[发明专利]冷却塔中不同流量时均匀布水的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却塔布水水盘或布水槽中的喷头，尤其是一种改善不同流量下冷却塔布水均匀度的装置及设计方法。 

背景技术

 冷却塔在国民生活和工业生产中都有着广泛的应用，随着行业的技术进步，关于优化塔体各个主要组成部件性能的研究越来越深化。冷却塔在运行过程中，在冷却水流量改变时布水盘/槽中的水位会发生比较大的变化，由此影响喷淋装置中喷头的喷洒效果，较多偏离设计水位时，布水会不均匀，而布水均匀度很大程度上影响淋水装置的散热能力，故而对于布水装置的性能改进很有实际意义。 

而影响布水不均匀的主要因素有两方面： 

1.喷头入口处的流速波动很大时，喷淋装置中喷头的喷洒半径及其喷洒的均匀程度相应发生变化，这样也直接影响到填料的表面淋水效果；

2.喷头入口处因为压差和水的粘性引起的漩涡对水流的流动稳定性产生很大的影响，导致出口处的水流不规则的出流，甚至严重时会在漩涡中心形成中空的空气柱，严重改变出流的形态，导致淋水效果很差。

综上所述，改进布水不均匀的措施，主要是稳定水位和消除漩涡。 

发明内容

本发明是要提供一种冷却塔中不同流量时均匀布水的装置及方法，用于改进喷淋效果，尽量消弭不利因素，尽可能的发挥冷却塔的冷却能力，起到节能降耗的目的。 

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种冷却塔中不同流量时均匀布水的装置，用于冷却塔布水水盘或布水槽中，包括喷头，其特点是：喷头上部设有固定框架, 固定框架内设有滑道，滑道内配合滑动连接调节柱，调节柱为上部开口的中空长方柱体，底部为一锥体，中部有一台阶，中空长方柱体内放置用于改变其重量的细砂。 

固定框架的滑道为一方形空腔，固定框架通过外侧支架，悬空固定于喷头头部入口的上方正中央。 

调节柱顶部加盖有用于避免中空长方柱体进水意外导致其重量改变的密封盖。当流量小于起浮流量时，调节柱通过中部台阶搁在滑道上边沿。调节柱底部的锥体呈抛物线倒锥形状，抛物线倒锥形状的底圆直径与喷头入口处的截面圆直径相等。调节柱的中空柱体内放置的细砂质量 为：。 

一种冷却塔中不同流量时均匀布水的装置的设计制作方法，通过调节柱（2）的几何形状的设计制作获得预期截面流速，使调节柱（2）随系统流量改变而上下浮动来改变流通截面积和截面流速，具体步骤是： 

1）根据实际喷淋需求来确定一个喷头入口的流速范围， 根据公式：，，计算出不同流速对应的不同水位高度 H的具体值，再根据水位高度 H的值来设计开放式布水水盘高度； 

2）根据给定的喷头入口处截面直径，某一流量Q，喷头个数n及给定的流速推算出调节柱锥体在截面B处的直径，拟合出一条水位高度H和调节柱的锥截面直径之间的变化关系曲线；

3）按照所述曲线来设计制作调节柱桩（2）的顶部锥体形状；

4）根据流量范围的下限来确定初始调节柱桩（2）的重量，在调节柱桩（2）内放置细砂，使调节柱桩（2）能处于悬浮状态。

本发明的有益效果是：本发是明为一种改进型喷头，该改进型喷头匹配于冷却塔布水装置的布水盘或布水槽。在喷头上加装一个带滑道的框架，滑道内置调节柱,调节柱的下端为一抛物形锥体，处于喷头的入口。在不同流量下，通过水的浮力使调节柱沿滑道自动升降，从而调节抛物型锥体与喷头入口的环状间隙，使其自适应流量的大小，可以实现水盘中水位在较小的范围内波动。本发明确保了喷头能在不同的流量下有一个相对稳定的出口流速；同时还能很好地减少漩涡对出流的影响。本发明的有益效果是促使各喷头的喷淋更均匀，从而能使填料有较好的换热效果，让冷却塔的散热性能表现得更好。 

附图说明

图 1 是本发明的原理示意图； 

图2是本发明装置的组装立体示意图；

图3是本发明装置的分解结构立体示意图；

图4是本发明装置的结构主视图；

图5是图4的右视图；

图6是调节柱的结构主视图；

图7是图6的右视图；

图8是传统喷头的结构立体示意图；

图9是水盘、改良喷头装配体结构立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实例对本发明作进一步说明。 

如图9所示，本发明的冷却塔中不同流量时均匀布水的装置，用于冷却塔布水水盘或布水槽中。 

本发明的原理与结构： 

传统的喷头（附图8）因为过流截面积不变导致其流量Q与水位深度H成0.5次方关系，其公式为：