一种城市降温塔的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城市降温塔，属于环保领域。
【背景技术】
[0002] 随着全球气候的变暖，人类将面临越来越严重的环境问题和考验，空气质量差，雾 霾的入侵，也正在给人们的生活和居住环境造成威胁；而且气温的升高，导致一些地区会出 现旱灾问题，空气湿度的问题也会引发洪灾，而这些问题都是很顽固且不好调节和改善的 问题。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本发明提出一种更节能、更环保的城市降温塔。
[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种城市降温塔，包括塔身，所述塔身 的顶部设置有抛物线阻流板，将塔外上升热气流阻挡，迫使其远离塔口，减少塔外周围上升 气流进入塔内，底部设置有若干排气门，所述若干排气门分别通过开门装置来实现排气门 的开启与关闭；所述塔身的底部设置有若干个调平装置，且塔身的下部设置有减压装置； 所述塔身的内部设置有螺旋筋板。
[0005] 优选的，塔身的外部还设置有保温层，防止塔内冷气被太阳光加热。
[0006] 优选的，所述螺旋筋板的倾斜夹角e为16° -43°，更优选0为30°，螺旋方向 从塔顶方向看，北极为逆时针，南极为顺时针，即可加强塔体刚度，也可使下行冷空气加速 廻转，减少紊流形成，以利于提高下行速度，同时可供维修人员当做阶梯，到塔顶。
[0007] 优选的，所述塔身内底部为锥形，使得冷气流畅到达排气门，也可达到收集雨水的 作用，集中排放到蓄水池内。
[0008] 优选的，所述塔身为筒状，其高度为500m-1500m，更优的选择为1000m。
[0009] 优选的，所述塔身为钢结构的直筒型或者砖混合直筒型或者气球吊筒型，当然也 可以为其它的结构形式。
[0010] 优选的，所述开门装置为机械传动，通过计算机自动控制或者人工手动控制。
[0011] 优选的，所述排气门处设置有抽风机。
[0012] 本发明的有益效果：本发明的降温塔为城市巨型环保装置，可以从几千米高空将 大量冷空气输送到地面，达到城市降温、降湿和空气净化作用，虽然投资颇为巨大，但带来 了更大的、广泛的、深远的社会经济效益，其前景是不可估量的，使得地球表面空气进一步 净化，更好地适宜人类生存。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明降温塔的结构示意图；
[0014] 图2为图1的A部分的放大图；
[0015] 图3为图1的B部分的放大图；
[0016] 图4为图1的C部分塔内成锥形分布的放大图；
[0017] 其中：1.塔身，2.抛物线阻流板，3.排气门，4.开门装置，5.调平装置，6.减压装 置，7.螺旋筋板。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019] 如图1至图4所示，一种城市降温塔，包括塔身，所述塔身的顶部设置有抛物线阻 流板，将塔外上升热气流阻挡，迫使其远离塔口，减少塔外周围上升气流进入塔内，底部设 置有若干排气门，所述若干排气门分别通过开门装置来实现排气门的开启与关闭；所述塔 身的底部设置有若干个调平装置，且塔身的下部设置有减压装置；所述塔身的内部设置有 螺旋筋板。
[0020] 抛物线阻流板的设置将塔外上升热气流阻挡，迫使其远离塔口，减少塔外周围上 升气流进入塔内。
[0021] 塔身的外部还设置有保温层，防止塔内冷气被太阳光加热。
[0022]所述螺旋筋板的倾斜夹角0为=16° -43°，更优选0为=30°，螺旋方向从塔 顶方向看，北极为逆时针，南极为顺时针，即可加强塔体刚度，也可使下行冷空气加速廻转， 减少紊流形成，以利于提高下行速度，同时可供维修人员当做阶梯，到塔顶。
[0023] 所述塔身内底部为锥形，使得冷气流畅到达排气门，也可达到收集雨水的作用，集 中排放到蓄水池内，塔内地面可用作大型仓储或停车场等，提高场地利用率。
[0024] 所述塔身为筒状，其高度为500m-1500m，更优的选择为1000m。
[0025] 所述塔身为钢结构的直筒型或者砖混合直筒型或者气球吊筒型，将布制、塑料、尼 龙等软材料，做成1000米高筒状，用气球或热气球，吊立于高空，可以起到直筒型降温换气 的作用，当然也可以为其它的结构形式。
[0026] 所述开门装置为机械传动，通过计算机自动控制或者人工手动控制，该开门装置 根据地面温度随时调控排气门的开合，增减排气量；且排气门处设置有抽风机，用于将塔内 的空气抽出。
[0027] 下面以1000米塔高来具体阐述降温原理：
[0028] (1)降温塔原理
[0029] 根据现有数据，海拔每升高100米，空气温度降0. 6度。夏季地面温度为38度时， 1000米塔高端，温度为32度，则冷气流引入地面，与地面温度混合后，使地面温度减低约为 33度。冷气流沿地面向四处流动，在山谷地带、高楼建筑林立的地方、树林灌木的阻挡，冷气 流预计可抬高至地面5米左右。这样一般街道、商铺、饭店和两层楼以下的居民，可享受到 空气的净化和凉爽。前提是降温塔应建立在城市东南方向，目的是为了利用夏季常有的东 南风，将降温塔引下地面的冷空气，带入市区。
[0030] (2)气体流动原理
[0031] 塔顶入口面积Fl = 100x100x31 = 31416 m2,每个门面积15 m2,共120个排气 门，排气门总面积为F2 = 15*120 = 1800 m2,排气门出口与塔顶入口面积比为F2/F1 = 1800/31416 = 0.06倍，入口大，排气口小，可加大流速。
[0032] 在排气门未开启前，塔内初始气流为静止状态，当出口处抽风机往塔外抽空气时， 塔内类似真空背压原理，使得上部冷气下行，待冷空气到达塔内底部时，关闭抽风机，开启 排气门，这时依靠冷空气比重大于塔外空气比重，塔内比塔外多出重量为5654. 88吨，远远 大于常压下的排气门总面积的总阻力，此时冷空气自然地、源源不断地排出塔外。排气口在 塔内的压强为汞柱748mmHg，排气门在塔外的压强为汞柱760mmHg，但由于比重差的因素， 解决了排气口的塔内部压力低于塔外部压力，即748/760 = 0? 9842的烦恼问题。
[0033] 1000米高空冷空气在城市地面扩散，达到城市降温、降湿和空气净化作用，预计降 温5-6度，提高塔高可增大降温幅度；关键一点使城市低空的空气极大地净化，降低空气湿 度。在不使用时关闭出气口，可调节起到降雨或减少雨量作用。由于冷空气在地面不断升 高，造成湿气流层高度被抬升，则高空风力把湿气流送往北方，增加了北方的雨量，起到了 调节雨季灾害的作用。高空冷气引至地面预计缺氧浓度类似1000米海拔氧气量，不会造成 人类不适应症。
[0034] (3)消耗能源计算
[0035] A、以居民空调1000W/台计算，200万台，每天每台耗电8小时，耗电度数8度，以居 民用电0. 6元/度计算：8度*200万*0. 6元=960万；
[0036] B、以社会空调2000W/台计算，2万台，每天每台耗电10小时，耗电度数20度，以工 业用电1元/度计算：20度*2万*1元=40万；
[0037] C、以中央空调20000W/台计算，2000台，每天每台耗电10小时，耗电度数200度， 以工业用电1元/度计算：200度*2000*1元=40万；
[0038] 上述，每天耗电费总计：1040万元，每年高温天气约90天，年耗电费1040*90 = 93600万元。
[0039] (4)空气压强、温度、比重的关系影响
[0040] a?已知：
[0041] 千米高空标准气体压强口 = 0.89461^^ = 8.91^/〇]12，地面室温1 = 20度，2931(指 常温下293个开尔文，气压单位为Mps，其摩尔体积V = 22. 4升，平均分子量n = 29,常数 R = 0.0 814 ；
[0042] 克拉伯尤方程式PV = NRT式①
[0043] 代入式①地面气体重量：
[0044] N = PV/RT = 1*22. 4/0. 0814*20 = 22. 4/1. 628 = 13. 76 个 /mol ;查 Imol 分子重 量16克，换算为每立方米W的分子重量；
[0045] 塔外气体密度：ml = N/V = 13. 76/22. 4 = 0? 614kg/m3;
[0046] 千米高空气体重量代入式①
[0047] N = PV/RT = 0? 8946*22. 4/0. 0814*14 = 20. 039/1. 1396 = 17. 78 个 /mol ;
[0048] 塔内比塔外比重差 m = m2_ml =0? 794-0. 6