專利名稱：一種冷卻塔及其制造方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及流體換熱(冷卻塔)設備，特別適用于循環(huán)冷卻水及制冷換熱場合。
現(xiàn)有敞開式冷卻塔利用空氣未被水蒸氣飽和的特點將在線設備產生的熱廢水在塔中直接或串接散熱器加熱冷空氣后敞開噴淋與干冷空氣直接接觸使少量水蒸發(fā)帶走汽化潛熱達到快速冷卻熱廢水的目的，這種技術沒有充分考慮自然環(huán)境在冬夏甚至晝夜間的溫差變化，單純依靠敞開噴淋蒸發(fā)散熱不僅消耗5％的循環(huán)水量而且污染惡化系統(tǒng)及環(huán)境水質，尤其是在冬春風沙季節(jié)毫無意義地敞開循環(huán)水接觸空氣，更強化了循環(huán)水污染和因水分蒸發(fā)而發(fā)生的鹽分濃縮富集作用及因CO2逸失、碳酸平衡破壞導致水質失穩(wěn)出現(xiàn)的腐蝕或結垢現(xiàn)象，這種技術使冷卻塔淪為危害循環(huán)水的污染塔，增加了故障率，降低了在線設備傳熱系數(shù)和安全可靠性，迫使人們投入巨資和精力追逐“排污→補水→加藥→再排污→再補水→再加藥”的水質穩(wěn)定處理怪圈，成為長期以來困擾循環(huán)冷卻水水質穩(wěn)定的技術難題；此外，這種塔常年敞開連續(xù)運行不僅浪費回水余壓，而且無法在線檢修，冬季濕式運行還易結霧掛冰損壞塔體及填料等。
為此，本發(fā)明的任務就是要設計一種兼有敞開蒸發(fā)和密閉傳導兩種散熱功能的新型冷卻塔，從而可以根據(jù)(季節(jié))環(huán)境溫度和系統(tǒng)配置選擇最佳工況，盡可能減少循環(huán)水敞開接觸空氣的機會，減緩或消除現(xiàn)有冷卻塔對自身及在線設備循環(huán)水系統(tǒng)及水質的危害，減少循環(huán)水補水、能耗及水質穩(wěn)定費用，提高在線設備的安全可靠性。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，以現(xiàn)有敞開式冷卻塔的工藝結構為基礎，利用其淋水填料的冷流體通道(風道)增設獨立的間接傳導散熱器，以便共用冷卻塔風楓和塔體使其集冷卻塔敞開蒸發(fā)(濕式)和空冷器密閉傳導(干式)兩種獨立散熱功能于一體，進而在冬季等氣溫條件許可時方便地將夏季運行的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)切換成密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、即將熱流體導入新增的獨立散熱器利用其空冷器功能通過冷(空氣)熱流體間顯熱溫差間接傳導散熱，夏季等高溫環(huán)境再切回敞開式蒸發(fā)散熱或其它強制冷卻設備，從而建立起冷卻塔冬“干”夏“濕”交替運行模式、以延長冷卻塔壽命并騰出在線檢修時空，同時實現(xiàn)在線設備循環(huán)水的部分或全密閉(干式)循環(huán)，最大限度地減少循環(huán)水敞開噴淋蒸發(fā)機會，減輕或消除現(xiàn)有冷卻塔對在線設備循環(huán)水系統(tǒng)及水質的危害，為節(jié)約循環(huán)水補水、能耗及水質穩(wěn)定費用、提高在線設備安全可靠性創(chuàng)造條件。
本發(fā)明較好的方案可以是，將新增的散熱器布置在卻塔進風口處，利用冷卻塔風機抽風冷卻散熱器，既可以利用現(xiàn)有空間又可以降低設備重心本發(fā)明較好的方案也可以是，將新增的散熱器做成密閉壓力式散熱器，通過高位水箱或壓力膨脹器穩(wěn)定系統(tǒng)余壓直接進入水泵吸水口加壓，從而節(jié)約能量和水質穩(wěn)定費用。
本發(fā)明的制造方法是，在敞開式冷卻塔的冷流體通道(風道)上布置獨立的間接傳導散熱器。
本發(fā)明的用途是，利用其一塔二用特點，將其用于一般循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或其它流體，通過原有敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道或新增密閉式間接冷卻流道共用風機、塔體，冬“干”夏“濕”交替冷卻在線設備熱廢水，減少其敞開噴淋機會，實現(xiàn)循水的半密閉循環(huán)，減輕敞開式冷卻塔對循水系統(tǒng)的危害，減少循環(huán)水補水、能耗及水質穩(wěn)這費用，提高在線設備的安全可靠性。
本發(fā)明的用途也可以是，將其與制冷機等強制冷卻設備組合用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或其它流體，利用其新增的密閉式間接冷卻流道與制冷機等冷媒水并聯(lián)，冬夏交替切換、共同承擔密閉冷卻在線設備熱廢水的任務；利用其原有的敞開式噴淋直冷流道與制冷機等自身冷卻水串聯(lián)，在夏季等制冷機工作期間由其冷卻制冷機產生的熱廢水，由此實現(xiàn)在線設備循環(huán)水的全密閉(干式)循環(huán)，徹底消除現(xiàn)有冷卻塔對在線設備循環(huán)水系統(tǒng)及水質的危害，減少循環(huán)水補水、能耗及水質穩(wěn)定費用，提高在線設備的安全可靠性。
本發(fā)明的用途還可以是，將其敞開式噴淋直冷流道與密閉傳導間接冷卻流道同時或分時通入相同或不同循環(huán)冷卻水或其它流體。
本發(fā)明具有如下特點利用敞開式冷卻塔的冷流體通道(風道)增設獨立的間接傳導散熱器，共用冷卻塔風機和塔體使其升級為兼有冷卻塔及空冷器功能的多媒體，用戶不必投資擇地另建空冷器，就可方便地將敞開(濕)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造成密閉(干)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)并互相切換，其冬“干”夏“濕”交替運行模式避免了結霧掛冰有利于延長冷卻塔壽命和騰出在線檢修時空，有利于利用回水余壓節(jié)能和減輕敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的鹽分濃縮、水體污染及腐蝕結垢；夏季等高溫環(huán)境由制冷機強制密閉冷卻在線設備熱廢水，而由冷卻塔退居二線冷卻制冷熱廢水，進一步形成在線設備冷卻水的全密閉(干式)循環(huán)、徹底解決了長期以來困擾循環(huán)冷卻水水質穩(wěn)定的技術難題，杜絕了在線設備循環(huán)水的敞開噴淋蒸發(fā)機會及其腐蝕結垢孳生菌藻降低傳熱系數(shù)等危害，不僅可改善循環(huán)水水質，還可大幅度節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約水質穩(wěn)定費用、有利于提高在線設備安全可靠性。
本發(fā)明附有以下附圖附

圖1、冷卻塔結構及流程示意圖。其中1--冷卻塔，2--進風口，3--風機及出風口，4--淋水填料，5--間接傳導散熱器，6--噴頭，7--制冷機，8--在線設備換熱器，9--冷媒水循環(huán)泵，9`--冷卻水循環(huán)泵，10--潛水泵，11--壓力膨脹器，12--冬開閥，13--夏開閥，14--集水池。
附圖2、冷卻塔及制冷機組合流程示意圖。其中代號同上。
本發(fā)明的非限定實施例如下例1、參照附圖1在現(xiàn)有冷卻塔1的進風口2處增加間接傳導散熱器5組成本發(fā)明的一種實施例，利用其一塔二用特點，將其用于一般循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，新型冷卻塔由新增的冬開閥12、間接傳導散熱器5及其連接管路系統(tǒng)組成其密閉式間接傳導冷卻流道，由夏開閥13、噴頭6、淋水填料4、集水池14組成其敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道，兩者共用進風口2至風機及出風口3之間的冷流體通道(風道)散熱、冬夏交替冷卻在線設備8產生的熱廢水。夏季等氣溫高時沿用敞開式冷卻塔噴淋冷卻方式打開夏開閥13關閉冬開閥12將熱廢水通過噴頭6布灑到淋水填料4上，同時打開風機3從進風口2抽吸干冷空氣通過淋水填料4與熱廢水充分混合傳質傳熱接觸吸收水蒸氣后從出風口3排出，冬季等氣溫條件許可時打開冬閥12關閉夏開閥13將熱廢水切換到新增的間接傳導散熱器5并輔以壓力膨脹器11穩(wěn)壓補水，即可將敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)迅速改造成密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，系統(tǒng)內的熱廢水同來自進風口2的干冷空氣間接接觸只傳熱不傳質加以冷卻，藉此避免系統(tǒng)水量損失及水質和環(huán)境污染，同時利用回水余壓降低冷媒水循環(huán)泵9能耗，必要時打開風機3增加風力和/或打開潛水泵10由噴頭6向散熱器5外壁噴水加強冷卻。從而形成全年冬“干”(密閉)夏“濕”(敞開)交替運行的半密閉循環(huán)水系統(tǒng)，最大限度地減小了循環(huán)水敞開噴淋蒸發(fā)機會，減輕了現(xiàn)有冷卻塔對在線設備循環(huán)水系統(tǒng)及水質的危害，節(jié)約了循環(huán)水補水、能耗及水質穩(wěn)定費用，一定程度地提高了在線設備的安全可靠性。
例2、參照附圖2由現(xiàn)有冷卻塔1增加間接傳導散熱器5后與制冷機7配合使用組成本發(fā)明的另一種實施例，新型冷卻塔由新增的冬開閥12、間接傳導散熱器5及其連接管路系統(tǒng)組成其密閉式間接傳導冷卻流道，與制冷機7冷媒水并聯(lián)，冬夏交替共同承擔冷卻在線設備8熱廢水的任務，由夏開閥13、噴頭6、淋水填料4、集水池14組成的敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道與制冷機7自身冷卻水串聯(lián)，承擔冷卻制冷機7工作時產生的熱廢水的任務。當夏季等自然環(huán)境溫度較高(工藝要求采用制冷機7強制冷卻在線設備8熱廢水)時，打開夏開閥13關閉冬開閥12切除冷卻塔1的密閉式間接傳導冷卻流道、將在線設備8熱廢水切換到制冷機7強制密閉冷卻并經壓力膨脹器11穩(wěn)壓補水及冷媒水循環(huán)泵9加壓后送在線設備8密閉循環(huán)冷卻，與此同時制冷機7本身產生的熱廢水通過冷卻塔1的敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道--噴頭6布灑到淋水填料4上，與冷卻塔風機3吸自進風口2的干冷空氣充分混合傳質散熱降溫后由冷卻水循環(huán)泵9`送回制冷機7循環(huán)使用，維持制冷機正常工作；冬季等氣溫條件許可時打開冬開閥12關閉夏開閥13切除制冷機、將在線設備8熱廢水切換到新增的冷卻塔密閉式間接傳導冷卻流道--散熱器5，利用其空冷器功能同來自進風口2的干冷空氣間接接觸只傳熱不傳質加以冷卻，必要時打開風機3增加風力和/或打開冷卻水循環(huán)泵9`由噴頭6向散熱器5外壁噴水加強冷卻，冷卻后的冷媒水經壓力膨脹器11穩(wěn)壓補水通過冷媒水循環(huán)泵9加壓后送在線設備8密閉循環(huán)使用，自此完成在線設備8循環(huán)水的全密閉循環(huán)，徹底杜絕了在線設備循環(huán)水敞開噴淋蒸發(fā)機會及其腐蝕結垢孳生菌藻降低傳熱系數(shù)的可能性，不僅提高了水質和在線設備安全可靠性，還大幅度節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約了水質穩(wěn)定費用。
例3、參照附圖2冷卻塔部分將常溫下可汽化的液態(tài)流體從下部送入散熱器5利用抽入的空氣和/或冷卻水水溫間接傳熱汽化從上部送出使用。
權利要求
1.一種冷卻塔，特別適用于循環(huán)冷卻水及制冷換熱場合，具有一般敞開式冷卻塔的工藝結構，其特征是利用淋水填料的冷流體通道(風道)增設獨立的間接傳導散熱器。
2.如權利要求1所述的冷卻塔，其特征在于所說的散熱器布置在進風口處。
3.如權利要求1所述的冷卻塔，其特征在于所說的散熱器為密閉壓力式散熱器。
4.一種權利要求1所述冷卻塔的制造方法，其特征在原有敞開式冷卻塔的冷流體通道(風道)上布置獨立的間接傳導散熱器。
5.一種權利要求1所述冷卻塔的用途，其特征是將其用于循環(huán)冷卻水或其它流體換熱場合。
6.如權利要求5所述冷卻塔的用途，其特征是將其與制冷機組合用于循環(huán)冷卻水或其它流體換熱場合。
7.如權利要求5所述冷卻塔的用途，其特征是將其同(分)時用于同(異)質循環(huán)冷卻水或其它流體換熱場合。
全文摘要
本發(fā)明涉及流體換熱(冷卻塔)設備，特別適用于循環(huán)冷卻水及制冷換熱場合。利用敞開式冷卻塔的冷流體通道(風道)增設獨立的間接傳導散熱器，共用冷卻塔風機和塔體將其升級為兼有冷卻塔及空冷器功能的多媒體，用戶不必投資擇地另建空冷器，就可方便地將敞開(濕)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造成密閉(干)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)并互相切換，其冬“干”夏“濕”交替運行模式及與制冷機組合運行工藝解決了長期以來困擾循環(huán)冷卻水水質穩(wěn)定的技術難題。
文檔編號F28C1/00GK1428585SQ0114524
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權日2001年12月25日
發(fā)明者郝志剛 申請人:郝志剛