專利名稱：方形單面進風橫流式冷卻塔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種冷卻塔，特別是一種節(jié)水節(jié)能的方形單面進風橫流式冷卻塔。
背景技術：
目前，所有中央空調和工業(yè)工藝用循環(huán)冷卻水系統都配裝有冷卻塔。冷卻塔的作用是對運行中的中央空調機進行降溫冷卻，其在運行過程中將攜帶廢熱的冷卻水在塔內與空氣進行換熱，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣。冷卻塔的工作原理是淋水盆內的冷卻水經布水噴頭呈線狀向下流動濺成細小的水滴，經淋水填料后流入集水盆。水流在形成水膜流落時，冷空氣依靠風機所形成的吸力，被吸入塔內與水流接觸后由頂部排入大氣，大部分的水由于受到蒸發(fā)被冷卻，而小部分的水與空氣對流傳熱被冷卻。集水盆中的冷卻水再沿著供水管路送入系統進行應用，從而形成循環(huán)冷卻水系統。一般中央空調和工業(yè)工藝用循環(huán)冷卻水系統上多使用方形橫流式冷卻塔，以兩面進風為主，占地面積很大；即使有單面進風的，也由于空氣導通條件較差，而增加風機能耗。 而且一般淋水填料無收水裝置，在多層擱置式安裝時，其飄水情況較明顯，淋水填料的內側出風區(qū)有明顯水珠飄出落到地面，淋水填料的外側進風區(qū)也會向部地面濺水，浪費水資源的同時也無法保證冷卻水的良好循環(huán)；其次冷卻塔周圍地面長期潮濕有水流動，還會增加冷卻塔用水的補水量，進而造成整個系統風機效率降低，耗電量增大，耗電比甚至無法滿足國家標準規(guī)定的不大于0.035kw/( m3/h)。加之淋水盆及布水噴頭等組成的布水系統所布的水粗大又不均勻，會影響冷卻塔的熱力性能，熱力性能甚至在85%以下，低于國家標準規(guī)定的熱力性能不小于95%。

發(fā)明內容
針對現有技術的缺陷，本發(fā)明提供一種在能夠安全運行的基礎上，保證冷卻性能的節(jié)水、節(jié)能的方形側出風橫流式冷卻塔。為實現上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為一種方形單面進風橫流式冷卻塔，包括機架，機架的一側頂部設置風筒，風筒內設置風機；機架的另一側內部設有淋水裝置，淋水裝置由淋水盆、布水噴頭、淋水填料和集水盆組成；淋水盆位于淋水填料的上方，布水噴頭安裝于淋水盆內；集水盆位于淋水填料的下方；
淋水填料由多個填料片疊置組成，其中填料片的兩側分別為階梯型的進風區(qū)和出風區(qū)，填料片的中部是呈人字形波紋的換熱區(qū)；在進風區(qū)與換熱區(qū)之間具有豎直的防止水進入進風區(qū)的第一突棱；在出風區(qū)與換熱區(qū)之間具有豎直的防止水進入出風區(qū)的第二突棱； 相鄰填料片的進風區(qū)接觸而形成蜂巢形的進風口，相鄰填料片的出風區(qū)接觸而形成蜂巢形的出風口 ；出風口位于靠近風筒的一側；
布水噴頭包括上端具有一個主法蘭盤的圓柱形主體管、伸入到主體管內的導流管、固定連接在主體管下部的花瓣形碟盤；主體管、導流管、花瓣形碟盤三者同軸線，花瓣形碟盤通過兩條以上連接筋固定連接在主體管下部，連接筋均布在以導流管軸線為軸線的周向。
本發(fā)明中，填料片上呈人字形波紋的換熱區(qū)，增大了換熱面積，使得水、氣能夠充分接觸，熱交換效率高。第一突棱把進風區(qū)與換熱區(qū)有效隔開，使得換熱區(qū)內的水不能進入進風區(qū)，防止了淋水填料的外側進風區(qū)向外濺水落到地面，即防止了進風區(qū)的飄水現象。第二突棱把出風區(qū)與換熱區(qū)有效隔開，使得換熱區(qū)內的水不能進入出風區(qū)，防止了淋水填料的內側出風區(qū)向內濺水落到地面即防止了出風區(qū)的飄水現象。呈蜂巢形的進風口和出風口，也保證了進出風通暢的前提下，防止換熱區(qū)內的水進入進風區(qū)和出風區(qū)。因此本發(fā)明冷卻塔熱交換效率高，淋水填料飄水率可控制在小于循環(huán)水量的0.001%范圍內，熱力性能達到100%。從而取得了熱力性能高、飄水率極低、耗電比小、噪聲低的高效冷卻塔。為了使得空氣在冷卻塔內流通順暢，本發(fā)明的機架內還設有導流板，導流板設置于風筒下方，且上端連接風筒，下端安裝于淋水填料出風口的上方，在風機的作用下，參與過熱交換的廢熱能夠迅速從風筒中被抽出，改善了通風條件，進而降低了風機耗能。為了使得填料片之間的間隙保持一定，防止填料片變形偏移，相鄰的填料片上分別具有相互定位裝置，一填料片上的定位裝置是突起部，另一填料片上的定位裝置是與突起部相應的凹入部。為了具有更好的定位效果，所述突起部及凹入部呈錐形。為了方便對填料片進行懸掛，在各填料片上具有在同一軸線上的通孔，通孔的周邊具有加強圈。使用時，將一根支撐軸穿過各填料片的通孔即可將填料片懸掛起來。加強圈對通孔的周邊起到加固作用，防止通孔被撕裂。加強圈屬于現有技術。為了進一步防止進風口、出風口的飄水現象，各填料片的下部向風筒所在的機架一側傾斜。本發(fā)明中由于花瓣形碟盤通過兩條以上連接筋固定連接在主體管下部，連接筋均布在以導流管軸線為軸線的周向方向，所以花瓣形碟盤受力平衡，不會傾斜變形，布水均勻性好。優(yōu)選為兩條連接筋下端重合，共同連接在花瓣形碟盤的中心；兩條連接筋上端相對地連接在主體管的管壁上。其中，連接筋截面成扁橢錐形最好。作為一種改進，本發(fā)明在布水噴頭的主法蘭盤上開有錐形卡槽，導流管的上端具有一個副法蘭盤，副法蘭盤嵌入用于限制副法蘭盤沿軸向移動的錐形卡槽內。這樣，拆卸更換、清洗時噴頭時導流管不會脫離主體管。作為改進，在布水噴頭的主體管的外圓柱面上設置加強筋，使主體管不會變形。作為改進，在布水噴頭的主體管的外圓柱面上設置有與其軸線相傾斜的螺旋面且有彈性的翅片。通過有彈性的翅片，可以將主體管的外圓柱面旋入的淋水盆底部的安裝孔內；同時主體管也不會變形。本發(fā)明冷卻塔的進風方式為單面進風，適用于不能采用雙面進風的場合，導流板的設置，配合填料片的結構特點可使得空氣的流通更加順暢；同時本發(fā)明的整體結構形式減少了占地面積，增加了塔體高度，也就降低了往塔頂上傳出的噪聲，適用于冷卻塔頂上方有噪聲要求的場合。在多臺冷卻塔拼裝時，可采用一字形或者田字形等多種方式。本發(fā)明的冷卻塔，噴灑布水細小均勻，且無中空。淋水填料改為導風、熱換、收水三者為一體高效薄膜填料片，熱交換效率高，熱力性能可達到100% (國標95%);淋水填料飄水率可控制在小于循環(huán)水量的0. 001% (國標0. 015%)范圍內。因而本冷卻塔具有“節(jié)水、節(jié)能”等優(yōu)點，同時其結構安裝及日后清洗更換方便，節(jié)省人工費用。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖； 圖2是圖1的右視圖3是相鄰填料片中其中一片(A片)的結構示意圖； 圖4是相鄰填料片中另一片(B片)的結構示意圖； 圖5是相鄰填料片(A片和B片)疊合示意圖； 圖6是圖5的右視圖； 圖7是圖5中的E向放大視圖； 圖8是圖6中的G部放大圖； 圖9是圖3的仰視放大圖； 圖10是布水噴頭的結構示意圖； 圖11是圖10的俯視圖； 圖12是圖10的仰視圖； 圖13是圖11中的花瓣形碟盤的俯視圖； 圖14是導流管的主視圖； 圖15是圖14的俯視圖； 圖16是圖14的仰視圖； 圖17是主體管的的主視圖； 圖18是圖17的仰視圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的內容更加明顯易懂，以下結合附圖和具體實施方式
做進一步描述。結合圖1和圖2所示，本發(fā)明的方形單面進風橫流式冷卻塔，包括機架11，機架11 的一側頂部設有風筒12，風筒12內設有風機13 ；機架11的另一側內部設有淋水裝置，淋水裝置18由淋水盆16、布水噴頭17、淋水填料18和集水盆19組成；淋水盆16位于淋水填料 18的上方，布水噴頭17安裝于淋水盆16內；集水盆19位于淋水填料18的下方；
淋水填料18由多個填料片34疊置組成，各填料片34從上向下成傾斜狀態(tài)，填料片34 下部靠近風機的軸線。結合圖3、圖4和圖9，填料片34的兩側分別為階梯型的進風區(qū)21和出風區(qū)20，填料片34的中部是呈人字形波紋的換熱區(qū)22 ；在進風區(qū)21與換熱區(qū)22之間具有豎直的防止水進入進風區(qū)的第一突棱M ；在出風區(qū)20與換熱區(qū)22之間具有豎直的防止水進入出風區(qū)的第二突棱23 ；結合圖2，相鄰填料片34的進風區(qū)21接觸而形成蜂巢形的進風口 25，相鄰填料片的出風區(qū)20接觸而形成蜂巢形的出風口 ；出風口位于靠近風筒12的一側；機架11內還設有導流板15，導流板設置于風筒12下方；其一端連接風筒12，另一端安裝于淋水填料18的出風口上方。結合圖3至圖8，相鄰的填料片基本結構相同，部分存在差異，具體為，相鄰填料片上分別具有相互定位裝置。相互定位裝置包括三處，一處是位于換熱區(qū)22的相互定位裝置沈、另外兩處的相互定位裝置分別位于進風區(qū)21和出風區(qū)20。此處將相鄰兩片填料片分別定義為A片和B片，相互定位裝置沈包括在A片上的錐形突起部28和在B片上與錐形突起部28相應的錐形凹入部四。錐形突起部觀、錐形凹入部四設置在換熱區(qū)22。位于進風區(qū)21和出風區(qū)20的相互定位裝置結構相同，此處僅以出風區(qū)的相互定位裝置27為例進行說明。相互定位裝置27包括在A片上的錐形突起部30和在B片上與錐形突起部30相應的錐形凹入部31。錐形突起部30、錐形凹入部31設置在換熱區(qū)22。在各填料片上具有在同一軸線上的通孔32，通孔的周邊具有加強圈33。結合圖10至圖18，布水噴頭17包括上端具有一個主法蘭盤1的圓柱形主體管2、 伸入到主體管2內的導流管3、固定連接在主體管2下部的花瓣形碟盤4 ；主體管2、導流管 3、花瓣形碟盤4三者同軸線；花瓣形碟盤4通過兩條連接筋5固定連接在主體管2下部，兩條連接筋5下端重合，共同連接在花瓣形碟盤的中心；兩條連接筋上端相對地連接在主體管2的管壁上。截面成扁橢錐形的兩條連接筋5以導流管軸線對稱。在主法蘭盤1上開有錐形卡槽6，導流管3的上端具有一個副法蘭盤7，副法蘭盤7嵌入用于限制副法蘭盤沿軸向移動的錐形卡槽6內。在主體管2的外圓柱面上平行于其軸線的方向設置兩條加強筋8。 在主體管的外圓柱面上設置有與其軸線相傾斜的螺旋面且有彈性的翅片9。導流管外圓柱面設有加強筋10。所述法蘭式導流管孔徑可根據流量需要進行變化。所述花瓣形碟盤與主體連接處為兩條扁橢錐形加強筋，使花瓣形碟盤不會變形，可靠性高，保證布水細小均勻性。所述噴頭主體外圓柱面設有加強筋、設有螺旋面狀富有彈性的翅片，使主體不會變形，安裝拆卸方便。導流管副法蘭盤7壓入主法蘭盤1上的錐形卡槽6內，拆卸時導流管不會脫落。導流管3、主體管2、花瓣形碟盤4由工程塑料注塑而成，在較差的水質條件下使用也不會腐蝕和老化變形。水由噴頭頂部的導流管R形口進入，經過水頭自然重力加速垂直下落至花瓣形碟盤，花瓣形碟盤由6片旋風形花瓣合組成，起到濺水分散作用，花瓣與花瓣之間設有疏水間隙，保證布水細小均勻。空氣在風機的作用下，從淋水填料的進風口進入，與從布水噴頭噴出的水接觸，進行蒸發(fā)以及熱交換作用后，廢熱從出風口流出，并被風機從風筒中抽出。單面進風頂面出風的結構形式改善了冷卻塔內的通風條件；另外，本發(fā)明的風機為現有的中空機翼型冷卻塔風機，其強度高、平衡精度高、風量大、效率高、能耗低、噪聲小，加之導流板的引風效果，可大大降低風機能耗，耗電比可控制到0. 030kw/(m3/h)(國標0. 035kw/(m3/h))內，同時也提高了冷卻塔的冷卻性能。本發(fā)明中所述具體實施案例僅為本發(fā)明的較佳實施案例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應作為本發(fā)明的技術范疇。
權利要求
1.一種方形單面進風橫流式冷卻塔，包括機架，機架的一側頂部設置風筒，風筒內設置風機；機架的另一側內部設有淋水裝置，淋水裝置由淋水盆、布水噴頭、淋水填料和集水盆組成；淋水盆位于淋水填料的上方，布水噴頭安裝于淋水盆內；集水盆位于淋水填料的下方；其特征是淋水填料由多個填料片疊置組成，其中填料片的兩側分別為階梯型的進風區(qū)和出風區(qū)，填料片的中部是呈人字形波紋的換熱區(qū)；在進風區(qū)與換熱區(qū)之間具有豎直的防止水進入進風區(qū)的第一突棱；在出風區(qū)與換熱區(qū)之間具有豎直的防止水進入出風區(qū)的第二突棱； 相鄰填料片的進風區(qū)接觸而形成蜂巢形的進風口，相鄰填料片的出風區(qū)接觸而形成蜂巢形的出風口 ；出風口位于靠近風筒的一側；布水噴頭包括上端具有一個主法蘭盤的圓柱形主體管、伸入到主體管內的導流管、固定連接在主體管下部的花瓣形碟盤；主體管、導流管、花瓣形碟盤三者同軸線，花瓣形碟盤通過兩條以上連接筋固定連接在主體管下部，連接筋均布在以導流管軸線為軸線的周向。
2.根據權利要求1所述的冷卻塔，其特征是機架內還設有導流板，導流板設置于風筒下方，且上端連接風筒，下端安裝于淋水填料出風口的上方。
3.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是相鄰的填料片上分別具有相互定位裝置，一填料片上的定位裝置是突起部，另一填料片上的定位裝置是與突起部相適應的凹入部。
4.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是在各填料片上具有在同一軸線上的通孔，通孔的周邊設有加強圈。
5.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是各填料片的下部向風筒所在的機架一側傾斜。
6.根據權利要求3所述的冷卻塔，其特征是所述突起部及凹入部呈錐形。
7.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是所述連接筋的數量為2條，兩條連接筋的下端重合，共同連接在花瓣形碟盤的中心；兩條連接筋上端相對地連接在主體管的管壁上。
8.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是主法蘭盤上開有錐形卡槽，導流管的上端具有一個副法蘭盤，副法蘭盤嵌入用于限制副法蘭盤沿軸向移動的錐形卡槽內。
9.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是主體管的外圓柱面上設置有加強筋。
10.根據權利要求1或2所述的冷卻塔，其特征是在主體管的外圓柱面上設置有與其軸線相傾斜的螺旋面且有彈性的翅片。
全文摘要
本發(fā)明公開一種方形單面進風橫流式冷卻塔，其包括機架、機架的頂部的風筒、風筒內的風機；機架內部設有由淋水盆、布水噴頭、淋水填料和集水盆組成的淋水裝置；淋水盆位于淋水填料的上方，布水噴頭安裝于淋水盆內；集水盆位于淋水填料的下方；淋水填料由多個填料片疊置組成，每個填料片上依次設有進風區(qū)、換熱區(qū)和出風區(qū)；相鄰區(qū)之間設有突棱，可避免飄水現象；相鄰填料片的進風區(qū)相互接觸、出風區(qū)相互接觸分別形成蜂巢形的進風口和出風口；布水噴頭包括同軸線的主體管、導流管和花瓣形碟盤，在應用時可使得布水均勻，提高冷卻塔的冷卻性能?？諝鈴牧芩盍系倪M風口進風，出風口出風，并在風機作用下頂面出風，可降低風機耗能以及塔頂噪聲。
文檔編號F28F25/08GK102410746SQ20111033033
公開日2012年4月11日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權日2011年10月27日
發(fā)明者盧香芹, 史金華, 周雪英, 李曄昉, 費笑勇 申請人:南京大洋冷卻塔股份有限公司