段、引流隔板的過流表面全部經(jīng)過拋光處理，表面粗糙度低于RaO. 4μm。設(shè)置篩 網(wǎng)使來流的湍流度衰減更快，篩網(wǎng)的網(wǎng)眼大小可以通過涂油漆調(diào)整；流道表面拋光利于減 少邊界阻力，使流動穩(wěn)定。
[0024] 優(yōu)化方案，骨架的四角設(shè)有立柱，骨架的前、后側(cè)面有斜撐桿，骨架的前、后側(cè)面的 中間有若干根加強柱，骨架外側(cè)覆有波形板，并進行了密封處理；骨架有一個側(cè)面連接有梯 子；風(fēng)筒的底部有支架支撐固定；FRP風(fēng)機通過減速機與連接在底座上的電機連接，底座固 定在地面上。
[0025] 優(yōu)化方案，淋水槽包括淋水槽框，淋水槽框的中間固定有FRP底板，F(xiàn)RP底板上陣 列若干淋水孔或連接有噴頭。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是：
[0027] 1、用本發(fā)明指導(dǎo)新冷卻塔設(shè)計，能縮短設(shè)計周期，避免浪費，確保設(shè)計正確快速；
[0028] 2、測試數(shù)據(jù)不但實用性強而且可拓展性強；
[0029] 3、氣流通道設(shè)有精密穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，風(fēng)量測試穩(wěn)定、可靠、精準；
[0030] 4、參數(shù)的測量準確度高，保證誤差在±5%范圍之內(nèi)；
[0031] 5、填料最高高度可達3660mm，最寬可達1220mm，調(diào)試范圍廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2是實施例的左視示意圖；
[0034] 圖3是實施例的右視示意圖；
[0035] 圖4是淋水槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖中，骨架1 ;封板11 ;排水閥門12 ;立柱13 ;斜撐桿14 ;加強柱15 ;斜拉撐桿16 ; 填料區(qū)2 ;整流擋水簾3 ;引流隔板31 ;積水盤32 ;淋水槽4 ;淋水槽框41 ;FRP底板42 ;風(fēng)筒 5 ;轉(zhuǎn)接段51 ;穩(wěn)定段52 ;測量段53 ;整流格54 ;篩網(wǎng)55 ;支架56 ;FRP風(fēng)機6 ;減速機61 ; 底座62 ;進口干濕球溫度測試儀71 ;出口干濕球溫度測試儀72 ;進水溫度測試儀73 ;出水 溫度測試儀74 ;出風(fēng)氣流采集儀8 ;梯子9 ;欄桿91 ;護欄92。

【具體實施方式】
[0037] 下面結(jié)合附圖和具體實施方案對本發(fā)明作進一步描述。
[0038] 實施例：如圖1-3所示，一種用于冷卻塔的橫流填料測試臺，包括方框式結(jié)構(gòu)的骨 架1，骨架1的前側(cè)、后側(cè)及底部都焊接有面板，骨架的頂部有封板11，骨架1的內(nèi)部從左側(cè) 到右側(cè)間隔地設(shè)置有進風(fēng)口、填料區(qū)2和整流擋水簾3,整流擋水簾3到骨架1的右側(cè)邊為 一防旋渦和濾去水珠的過渡區(qū)；所述封板11的下底面固定連接有淋水槽4,淋水槽4的下 面與填料區(qū)2隔空相對；骨架1右側(cè)的上部外面沿橫向連接有風(fēng)筒5,風(fēng)筒5中接近右端口 的部位安裝有軸流式FRP風(fēng)機6。
[0039] 本測試臺設(shè)有：
[0040] 溫度測試系統(tǒng)，包括設(shè)置在氣流進口處的進口干濕球溫度測試儀71，設(shè)置在氣流 出口處的出口干濕球溫度測試儀72,安置在冷卻水進口處的進水溫度測試儀73,安置在出 水口的的出水溫度測試儀74。
[0041] 風(fēng)量測試系統(tǒng)，包括設(shè)有氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)和流量計；流量計通過出風(fēng)氣流采集 儀8與氣流出口處連接；氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)包括所述的風(fēng)筒5,風(fēng)筒5為直圓管形結(jié)構(gòu)，在 風(fēng)筒的進口處，有一個圓錐形的轉(zhuǎn)接段51，轉(zhuǎn)接段51的入口處經(jīng)過圓順處理，轉(zhuǎn)接段51 的右端與風(fēng)筒5的左入口連接；在整流擋水簾3的底部和轉(zhuǎn)接段51的左端口底部之間， 從左下方至右上方傾斜地連接有引流隔板31，引流隔板31與轉(zhuǎn)接段51通過圓弧過渡連 接；所述的風(fēng)筒5、轉(zhuǎn)接段51、引流隔板31的過流表面全部經(jīng)過拋光處理，表面粗糙度低于 RaO. 4μπι;作為起到與工作母機相類似作用的測試臺，有必要使測量精度至少比子機臺的 設(shè)計高出一個等級，所以將流道表面拋光是一個很有意義的措施。
[0042] 冷卻水流量測試系統(tǒng)，包括在冷卻水進口處安置有流量測試儀。
[0043] 整機設(shè)有包括微控制器的控制裝置，控制裝置包含熱平衡控制系統(tǒng)，配有專用軟 件。
[0044] 風(fēng)筒5設(shè)有兩個功能段，包括連為一體的穩(wěn)定段52和測量段53,測量段53置于穩(wěn) 定段52的右側(cè)，出風(fēng)氣流采集儀8與測量段53的中部壁部連接；穩(wěn)定段的長度大于I1 = 0.03d2q/v，其中，
[0045] I1，穩(wěn)定段長度，厘米；
[0046] d，風(fēng)筒的直徑，厘米；
[0047] q，平均速度，厘米/秒；
[0048] V，運動粘性系數(shù)，厘米2/秒。
[0049] 測量段53的長度與風(fēng)筒5的直徑相等。
[0050] 風(fēng)筒5的進口處設(shè)置有整流格54,整流格54是由兩組垂直相交薄板所組成平行通 道系統(tǒng)，薄板可以用金屬板或其它剛性板制成。整流格54可消除來流中存在的旋轉(zhuǎn)運動， 因為不穩(wěn)定的氣流進入入口處時，會把一些不規(guī)則的渦旋也帶進來了，加了整流格能盡快 消除渦旋。在整流格54的右面連接有2層十分均勻的篩網(wǎng)55。
[0051] 淋水槽4包括淋水槽框41，淋水槽框41的中間固定有FRP底板42,FRP底板42上 按縱橫排列設(shè)置一批淋水孔，F(xiàn)RP底板備有多塊，其上的淋水孔數(shù)量包括縱橫的長寬尺寸分 別與不同的填料規(guī)格相適應(yīng)，備有多塊FRP底板用于調(diào)換，如圖4所示。
[0052] 填料區(qū)2為自左上方至右下方傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)，填料區(qū)2在豎直方向的投影面與 淋水槽4在豎直方向的投影面相對應(yīng)，填料區(qū)2的下底板高度可以調(diào)整，填料規(guī)格適用范圍 可選擇，其高度范圍最大可達3660mm，寬度可達1220mm。填料通過吊掛固定，填料區(qū)2底部 進行密封處理。對于填料寬度調(diào)整，通過在入風(fēng)面用平板遮擋住部分，同時再更換淋水槽框 41中的FRP底板42。
[0053] 整流擋水簾3的右側(cè)底部有積水盤32,積水盤32與連接于骨架1底部的排水閥門 12連接。整流擋水簾3為由兩組垂直相交薄板所組成的平行通道系統(tǒng)。整流擋水簾3兼具 對氣流整流并除去氣流中的小水珠兩種功能。
[0054] 引流隔板31的結(jié)構(gòu)是，下部寬平，上部卷曲成為半圓形，從下部到上部的中間部 分為漸進卷曲，上部與轉(zhuǎn)接段連接；引流隔板的兩側(cè)邊與骨架1的連接處有密封處理；引流 隔板31相對于骨架1的底面的傾斜度取40°。
[0055] 骨架1的四角設(shè)有立柱13,骨架1的前、后側(cè)面有斜撐桿14,骨架的前、后側(cè)面的 中間有若干根加強柱15,骨架1外側(cè)覆有波形板，并進行了密封處理；骨架有一個側(cè)面連接 有梯子9,骨架1的上端連接有欄桿91，梯子9的周邊設(shè)有護欄92,骨架1的左、右側(cè)面還固 定有斜拉撐桿16。
[0056] 風(fēng)筒5的底部有支架56支撐固定；FRP風(fēng)機6通過減速機61與連接在底座62上 的電機連接，底座62固定在地面上。
[0057] 氣流的流向過程是，從左側(cè)進口，流過填料區(qū)2,通過整流擋水簾3,沿引流隔板31 進入風(fēng)筒5,從風(fēng)筒5右端排出，熱交換主要在于填料區(qū)。
[0058] 本發(fā)明測試臺實測數(shù)據(jù)及應(yīng)用該數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)計的300型冷卻塔測試驗證對比結(jié) 果列表如下：
[0059] 表1通過填料測試臺測試某A型填料數(shù)據(jù)
[0060]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于冷卻塔的橫流填料測試臺，包括方框式結(jié)構(gòu)的骨架，其特征是，骨架的前 偵I后側(cè)及底部都焊接有面板，骨架的頂部有封板，骨架的內(nèi)部從左側(cè)到右側(cè)間隔地依次設(shè) 置有進風(fēng)口、填料區(qū)和整流擋水簾，整流擋水簾到骨架的右側(cè)邊為一防旋渦和濾去水珠的 過渡區(qū)；所述封板的下底面固定連接有淋水槽，淋水槽的下面與填料區(qū)隔空相對；骨架右 側(cè)的上部外面沿橫向連接有風(fēng)筒，風(fēng)筒中接近右端口的部位安裝有軸流式FRP風(fēng)機； 本測試臺設(shè)有： 溫度測試系統(tǒng)，包括設(shè)置在氣流進口處的進口干濕球溫度測試儀，設(shè)置在氣流出口處 的出口干濕球溫度測試儀，設(shè)置在冷卻水進口處的進水溫度測試儀，設(shè)置在出水口的的出 水溫度測試儀； 風(fēng)量測試系統(tǒng)，包括設(shè)有氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)和流量計；流量計通過出風(fēng)氣流采集儀與 氣流出口處連接；氣體精密穩(wěn)流系統(tǒng)包括所述的風(fēng)筒，在風(fēng)筒的進口處，有一個入口處經(jīng)過 圓順的圓錐形的轉(zhuǎn)接段，轉(zhuǎn)接段的右端與風(fēng)筒的左入口光滑連接，風(fēng)筒為直圓管形結(jié)構(gòu)；在 整流擋水簾的底部和所述轉(zhuǎn)接段的左端口底部之間，傾斜地連接有引流隔板，引流隔板與 轉(zhuǎn)接段通過圓弧過渡連接； 冷卻水流量測試系統(tǒng)，包括在在冷卻水進口處安置有流量測試儀； 整機設(shè)有包括微控制器的控制裝置，控制裝置包含熱平衡控制系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，風(fēng)筒設(shè)有兩個功 能段，包括連為一體的穩(wěn)定段和測量段，測量段置于穩(wěn)定段的右側(cè)，所述出風(fēng)氣流采集儀與 測量段的中部壁部連接；穩(wěn)定段的長度大于li= 〇. 〇3d 2q/v，其中， li，穩(wěn)定段長度，厘米； d，風(fēng)筒的直徑，厘米； q，平均速度，厘米/秒； V，運動粘性系數(shù)，厘米V秒。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，風(fēng)筒的進口處設(shè) 置有整流格，整流格是由兩組垂直相交薄板所組成平行通道系統(tǒng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，填料區(qū)為自 左上方至右下方傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)，填料區(qū)在豎直方向的投影面與淋水槽在豎直方向的投影 面相對應(yīng)，填料區(qū)底部密封處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，整流擋水簾的右 側(cè)底部有積水盤，積水盤與連接于骨架底部的排水閥門連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，所述引流隔板的 結(jié)構(gòu)是，下部寬平，上部卷曲成為半圓形，從下部到上部的中間部分為漸進卷曲，上部與轉(zhuǎn) 接段連接；引流隔板的兩側(cè)邊與骨架的連接處有密封處理；引流隔板相對于骨架的底面的 傾斜度小于50°。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，在風(fēng)筒入口處的 整流格的右面連接有若干層十分均勻的篩網(wǎng)；所述的風(fēng)筒、轉(zhuǎn)接段、引流隔板的過流表面全 部經(jīng)過拋光處理，表面粗糙度低于RaO. 4 y m。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，骨架的四角設(shè)有 立柱，骨架的前、后側(cè)面有斜撐桿，骨架的前、后側(cè)面的中間有若干根加強柱，骨架外側(cè)覆 有波形板，并進行了密封處理；骨架有一個側(cè)面連接有梯子；風(fēng)筒的底部有支架支撐固定； FRP風(fēng)機通過減速機與連接在底座上的電機連接，底座固定在地面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于冷卻塔的橫流填料測試臺，其特征是，淋水槽包括淋水 槽框，淋水槽框的中間固定有FRP底板，F(xiàn)RP底板上陣列若干淋水孔或連接有噴頭。
【文檔編號】G01D21/02GK204255411SQ201420819783
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】李麟添, 汪小云, 侯紅立 申請人:上海金日冷卻設(shè)備有限公司