[发明专利]一种复合式闭式冷却塔

说明书

本发明公开了一种复合式闭式冷却塔，包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、干段换热管组件、湿段换热管组件、旋转床组件和集水箱，所述风机设置于塔体顶部，干段换热管组件设置在风机下方，干段换热管组件下方设置收水除雾器，所述喷淋管件、湿段换热管组件、超重力旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口。本发明所述冷却塔能够显著提高冷却塔的换热效率，并且能有效避免长时间运行导致的换热管结垢问题，还能灵活应对不同环境变化避免白雾产生。

技术领域

本发明属于冷却设备技术领域，特别是涉及一种闭式冷却塔。

背景技术

冷却塔是一种常用的冷却设备，其工作原理为需要被冷却的高温循环水在冷却塔内部，通过与空气进行潜热、显热交换把自身的热量传给空气，实现降温。

根据空气与被冷却水是否直接接触，可分为开式冷却塔和密闭式冷却塔。开式冷却塔中，空气与水直接接触，热交换发生在接触面，因此换热效果相对更好，冷却水温度可与空气换热至空气的湿球温度。但由于开式冷却塔中空气与被冷却水直接接触，造成冷却水质易受污染、易滋生病菌、设备腐蚀过快等问题，并且由于换热过程会伴随着冷却水的不断蒸发，会增大循环水的盐浓度，造成冷却水水质下降。闭式冷却塔中，用间壁式换热盘管代替了传统的填料，冷却水在换热盘管内流动，避免了与空气的直接接触，保证了冷却水质的清洁。随着国家节能减排、低碳环保政策的提出，闭式冷却塔因其清洁性，在电力、化工、钢铁、冶金、暖通等行业应用市场前景良好。

目前常见的闭式冷却塔一般采用喷淋形式，喷淋水由上至下靠重力流过换热管束形成水膜，带走管内流体的热量，空气与喷淋水接触，通过与喷淋水蒸发换热和对流换热带走喷淋水的热量。闭式冷却塔内部传热传质性能的优劣直接影响到闭式冷却塔供冷性能，传热传质过程主要包括两部分：一是换热盘管内冷却水与管外喷淋水的传热过程；二是由于喷淋水膜饱和水蒸气分压与空气水蒸气分压之差而带动的气化蒸发潜热传质换热。专利CN102809306A提出一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔，在铜管铝翅片式盘管下面设有一个由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体，离心式雾化器能够促进雾化水蒸发从而降低空气温度，提高冷却塔性能，并能实现消白烟效果，但是通过上端翅片式盘管进行空气与冷却水的热传导实现，换热面积大，且是以空气不饱和外排为代价，汽化潜热冷量利用率低。专利CN102620597A提供一种底部进风的闭式冷却塔，通过在冷却塔底部设置多个导水百叶，相邻的导水百叶之间为进风口，使得布风均匀的方式提高换热效率，但仅从气相角度出发，对于冷却塔整体换热效果的提高非常有限。专利CN105987620A公开了一种具有预冷装置的高温闭式冷却塔，在积水箱中设置蛇形盘管实现流体预冷却，避免了过热高温水使喷淋水在气相盘管表面瞬间蒸发，解决了盘管外壁容易结垢影响换热效果的问题，但该方法只是保证了冷却塔的换热效果，并没有提升换热效率。

此外，传统的热湿交换闭式冷却塔在早晚温度较低、雨季、冬季和湿度较大的季节运行时，出塔热湿空气的露点明显高于外界空气温度，导致排出塔外时冷凝而产生白雾，对周围环境和工作生活造成不利影响。目前较常用的解决措施是采用干湿结合闭式冷却塔，低温环境采用空气与冷却水间接换热，高温环境开启喷淋水通过热湿交换实现换热，如专利CN104864741A、CN104864738A等，但以上仅通过喷淋水开关的调节方式手段单一，并且喷淋时主要通过喷嘴实现喷淋水的雾化分布，喷水量大小直接影响喷嘴雾化分布效果，进而一定程度限制了冷却塔的处理能力范围，冷却塔负荷可调整性能较差。

综合本领域现有技术情况，目前急需开发一种能够显著提高冷却塔换热效率且操作灵活、负荷调整范围大，又能应对不同环境变化的新型闭式冷却塔。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种复合式闭式冷却塔，所述冷却塔能够显著提高塔内换热盘管内外介质的传热性能，增大内循环水与空气的换热与蒸发效果，从而极大提高冷却塔的换热效率，并且能有效避免长时间运行导致的换热管结垢问题，保证冷却塔的冷却性能，并且能灵活应对不同环境变化避免白雾产生。