[发明专利]混合动力喷雾推进冷却塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却塔，尤其涉及一种混合动力喷雾推进冷却塔。

背景技术

当前随着全社会对节能减排的深入，各类节能型设备越来越受到重视，作为广泛被使用的冷却塔节能类产品同样被大家所看重。喷雾推进型冷却塔正是充分利用管路中介质(水)的余压为动力，推动风机运转冷却介质，不消耗额外能源，特别适用于一些水质较差或有特殊要求的场合。

目前市场上使用较多的喷雾冷却塔以逆流式结构为主，其工作的主要原理是：需要冷却的热水从设备流出，由于余压的存在，依次通过冷却塔底部进水管、中心管，到达中心管顶部的喷雾推进器，再经过连接在喷雾推进器上的喷雾头喷出。因为喷雾头内部结构流道设计带有旋流和收缩口，经喷雾头喷出的水由于出口的突然扩大，使得喷出的水流呈喇叭状旋转水滴呈很细的雾化状态，向后喷出的水施加反作用力在喷雾头上，使得喷雾头产生力矩，推动喷雾头及与之相连的喷雾推进器绕中心轴旋转，力矩越大转速越快。

喷雾推进器的旋转带动安装在它下部的风叶一起转动，使空气产生向上流动。向上流动的空气与从上落下的水滴进行热交换，热水中的热量传递给空气，排出塔外。释放出热量后被冷却的水落入下部的底盘和集水斗中，经出水管输送到设备中，完成循环周期。由于风叶转动将塔内空气排出，并吸引塔外空气从进风口处横向进入塔内。空气进入塔内后，转向向上流动，与热水发生热交换，吸收热量和水分变成湿热空气。湿热空气除去部分水滴后再排出塔外。

上述冷却塔的主要动力为进塔水的动能，因此水的流量和压力是影响使用的重要的影响因素。如图1所示，当流量大、压头高时，喷雾头喷出的水滴雾化度高、喷溅分布广、分散均匀，同时反作用力大，喷雾推进器受到的力和力矩相应也大，喷雾推进器的旋转速度高。风叶旋转产生的风量(空气流量)也大。此时，空气与水滴之间接触充分，热量交换和质量交换度高，热水被带走的热量越多，冷却效果越好，冷却能力越强。反之，当水量、水压低时，喷雾头喷出的水雾化程度低，分散程度差、分布面小，易成柱状水流落下，反作用力也小，给喷雾头的推力相应的也小。如此，喷雾推进器的旋转速度就低，风叶所产生的风量(空气流量)相应也小，空气与水滴的接触不够多，水、气交换不够充分，冷却效果就差，如果水量小于一定的值，就会无法推动喷雾推进器，就会只有喷水，无风量产生的情况产生。

综上所述，现有的喷雾推进冷却塔的性能受到进塔水量、压头的影响较大，当水量、水压不稳定，波动幅度大时，冷却塔的冷却能力相应地波动起伏，很不稳定，从而严重影响设备的正常使用。所以，此类喷雾推进冷却塔的主要缺陷在于冷却效果不稳定，特别是负荷小、水量较小时，无法满足使用要求。

中国专利201020170802.4公开了一种自动喷雾式冷却塔，由壳体、喷雾冷却器、收水器、电机、风机、管道、支架、进水管和水池构成。该冷却塔的风机设于塔体的顶部，完全由电机驱动，虽然可以解决由于水量不稳定带来的冷却效果不稳定的问题，但是没有利用进水的动能，浪费能源。

发明内容

本发明提供了一种混合动力喷雾推进冷却塔，以解决现有冷却塔受进水量影响较大，冷却效果不稳定的问题，同时具有较好的节能效果。

一种混合动力喷雾推进冷却塔，包括塔体、塔体内竖直设置的中心管以及套设在中心管顶端的喷雾推进器，所述的塔体顶部设有电机和内置风机的风筒；所述的喷雾推进器上方设有与其连接的传动轴，所述的传动轴通过变速器与所述风机的转轴底端连接，所述电机的输出轴通过减速机构和离合装置与所述风机的转轴连接；所述的冷却塔还包括检测传动轴转速的测速机构以及控制离合装置和电机工作的控制机构，所述测速机构的输出端连接控制机构。

所述的喷雾推进器包括与中心管顶端转动配合的转动套以及与转动套外周面固定连接的喷雾头，所述的转动套顶端与传动轴固定连接。

所述的变速器包括壳体、壳体内与传动轴固定连接的内齿轮以及与内齿轮啮合的行星齿轮机构，所述的行星齿轮机构的太阳轮与所述风机的转轴连接。

电机可以采用卧式和立式两种设置方式，具体如下：

所述电机的输出轴与风机的转轴垂直设置，所述的减速机构包括相啮合的锥齿轮和锥齿轴，锥齿轮穿套固定在风机的转轴上，锥齿轴通过离合装置与电机的输出轴连接。

所述电机的输出轴与风机的转轴平行设置，所述的减速机构包括相啮合的大、小齿轮，其中小齿轮与电机的输出轴连接，大齿轮的转轴通过离合装置与风机的转轴连接。