一种湿式冷却塔节水结构

本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种湿式冷却塔节水结构。

背景技术：

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

湿式冷却塔广泛应用于我国的电力、化工、制冷等领域，其主要用途是冷却工业过程产生的热水。湿式冷却塔分为常规自然通风湿式冷却塔和高位收水冷却塔。常规自然通风湿式冷却塔内气-水换热区域主要包括三部分，从上到下依次为配水区、填料区和雨区。其基本原理为：热水经塔外竖管送入冷却塔配水系统，在配水系统内通过喷嘴形成水滴，然后下落至填料；热水在填料中以水膜的形式下落，离开填料后，继续以水滴的形式下落至集水池。同时，塔外空气经塔底进风口进入冷却塔，在抽力的作用下不断上升，通过雨区、填料区、配水区和除水器，最后离开冷却塔。

目前湿式冷却塔耗水量巨大，以300mw机组冷却塔为例，每小时的蒸发水量达到400t/h。目前的湿式冷却塔，实现节水还比较困难。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种湿式冷却塔节水结构。节水结构可以控制冷却塔中的蒸发传热，解决湿式冷却塔耗水量过大的问题。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种湿式冷却塔节水结构，包括：

冷却塔的塔体，为湿式冷却塔，内部设置除水器，除水器的下方具有填料区；

湿空气管道，两端开口，顶部开口位于塔体的内部，除水器的上方，底部开口位于雨区，或，底部开口位于冷却塔的外侧，并与冷却塔的进风口相对，湿空气管道的内部设置风机。

冷却塔的节水结构，在冷却塔的高位收水冷却塔收水器上方或者底部进风口或常规冷却塔雨区的位置，设置湿空气通道的开口，将除水器上方的湿空气引入到雨区或冷却塔底部的进风口处。提高空气的含湿量，减少蒸发传热，减少湿式冷却塔的水消耗。

本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：

针对目前湿式冷却塔耗水量大，冷却过程中耗水量不可以调节的问题，采用本发明的湿式冷却塔节水结构，除水器上部的湿空气，经过湿空气通道进入冷却塔的入口，提高了入口空气的湿度，可以减少蒸发传热，从而可以控制耗水量，起到节水的目的。

相比于现有的节水冷却塔，具有能耗更低、使用方便的优点，应用前景广阔。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1的一种自然通风湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图2为本发明实施例2的一种自然通风湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图3为本发明实施例3的一种自然通风高位收水湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图4为本发明实施例4的一种自然通风高位收水湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图5为本发明实施例5的一种机械通风湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图6为本发明实施例6的一种机械通风湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图7为本发明实施例7的一种机械通风高位收水湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

图8为本发明实施例8的一种机械通风高位收水湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，(a)为剖视图，(b)为俯视图；

其中，1-湿空气通道，2-风机，3-除水器，4-收水器，5-进风口，6-雨区，7、塔体，8、轴流风机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

一种湿式冷却塔节水结构，包括：

冷却塔的塔体，为湿式冷却塔，内部设置除水器，除水器的下方具有填料区；

湿空气管道，两端开口，顶部开口位于塔体的内部，除水器的上方，底部开口位于雨区，或，底部开口位于冷却塔的外侧，并与冷却塔的进风口相对，湿空气管道的内部设置风机。

在本发明的一些实施方式中，湿空气管道为竖向设置的直管，湿空气管道的底部开口位于雨区。

进一步，设置若干湿空气管道，湿空气管道在冷却塔的内部对称排布。更进一步，呈方形排列或呈圆形排列。

在本发明的一些实施方式中，湿空气管道为弯管，弯管的顶部开口朝向下设置，弯管的底部开口朝向冷却塔的方向设置。

进一步，弯管的顶部开口和底部开口设置为扩口的结构。

进一步，湿空气管道在冷却塔的周向对称排列。

在本发明的一些实施方式中，湿空气管道的数量为2-36个。

在本发明的一些实施方式中，湿空气管道的横截面为圆形、矩形或者椭圆形。

在本发明的一些实施方式中，冷却塔的内部设置喷淋结构，喷淋结构位于填料区的上方，喷淋结构位于除水器的下方。

在本发明的一些实施方式中，冷却塔还包括收水器或在填料区的下方设置雨区，收水器位于填料的下方。进一步，收水器包括若干收水斜板、若干收水槽、总集水槽，收水斜板与填料的底部连接，收水槽与收水斜板的底部连接，总集水槽为环形槽，总集水槽与若干收水槽的两端分别连接。

收水器只有在高位收水冷却塔中才有。从填料流出的水下落到收水斜板，然后再流入收水槽，从收水槽再进入总集水槽。再流出冷却塔。设置收水器后，这种高位收水冷却塔就没有了雨区，与带有雨区的常规冷却塔相比，流动阻力减小，进风量增大，冷却效果是好的。

在本发明的一些实施方式中，冷却塔的顶部设置轴流风机。

在本发明的一些实施方式中，冷却塔为圆形塔或方形塔。

本发明涉及一种湿式冷却塔节水结构，湿式冷却塔为利用空气冷却水的冷却塔，水经过喷淋，然后向下经过填料，然后在下方形成雨区，在空气和水的换热过程中，发生对流换热和蒸发换热，即水和空气直接接触换热和水蒸发出来的水蒸发带走的热量。由于水蒸发，所以产生大量的水消耗。

本发明中湿式冷却塔节水结构，包括：冷却塔的塔体7，为湿式冷却塔，内部设置除水器3，除水器的下方具有雨区6；湿空气管道1，两端开口，顶部开口位于塔体7的内部，除水器3的上方，底部开口位于雨区6，或，底部开口位于冷却塔的外侧，并与冷却塔的进风口相对，湿空气管道的内部设置风机2。

冷却塔的除水器上方空气携带水蒸气向上走，湿空气管道的顶部开口位于除水器的上方与湿空气接触，湿空气通道1的内部设置风机，风机将湿空气抽入到湿空气通道1中。湿空气通道1的底部开口位于雨区或冷却塔的进风口外侧，湿空气进入到雨区6与空气接触，提高了空气中的含湿量，湿空气与进风口的空气接触，提高了进入到冷却塔之前的空气的含湿量。

由于空气中的含湿量增大，水和空气接触，由于空气中具有饱和水蒸气量，所以水经过蒸发到空气中的量也会减小，水蒸气和空气一起与水进行接触换热，降低水的温度。

如果引下来的湿空气不是与空气直接接触，而是使湿空气被冷凝而回收湿空气中的水分，在冷凝的过程中，会具有能耗，这样就会增加能耗，达不到节能的效果。

引下来的湿空气如果利用雨区6的水进行冷却，会导致水的温度升高，将失去了冷却塔的给水进行冷却的意义。而且降低了湿空气中的空气的温度，空气的温度降低回到了空气进口的温度，所以会浪费能源。

所以本发明为主动节水的技术。目前所有对比文件都是被动节水，即水已经消耗了，再利用某些技术把水再回收。而本发明则是在水还没有消耗之前，完成对于水蒸发的抑制，实现节水。

进一步，湿空气管道1为竖向设置的直管，湿空气管道1的底部开口位于雨区6。一种情况下，湿空气管道1的布置方式，采用竖向的直管，设置在冷却塔的内部，穿过雨区和收水器。

更进一步，湿空气管道1在冷却塔的内部对称排布。经过对称排布，这样能够有利于平衡冷却塔内部的气体流动，各处的流动速度较为相近。

更进一步，呈方形排列或呈圆形排列。对于方形塔，适合于排布成方形阵列，对于圆形塔，适合于圆形阵列。

进一步，湿空气管道1为弯管，弯管的顶部开口朝向下设置，弯管的底部开口朝向冷却塔的方向设置。在这种情形下，湿空气管道部分位于冷却塔的外侧，将收水器上方的湿空气引入到冷却塔外侧的进气口位置，这样，方便与进入冷却塔之前的空气进行混合，有利于控制全程的蒸发换热，减少水消耗。弯管的顶部开口朝向下设置，可以有利于湿空气进入到湿空气管道中。弯管的底部开口朝向冷却塔的方向设置这样可以方便沿着空气的流动方向进入到冷却塔，提高湿空气的带入效果。

更进一步，弯管的顶部开口和底部开口设置为扩口的结构。扩口的结构有利于吸入和排出湿空气。

更进一步，湿空气管道1在冷却塔的周向对称排列。湿空气管道对称排列，使空气中的湿空气含量较为均匀，这样在冷却塔的内部换热也会比较均匀。

进一步，湿空气管道1的数量为2-36个。湿空气管道设置多个，并且在冷却塔的周向对称设置，湿空气管道的设置数量，由节水率和冷却塔几何尺寸、环境参数决定。

进一步，湿空气管道1的顶部开口位于湿式冷却塔的中心区域与冷却塔的侧壁之间。湿空气管道的顶部开口位于中心区域的外侧，因为在中心区域外侧的风压较大，湿空气中的水蒸气含量较大。

进一步，湿空气管道1的横截面为圆形、矩形或者椭圆形。

进一步，冷却塔的内部设置喷淋结构、填料区，填料区位于雨区6的上方，喷淋结构位于填料区的上方，喷淋结构位于除水器的下方。

进一步，冷却塔还包括收水器或在填料区的下方设置雨区，收水器位于填料的下方，收水器4位于填料区的下方。设置收水器4，可以将填料下来的水直接收集起来，取消了传统冷却塔的雨区，因此空气阻力减小，进风量增大，冷却效果增强。

进一步，冷却塔的顶部设置轴流风机8。

进一步，冷却塔为圆形塔或方形塔。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步进行说明。

实施例1

参考图1，一种自然通风湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用32个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.5m。

实施例2

参考图2，一种自然通风湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用20个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.5m。

实施例3

参考图3，一种自然通风高位收水湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用32个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.6m。

实施例4

参考图4，一种自然通风高位收水湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用24个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.6m。

实施例5

参考图5，一种机械通风湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用12个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.3m。

实施例6

参考图6，一种机械通风湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用12个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.3m。

实施例7

参考图7，一种机械通风高位收水湿式冷却塔外部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用12个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.3m。

实施例8

参考图8，一种机械通风高位收水湿式冷却塔内部湿空气通道示意图，包括：湿空气通道1，风机2等。采用8个湿空气通道，湿空气通道的湿空气入口均布于除水器上部。每个湿空气通道的直径为0.3m。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。