技术领域本发明涉及一种冷却装置，具体来讲是一种用于横流冷却塔的热管式节水装置。
背景技术：
我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一，节约用水已经被越来越多的人所重视，国家对节水项目的支持和投入也越来越大。冷却塔作为一种气液体换热装置，广泛应用于电力、制冷空调等工业生产中，但同时冷却塔也是一种耗水量较为严重的设备，节水潜力巨大，推行冷却塔的节水发展，开发节水型冷却塔，将是冷却塔发展的重要方向。冷却塔按热水和空气的流动方向可分为逆流式、横流式和混流式。其中横流冷却塔是一种水流从塔上部垂直落下，空气水平流动通过淋水填料，气流与水流正交的冷却塔。相比逆流冷却塔，横流冷却塔水压头较小，空气阻力也较小，能耗较低，且布水比较均匀，维修方便，在中小型塔中的应用将日趋增加。冷却塔内水量散失主要是因蒸发散热使部分水相变为水蒸汽进入空气中，同时由于热湿交换不充分，而使多余的水滴进入空气中。目前主要的节水途径有：在冷却塔内加设收水器、高静压电收水、水轮式旋转布水器消除飘水现象等收水措施，但这些大多是回收空气中携带的水滴，高静压电收水也是收集粒径小于200～300um的小水滴，被放入空气中的饱和湿空气中仍含有大量水分。也有学者提出加设预冷装置，使循环冷却水进入冷却塔之前进行预冷，降低冷却塔负荷从而降低冷却过程中蒸发损失的水量，但由于在冷却水管路上加设预冷装置，使管路上增加了阻力部件，必将增加冷却水的流动阻力。考虑到进行热湿交换后的空气中仍带有较多水分，如果能够采用合适的方法对这部分的湿空气进行再处理，使湿空气中的水分进一步冷凝成液体并回收，将能有效降低湿式横流冷却塔的水损失量，同时也能缓解湿式冷却塔出塔口水雾现象。注意到冷却塔内腔湿空气与塔外空气温差较大，而热管是一种依靠自身内部工作液体相变来实现传热的具有较高导热性能的传热元件，利用热管把冷却塔内腔湿空气的热量传递到塔外空气中，可使塔内高温湿空气冷凝成液体，达到节水目的。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于横流冷却塔的热管式节水装置。本发明能够使湿式横流冷却塔塔内的饱和湿空气在被排出塔外前冷凝成液体，解决湿式横流冷却塔水损失大、出塔口水雾多等问题，本发明结合热管的利用，具有较好的除雾、节水效果。技术方案：一种用于横流冷却塔的热管式节水装置，包括塔体，所述塔体两侧为进风口，在两侧所述进风口内侧分别设置有填料；冷却水从所述填料上方流入；自所述进风口进入的冷空气与自所述填料上方流入的冷却水在所述填料内垂直换热形成高温湿空气进入所述填料内侧的冷却塔内腔；其特征在于，在所述填料内侧分别安装有热管阵列，所述热管阵列的热管由设置在所述塔体内腔的热管蒸发段以及布置在所述塔体上方的热管冷凝段连接而成；所述热管内设有工作液；所述工作液在所述热管蒸发段与所述高温湿空气换热并蒸发成工作液蒸汽上升至所述热管冷凝段，所述高温湿空气冷凝成液体；蒸发后的所述工作液蒸汽在所述热管冷凝段与塔外冷空气换热冷凝成液体流回所述热管蒸发段。所述热管蒸发段的倾斜角度与所述塔体内的填料倾斜角度相同。所述热管冷凝段垂直布置在所述塔体上方。所述热管冷凝段为翅片管，所述热管蒸发段为光管。在所述热管冷凝段均匀设置有圆形翅片。所述热管阵列的热管的底端高于所述塔体底部集水池的最高液位。所述热管阵列的热管为重力型热管。所述热管阵列的热管包括两端封死的管壳以及填充在所述管壳内的工作液。所述工作液为丙酮，所述热管管壳壳体材料为铜。有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）利用热管换热，对横流冷却塔内腔的饱和湿空气进行降温冷凝，从而实现回收饱和湿空气中的水蒸气的目的，减少冷却塔蒸发损失，具有较好的节水效果。（2）该装置利用热管换热，充分利用湿式横流冷却塔内腔空间较大的特点，只需在现有的湿式横流冷却塔内加设热管阵列，结构简单，且无需消耗额外电能便可达到节水目的。附图说明图1为本发明的整体结构示意图。图2为本发明中热管结构示意图。其中，1为冷却水入口，2为布水管，3为布水器，4为填料，5为集水池，6为冷却水回水管，7为过滤器，8为冷却水出口，9为向上倾斜的进风导流百叶，10为向下倾斜的出风导流百叶，11为热管阵列，11-1为热管冷凝段，11-2为热管蒸发段，12为风机，13为塔体，14为补水管，15为泄水管，16为冷凝段翅片。具体实施方式下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：本发明提供的一种用于横流冷却塔的热管式节水装置，如图1所示，它包括湿式横流冷却塔，该横流冷却塔包括塔体13，塔体13自上到下依次设有风机12、布水管2、填料4、集水池5、冷却水回水管6和装设在冷却塔内腔的热管阵列11。布水管2、填料4、集水池5之间均留有空隙；布水管2连接冷却水入口1，布水管2下方均匀设置布水器3，以使冷却水均匀喷洒在填料4上；塔体13两侧为进风口，填料4设置在冷却塔的两侧进风口内侧，填料4外侧设有向上倾斜的进风导流百叶9，可使冷空气均匀进入填料，并保证喷洒在填料上的水珠不会外溅；填料内侧设有向下倾斜的出风导流百叶10，以避免小液滴被向上吹走，减少飘液。在横流冷却塔内部有较大空腔，有足够空间可安装热管阵列11。热管阵列11布置在冷却塔内靠近填料4的两侧；热管分为蒸发段11-2和冷凝段11-1两部分，通过冷却塔塔体13上部分隔板分隔。其中，热管蒸发段11-2设置在冷却塔内腔，其倾斜角度与填料4的倾斜角度相同，冷凝段11-1与蒸发段11-2相连，垂直布置，伸出到冷却塔上空。热管底端略高于集水池5的最高液位，以保证热管在任何时候都不浸在集水池5的水中。集水池5侧面设置带有浮球阀的补水管14，当冷却塔水量不足时可以补水，并保证水位不超过设定值；集水池5底部设有泄水管15，用于换水或清洗冷却塔。在集水池5下方连接有冷却水回水管6，在冷却水回水管6连接集水池5处设有过滤器，以防止冷却水回水管6堵塞；冷却水回水管6与冷却水出口8连接。热管主要有两种，一种是带吸液芯的热管，这种热管对热管蒸发段、热管冷凝段的位置没有要求，热管冷凝段也可放在热管蒸发段下方，这种情况下，热管冷凝段的工作液冷凝成液体后可以借助吸液芯毛细力的作用返回到热管蒸发段，但这种热管制造成本较高。在本发明中，所述热管为重力型热管，依靠重力使冷凝液回流的重力型热管，这种热管管内没有吸液芯，要求热管冷凝段必须位于热管蒸发段之上，结构简单，造价相对便宜。本发明所用热管为重力型热管，如图2所示，其中A-A为热管剖面图。本发明的热管包括管壳以及填充在管内的工作液，管壳两端封死，在封死前先将管内抽真空，灌入适量的工作液。由于室外最低气温可达-30℃，而冷却塔热水的温度可高达50℃，所以在工作温度范围内，选用热管工质丙酮（丙酮工作温度范围为0~120℃），丙酮既有良好的热性能，又无过高的饱和蒸汽压，是一种理想的工作液。而丙酮和铜能良好地相容，故本发明中，选用丙酮为工作液，选用铜为管壳壳体材料。热管蒸发段11-2为光管；为加大热管冷凝段的换热面积，加强热管冷凝段11-1与塔外空气的换热效果，热管冷凝段11-1采用翅片管，翅片为圆形翅片，翅片16均匀布置在冷凝段11-1上。工作时：需要被冷却的循环冷却水首先通过冷却水人口1进入布水管2，然后通过布水器3均匀喷洒在填料4上，在填料4中与自进风导流百叶9吹入的冷空气垂直换热，被冷却的冷却水进入集水池5，之后经过过滤器7进入冷却水回水管6，最后回到冷却水出口8；同时，自进风导流百叶9吹入的冷空气与冷却水在填料4换热变成高温饱和湿空气后，通过出风导流百叶10，流过热管阵列11，高温饱和湿空气把热量传递给热管蒸发段11-2中的热管工作液，并在热管蒸发段11-2外表面冷凝成液体，流入到集水池5；热管蒸发段11-2内的工作液吸收高温饱和湿空气的热量后蒸发，其中的蒸汽上升到达热管冷凝段11-1，与塔外冷空气换热冷凝成液体，凝结液在重力作用下沿内壁流下，重新回到热管蒸发段11-2，如此往复循环，热量不断从塔内的高温饱和湿空气传递至塔外空气中，实现两种流体之间的连续换热，并使塔内高温湿空气不断冷凝，回收湿空气中的水分而达到节水的目的。该过程中，热管蒸发段11-2内工作液体从高温湿空气中吸收的热量与热管冷凝段11-1内工质蒸汽放到环境中的热量相等，即能量平衡。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。