[实用新型]一种开放式冷却塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却塔，特别是涉及开放式冷却塔。

背景技术

目前，国内外用于循环水冷却的主要设备为冷却塔，从水与气流流动的方向上主要可分为逆流式和横流式冷却塔，从外形上可分为方形、矩形、圆形等，其中圆形主要用于逆流式冷却塔和双曲线自然通风冷却塔上；从布水方式可分为管式配水、盘式(池式)配水、槽式配水和旋转布水等几种；冷却塔根据水与空气接触换热和蒸发冷却原理进行工作，其基本原理是热水通过上水管进入冷却塔上部的布水装置，然后，热水通过布水装置均匀喷洒在淋水填料片上，热水沿着填料片表面向下流动，在淋水填料片凹凸的表面上形成均匀的水膜，冷空气在风机的作用下，从进风口被抽吸进入塔内，穿过填料片之间的空隙，与填料片上的水膜进行热交换，吸收水膜中的热量，同时，由于塔内的负压作用，部分水被蒸发，从而将水中的热量带走，最后排出塔外，消散于大气中，被带走热量的热水得到冷却，最后汇集到冷却塔的底部集水池中，进入需要冷却的设备，准备下一次的循环。在逆流式冷却塔中，水流与气流呈逆向流动，即气流从冷却塔下部进风口进入然后转向垂直向上流动，而热水从上部布水装置分散向下喷洒，流过填料与气流进行热交换后落入集水盘中，方形逆流式冷却塔一般采用低压管式配水方式进行分水，喷头按正方形或矩形排列布置，使冷却塔的布水均匀；圆形逆流式冷却塔一般采用旋转布水器布水方式，布水器的布水管数量按冷却水时的大小为3-8根，每根布水管上按一定的规律开有许多小孔，水流从小孔按某种角度向下喷出，喷淋在填料上，而水喷出时所产生的反作用力，推动布水器按照与喷水相反的方向以一定的速度旋转，使得热水能够均匀的喷洒在所有填料上，当水流越大、小孔的角度越接近水平时，所产生的反推力越大，布水器的旋转速度也相应的越快；在横流式冷却塔中，水流与气流成垂直方向流动，即气流从冷却塔两侧的进风口进入，沿水平方向穿过填料，而热水从塔顶部的配水池底部的喷嘴(或小孔)处流出，垂直均匀的喷淋在填料上，向下流动与水平经过的气流进行热交换，吸收热量的气流被风机抽吸而排出塔外，热水散发了热量而冷却变成冷水落入集水盘中；这二种冷却塔是目前国内外应用最广泛的冷却设备。方形逆流式冷却塔和矩形横流式冷却塔的平面形状绝大多数是长方形或正方形，风机因为是旋转部件，出风口一般是圆形的，气流需要由方形渐变为圆形的一个过程，这种结构决定了冷却塔内部的气体流场不可能是很顺畅的，必定存在气流不均匀和气流涡旋区；如方形逆流式冷却塔气室上部的四角落区，是气流的死角区，在运行时会产生涡旋流，影响塔内部气体流场的均匀，增加额外阻力，同时四角部位的冷却空间未被充分利用起来，影响冷却塔的空间利用率，所以这四个角落区的出水水温要略高一些，与此同时，管式布水中喷头的布置也会对冷却塔的冷却效果有影响，布水不均匀或出现中空现象，会造成淋水密度不均匀，四周喷头的部分水会喷到冷却塔的围护板上，然后沿围护板下流动，这部分水因为紧贴围护板，且围护板处气流几乎很小，所以此部分基本上是没有与空气进行交换，出填料的水仍是热水，这称之为壁流现象，因此如图1a所示，方形逆流冷却塔的出水温度平面分布是四角最高，四周次高，中间部位最低。矩形横流式冷却塔的填料分开安装于两侧，进入冷却塔的气流首先与最外侧最上部的热水进行热交换，然后依次与内侧和下部的空气进行热交换，因此，如图1b所示，横流式冷却塔的出塔水温温度场的分布是外侧最低，向内逐渐升高，最内侧水温最高的形状，同时由于受到风机抽风的作用，水流会向内侧倾斜一个角度，倾角的大小与风量及水量有关，一般在5-10°之间；一般情况，横流式冷却塔填料安装是上下垂直安装，没有倾斜某一角度，这样会造成最外侧下部的部分填料没有参与热交换，降低填料的利用率，或当填料高度较低时，部分内侧的热水在下半部没有填料参与分散来加强换热，水末得到充分的冷却，冷却塔的热交换效率就降低；而当多台冷却塔布置时，圆形逆流式冷却塔的塔与塔之间不能进行拼接，占地面积比较大，当用户使用场地受到限制时，圆形逆流式冷却塔的使用受到限制，甚至无法使用。申请日为2001.7.2，名称为“双重热交换高效复合型冷却塔”，专利号为01115112.9，公告日为2004.3.3的中国实用新型专利及申请日为2007.3.6，名称为一种多边形逆流冷却塔，专利号为200720049077.3，公告日为2008.3.5的中国实用新型专利均只解决了上述缺陷中的部分问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种不仅占地空间小，方便用户拼接，且塔内气流均匀，冷却空间利用率高的开放式冷却塔。