专利名称：多边形逆流式冷却塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种中央空调、工业循环水用的冷却塔。
背景技术：
目前，所有中央空调工艺循环水系统、工业工艺循环水系统都装有逆流式冷却塔。 它包括框架、在框架顶部的机架上设置的风筒、在风筒内设置的风机；框架的上部周边具有 墙板，框架的下部周边具有进风窗，在墙板内的框架中设置有由多片相间隔的填料片组成 的淋水填料，在淋水填料的上方具有布水管，布水管的底部设置用于将水喷入填料片之间 的间隙的布水喷头；布水管的上方具有收水器；集水盆设置在框架的底部；集水盆的下部 具有出水口。填料设在布水喷头下部并由托架承托，填料下方设有集水盘，集水盘由底梁承 托。冷却塔的作用是对运行中的中央空调机组、工业循环水进行降温冷却，冷却塔在 运行过程中将携带废热的热水在塔内与空气进行换热，使废热传输给外界空气并散入大 气。冷却塔的工作原理是布水管内的热水经布水喷头向下流动，溅成细小水滴，经填料片之 间的间隙向下进入集水盆。冷空气依靠风机所形成吸力，经进风窗被吸入塔内，然后向上经 过填料片之间的间隙、布水管之间的间隔进入收水器，经过收水器对空气中的水分的过滤、 阻挡，空气然后经风筒排入大气。向下流动的水与向上流动的空气在接触中进行热交换，水 即被冷却后进入集水盆，集水盆内的冷却水经出水口后再沿着供水管路输送至中央空调和 工业循环水系统。这样，冷却水而重复使用，节省用户水费。逆流式冷却塔的框架周边一般是正方形或圆形，也就是说，其塔体成正方形或圆 形。正方形逆流式冷却塔，塔体内都存在着四个死角，该四个角进风量小、四个角里气流不 畅通(死角)，死角内的热气流几乎难排出到塔顶外，而停留在塔内的四个角，这影响热力 性能，增加通风阻力，增加电机能耗。若要热力性能效率提高，动力能耗就会提高。正方形 逆流式冷却塔的外观与现代建筑物不匹配，影响了视觉效果。布水喷头溅水形成的伞膜较 大，中空面积较大，水珠较粗溅水分布又不均勻，造成风机能耗大(耗电大)，效率低。风筒 多数为简易的直筒形状，进风口不流畅，出风口阻力系数大，增加风机动能消耗。这些都造 成冷却塔总体的热力性能偏低(冷却效果)，达不到国家标准。圆形逆流式冷却塔热力性能效率低，飘水率高，达不到国家标准。外形不美观，属 最老一代塔形，与现代建筑物匹配从外观上看不美观；不能多台组合拼装使用，占用安装面 积；外壳制作材料唯一采用玻璃钢(无法采用其他材料制作)，达不到顾客要求)。
发明内容
本发明的目的是提供一种通风阻力小、热力性能好、能耗低、可与建筑物完美结合 的多边形逆流式冷却塔。该多边形逆流式冷却塔，包括框架、在框架顶部设置的风筒、在风筒内设置的风 机；框架的上部周边具有墙板，框架的下部周边具有进风窗，在墙板内的框架中设置有由多片相间隔的填料片组成的淋水填料，在淋水填料的上方具有布水管，布水管的底部设置用 于将水喷入填料片之间的间隙的布水喷头；布水管的上方具有收水器；集水盆设置在框架 的底部，由底梁承托；集水盆的下部具有出水口 ；所述框架周边为八边形。本发明的有益效果1、通风畅顺，风机抽风阻力小，塔内无死角存在；无热气流停留；提高了热力性能 效率；2、外形美观、亮丽，与现代建筑物匹配完美；3、墙板可采用多种材料匹配，如玻璃钢、不锈钢、复合隔热板等，其颜色可与建筑 物外观颜色匹配。4、可采用多台组合拼装；5、迎风面减小，抗风性能好；6、支撑点增加，增强稳定性能，抗震性能好。上述的冷却塔，集水盆周边为与框架周边相同的八边形。上述的冷却塔，布水喷头包括一个主体管和两个以上的花瓣形碟盘；每个花瓣形 碟盘具有一个主体盘和均布在主体盘周边的花瓣，主体盘的中心部开有导流孔；各花瓣形 碟盘位于主体管下方，且与主体管同轴；相邻的上下两个花瓣形碟盘满足上面的花瓣形 碟盘的花瓣外径>下面的花瓣形碟盘的花瓣外径>上面的花瓣形碟盘的主体盘外径>下 面的花瓣形碟盘的主体盘外径>上面的花瓣形碟盘的导流孔内径>下面的花瓣形碟盘的 导流孔内径；主体管与布水管相通。该布水喷头也可称为管式多层花瓣式碟盘溅水喷头，水从主体管内流下，先冲到 最上面的花瓣形碟盘，一部分水流经最上面花瓣形碟盘的导流孔向下流动，一部分水流经 最上面的花瓣形碟盘的花瓣与花瓣之间的疏水间隙向下流动。由于相邻的上下两个花瓣形 碟盘满足特点的尺寸关系，使得相邻的上下两个花瓣形碟盘在径向方向具有互补性，使得 布水无伞膜、无中空、喷水细小均勻，保证了冷却塔热力性能(冷却效果)。上述的冷却塔，从上往下看，各花瓣成右旋排列在主体盘上。右旋排列的花瓣使得 从上向下流动的水流具有右旋现象，能够有效防止伞膜的产生。上述的冷却塔，花瓣形碟盘呈中间高、周边低的锥形，以使得花瓣形碟盘上的水流 能够顺利流动到花瓣形碟盘的周边。上述的冷却塔，花瓣的外轮廓线是光滑过渡曲线，以使得布水在更加连续、均勻， 无中空现象。上述的冷却塔，主体管的内孔内设置一个与主体管成可拆卸连接的套管。这样，即 可根据不同的水流量更换不同内孔大小的套管。上述的冷却塔，集水盆的底部具有下凹的集水缸，出水口设置在集水缸的侧壁下 方。集水缸可以收集更多的冷却水，防止集水缸内无水现象的发生。上述的冷却塔，风筒自上而下具有扩散段、工作段、进风段；进风段呈上小下大的 锥形，扩散段呈上大下小的锥形；风机位于工作段内。风筒的特殊形状，可令出口的湿空气 成圆柱状竖直向上排放，消除回流影响，同时，该风筒还具有降低噪声的作用。该风筒消除 了原来的直风筒的出口负压区，使出口气压分布更趋均勻，提高风机效率，节省10% -12% 的动力消耗。
4
上述的冷却塔，收水器包括多个供饱和湿空气流过的气室；每个气室自下至上分 为多个依次连通的用于空气转移的区域；每个气室中的任意相邻的两个区域的相邻侧壁均 不在同一平面上。饱和空气在通过气室时，气流中带有的一部分飘滴会撞击到气室的侧壁 上，形成水膜，最终汇集成水滴而返回冷却塔。该收水器具有收水效果好、阻力小，即使有部 分水雾随空气进入大气中，由于颗粒微小，所以也不会有过多的飘雾落在塔体附近的设备 和建筑物上，使用效果很好。优选地，每个气室包括自下至上的用于空气转移的第一、第二、 第三和第四区域；沿着纵轴方向，第一和第二区域成一相对角度，第二和第三区域成一相对 角度，第三和第四区域成一相对的角度；最上面一个区域的各个侧壁最直于地面。使得空气 在经过最上面一个区域之后竖直向上进入大气中，减小了热气回流的可能性。上述的冷却塔，填料片的两侧具有进风端和出风端，填料片中部的换热区具有多 个V型槽，所述V型槽相对于进风端或出风端倾斜设置，多个V型槽连续相连构成波纹状； 相邻填料片的进风端相接触而形成淋水填料下端的蜂巢形进风口，相邻填料片的出风端相 接触而形成淋水填料上端的蜂巢形出风口 ；相邻的两填料片的V型槽的倾斜方向相反。填 料片在热交换区设有V型槽，将热交换区流水面积扩展增大，增加了换热面积，水沿着填料 片上的V型槽缓慢向下流动，与从气室经过的空气接触进行热交换，产生了更高的热力性 能(冷却能力)。成蜂巢形的进风口和出风口，确保了进、出风的通畅，因此应用本发明的冷 却塔热交换效率高。
图1是管式多层花瓣式碟盘溅水喷头的示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图2的D-D剖面图。
图4是图1的B-B剖视图。
图5是图4的E-E剖面图。
图6是图1的C-C剖视图。
图7是图6的F-F剖面图。
图8是图1中的一种套管的放大图。
图9是图1中的另一种套管的放大图。
图10是图9的仰视图。
图11是逆流式冷却塔的示意图。
图12是图11的俯视图(去掉扶梯)。
图13是收水器的气室结构示意图。
图14示出了饱和空气的进出收水器的线路示意图。
图15所示为斜交错波纹填料片的一实施例的结构示意图。
图16所示为图15的A-A向视图。
图17所示为斜交错波纹填料片的另一实施例的结构示意图
图18所示为图17的B-B向视图。
图19所示为淋水填料的结构示意图。
图20所示为图20的A-A向视图。
图21是图11中的风筒放大图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。参见图11、12所示的多边形逆流式冷却塔，具有一个框架11，框架周边为正八边 形。在框架顶部设置有机架27，机架27上设置风筒12。参见图21，风筒自上而下具有扩散 段121、工作段122、进风段123，进风段呈上小下大的锥形，扩散段呈上大下小的锥形；风机 13位于工作段内。基础基墩20支撑起框架11，电机21通过传动机构轴与风机相连。在框 架外部设置有扶梯28。框架的上部周边具有墙板14，框架的下部周边具有进风窗30。在墙板内的框架中 设置有由多片相间隔的填料片组成的淋水填料15。淋水填料15放置在填料托架29上。在 淋水填料的上方具有布水管22，布水管的底部设置用于将水喷入填料片之间的间隙的布水 喷头(管式多层花瓣式碟盘溅水喷头)10。布水管的进水口 31伸出墙板。布水管的上方具 有收水器23。集水盆24设置在框架的底部、由底梁承托；集水盆周边为与框架周边相同的 正八边形。集水盆的底部具有下凹的集水缸25，出水口 26设置在集水缸的侧壁靠下方的位 置。排污口 16也开在集水缸的侧壁上，并位于出水口 26的侧下部。溢水管17、自动补水管 18、快速补水管19均从集水盆24的底部伸入到集水盆内。参见图1所示管式多层花瓣式碟盘溅水喷头10，具有一个主体管4、一个套管5和 自上而下的三个花瓣形碟盘1、2、3和两条连接筋6。主体管4的内孔内设置一个与主体管 成可拆卸连接的套管5。套管5可以更换，参见图8、10。对于图8中的套管，套管的内孔呈 上大下小的锥形，其上端具有向外翻折的法兰51，法兰51卡接在主体管4上端的凹部处。 对于图10中的套管与图8的套管的区别在于图10中的套管的内孔孔径较小；在图10中 的套管的外壁具有四个加强筋52。每个花瓣形碟盘具有一个主体盘7和均布在主体盘周边的6个花瓣8，花瓣的外 轮廓线是光滑过渡曲线。上往下看，6个花瓣成右旋排列在主体盘上。花瓣与花瓣之间设 有疏水间隙，保证布水细小均勻。主体盘的中心部均开有导流孔9。导流孔9呈上大下小 的锥形；导流孔的上端处为上大下小的喇叭口。花瓣形碟盘呈中间高、周边低的锥形。各花 瓣形碟盘位于主体管下方，且与主体管同轴。参见图2-7，三个花瓣形碟盘1、2、3的花瓣外 径分别是D1、D2、D3，三个花瓣形碟盘1、2、3的主体盘7外径分别是il、i2、i3，三个花瓣形 碟盘1、2、3的导流孔9最大内径分别是il-l、i2-l、i3-l。Dl > D2 > il > 2 > il_l > 2-1 ；D2 > D3 > i2 > i3 > 2-1 > i3_l。两条连接筋6将主体管4、自上而下的三个花瓣形碟盘1、2、3连接成一体，以优质 工程塑料注塑而成，完全可满足高温、寒冷的工况条件下使用。两条连接筋6的截面成扁椭 锥形，并以导流孔轴线对称。参见图13，收水器23有多个平面多折板230组成，具有多个供饱和湿空气流过的 气室，各气室包括自下而上的用于空气转移的第一区域231、第二区域232、第三区域233和 第四区域234。如图13所示，沿着纵轴方向，第一区域231和第二区域232成一相对角度， 第二区域232和第三区域233成一相对角度，第三区域233和第四区域234成一相对的角度。
当来自淋水填料的湿热空气由自下而上进入收水器时，在两片平面多折板的共 同作用下，使湿热空气在气室内流过的路径是，第一区域231对应的平面多折板的下段 214——第二区域232对应的平面多折板的第二中段213——第三区域233对应的平面多折 板的第一中段212——第四区域234对应的平面多折板的上段211，由于第四区域234对应 的平面多折板的上段211的形状，使得空气在经过之后竖直向上进入大气中，减小了热气 回流的可能性。图14示出了饱和空气的进出线路示意图。通过本发明的气流254带有的飘滴中 一部分从冷却塔逸出(如图14中251所指飘滴)；一部分飘滴(如图14中252所指飘滴) 撞击到本平面多折板230的壁，形成水膜，水滴(如图14中253所指水滴)返回冷却塔。图15和图16的斜交错波纹填料片(A片)，包括设置于填料片的两侧的进风端 310、出风端311以及中部的换热区具有多个V型槽312。如图15所示，V型槽312相对于进风端310或出风端311倾斜设置，本发明中，V 型槽312向左倾斜，与进风端310的左边方向构成60°夹角。如图2所示，多个V型槽312 连续相连构成波纹状。图17和图18是填料片(B片)的另一实施例的结构示意图，与前一个(图15和 图16所示A片)斜交错波纹填料片不同之处在于，V型槽312相对于进风端310或出风端 311的倾斜方向相反。图19、20是一种由上述斜交错波纹填料片构成的冷却塔用淋水填料。具体来说， 它包括多片相间隔的上述的填料片，填料片包括相间隔的A片和B片，其中，A片和B片的 结构基本相同，仅是V型槽312的倾斜方向相反。相邻的填料片(A片和B片)交错放置，相邻填料片的进风端相接触而形成蜂巢形 进风口(图未示)，相邻填料片的出风端相接触而形成蜂巢形出风口 313。本填料中进、出 风口呈蜂巢状，气流通畅，表面设有V型流水道，增加热交换面积，减缓水流动速度，延长空 气与水的接触时间，冷却效果好，节省了风机动能。本发明与现有技术相比具有收水效果好、阻力小，即使有部分水雾随空气进入大 气中，由于颗粒微小，所以也不会有过多的飘雾落在塔体附近的设备和建筑物上，使用效果 很好。本发明是一种多边形节水、节能型逆流式冷却塔。本发明将原来的四边形框架改 为八边形框架，把原来的四面进风改为八面进风，增加了通风面数量；把原来的框架的四个 角改为八个角，使直角改变为钝角，增大了角度，使塔内气流畅通，完全彻底地消除了死角， 减小通风阻力系数(11.0%-11. 5% )，更使塔内气流畅通，基本无热气流停留在框架的角 内。布水喷头为三溅式花瓣式碟盘形喷溅式喷头布水喷头，水由喷头顶部的套管内进 入，经过水头自然重力加速垂直下落至花瓣形碟盘。该布水喷头布水的喷水角度大；水滴细 小，无伞膜；布水均勻，无中空现象；供水压力低；不易堵塞；坚固耐用；依水流量可更换套 管；不需维修。风筒为回转式节能风筒，消除风筒出口负压区，使出口气压分布更趋均勻，提高风 机效率，节省10%-12%的动力消耗。回转式风筒的特殊形状，可令出口的湿空气成圆柱状 竖直向上排放，消除回流影响，同时，回转式风筒还具有降低噪声的作用。收水器能截留水珠，又能使得气流畅通通过。 综合上述，因此本冷却塔是热力性能高(冷却效率)、飘水率极低、节约水源、耗电 小、噪声低的“高效、节水、节能、环保”型冷却塔。
权利要求
多边形逆流式冷却塔，包括框架、在框架顶部设置的风筒、在风筒内设置的风机；框架的上部周边具有墙板，框架的下部周边具有进风窗，在墙板内的框架中设置有由多片相间隔的填料片组成的淋水填料，在淋水填料的上方具有布水管，布水管的底部设置用于将水喷入填料片之间的间隙的布水喷头；布水管的上方具有收水器；集水盆设置在框架的底部，由底梁承托；集水盆的下部具有出水口；其特征是所述框架周边为八边形。
2.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是布水喷头包括一个主体管和两个以上的 花瓣形碟盘；每个花瓣形碟盘具有一个主体盘和均布在主体盘周边的花瓣，主体盘的中心 部开有导流孔；各花瓣形碟盘位于主体管下方，且与主体管同轴；相邻的上下两个花瓣形 碟盘满足上面的花瓣形碟盘的花瓣外径>下面的花瓣形碟盘的花瓣外径>上面的花瓣形 碟盘的主体盘外径>下面的花瓣形碟盘的主体盘外径>上面的花瓣形碟盘的导流孔内径 >下面的花瓣形碟盘的导流孔内径；主体管与布水管相通。
3.根据权利要求2所述的冷却塔，其特征是从上往下看，各花瓣成右旋排列在主体盘上。
4.根据权利要求2所述的冷却塔，其特征是花瓣形碟盘呈中间高、周边低的锥形。
5.根据权利要求2所述的冷却塔，其特征是主体管的内孔内设置一个与主体管成可 拆卸连接的套管。
6.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是集水盆的底部具有下凹的集水缸，出水口 设置在集水缸的侧壁下方。
7.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是风筒自上而下具有扩散段、工作段、进风 段；进风段呈上小下大的锥形，扩散段呈上大下小的锥形；风机位于工作段内。
8.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是收水器包括多个供饱和湿空气流过的气 室；每个气室自下至上分为多个依次连通的用于空气转移的区域；每个气室中的任意相邻 的两个区域的相邻侧壁均不在同一平面上。
9.根据权利要求8所述的冷却塔，其特征是所述每个气室包括自下至上的用于空气 转移的第一、第二、第三和第四区域；沿着纵轴方向，第一和第二区域成一相对角度，第二和 第三区域成一相对角度，第三和第四区域成一相对的角度；最上面一个区域的各个侧壁最 直于地面。
10.根据权利要求1所述的冷却塔，其特征是填料片的两侧具有进风端和出风端，填 料片中部的换热区具有多个V型槽，所述V型槽相对于进风端或出风端倾斜设置，多个V 型槽连续相连构成波纹状；相邻填料片的进风端相接触而形成淋水填料下端的蜂巢形进风 口，相邻填料片的出风端相接触而形成淋水填料上端的蜂巢形出风口 ；相邻的两填料片的 V型槽的倾斜方向相反。
全文摘要
本发明提供一种通风阻力小、热力性能好、能耗低、可与建筑物完美结合的多边形逆流式冷却塔。它包括框架、在框架顶部设置的风筒、在风筒内设置的风机；框架的上部周边具有墙板，框架的下部周边具有进风窗，在墙板内的框架中设置有由多片相间隔的填料片组成的淋水填料，在淋水填料的上方具有布水管，布水管的底部设置用于将水喷入填料片之间的间隙的布水喷头；布水管的上方具有收水器；集水盆设置在框架的底部；集水盆由底梁承托；集水盆的下部具有出水口；所述框架周边为八边形。
文档编号F28F25/00GK101900495SQ20101023910
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月28日 优先权日2010年7月28日
发明者史金华, 费笑勇 申请人:南京大洋冷却塔股份有限公司