一种原位自净的节水冷却塔系统的制作方法

本实用新型涉及一种原位自净的节水冷却塔系统，属于冷却塔技术领域。

背景技术：

冷却塔在工业上、商业上、火电厂等领域应用广泛，其冷却方式主要是通过水和冷空气的接触，使冷空气带走水的热量进行冷却。现有的冷却塔有横流式和逆流式两种，现存自然通风横流式冷却塔与空气直接接触，空气中的灰尘、杂质和悬浮物等进入循环系统造成污染。不仅如此，循环冷却水因蒸发、飞溅逸散，不断消耗水分，造成杂质与污染物质不断浓缩，引发沉积结垢、管道腐蚀、菌藻滋生与水质恶化等运行安全问题，故现存横流式冷却塔需要不断进行水量补充以及排污处理，而排污处理需要额外的能耗、人力，在一定程度上导致了水资源浪费、后续浓缩污水处理问题。

针对上述弊端，逆流式冷却塔不断改进，现有技术将净化后的空气通过鼓风机通入逆流式冷却塔中，避免了将空气中灰尘等杂质带入循环冷却水中造成后续污染问题，但其存在能耗大，需要一定的占地空间等问题。在排污处理方面，现有技术将冷却塔运行过程中排出污水净化处理，未考虑分区处理理念，这样的处理方式增大了处理成本，同时降低了处理效率。

技术实现要素：

实用新型目的：为解决上述技术问题，针对自然通风横流式冷却塔的不足，本实用新型提供了一种原位自净的节水冷却塔系统。

技术方案：本实用新型采用如下技术方案：

一种原位自净的节水冷却塔系统，包括设于塔体内顶部的进风动力系统、塔体内壁顶端的布水系统、布水系统下方的第一填料层和第二填料层、与第二填料层底部连接的第二积水盘、设于塔体内底部且与塔体内部空间相连通的第一积水盘以及设于塔体外部连通第一积水盘和第二积水盘的循环冷却水净化处理单元；所述第一填料层和第二填料层竖直平行设置并且侧壁相连接，第二填料层紧贴塔体内壁，并且能够与塔体外空气接触。塔体外的空气先通过第二填料层后再通过第一填料层。

所述第二填料层优选为拉西环填料，能够减慢循环冷却水向下淋洗的速度，增加与外界空气接触的时间，最大限度保证远离内壁冷却水的洁净程度。从第二填料层流过的冷却水由于与空气接触面积大，带有外界灰尘、杂质和悬浮物受到污染，在外侧汇集流入第二积水盘，然后流入循环冷却水净化处理单元，经过处理后再流入第一积水盘。而从第一填料层流出的较为干净的冷却水则直接流入第一积水盘中，通过管路运输，进行再次循环。

所述进风动力系统包括电机以及与其相连接的风机，风机位于电机下方。该进风动力系统用于增加进入冷却塔的空气量，加强水的蒸发强度，较快带走循环冷却水热量从而达到冷却目的。

所述布水系统包括设于塔体壁上的循环冷却水入水口和与其连接的布水喷头，布水喷头的数量为两圈或者两排，且均匀布置在第一填料层和第二填料层的正上方，使得布水均匀喷洒在填料上。

所述第二填料层通过设置于塔体壁上的百叶窗与塔体外空气接触。

所述循环冷却水净化处理单元包括相互连接的石英砂过滤器和电渗析装置，石英砂过滤器连接第二积水盘的出水口，电渗析装置连接第一积水盘的净化水入水口。石英砂过滤器能够除去悬浮物、灰尘等，过滤后连接电渗析装置进行深度处理，主要去除硬度离子(如Ca²⁺、Mg²⁺)等，随后进入净化水入水口，与第一积水盘中的低温冷却水汇合，通过管路运输，进行循环冷却水再次循环。

所述第二积水盘的出水口和石英砂过滤器中间还连接有控制阀门和水泵，用于适时调节。

以所述塔体的竖直中心轴为对称轴，布水系统、第一填料层和第二填料层均在两侧对称设置或者呈圆环形设置，即塔体为方形时，两侧对称设置，布水喷头的数量为两排；塔体为圆筒形时，呈圆环形设置，布水喷头5的数量为两圈。

技术效果：相对于现有技术，本实用新型系统具有以下优势：

(1)通过设置第一填料层和第二填料层，采用分区的方式对冷却水进行隔离处理，使处理净化更具针对性，与原有直接处理冷却塔排污技术相比，最大限度去除了循环冷却水中悬浮物、灰尘等杂质，提高净化效率的同时，减少了循环冷却水处理成本与冷却系统排污量，进而降低冷却塔外加补水量，达到节约水资源的目的。

(2)循环冷却水净化处理单元能够实现循环冷却水中悬浮物质、灰尘与硬度离子(如Ca2+、Mg2+)的去除，有效规避循环冷却水系统所面临的结构、腐蚀与菌藻滋生的运行隐患，降低循环冷却水的系统排污量，减少外加水源补给，达到设备安全运行与节水降耗的目的。

(3)系统设计中所涉及的填料层、布水喷头、水泵、管道接口、石英砂过滤器、电渗析装置、控制阀等设备成本合理、安装简便易行，系统兼备良好的经济效益与社会效益，能够广泛适用于各行各业，具有很强的可推广性，应用前景与发展空间广阔。

附图说明

图1本实用新型原位自净的节水冷却塔系统结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对实用新型内容的描述，并不构成对本实用新型保护范围的限制。

实施例

一种原位自净的节水冷却塔系统，如图1所示，包括设于塔体内顶部的进风动力系统、塔体内壁顶端的布水系统4、布水系统4下方的第一填料层6和第二填料层7、与第二填料层7底部连接的第二积水盘9、设于塔体内底部且与塔体内部空间相连通的第一积水盘11以及设于塔体外部连通第一积水盘11和第二积水盘9的循环冷却水净化处理单元；第一填料层6和第二填料层7竖直平行设置并且侧壁相连接，第二填料层7紧贴塔体内壁，并且能够与塔体外空气接触。塔体外的空气先通过第二填料层7后再通过第一填料层6。

进风动力系统包括电机1以及与其相连接的风机2，风机2位于电机1下方，该进风动力系统用于增加进入冷却塔的空气量，加强水的蒸发强度，较快带走循环冷却水热量从而达到冷却目的。

布水系统4包括设于塔体壁上的循环冷却水入水口3和与其连接的布水喷头5，布水喷头5的数量为两圈或者两排，且均匀布置在第一填料层6和第二填料层7的正上方，使得布水均匀喷洒在填料上。

第二填料层7通过设置于塔体壁上的百叶窗8与塔体外空气接触。

循环冷却水净化处理单元包括相互连接的石英砂过滤器16和电渗析装置17，石英砂过滤器16连接第二积水盘9的出水口10，电渗析装置17连接第一积水盘11的净化水入水口13。

第二积水盘9的出水口10和石英砂过滤器16中间还连接有控制阀门14和水泵15，用于适时调节。

以塔体的竖直中心轴为对称轴，布水系统4、第一填料层6和第二填料层7均在两侧对称设置或者呈圆环形设置，即塔体为方形时，两侧对称设置，布水喷头5的数量为两排，塔体为圆筒形时，呈圆环形设置，布水喷头5的数量为两圈。

本实用新型原位自净的节水冷却塔系统，其工作过程及原理如下：

首先，循环冷却水从循环冷却水入水口3进入塔体，然后通过两个布水喷头5，分别将水喷入第一填料层6和第二填料层7，从第一填料层6流出的较为干净的冷却水则直接流入第一积水盘11中，然后通过管路运输，进行再次循环；而第二填料层7流过的冷却水由于与空气接触面积大，带有外界灰尘、杂质和悬浮物受到污染，在外侧汇集流入第二积水盘9，通过在出水口10与管道相连，在水泵15驱动下流入循环冷却水净化处理单元，并通过控制阀门14适时调节。水进入循环冷却水净化处理单元后，经石英砂过滤器16除去悬浮物、灰尘等，过滤后连接电渗析装置17进行深度处理，主要去除硬度离子(如Ca²⁺、Mg²⁺)等，随后进入净化水入水口13，与第一积水盘11中的低温冷却水汇合，通过管路运输，进行循环冷却水再次循环，并通过控制阀门14进行适时调节。