一种冷却塔水动风机结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种冷却塔水动风机结构，包括水轮、水轮壳体、主轴、转轴套和轴套支撑座，所述水轮壳体的侧面设置有进水口，所述进水口朝向所述水轮的轮页，所述进水口与冷却塔的进水管连通，所述水轮壳体的底部设置有出水口，所述水轮位于所述水轮壳体内，所述水轮的中心与所述主轴的下端固定连接，所述水轮可绕所述主轴转动，所述主轴的上端固定套设在所述转轴套内，所述转轴套固定在所述轴套支撑座上,所述主轴连接并驱动风机。其有益效果是：提供一种冷却塔水动风机结构，利用冷却塔的冷却进水驱动水轮转动，水轮转动的同时实现风机功能驱动空气流动，本实用新型能更为高效地利用能源，实现节能减排。
【专利说明】
—种冷却塔水动风机结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及冷却塔技术领域，具体地涉及一种冷却塔风机结构。
【背景技术】
[0002]冷却塔是一利用水作为循环冷却剂，从一水循环系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置，如常用的中央空调系统即需要用到冷却塔。冷却塔的冷却一般是借着水的蒸发过程来完成，并使冷却水可以继续的循环使用。冷却塔是将系统中的热水喷撒至散热材料表面与通过流动的空气相接触，热水与冷空气之间即产生热量交换作用，同时部分的热水被蒸发，因蒸发的吸热作用，蒸发的水蒸汽带走热水的热量使原来的热水温度降低冷却，经冷却后的水落入水槽内，再利用水栗提供的压力将其传送至热交器中，再予吸收热量。这样达到热量搬运的目的。
[0003]通常冷却塔的主体结构示意图参看附图1，主要包括:冷却塔壳体1、风机2、冷却进水管3、布水器4、填料5和进风口 6。风机2由电机驱动，电机主要是为风扇提供动力，一般有冷却塔专用的防水电机;风机2为空气的流动提供动力;布水器4是让水均匀的散开在填料5上面，散水效果越好冷却塔的效果就越好，填料5可以增大水与空气的接触面积，使水与空气接触充分，接触面积愈大冷却效果越好;在进入冷却塔的热水和空气交换的过程中，不但有热交换还有质交换即水分的蒸发，所以冷却系统的水会随着冷却水的循环不断减少。冷却塔壳体I的底部还设置有进风口 6。
[0004]现有冷却塔的风机均为电机驱动，存在的缺点是能耗大。
【实用新型内容】
[0005]为此，本实用新型为解决上述技术问题，提供一种更为高效节能的冷却塔水动风机结构。
[0006]本实用新型实现发明目的采用的技术方案是:一种冷却塔水动风机结构，设置在冷却塔的顶部，用以驱动风机使空气由冷却塔底部向上流动，其特征在于，所述水动风机结构包括水轮、水轮壳体、主轴、转轴套和轴套支撑座，所述水轮壳体的侧面设置有进水口，所述进水口朝向所述水轮的轮页，所述进水口与冷却塔的进水管连通，所述水轮壳体的底部设置有出水口，所述水轮位于所述水轮壳体内，所述水轮的中心与所述主轴的下端固定连接，所述水轮可绕所述主轴转动，所述主轴的上端固定套设在所述转轴套内，所述转轴套固定在所述轴套支撑座上，所述主轴连接并驱动风机。
[0007]优选地，所述进水口与所述水轮之间设置有调速装置。
[0008]优选地，所述调速装置为调速板。
[0009]优选地，所述主轴与所述轴承套之间设置有防水橡胶圈。
[0010]优选地，所述水轮的中心与所述主轴之间设置有水封。
[0011]本实用新型的有益效果是:提供一种冷却塔水动风机结构，利用冷却塔的冷却进水驱动水轮转动，水轮转动的同时实现风机功能驱动空气流动，具有以下优点:
[0012]①无噪声:本实用新型的水动风机结构能量转换是在水流道内完成的；通过控制湍振的雷诺数，使水轮不会发出干扰的噪音。
[0013]②高效:水轮通过主轴直接驱动风机，风机输出风叶，不需再通过其它减速器等，且随着水流量的变化而风量相应变化，始终稳定在较好的气水比。
[0014]③使用寿命长:本实用新型的水动风机结构简单，运转平稳，因此只要达到材料设计强度和密封，其寿命是长期的。一旦出故障，维修也极为简便，更换一些标准件即可，比电机减速器的维修要简便的多。
[0015]④安全:冷却塔电机有漏电伤人，火花爆炸的潜在危险，水轮不用电，且质量轻，高处作业不再为起吊卸下电机减速器而为难，增加了冷却塔的运行环境安全性。
[0016]⑤适用:对任何形式的冷却塔都适用，特别适用于特大型的冷却塔，越大越可靠。
【附图说明】
[0017]图1，现有冷却塔的结构示意图。
[0018]图2，实施例水动风机结构剖视图。
[0019]图3，水轮的立体结构图。
[0020]图4，水轮的局部剖视结构图。
【具体实施方式】
[0021]下面，结合具体实施例对本实用新型进行详细描述。
[0022 ] 一种冷却塔水动风机结构，其结构剖视图参看附图2，包括水轮7、水轮壳体8、主轴9、转轴套10、轴套支撑座11、调速板12、防水橡胶圈13和水封14，水轮壳体8的侧面设置有进水口 15，进水口 15与冷却塔的冷却进水管连通，并将冷却水导入水轮壳体8，进水口 15朝向水轮7的轮页以驱动水轮7转动。进水口 15与水轮7之间设置有调速板12，通过调节调速板12的角度可调节水流的流速，进而调节水轮7的转速。水轮壳体8的底部设置有出水口 16，水轮7位于水轮壳体8内，水轮7的中心与主轴9的下端固定连接，水轮7可绕主轴9转动，主轴9的上端固定套设在转轴套10内，轴承套10通过轴承17与主轴9嵌套连接，转轴套10固定在轴套支撑座11上，主轴9连接并驱动风机(图中未示出)。水轮7的立体结构图参看附图3，水轮7的局部剖视结构图参看附图4。
[0023]为防止主轴9、轴承套10内进水导致生锈，在主轴9与轴承套10之间设置有防水橡胶圈13在水轮7的中心与主轴之间设置有水封14。
[0024]根据国家《工业循环冷却水处理设计规范》循环冷却水量应根据生产工艺的最大每小时用水量确定的设计规定，循环水系统存在一定的富余能量。富余能量含在水中，在同等压力下，水量大，富余能量就多。水压相当于电机电压、水量相当于电机电流。
[0025]在同一个系统中，每台冷却塔的上塔水量都可以通过调节上塔阀门来调节上塔水量。上塔阀门开度越小，该阀门对水的背压越大。本实用新型的水动风机结构靠消耗压差做功，实际是相当于一个开度较小的大型阀门，不同的是水轮用压力在做功而阀门不能做功，通过分析，冷却塔进塔水流的能量，一般的情况下，进塔水流富余的能量足够推动风机的运行。本实施例的水动风机结构经测试，当冷却塔进水的富余水头为I.2-2.3KG时，就可以满足推动水轮的要求。这种由水轮推动的风机特别适用于大型冷却塔。冷却塔的热能交换能力主要由气水比来决定，多少质量流量的热水用多少质量流量的空气进行热交换即可实现冷却塔的预期温降。而空气是不论用什么方法获得，一般常用电机驱动风机获取，如果改用水轮来驱动，那么水轮的轴功率与电机功率相同即可实现。塔的结构、外形、尺寸、冷却原理都不需改变。
[0026]具体实施过程中，冷却塔的进塔循环水压一般是1.2-2.3KG。由此可推算进冷却塔的水流中具备着水压是1.2-2.3KG对应上相应的进塔水流量的功率。如100t/h标准塔的能耗为2.2kW左右，即100t/h标准塔所用的风叶的实际轴功率为2.2kW左右，风机效率高的还低于2.2kW，200t/h塔是4.5kW左右，1000t/h是22kW左右，4000t/h是90kW左右，依次类推。由于现有冷却塔在正常运转情况下的水流中具备着这样的能量，本实施例正是利用了这些能量。
[0027]本实施例中，冷却塔的进水压头的要求可根据塔的管路损失、塔的高度和布水的喷射力共同所需的总和来确定。其中布水的喷射力所需的压头仅0.5-lm就足够了。这些工作压力来自于循环水栗，水栗的扬程选型计算是冷却塔所处位置的高度、沿程管路损失、弯头、阀门的阻力，以及用水设备阻力的总和。栗的流量口是按冷却塔公称名义匹配的，如100t/h塔即匹配100t/h栗，500t/h即匹配500t/h栗。栗的扬程乘上流量即为水流所具备的功率，进塔水的压力是总扬程减去供水系统阻力损失以后所剩下的1.2一2.3m。这宝贵的1.2-2.3KG，正是通过水轮获得。所以只需冷却塔符合常规设计选型，完全可以由水轮取代风机电机，大可不必担心水轮的原动力不够而影响风量、冷效。而通过水轮以后的余压足够完成布水和其它管路损失。
[0028]本实用新型的有益效果是:提供一种冷却塔水动风机结构，利用冷却塔的冷却进水驱动水轮转动，水轮转动的同时实现风机功能驱动空气流动，具有以下优点:
[0029]①无噪声:本实用新型的水动风机结构能量转换是在水流道内完成的；通过控制湍振的雷诺数，使水轮不会发出干扰的噪音。
[0030]②高效:水轮通过主轴直接驱动风机，风机输出风叶，不需再通过其它减速器等，且随着水流量的变化而风量相应变化，始终稳定在较好的气水比。
[0031]③使用寿命长:本实用新型的水动风机结构简单，运转平稳，因此只要达到材料设计强度和密封，其寿命是长期的。一旦出故障，维修也极为简便，更换一些标准件即可，比电机减速器的维修要简便的多。
[0032]④安全:冷却塔电机有漏电伤人，火花爆炸的潜在危险，水轮不用电，且质量轻，高处作业不再为起吊卸下电机减速器而为难，增加了冷却塔的运行环境安全性。
[0033]⑤适用:对任何形式的冷却塔都适用，特别适用于特大型的冷却塔，越大越可靠。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种冷却塔水动风机结构，设置在冷却塔的顶部，用以驱动风机使空气由冷却塔底部向上流动，其特征在于，所述水动风机结构包括水轮、水轮壳体、主轴、转轴套和轴套支撑座，所述水轮壳体的侧面设置有进水口，所述进水口朝向所述水轮的轮页，所述进水口与冷却塔的进水管连通，所述水轮壳体的底部设置有出水口，所述水轮位于所述水轮壳体内，所述水轮的中心与所述主轴的下端固定连接，所述水轮可绕所述主轴转动，所述主轴的上端固定套设在所述转轴套内，所述转轴套固定在所述轴套支撑座上，所述主轴连接并驱动风机。2.根据权利要求1所述的冷却塔水动风机结构，其特征在于，所述进水口与所述水轮之间设置有调速装置。3.根据权利要求2所述的冷却塔水动风机结构，其特征在于，所述调速装置为调速板。4.根据权利要求1所述的冷却塔水动风机结构，其特征在于，所述主轴与所述转轴套之间设置有防水橡胶圈。5.根据权利要求1所述的冷却塔水动风机结构，其特征在于，所述水轮的中心与所述主轴之间设置有水封。
【文档编号】F04D25/04GK205446092SQ201620107236
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】钟剑雄, 钟剑文, 何凯燕, 李迎春
【申请人】中山市宏迪节能科技有限公司