一种高效喷雾冷却装置的制作方法

本实用新型涉及冷却设备技术领域，更具体地说，涉及一种高效喷雾冷却装置。

背景技术：

众所周知，冷却塔是一种以水为循环冷却剂，从系统中吸收热量并排放至大气中，利用高温水与低温空气进行冷热交换产生蒸汽，并利用蒸汽挥发带走热量来达到蒸发散热降低水温的冷却装置。由于冷却塔结构所限，使得在降温过程中水与空气接触面积不足，因而冷却效果不佳。

为了提升冷却塔的冷却效果，市面上普遍采用喷雾推进雾化装置利用其雾化原理来加速冷却塔的冷却速度，提升冷却效果。然而，现有技术中的雾化装置，其内部的雾化喷头喷水汽化效率不高、效果不好，导致降温效率不高。

因此，如何有效地提升市面上的雾化喷头的冷却效果，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效喷雾冷却装置，有效地解决了雾化喷头喷水汽化效果不佳的技术问题。

本实用新型提供一种高效喷雾冷却装置，包括机头，所述机头设有周向设置的、用以连通进水管道的至少两圈底座，设于上圈的各所述底座与相邻下圈的各所述底座间隔设置；各所述底座上可拆卸安装有用以与所述底座相通的喷杆，所述喷杆上可拆卸安装有喷头，所述喷头内部设有空腔，所述喷头设有用以增加出水水压的增压喷嘴和用以增加进风风压的增压风嘴，所述增压喷嘴与所述增压风嘴同轴设置。

优选的，所述喷头内部设有旋转腔和增压腔，所述增压风嘴设于所述增压腔的出口位置，所述增压喷嘴设有沿水流方向渐缩式的锥形增压通道以及与所述锥形增压通道相通且具有圆形截面的导流通道，所述增压风嘴伸入至所述增压腔内部。

优选的，所述增压风嘴设有锥形外周面及锥形进风通道。

优选的，所述喷头与所述增压喷嘴为一体式结构。

优选的，所述底座与所述喷杆的连接处为沿水流方向渐缩式结构。

优选的，所述喷杆具体为两圈，任一上圈的所述喷杆设于其下方相邻的两个所述喷杆轴线所在平面的中心垂面内。

优选的，所述喷头偏置设于所述喷杆上。

优选的，还包括安装于所述机头中心上、用以增加涡旋风中心点风量的风叶。

优选的，所述风叶通过支架可拆卸安装在所述机头上。

优选的，所述风叶的旋转中心轴距离所述机头的距离为1m～1.2m。

与上述背景技术相比，本实用新型所提供的高效喷雾冷却装置，包括机头，机头上沿轴向方向设有间隔分布的至少两圈底座，底座与进水管道相连通，各底座上安装有喷杆，喷杆上安装有喷头，喷杆及喷头内部均为空心结构，喷杆与底座相连通，喷头设有同轴设置的增压风嘴及增压喷嘴。工作时，热水从冷却塔进水管道进入，经各底座进入各个喷杆中，再经喷杆进入喷头内腔，在喷头内腔中高速旋转，并且在增压喷嘴的增压作用下，沿增压喷嘴喷射出来，在此过程中，高压喷射的水流沿水流反方向推动各圈喷杆及喷头同时高速转动，安装于机头上的风叶也随之转动，向上扇风，风压经过增压风嘴得到增加，进入于喷头和增压喷嘴内部，高压气体将高压液体充分雾化，再结合专业填料，使得塔内热水在雾状条件下与进塔冷风交换热量，并及时排出塔外，相较于传统冷却装置，其降温效果更加显著、降低效率更高。此外，喷杆与底座以及喷头与喷杆之间可拆卸安装结构，极大地方便对喷头及喷杆的拆卸及维护，节约了使用成本。

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为本实用新型具体实施例所提供的高效喷雾冷却装置中机头和底座的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型所提供的高效喷雾冷却装置中喷杆和喷头组装后的立体效果图；

图4为图1中安装有风叶和支架后的示意图。

其中，1-机头、2-底座、3-喷杆、4-增压喷嘴、5-增压风嘴、6-风叶、7-支架、8-喷头。

具体实施方式

需要说明的是，本文中出现的方位词“上、下”方向指的是图1中的上、下方向。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型具体实施例所提供的高效喷雾冷却装置中机头和底座的主视图；图2为图1的俯视图。

本实用新型提供一种高效喷雾冷却装置，应用于冷却塔中，包括机头1，机头1的外周面设有多圈底座2，各圈底座2沿机头1的轴向分布，设于各圈的多个底座2沿周向分布，优选为均匀分布，且位于上圈的各底座2与相邻下圈的各底座2间隔设置，也即，上圈的底座2设于其下方相邻的两个底座2之间，以提高出风效率。

参考图3，是本实用新型所提供的高效喷雾冷却装置中喷杆和喷头组装后的立体效果图。各个底座2均连通于进水管道，底座2上安装有喷杆3，底座2与喷杆3底部的座台之间可以通过螺栓等连接件连接，也可以为丝扣连接或者其他可拆卸式连接结构；喷杆3上安装有喷头8，喷杆3和喷头8的内部均为空心结构，由此进水管道中的水流经喷杆3进入于喷头8内腔，喷头8设有增压喷嘴4和增压风嘴5，两者同轴设置，且增压喷嘴4的喷水方向为增压喷嘴4与其相连的喷杆3所处圆的切线方向，增压喷嘴4及增压风嘴5分别起增压流体压力和气体压力的作用，喷头8风腔中的液体压力经增压喷嘴4的增压作用而得到增大，由此以高压状态从喷头8中喷出，高压水流喷射的同时反向作用于喷头8，这样，全部喷头8连同喷杆3在高压水流的后推力作用下高速旋转，与此同时，风叶6旋转出风，风经增压风嘴5进入喷头8内部，将高压水流充分雾化，实现对冷却塔的高效降温。

喷头8离心增压的工作原理为：当涡流风机的叶轮旋转时，叶轮叶片中间的液体受到离心力的作用,朝着叶轮的边缘运动,在那里液体进入叶轮的环形空腔,然后通过喷雾装置的喷杆3排除,形成了负压，抽吸着外界液体向环形空腔内补充，重新从叶片的起点以同样的方式又进行循环运动,由于液体被均匀的加速，叶轮旋转时所产生的循环水流轨迹以螺旋线的形式窜出,根据动能转换为势能的原理利用高速旋转的叶轮将液体加速，使动能转换成压力能，叶轮带动的流向垂直于转轴，涡流叶轮能在更小的空间占用下输出更大的风量，提升散热效果。

优选的，喷杆3与底座2之间通过螺栓连接，喷杆3底部设有安装台，安装台和底座2上均设有安装孔，通过螺栓实现安装台与底座2的连接，由此将喷杆3安装在底座2上；此外，喷头8设有一段空心螺杆，空心螺杆的端部设有外螺纹，空心螺杆与喷杆3螺纹锁紧配合。可拆卸安装结构，方便对喷杆3和喷头8进行拆卸，以便进行清洗、维护及更换，确保雾化效果。

本申请的核心在于：水流从进水管道流入水室，经水室均匀分喷到多支喷头8，并从喷头8以水雾状喷出，利用风力将水珠雾化，在力与反作用力的作用下，使喷头8及风叶6同时旋转，喷头8快速旋转产生的高速离心力来增加喷射水流的流速，反冲力又进一步增大了喷杆3及喷头8转速，最后将水流的大部分能量转换为风能，使热水雾流与冷风充分热交换，达到循环水高效降温。

本申请充分利用了循环水系统中存在的压力，并以此为动力源，省去了电动风机，减少了设备运行过程中所产生的大量热能，利用高速水流和高压风的雾化循环降温，相较于传统电机冷却塔，具有较佳的通风散热性能，且更加节能环保。

在一种具体实施例中，上述喷头8的内部设有旋转腔和增压腔，旋转腔为等截面内腔，用以容纳由喷杆3进入的流体，增压腔与旋转腔相通，增压腔为沿流体流动方向渐缩式内腔，流体经增压腔得到初步增压，增压风嘴5设于旋转腔，并伸入至增压腔内部，增压喷嘴4设有锥形增压通道和导流通道，锥形增压通道为沿液体流动方向渐缩式结构，导流通道与锥形增压通道相通，且具有圆形截面，高速增压流体流经锥形增压通道时，压力得到进一步增加，高压气体雾化后经导流通道流出。

此外，上述增压风嘴5设于旋转腔的中央位置，呈锥形结构，其外周面为圆锥面，内部设有锥形进风通道，这样，气体进入高速旋转的增压风嘴5中压力得到增大，流速得到加快，渐缩式缩口结构一直延伸至增压腔内部，由此将水流风化，打成水雾形状，并利用离心增压原理，提高冷却装置的转速，与此同时，增加水和空气的换热效果。

由于高速喷射的流体向喷头8施加较大的反推力，因此，出于提升喷头8强度的考量，优选的，喷头8与增压喷嘴4为一体式结构，也即两者一体注塑成型，以避免分体结构所致因高速冲力而分离，提高喷头8的强度，延长喷头8的使用寿命，确保雾化效果。

更进一步地，底座2与喷杆3的连接处为沿水流方向渐缩式结构，也就是说，底座2与喷杆3渐缩式圆滑过渡，由此，初进入喷杆3的流体即形成高压力，加大喷杆3水流流速，致使流至喷头8中的液体压力得到增大，再经喷头8的增压腔和增压喷嘴4，进一步增加了气流压力，提升了雾化效果。

在一种具体实施例中，上述底座2和喷杆3上下共设有两圈，共24个，各圈底座2的数量相等，即12个，上圈的喷杆3设于其下方相邻的两个喷杆3轴线所处平面的中心垂面内，由此形成上层喷杆3(连同喷头8)与下层喷杆3(连同喷头8)上下交错分布的结构，工作时，全部喷头8及喷杆3共同旋转喷射雾状液体，加速散热。优选的，喷头8偏置设于喷杆3上，这样，由喷杆3进入的高速水流从喷头8的一侧进入，沿旋转腔和增压腔旋转，再经增压喷嘴4喷出，避免因正置于喷杆3而直接从增压喷嘴4喷出，确保雾化效果。

参考图4，是图1中安装有风叶和支架后的示意图。在上述实施例的基础上，为了弥补涡旋风压中心点风量的不足，还可以在机头1中心轴上安装风叶6，当喷杆3及喷头8旋转时，风叶6同时旋转，由此可以增加送风距离和涡旋风中心的送风量。

具体的，风叶6通过三脚或者四脚支架7及螺栓等连接件可拆卸安装在机头1上，风叶6的旋转中心轴距离机头1的距离优选但不限于1m～1.2m。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的高效喷雾冷却装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。