一种厂用水系统鼓风式机械通风海水冷却塔的制作方法

本实用新型属于冷却塔技术领域，具体涉及一种厂用水系统鼓风式机械通风海水冷却塔。

背景技术：

机械通风式冷却塔由于其良好的冷却性能，广泛应用于火电厂、核电厂。机械通风冷却塔分为鼓风式和抽风式冷却塔。由于鼓风式机械通风冷却塔的风机安装在冷却塔进风口，与海水介质不接触，可以有效解决风机腐蚀问题；同时风机靠近地面安装，受外壳保护，比抽风式冷却塔更加安全，因此鼓风式机械通风海水冷却塔较适用于可靠性可用性要求较高的核岛厂用水系统。

机械通风冷却塔热力性能与塔内的气流特性密切相关，均匀顺畅的气流条件能够最大效率的发挥热水与冷空气的换热潜能，提高冷却塔的整体散热效果；同时良好的塔型设计对于降低整塔阻力、提高冷却塔整体性能和节省工程投资等都具有重要意义。目前针对机械通风冷却塔的研究主要集中在冷却塔热气回流研究、防冻措施研究和噪音研究等等，而针对冷却塔内部结构优化的研究较少，然而，冷却塔的内部结构对其冷却效率有较大的影响，因此，需要对塔内各部分进行详细设计，得到一种整塔阻力小、冷却性能高的鼓风式机械通风海水冷却塔，不仅可以提高工作效率还能有效解决资源浪费的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种整塔阻力小、冷却性能高的厂用水系统鼓风式机械通风海水冷却塔。

为实现上述目的，本实用新型提出一种厂用水系统鼓风式机械通风海水冷却塔，对进风口形状和尺寸的设置、填料安装高度的设置、填料厚度的设置、喷头安装高度的设置、收水器至喷头的高度设置以及冷却塔出口收缩段高度的设置等对冷却塔的一系列细节调整，从而使得整塔阻力、冷却性能得到极大改善。具体地，本实用新型提供的技术方案如下：

一种厂用水系统鼓风式机械通风海水冷却塔，包括塔本体和风机，所述塔本体内由下朝上依次设置填料层、配水器层和除水器层；所述塔本体的底部侧边设置有冷却塔进口，连接所述风机的出口，所述填料层被设置为高于所述冷却塔进口的上缘；所述塔本体的顶部设置有冷却塔出口，所述冷却塔出口为收缩状结构；所述风机设置有出口过渡段，位于风机叶片与冷却塔进口之间。

优选的，所述塔本体的内壁之间宽度为10m；所述冷却塔出口的收缩段高度为1～6m，收缩角为28.78°～73.13°；所述冷却塔进口的高度为8～10m；所述风机的出口过渡段长度为2～21m，开放角为5.44°～48.37°；所述填料层距离所述冷却塔进口上缘的高度为0.5～3m，所述填料层厚度为1～2m；所述填料层顶部距离所述冷却塔出口的收缩段下缘的高度为5～17m。

优选的，所述风机还设置有进口过渡段，长度为2～5m。

优选的，所述冷却塔高度为23～24m，所述塔本体的内壁之间宽度为10m；所述冷却塔出口的收缩段高度为6m，收缩角为73.13°；所述冷却塔进口的高度为10m，所述风机口径为6m，所述风机的出口过渡段长度为4～6m，开放角为18.4°～29.4°；所述风机进口过渡段长度为4m；所述填料层距离所述冷却塔进口上缘的高度为1m，所述填料层厚度为1～2m，所述填料层顶部距离所述冷却塔出口的收缩段下缘的高度为5m。

优选的，所述风机的出口过渡段长度为7～21m，所述风机还设置有导流板，所述导流板为设置在所述风机出口过渡段的中间位置的水平板。

优选的，所述冷却塔出口为正方形。

优选的，所述风机出口为圆形。

与现有技术相比，本实用新型的优势包括以下几点：

1)本实用新型通过研究分析了风机安装过渡段长度、填料顶部至收缩段距离、塔的出口收缩段长度、填料安装高度、冷却塔出口形状、风机出口型式等参数对冷却塔阻力特性、填料断面风速的均布系数的影响，提出了采用水平板导流的措施，得到填料断面风速的均布系数降低至3.8以下，同时冷却塔的总阻力系数降至48以下；

2)通过在风机进口处设置风机进口过渡段，并优选长度为2～5m，可以进一步减小风机入口阻力，进而降低冷却塔总阻力系数；

3)本装置搭配各个部分的尺寸，选定正方形状的冷却塔出口和圆形状的风机出口型式，可以最大化的降低塔结构对流场的影响以及对填料断面均布系数布系数φ与风机出口过渡段长度变化关系的影响，提高冷却塔的工作稳定性和工作效率，降低工程投资。

以下将结合附图对本实用新型的方法及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种优选实施例的结构示意图

图2是本实用新型的另一种优选实施例的结构示意图

1-塔本体，2-填料层，3-配水器层，4-除水器层，5-冷却塔进口，6-冷却塔出口，7-风机，8-风机出口过渡段，9-风机进口过渡段，10-导流板；θ-冷却塔出口收缩角；α-风机出口过渡段开放角。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和2所示，本实用新型的厂用水系统鼓风式机械通风海水冷却塔，包括塔本体1和风机7，塔本体1内由下朝上依次设置填料层2、配水器层3和除水器层4；塔本体1的底部侧边设置有冷却塔进口5，连接风机7的出口，填料层2被设置为高于冷却塔进口5的上缘；塔本体1的顶部设置有冷却塔出口6，冷却塔出口6为收缩状结构；风机7设置有出口过渡段9，位于风机叶片与冷却塔进口5之间。

在本实用新型的较佳实施例中，塔本体的内壁之间宽度为10m×10m；冷却塔出口的收缩段高度为1～6m，收缩角为28.78°～73.13°；冷却塔进口的高度为8～10m；风机的出口过渡段长度为2～21m，开放角为5.44°～48.37°；填料层距离冷却塔进口上缘的高度为0.5～3m，填料层厚度为1～2m；填料层顶部距离冷却塔出口的收缩段下缘的高度为5～17m。

进一步的，在最优实施例中，塔本体的内壁之间宽度为10m×10m；冷却塔出口的收缩段高度为6m，收缩角为73.13°；冷却塔进口的高度为10m；风机的出口过渡段长度为4～6m，开放角为18.4°～29.4°；填料层距离冷却塔进口上缘的高度为1.0m，填料层厚度为1～2m；填料层顶部距离冷却塔出口的收缩段下缘的高度为5m。

更进一步地，风机还可设置进口过渡段，长度为2～5m。

此外，当风机的出口过渡段长度为7～21m时，在风机出口过渡段的中间位置设置导流板，该导流板为水平板，导流板的设置可以进一步优化塔内流场，降低填料断面速度分布的均匀系数，提高冷却塔的冷却性能。

为进一步将冷却塔出口形式对填料断面均布系数布系数φ与风机出口过渡段长度变化关系的影响降低到最小，所述冷却塔出口优选为正方形状。

为降低风机出口型式对流场的影响，避免导致速度分布、温度分布和压强分布都变得不均匀，所述风机出口优选为圆形状。

下面通过具体的实施例进行进一步说明。

实施例1

如图1所示，本实施例的冷却塔，包括塔本体1，所述塔本体1内由下朝上依次设置填料层2、配水器层3和除水器层4，所述塔本体1的一侧设置冷却塔进口5，塔顶上设置冷却塔出口6，所述冷却塔出口6为正方形状；

所述冷却塔整体高度为23.5m，塔内宽度为10m×10m；冷却塔出口收缩段高度为6m，收缩角θ为73.13°；冷却塔进口的高度为10m，所述冷却塔进口内设置风机7，风机7出口为圆形状，风机7口径为6m，

风机出口过渡段8长度为4m，开放角α为26.6°；

风机进口过渡段9长度为4m；所述填料层距离所述冷却塔进口的高度为1m，填料层厚度为1.5m，填料层顶部距离所述冷却塔出口的收缩段起始位置的高度为5m。此时填料断面风速的均布系数为2.0，总阻力系数为41.4。

实施例2

如图2所示，本实施例的冷却塔，包括塔本体1，所述塔本体1内由下朝上依次设置填料层2、配水器层3和除水器层4，所述塔本体1的一侧设置冷却塔进口5，塔顶上设置冷却塔出口6，所述冷却塔出口6为正方形状；

所述冷却塔整体高度为23.5m，塔内宽度为10m×10m；冷却塔出口收缩段高度为6m，收缩角为θ为73.13°；冷却塔进口的高度为10m，所述冷却塔进口内设置风机7，风机7出口为圆形状，风机7口径为5.5m，

风机出口过渡段8长度为6m，且在所述风机出口过渡段的中间位置设置水平导流板10，风机出口过渡段8开放角α为20.6°；

风机进口过渡段9长度为4m；所述填料层2距离所述冷却塔进口5的高度为1m，填料层2厚度为1.5m，填料层2顶部距离所述冷却塔出口6的收缩段起始位置的高度为5m。此时填料断面风速的均布系数为3.7，总阻力系数为47.1。

在本实用新型的实施例中，通过研究分析了风机安装过渡段长度、填料顶部至收缩段距离、塔的出口收缩段长度、填料安装高度、冷却塔出口形状、风机出口型式等参数对冷却塔阻力特性、填料断面风速的均布系数的影响，并根据风机出口过渡段长度增设导流板，根据本实用新型的研究结果设计得到填料断面风速的均布系数可降低至3.8以下，同时冷却塔的总阻力系数降至48以下；风机进口过渡段与风机出口过渡段的搭配，能有效减小风机入口阻力，进而降低冷却塔总阻力系数；本实用新型的冷却塔能最大化的降低塔结构对流场的影响以及对填料断面均布系数布系数φ与风机出口过渡段长度变化关系的影响，提高冷却塔的工作稳定性和工作效率，节降工程投资。