專利名稱：無(wú)填料流力冷卻塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換設(shè)備，尤其涉及一種可提高冷卻塔的散熱性能的無(wú)填料流力冷卻塔。
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圖1A及
圖1B所示，本創(chuàng)作人曾于1995年11月22目在臺(tái)灣提出一種立式流力冷卻塔(證書(shū)號(hào)第117483號(hào)，以下簡(jiǎn)稱前案)，該種結(jié)構(gòu)是使熱液體從噴流管向上以連續(xù)幕狀高速噴出，并噴入擴(kuò)散器的喉部上方，使擴(kuò)散器喉部下方形成負(fù)壓，由塔體下方空氣入口吸入大量的外界冷卻空氣形成空氣流向上流動(dòng)，使同向流動(dòng)的空氣流與流體在擴(kuò)散器內(nèi)呈液氣態(tài)混合及接觸，以進(jìn)行熱交換。熱空氣向上經(jīng)除水器使液氣分離除水后，熱空氣由塔頂?shù)目諝馀欧趴诳焖倥懦觯环蛛x后的冷卻液體則自然落下，該冷卻液體在落下途中不斷地與流入的冷卻空氣進(jìn)行熱交換，而再次被冷卻，直到離開(kāi)擴(kuò)散器，再進(jìn)入散熱器進(jìn)行二次散熱后落下，冷卻液體經(jīng)消音消除水聲與濾除雜物后，流入塔體底面集液盤(pán)，再利用泵抽出供循環(huán)應(yīng)用。
但是，散熱器由片狀散熱材所構(gòu)成，使用一段時(shí)間后片狀散熱材上會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢阻塞現(xiàn)象，因而降低冷卻塔的散熱性能，因此在散熱材上所產(chǎn)生的結(jié)垢需要予以清除。
本實(shí)用新型的主要目的在于，提供一種無(wú)填料流力冷卻塔，其是在擴(kuò)散器的上方及擴(kuò)散器的漸窄部上設(shè)有數(shù)個(gè)擋板，使其改變液體流向，可提高冷卻塔的散熱性能。
本實(shí)用新型的次要目的在于，提供一種無(wú)填料流力冷卻塔，可取消上述前案的散熱器裝置，以降低空氣流動(dòng)阻力，相對(duì)提高進(jìn)入塔體的冷卻空氣量，及大幅降低塔體高度。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種無(wú)填料流力冷卻塔，包括一塔體；其特征在于所述塔體頂端為空氣排放口，下方周側(cè)為冷空氣入口；該塔體內(nèi)部設(shè)置有多組對(duì)稱的擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器包括一上段的漸闊部、一中段的喉部、及一下段的漸窄部，每組擴(kuò)散器的下方，位于冷空氣入口處設(shè)有一噴流管，該噴流管的上方設(shè)有數(shù)個(gè)V形噴嘴；一除水器設(shè)置在塔體空氣排放口前；該塔體的底面設(shè)有一集液盤(pán)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的無(wú)填料流力冷卻塔，其中該擴(kuò)散器與除水器間設(shè)有多排擋板。可使沿?cái)U(kuò)散器壁面往上沖的高速流體經(jīng)由擋板而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向后的液體與空氣進(jìn)行熱交換，以增加此區(qū)流體與空氣的混合冷卻效果。
前述的無(wú)填料流力冷卻塔，其中該漸窄部的壁面上設(shè)有數(shù)個(gè)擋板?？墒寡?cái)U(kuò)散器壁面折返的熱液體被引導(dǎo)至漸窄部，并利用該擋板使壁流均勻?yàn)R散，再次與進(jìn)入的冷空氣混合做熱交換。
前述的無(wú)填料流力冷卻塔，其中該擋板為一長(zhǎng)條體。
前述的無(wú)填料流力冷卻塔，其中該擋板為凸?fàn)睢?br> 前述的無(wú)填料流力冷卻塔，其中該數(shù)個(gè)擋板是呈交錯(cuò)排列。
本實(shí)用新型可提高冷卻塔的散熱性能。且由于取消習(xí)用結(jié)構(gòu)的散熱器裝置，以降低空氣流動(dòng)阻力，故相對(duì)提高進(jìn)入塔體的冷卻空氣量，且大幅降低塔體高度。
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下較佳實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1A、1B分別是習(xí)用流力冷卻塔的主視、側(cè)視圖。
圖2是本實(shí)用新型無(wú)填料流力冷卻塔的主視部分剖面圖。
圖3是本實(shí)用新型無(wú)填料流力冷卻塔的側(cè)視圖。
圖3A是本實(shí)用新型噴流管結(jié)合在塔體的剖面圖。
圖4A是本實(shí)用新型擴(kuò)散器的部分放大示意圖。
圖4B是圖4A所示擴(kuò)散器的側(cè)視圖。
圖5A是位于擴(kuò)散器與除水器間擋板的部分放大示意圖。
圖5B是圖5A所示擋板的側(cè)視圖。
圖6是本實(shí)用新型無(wú)散熱器裝置的第二實(shí)施例示意圖。
請(qǐng)參閱圖2、3所示，本實(shí)用新型無(wú)填料流力冷卻塔10包括一塔體11，其是由塑性材料或鋼板制成的結(jié)構(gòu)體，該塔體11的頂端具有熱空氣排放口12?？拷w11的底端周側(cè)設(shè)有冷空氣入口13，使外界冷空氣由此進(jìn)入，冷空氣入口13是由百葉式(LOUVERS)葉片14組成，該葉片14是由外向內(nèi)傾斜設(shè)置以導(dǎo)入冷空氣42。在百葉式葉片14間設(shè)置一板件32。
塔體11的內(nèi)部，位于冷空氣入口13上方設(shè)有多組對(duì)稱的擴(kuò)散器20(DIFFUSER)，每組擴(kuò)散器20下方設(shè)有一噴流管30，噴流管30的徑向外壁上設(shè)有數(shù)個(gè)等距排列的V形噴嘴31，使流入噴流管30內(nèi)的熱液體由V形噴嘴31噴出。噴流管30的一端是穿出塔體11外，在穿出塔體11外的部分管體上套設(shè)有一法蘭34(如圖3A所示)，并用數(shù)個(gè)螺絲將法蘭34固定在板件32上，再將熱水集水管接至法蘭上，使熱液體引入噴流管30中；噴流管30的另一端為一閉合端35，以緊迫方式將封塞36塞入形成一封閉狀態(tài)，封塞36的中央具有一螺桿37并穿出板件32外，再用一螺帽38與螺桿37結(jié)合使其固定在板件32上。
擴(kuò)散器20包括有上段的漸闊部21、中段的喉部22、及下段的漸窄部23。漸窄部23的外壁面設(shè)有數(shù)個(gè)呈交錯(cuò)排列的擋板(BAFFLE)24(如圖4A、圖4B所示)，該擋板24可使沿?cái)U(kuò)散器20外壁面折返的熱液體40被引導(dǎo)至漸窄部23，并利用該凸形擋板24使壁流均勻?yàn)R散，再次與進(jìn)入的冷空氣混合做熱交換。
喉部22內(nèi)的水幕狀高速流體41，因經(jīng)V形噴嘴31將流體的壓力轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)能，壓力聚降使喉部22前形成負(fù)壓區(qū)，對(duì)外界冷空氣42形成強(qiáng)力噴射引入(JESTSUCTION INLET)；在喉部22的冷空氣和高速流體41的液滴相互接觸時(shí)，將形成液氣態(tài)擾動(dòng)混合(TURBULENT MIXING)；而在漸闊部21的冷空氣與霧狀液滴形成液氣態(tài)的混合流體，其運(yùn)動(dòng)能因截面積漸增，逐漸變成壓力能，因此具有很高的混合冷卻效果，并對(duì)混合流體具有升壓作用，同時(shí)提高熱空氣43的排出壓力。完全應(yīng)用熱空氣自然上升原理與流體流動(dòng)產(chǎn)生升壓作用等自然現(xiàn)象。
該混合液氣態(tài)流體中的熱空氣43經(jīng)由塔體11頂端的除水器(MISTELIMINATOR)15排出，該除水器15是由曲折通道的板件所組成，其可將空氣中所含的液體分離，使分離后的熱空氣43直接從空氣排放口12快速排出，而冷卻液體受到除水器15分離而自然落下。
塔體11的內(nèi)部且位于擴(kuò)散器20與除水器15之間設(shè)有數(shù)個(gè)呈軸向排列的擋板(BAFFLE)16(如圖5A、圖5B所示)，可使沿?cái)U(kuò)散器20壁面往上沖的高速流體41經(jīng)由擋板16而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向后的熱流體45除增加有效動(dòng)能外，亦與冷空氣進(jìn)行熱交換，以增加此區(qū)流體與空氣的混合冷卻效果。
經(jīng)噴嘴31噴出的高速流體41向上經(jīng)由除水器15使液氣分離，除水后的熱空氣43由空氣排放口12快速排出，分離后的冷卻液體則自然落下，冷卻液體在落下途中不斷與再進(jìn)入的冷空氣42進(jìn)行熱交換，使其再次冷卻，最后經(jīng)由消音50消除水聲與濾除雜物后，流入塔體底部的集液盤(pán)51，再利用泵由液體出口52抽出循環(huán)使用。
部分沿著擴(kuò)散器20壁面折返的流體44將被引導(dǎo)至漸窄部23，并經(jīng)由擋板24使壁流均勻?yàn)R散，再次與進(jìn)入的冷空氣42混合做熱交換后落至消音50中。
本實(shí)用新型是根據(jù)熱力學(xué)定律，使熱水經(jīng)過(guò)冷卻塔，其放出的熱量相等于冷空氣由入口至出口路徑所吸收的熱量下進(jìn)行改進(jìn)，在下列熱平衡式左邊的循環(huán)水量溫度為不減的原則下，取消上述前案塔內(nèi)的散熱器，但提高右邊冷空氣風(fēng)量(G)，使其乘積相同。
Lx(t2-t1)=Gx(h2-h1)L循環(huán)水量 G風(fēng)量t2熱水溫度h2出風(fēng)口空氣熱焓t1冷水溫度h1入風(fēng)口空氣熱焓另，由于本實(shí)用新型具有擋板的設(shè)計(jì)，其可加強(qiáng)水與空氣的混合冷卻效果，進(jìn)而調(diào)整出風(fēng)口的空氣熱焓值(h2)，相對(duì)改變(h2-h1)值，以確保改進(jìn)后的冷卻塔熱性能不減。
請(qǐng)參閱圖6所示，本實(shí)用新型取除上述前案散熱器的設(shè)計(jì)，并將冷空氣入口13提升至擴(kuò)散器20下緣，除可優(yōu)化流場(chǎng)增加20％冷卻空氣量外，塔高在冷空氣入口13以上部分亦可大幅降低34％，對(duì)降低成本及使用空間頗有助益。又因無(wú)散熱器，故不會(huì)使片狀散熱材產(chǎn)生結(jié)垢阻塞現(xiàn)象而影響熱性能。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)填料流力冷卻塔，包括一塔體；其特征在于所述塔體頂端為空氣排放口，下方周側(cè)為冷空氣入口；該塔體內(nèi)部設(shè)置有多組對(duì)稱的擴(kuò)散器，該擴(kuò)散器包括一上段的漸闊部、一中段的喉部、及一下段的漸窄部，每組擴(kuò)散器的下方，位于冷空氣入口處設(shè)有一噴流管，該噴流管的上方設(shè)有數(shù)個(gè)V形噴嘴；一除水器設(shè)置在塔體空氣排放口前；該塔體的底面設(shè)有一集液盤(pán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)填料流力冷卻塔，其特征在于，所述擴(kuò)散器與除水器間設(shè)有多排擋板?？墒寡?cái)U(kuò)散器壁面往上沖的高速流體經(jīng)由擋板而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向后的液體與空氣進(jìn)行熱交換，以增加此區(qū)流體與空氣的混合冷卻效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)填料流力冷卻塔，其特征在于，所述漸窄部的壁面上設(shè)有數(shù)個(gè)擋板。可使沿?cái)U(kuò)散器壁面折返的熱液體被引導(dǎo)至漸窄部，并利用該擋板使壁流均勻?yàn)R散，再次與進(jìn)入的冷空氣混合做熱交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)填料流力冷卻塔，其特征在于，所述擋板為一長(zhǎng)條體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的無(wú)填料流力冷卻塔，其特征在于，所述擋板為凸?fàn)睢?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)填料流力冷卻塔，其特征在于，所述數(shù)個(gè)擋板是呈交錯(cuò)排列。
專利摘要一種無(wú)填料流力冷卻塔,包括塔體,塔體頂端為空氣排放口,下方周側(cè)為冷空氣入口;塔體內(nèi)部設(shè)置多組對(duì)稱的擴(kuò)散器,擴(kuò)散器包括一上段的漸闊部、一中段的喉部、一下段的漸窄部,每組擴(kuò)散器下方,位于冷空氣入口處設(shè)有一噴流管,噴流管上方設(shè)有數(shù)個(gè)V形噴嘴;一除水器設(shè)在塔體空氣排放口前;塔體底面設(shè)有一集液盤(pán)。本實(shí)用新型可提高冷卻塔的散熱性能。且由于取消習(xí)用結(jié)構(gòu)的散熱器裝置,以降低空氣流動(dòng)阻力,相對(duì)提高進(jìn)入塔體的冷卻空氣量。
文檔編號(hào)F28C1/02GK2441103SQ0024584
公開(kāi)日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月15日
發(fā)明者陳家賢 申請(qǐng)人:陳家賢