一种冷却塔用低阻力势能转换叶轮装置的制作方法

本实用新型专利涉及一种势能转换叶轮装置，特别是一种冷却塔用低阻力势能转换叶轮装置。

背景技术：

在循环水系统领域中，几乎所有涉及到所有冷却塔风扇转动中都是采用电机来驱动冷却塔风扇转动，为了降低循环水系统冷却塔能耗的占比，除了电力驱动形式以外，目前在实际应用中还有通过水轮机来驱动风扇转动，其优点是:

一、采用将循环水的势能转化为机械能，不用电力驱动。

二、使用水轮机的冷却塔系统故障点少，以一台水轮机代替电机、减速器和传动部分，可以实现长时间无故障运行。

三、为使用单位节省大量的维护和更换冷却塔的电机和减速器的费用和人力。

因为以上各种优点，水轮机冷却塔已经逐步在各领域被使用。采用这种形式对冷却水水温进行冷却，好处是传统冷却塔电机有漏电伤人，火花爆炸的潜在危险，造成冷却塔燃烧。而改造后的冷却塔不用电力，可以从根本上杜绝这些隐患。且随着季节的变化，水动风机的转速随着循环水流量的增加而增加，是冷却塔的气水比稳定在最佳状态，达到冷却效果最好。

就单纯这势能转换为机械能的水轮冷却塔应用来看，对在循环水系统中的应用是有效的。为使冷却塔风扇转动达到水温冷却效果一般有以下几种方式：

方式1，用风扇控制柜使用软起动或变频器等方式驱动电机，使得风扇转动。

这种方式的优点是:

1、使用方便，可随时开或关。

这种方式缺点是：

1、电机暴露在潮湿环境下，对电机绝缘能力要求较高。

2、电机容易漏电伤人，火花爆炸容易使冷却塔着火。

3、风扇风量受电机转速限制。

4、故障率高，短时间内就需要换电机。

方式2，使用水轮机驱动风扇转动。

这种方式的优点是:

一、采用将循环水的势能转化为机械能，不用电力驱动。

二、使用水轮机的冷却塔系统故障点少，以一台水轮机代替电机、减速器和传动部分，可以实现长时间无故障运行。

三、为使用单位节省大量的维护和更换冷却塔的电机和减速器的费用和人力。

但目前水轮机冷却塔还存在很多缺点，使得水轮机冷却塔的使用并没有更加广泛，主要有:

一、在实际应用中安装或改造比较困难，且维护成本高。

二、因水轮机在密封腔内，用水推动叶轮旋转，水阻比较大。

三、在运行过程中因管路中的污秽，已造成水轮机堵转。

四、在运行过程中效率比较低。

现有的冷却塔同时还存在采用单个喷孔带动叶轮组的技术，如专利循环水冷却塔，公开号CN205655705U，其公开了一种循环水冷却塔，包括冷却塔本体、第一电机、循环泵、叶轮、进水管路，第一电机的输出轴伸入冷却塔本体上部并装配有离心风机叶片，所述进水管路的一端伸入到冷却塔本体内上部并装配有第一喷头。采用此种技术方案存在的缺陷在于采用单个进水管路并仅采用单个喷头，在水压不足的情况下，水柱流速较慢，水阻大，无法带动叶轮组转动或叶轮组转动速度过慢，使得冷却塔内填料的冷却效率太低。

技术实现要素：

发明目的：本实用新型的目的在于解决现有的冷却塔水轮机安装或改造困难，水阻大，效率低的问题。

技术方案：本实用新型采用以下技术方案：一种冷却塔用低阻力势能转换叶轮装置，包括叶轮组、风扇及至少两个喷孔；叶轮组和风扇固定连接使得叶轮组转动能够带动风扇，喷孔环绕叶轮设置。

作为优化，还包括支架、轴承和固定轴，所述的叶轮组设置于轴承下方，并与轴承构成一个整体套设在固定轴上，固定轴上设有用于嵌于轴承和叶轮组之间的环形凸起，固定轴的底部设有用于与支架连接的节水盘，轴承的顶部与风扇连接，喷孔环绕叶轮设置于支架上，并且喷孔的位置与叶轮组齐平。

采用模块化的设计，叶轮组、轴承和风扇形成一个整体，而固定轴与其的连接方式为中间的环形凸起嵌在轴承与叶轮组的连接处，各部件产生差错后方便进行更换维修。

作为优化，所述支架为环形筒体，环形筒体底部设有至少两根用于防止叶轮组滑出的档杆，档杆为空心，上部设有一块与两根档杆空腔均连通的节水盘，档杆底部设有若干细孔使得水能够形成花洒滴落于冷却塔材料上。

作为优化，所述叶轮组叶片设置方向与环形筒体的壁面平行。

使得喷水的方向与叶轮组的叶片垂直，形成的冲力更大，同时能够在叶轮转动的基础上形成花洒的动作。

作为优化，叶轮组的多个叶片截面外围形成圆形，圆形的直径不小于两根档杆之间的距离。

防止叶轮组从两根档杆之间滑出。

作为优化，所述喷孔为可调整流量和流速的喷孔。

作为优化，所述叶轮组上表面为圆盘，圆盘靠近圆心的位置设有用于与轴承连接的环形适配槽，螺丝穿过环形适配槽完成两者的连接。

作为优化，所述固定轴与风扇不接触。

叶轮转，固定轴不转，有效的减少了摩擦力，提高效率。

作为优化，所述固定轴上环形凸起的直径大于叶轮组中心通孔的直径。

防止固定轴滑出。

作为优化，所述支架为环形筒体，筒体侧面设有若干朝向叶轮组的能够作为喷孔的通孔，通孔的位置与叶轮组的位置持平。

作为优化，所述叶轮组有24个叶片，喷孔环绕叶片设置于支架上，并且喷孔的位置与叶片齐平。

工作原理：喷孔喷水后，带动叶轮组转动，叶轮组带动与其固定连接的轴承和风扇转动，同时，由于固定轴与风扇不接触，为嵌于叶轮组和轴承之间，故固定轴不转，另外，喷的水在叶轮组转动后部分形成花洒直接洒落在冷却塔填料上，部分滑落在节水盘，并通过与节水盘连通的档杆细孔形成花洒低落在冷却塔填料上，使得填料冷却效果更加均匀。

有益效果：本实用新型与现有技术相比：有如下优点：

1、与现有传动装置相比，有效避免了堵塞问题。

2、采用“档杆底部设有若干细孔使得水能够形成花洒滴落于冷却塔材料上”以及“档杆为空心，上部设有一块与两根档杆空腔均连通的节水盘”的技术方案，冷却水均匀地散向填料，增加了有效换热面积。

3、采用模块化设计，能够根据实际的安装条件进行实时调整安装方案，易安装、易维护。

4、采用“固定轴与风扇不接触”的技术方案，叶轮转，固定轴不转，有效的减少了摩擦力，提高效率。

5、与现有的单个喷孔相比，本实用新型采用多个喷孔的设计，首先，防止单个喷孔在水压不足的情况下无法带动叶轮组转动而导致冷却塔冷却效果降低的隐患，其次，采用多个喷孔并且多方向的设置的技术，能够同时对叶轮组的多个叶片施力，同时喷出的水柱能够在叶轮组的叶片转动被溅射的前提下形成花洒效果，使得冷却塔内填料冷却效果更佳。

6、采用“所述喷孔为可调整流量和流速的喷孔”的技术方案，在水压不足的情况下能够调整喷孔的孔径使得水柱流速增加，在多个喷孔配合的前提下，依然能够带动叶轮组快速转动。

附图说明

图1为本实用新型未安装支架的结构示意图；

图2为本实用新型未安装支架的结构剖视图；

图3为本实用新型安装支架后的结构剖视图；

图4为本实用新型安装支架后的俯视结构示意图；

图5为本实用新型安装支架后的状态图；

图6为本实用新型叶轮组工作原理图；

图7为本实用新型拆解后叶轮组和固定轴环形凸起的连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式进行阐述。

一种冷却塔用低阻力势能转换叶轮装置，包括支架6、叶轮组1、风扇2、轴承3、固定轴4及若干多方向喷孔；所述的叶轮组1设置于轴承3下方，并与轴承3构成一个整体套设在固定轴4上，固定轴4上设有用于嵌于轴承3和叶轮组1之间的环形凸起9，固定轴4的底部设有用于与支架6连接的节水盘5，轴承3的顶部与风扇2连接；支架6为环形筒体，筒体侧面设有若干朝向叶轮组1的能够作为喷孔的通孔7，通孔的位置与叶轮组1的位置持平。

采用模块化的设计，叶轮组和轴承形成一个整体，再与固定轴、风扇连接后形成一个新的整体设置于支架上，各部件产生差错后方便进行更换维修。

所述支架6为环形筒体，环形筒体底部设有至少两根用于防止叶轮组滑出的档杆8，档杆8为空心，上部设有一块与两根档杆空腔均连通的节水盘5，档杆8底部设有若干细孔使得水能够形成花洒滴落于冷却塔材料上。

所述叶轮组1叶片设置方向与环形筒体的壁面平行。

使得喷水的方向与叶轮组1的叶片垂直，形成的冲力更大，同时能够在叶轮转动的基础上形成花洒的动作。

所述叶轮组1的多个叶片截面外围形成圆形，圆形的直径不小于两根档杆8之间的距离。

防止叶轮组从两根档杆之间滑出。

所述叶轮组1上表面为圆盘，圆盘靠近圆心的位置设有用于与轴承3连接的环形适配槽10，螺丝穿过环形适配槽完成两者的连接。

所述固定轴4与风扇不接触。

叶轮转，固定轴不转，有效的减少了摩擦力，提高效率。

所述固定轴4上环形凸起9的直径大于叶轮组中心通孔的直径。

防止固定轴滑出。

所述支架为环形筒体，筒体侧面设有若干朝向叶轮组的能够作为喷孔的通孔，通孔的位置与叶轮组的位置持平。

所述叶轮组有24个叶片，喷孔环绕叶片设置于支架上，并且喷孔的位置与叶片齐平。

喷孔喷水后，带动叶轮组1转动，叶轮组1带动与其固定连接的轴承3和风扇2转动，同时，由于固定轴4与风扇2不接触，为嵌于叶轮组1和轴承3之间，故固定轴4不转，另外，喷的水在叶轮组1转动后部分形成花洒直接洒落在冷却塔填料上，部分滑落在节水盘5，并通过与节水盘5连通的档杆8细孔形成花洒低落在冷却塔填料上，使得填料冷却效果更加均匀。