专利名称：冷却塔喷水驱动装置的制作方法
技术领域：
本专利属于制冷机械领域。
背景技术：
目前，普通冷却塔上方的冷却风扇多数还是采取电动机驱动，近年来，随着冷却塔技术的进步，以水力驱动，替代原来的电力驱动来实现冷却塔内风冷，没有电耗，既符合国家的能源政策和环保要求，又节约大量电费，已成为冷却塔发展的方向之一，对此也有一些专利技术和较新产品，但基本上都是将普通水轮机应用其中，并加以改进。例如专利“冷却塔水轮机(专利号02216412·X)”，为了适应冷却塔内水流扬程低，水量较大的运行情况，采取略加改变的径流式水轮机，推动其上的冷却风扇，但这些专利产品，总的还不够完善，工作中能量转换效率不高，影响实际使用，从而在一定程度上制约了冷却塔水方驱动的发展。
发明内容
本申请的目的是，创制一种“喷水驱动”冷却塔内风扇的装置，进一步提高其能量转换效率，更好地适应塔内循环水扬程低(一般扬程低于8米)，流量较大的工作特点，并简化结构，降低制造成本。
针对普通小水力发电与普通冷却塔内水轮机应用环境和水能条件的不同，本专利需要解决的技术问题是，在冷却塔内不采取普通改进了水轮机，而是以新的喷水产生反作用力作为动力。为此，需解决这种新型“喷水驱动”水流连续流动中，引起可能最大的动量变化，降低其流动损失。将其实际总的水能置换效率提高至80％以上，并与塔内风扇的工况相配合。
本申请的技术方案(图1)其结构由喷水轮(1)、密封圈(2)、进水罩(3)、机架(4)传动轴(5)、机架轴承(6)、进水罩轴承(7)、进水口(8)、喷水咀(9)组成，(图1、图2、图3)。
本申请的机架4固定于冷却塔内部上方，进水罩(3)固定于机架下方，喷水轮(1)同心套在进水罩(3)下部，两者之间以密封圈(2)构成密封，喷水轮中心有传动轴(5)向上一直穿过进水罩轴承(7)和机架轴承(6)传动轴上端用于连接冷却风扇。
本申请装置的工作原理是流速为υ的循环水，由进水口(8)以切线方向流入蜗壳形的进水罩(3)，形成向上螺旋运动(如图2中虚线箭头)，经进水罩(3)喷水轮(1)之间接口，旋转进入喷水轮内腔(如图3中虚线箭头)，沿两侧切线方向再流进两侧园弧形喷水咀(9)内，转过180°，从两端各自喷口，分别以υ1，υ2速度喷出。产生动量的变化与反作用力F1及F2，推动喷水轮连同传动轴以角速度ω旋转，驱动传动轴上端的冷却风扇。
对照现有技术，本申请的优点是1、从水流通过本装置进水罩，喷水轮至喷水咀喷出，整个流动过程全部是连续圆滑进行，没有现有冷动塔中水轮机中喷水咀与叶轮各叶片端部的撞击和通流截面角度的变化。以及由此带来的冷却塔水轮机内流动损失和动量损失，因而总的损失较小，总的能量转换效率可提高到80％以上。
2、已有冷却塔水轮机的叶轮片数量多(一般在13叶片以上，甚至在19叶片以上)，加之其特定形状的进水管道，导流装置及外壳，围板、机架、进水管道、机架，使已有的水轮机构比较复杂，而本装置只有进水罩和喷水轮机架3个主要构件，没有众多叶片，只有两个喷水咀，所以与现有技术相比，本申请装置结构更简单可靠。
3、同理，本申请装置在同样流量条件下的比对应现有的外壳、水轮机的外形尺寸较小，重量较轻，加之本装置比较简单，本装置比对应及外壳、水轮机的制造成本可降低20％左右。
4、本装置内整个流动过程连续，无间断，无冲击，相对振动，噪音较小，耐久性较高。
图1是本申请“冷动水喷水驱动装置”的机构，图中1-喷水轮，2-密封圈，3-进水罩，4-机架，5-传动轴，6-机架轴承，7-进水罩轴承，8-进水口，9-喷水咀，ω-喷水轮及传动轴旋转角速度。
图2是图1机构的A-A剖面，表示进水罩沿切向布置进水口(8)的位置，以及进水罩内园蜗形壳体形状，图中虚线箭头表示进水及其在罩内流通方向，υ-进水流速。图3是图1机构的B-B剖面，表示喷水轮及其内腔两侧喷水咀的特定形状，图中虚线箭头表示其中旋转水流的方向，ω-喷水轮及传动轴旋转角速度，υ1，υ2-分别为水流从两侧喷水咀流出的速度，β-水流从半环形喷水咀内流动所转过的角度。
具体实施方式
本申请装置以其机架固定在冷却塔上方，由进水罩，机架中央支承传动轴及其下部的喷水轮构成，(图1)本申请第1特征是机架下面固定进水罩、进水罩上端封闭，中心有轴承孔支承于传动轴中部，进水罩下端开口，部分伸入喷水轮，密封圈位于进入水罩与喷水轮之间。(图1)本申请第2特征是进水罩为中空，圆罩形，上部一侧有切线方向布置的进水口，(图2)本申请第3特征是喷水轮中间为圆桶形，底部中心连接传动轴，传动轴向上穿过水罩轴承和机架轴承，喷水轮两侧为特定半环状的喷水咀，喷水咀内部通道成弧形变曲成180°。(图3中β＝180°)以下是本申请一个实施例名称冷却塔喷水驱动装置。
循环水量400立方米/时。
进入冷却塔水流的扬程4.5米进水管直径200毫米。
进水罩进水口直径150毫米。
进水轮喷水咀半环形弯曲转过的角度180°。
进水轮额定转速160转/分。
进水水能量转换效率80％。
本申请作为新一代冷却塔水力驱动没有电耗的节能装置，可广泛用于逆流式，横流式等各种冷却塔设备上。
权利要求1.一种冷却塔喷水驱动装置，特征是机架下面固定进水罩，进水罩上端封闭，中心的轴承孔支承于传动轴中部，进水罩下端开口，部分伸入喷水轮，密封圈们于进水罩与喷水轮之间。
2.根据权利要求1所述的冷却塔喷水驱动装置，其特征在于进水罩为中空圆罩形，上部一侧有切线方向布置的进水口。
3.根据权利要求1所述的冷却塔喷水驱动装置，其特征在于喷水轮中部为圆桶形，底部中心连接传动轴，传动轴向上穿过进水罩轴承和机架轴承，喷水轮两侧为特定半环状的喷水咀，喷水咀内部为孤形弯曲180°的通道。
专利摘要一种冷却塔喷水驱动装置，属于制冷机械领域，由机架、进水口、进水罩、喷水轮喷水咀、密封圈，传动轴组成，特征是进水罩一侧有进水口，位于机架下方一侧有进水口，进水罩下端部分伸入喷水轮，喷水轮两侧为特定半环状的喷水咀，喷水咀内部呈弧形弯曲成180°的通道，水流经进水口，进水罩旋转流入喷水轮，继续旋转流动通过两侧喷水咀，转过180°从喷水口喷出，以其反作用力驱动喷水轮及其中心连接的传动轴转动，带动其上部风扇抽风冷却，其水能能量转换效率可提高至80％以上，水流连续无间断，没有撞击，振动，噪音小，结构较简单，制造成本可降低20％，广泛用于逆流式，横流式等各种冷却塔上。
文档编号F28F25/00GK2932284SQ20062001864
公开日2007年8月8日 申请日期2006年3月29日 优先权日2006年3月29日
发明者雷良榆 申请人:雷良榆