一种高效冷却塔的制作方法

文档序号:11587088阅读:167来源:国知局

本发明涉及冷却设备领域,特别涉及一种高效冷却塔。



背景技术:

冷却塔是利用水和空气的接触,通过蒸发作用来散去工业上或制冷空调中产生的废热的一种设备。

冷却塔循环水系统中存在一定的富余能量,如水能,但这些水能往往都是白白地流失掉的,人们对其没有较好地利用,久而久之造成能源的浪费,这样就降低了冷却塔的实用性;不仅如此,在冷却塔对空气进行冷却的过程中,往往会因为对于空气的扰动不够,从而降低了空气与循环水的热交换的时间,从而降低了冷却塔冷却的效率。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种高效冷却塔。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高效冷却塔,包括塔身、支架和风扇室,所述塔身还包括顶部扰动机构和底部扰动机构,所述风扇室内设有第一风扇和第一电机,所述第一电机与第一风扇传动连接,所述顶部扰动机构设置在第一风扇的下方,所述塔身的底部设有集水箱,所述集水箱的一侧设有出水管,所述出水管水平设置且出水管与集水箱连通,所述出水管的上方设有连接管,所述连接管与出水管连通,所述连接管的上方设有支管,所述支管的一端与连接管连通,所述支管的另一端经塔身的侧壁伸入塔身内,所述底部扰动机构设置在出水管、连接管和支管相连通的空间内;

所述顶部扰动机构包括扰动轴、扰动杆和螺旋叶片,所述扰动轴竖向设置在风扇的中心处,所述扰动杆水平设置在扰动轴的一侧,所述扰动杆有若干个,各扰动杆沿着扰动轴的侧面轴向均匀设置,所述螺旋叶片设置在扰动轴上,所述螺旋叶片沿着扰动轴的侧面轴向延伸;

所述底部扰动机构包括驱动组件和旋转组件,所述驱动组件与旋转组件传动连接;

所述驱动组件包括支杆、连杆、转轮、转叶、驱动轴、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮和转轴,所述支杆设置在出水管的内壁上,所述连杆水平设置,所述连杆的一端通过支杆与出水管的内壁连接,所述转轮套设在连杆的另一端,所述转轮沿着连杆自转,所述转叶设置在转轮上,所述转叶有若干个,各转叶沿着转轮的外圈周向均匀设置,所述驱动轴水平设置在转轮的一侧,所述驱动轴与转轮同轴设置,所述第一圆柱齿轮套设在驱动轴上,所述转轴水平设置在连接管的内壁上,所述第二圆柱齿轮套设在转轴上,所述第二圆柱齿轮沿着转轴自转,所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合;

所述旋转组件包括第一转动轴、第三圆柱齿轮、第一锥齿轮、第二转动轴、第二锥齿轮和桨叶,所述第一转动轴水平设置,所述支管内设有第一轴承,所述第一转动轴的一端通过第一轴承与支管的内壁连接,所述第一转动轴的另一端位于塔身内,所述第三圆柱齿轮套设在第一转动轴上,所述第三圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合,所述第一锥齿轮套设在第一转动轴的位于塔身内的一端,所述第二转动轴竖向设置,所述支管内设有第二轴承,所述第二转动轴的底端通过第二轴承与支管的内壁连接,所述第二转动轴的顶端经支管的管壁伸出支管外,所述第二锥齿轮套设在第二转动轴上,所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合,所述桨叶设置在第二转动轴的顶端,所述桨叶与第二转动轴传动连接。

作为优选,为了提高第一转动轴旋转时的稳定性,所述支管内设有限位机构,所述限位机构包括两个限位组件,两个限位组件关于第一转动轴对称设置,所述限位组件包括支撑杆和限位环,所述限位环为半圆环形,所述支撑杆竖向设置在支管和限位环之间,所述支撑杆的一端与支管的内壁连接,所述支撑杆的另一端与限位环的外圈连接,所述限位环的内圈与第一转动轴抵靠。

作为优选,为了进一步提高第一转动轴旋转时的稳定性,所述限位环的内径与第一转动轴的直径相等。

作为优选,为了减小限位环对第一转动轴的摩擦力,所述限位环的内圈上设有特氟隆涂层。

作为优选,为了增强扰动效果,所述扰动杆上设有扰动加强机构,所述扰动加强机构包括若干个扰动加强组件,各扰动加强组件分别设置在各扰动杆上,所述扰动加强组件包括第二电机和第二风扇,所述第二电机设置在扰动杆的远离扰动轴的一端,所述第二电机的输出轴水平设置,所述第二电机位于扰动杆和第二风扇之间,所述第二电机与第二风扇传动连接。

作为优选,为了使设备的工作状态智能化,所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

作为优选,为了避免塔身漏水,所述支管与塔身的连接处设有密封圈。

作为优选,为了节约能源,所述塔身的顶部设有太阳能板。

作为优选,为了防止塔身表面腐蚀,所述塔身的表面设有防腐镀锌层。

作为优选,为了延长桨叶的使用寿命,所述桨叶的制作材料为不锈钢。

本发明的有益效果是,该高效冷却塔,利用富余能量中的水能使驱动组件工作,驱动组件再驱动旋转组件工作,增加扰动,延长水和空气的接触时间,从而提高冷却效率,另外,通过第一风扇转动,带动顶部扰动机构工作,形成周向的扰动,从而进一步提高冷却效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种高效冷却塔的结构示意图。

图2是本发明的一种高效冷却塔的顶部扰动机构、第一风扇、第一电机的连接结构示意图。

图3是图2的a部放大图。

图4是本发明的一种高效冷却塔的底部扰动机构与出水管、连接管和支管的连接结构示意图。

图中:1.塔身,2.支架,3.风扇室,4.第一风扇,5.第一电机,6.集水箱,7.出水管,8.连接管,9.支管,10.扰动轴,11.扰动杆,12.螺旋叶片,13.支杆,14.连杆,15.转轮,16.转叶,17.驱动轴,18.第一圆柱齿轮,19.第二圆柱齿轮,20.转轴,21.第一转动轴,22.第三圆柱齿轮,23.第一锥齿轮,24.第二转动轴,25.第二锥齿轮,26.桨叶,27.支撑杆,28.限位环,29.第二电机,30.第二风扇。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-4所示,一种高效冷却塔,包括塔身1、支架2和风扇室3,所述塔身1还包括顶部扰动机构和底部扰动机构,所述风扇室3内设有第一风扇4和第一电机5,所述第一电机5与第一风扇4传动连接,所述顶部扰动机构设置在第一风扇4的下方,所述塔身1的底部设有集水箱6,所述集水箱6的一侧设有出水管7,所述出水管7水平设置且出水管7与集水箱6连通,所述出水管7的上方设有连接管8,所述连接管8与出水管7连通,所述连接管8的上方设有支管9,所述支管9的一端与连接管8连通,所述支管9的另一端经塔身1的侧壁伸入塔身1内,所述底部扰动机构设置在出水管7、连接管8和支管9相连通的空间内;

所述顶部扰动机构包括扰动轴10、扰动杆11和螺旋叶片12,所述扰动轴10竖向设置在风扇的中心处,所述扰动杆11水平设置在扰动轴10的一侧,所述扰动杆11有若干个,各扰动杆11沿着扰动轴10的侧面轴向均匀设置,所述螺旋叶片12设置在扰动轴10上,所述螺旋叶片12沿着扰动轴10的侧面轴向延伸;

所述底部扰动机构包括驱动组件和旋转组件,所述驱动组件与旋转组件传动连接;

所述驱动组件包括支杆13、连杆14、转轮15、转叶16、驱动轴17、第一圆柱齿轮18、第二圆柱齿轮19和转轴20,所述支杆13设置在出水管7的内壁上,所述连杆14水平设置,所述连杆14的一端通过支杆13与出水管7的内壁连接,所述转轮15套设在连杆14的另一端,所述转轮15沿着连杆14自转,所述转叶16设置在转轮15上,所述转叶16有若干个,各转叶16沿着转轮15的外圈周向均匀设置,所述驱动轴17水平设置在转轮15的一侧,所述驱动轴17与转轮15同轴设置,所述第一圆柱齿轮18套设在驱动轴17上,所述转轴20水平设置在连接管8的内壁上,所述第二圆柱齿轮19套设在转轴20上,所述第二圆柱齿轮19沿着转轴20自转,所述第一圆柱齿轮18与第二圆柱齿轮19啮合;

所述旋转组件包括第一转动轴21、第三圆柱齿轮22、第一锥齿轮23、第二转动轴24、第二锥齿轮25和桨叶26,所述第一转动轴21水平设置,所述支管9内设有第一轴承,所述第一转动轴21的一端通过第一轴承与支管9的内壁连接,所述第一转动轴21的另一端位于塔身1内,所述第三圆柱齿轮22套设在第一转动轴21上,所述第三圆柱齿轮22与第二圆柱齿轮19啮合,所述第一锥齿轮23套设在第一转动轴21的位于塔身1内的一端,所述第二转动轴24竖向设置,所述支管9内设有第二轴承,所述第二转动轴24的底端通过第二轴承与支管9的内壁连接,所述第二转动轴24的顶端经支管9的管壁伸出支管9外,所述第二锥齿轮25套设在第二转动轴24上,所述第一锥齿轮23与第二锥齿轮25啮合,所述桨叶26设置在第二转动轴24的顶端,所述桨叶26与第二转动轴24传动连接。

作为优选,为了提高第一转动轴21旋转时的稳定性,所述支管9内设有限位机构,所述限位机构包括两个限位组件,两个限位组件关于第一转动轴21对称设置,所述限位组件包括支撑杆27和限位环28,所述限位环28为半圆环形,所述支撑杆27竖向设置在支管9和限位环28之间,所述支撑杆27的一端与支管9的内壁连接,所述支撑杆27的另一端与限位环28的外圈连接,所述限位环28的内圈与第一转动轴21抵靠,因相互对称的限位环28能够限制第一转动轴21的运动范围,使其在旋转时不易晃动,故提高了第一转动轴21旋转时的稳定性。

作为优选,为了进一步提高第一转动轴21旋转时的稳定性,所述限位环28的内径与第一转动轴21的直径相等,因而限位环28可与第一转动轴21更紧密地贴合,提高限位效果,进一步提高第一转动轴21旋转时的稳定性。

作为优选,为了减小限位环28对第一转动轴21的摩擦力,所述限位环28的内圈上设有特氟隆涂层,由于特氟隆涂层具有较低的摩擦系数,其润滑性,特别是自润滑性非常好,对其他物质几乎不粘附,故可减小限位环28对第一转动轴21的摩擦力。

作为优选,为了增强扰动效果,所述扰动杆11上设有扰动加强机构,所述扰动加强机构包括若干个扰动加强组件,各扰动加强组件分别设置在各扰动杆11上,所述扰动加强组件包括第二电机29和第二风扇30,所述第二电机29设置在扰动杆11的远离扰动轴10的一端,所述第二电机29的输出轴水平设置,所述第二电机29位于扰动杆11和第二风扇30之间,所述第二电机29与第二风扇30传动连接,由于第二风扇30可在扰动杆11周向转动的同时向远离扰动杆11的方向不断吹风,故可加强空气的对流,从而进一步增强扰动效果。

作为优选,为了使设备的工作状态智能化,所述第一电机5和第二电机29均为伺服电机,由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,故能形成智能操控系统,使顶部扰动机构和扰动加强机构更好地配合工作。

作为优选,为了避免塔身1漏水,所述支管9与塔身1的连接处设有密封圈。

作为优选,为了节约能源,所述塔身1的顶部设有太阳能板,故可通过太阳能发电,为第一电机5和第二电机29提供电能,从而节约能源。

作为优选,为了防止塔身1表面腐蚀,所述塔身1的表面设有防腐镀锌层,由于塔身1长期置于户外,容易受到酸雨的腐蚀,而锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用,所以腐蚀速度非常慢,寿命是未镀锌的l5~30倍,故能够较好地防止塔身1表面腐蚀。

作为优选,为了延长桨叶26的使用寿命,所述桨叶26的制作材料为不锈钢,由于桨叶26长期与水接触,容易生锈,而不锈钢的材质可避免桨叶26的生锈,从而延长桨叶26的使用寿命。

该高效冷却塔,当水流经出水管7时,由于支杆13设置在出水管7的内壁上,连杆14水平设置,连杆14的一端通过支杆13与出水管7的内壁连接,转轮15套设在连杆14的另一端,转轮15沿着连杆14自转,转叶16设置在转轮15上,转叶16有若干个,各转叶16沿着转轮15的外圈周向均匀设置,故转叶16旋转,带动转轮15旋转,由于驱动轴17水平设置在转轮15的一侧,驱动轴17与转轮15同轴设置,第一圆柱齿轮18套设在驱动轴17上,故驱动轴17旋转,带动第一圆柱齿轮18旋转,由于转轴20水平设置在连接管8的内壁上,第二圆柱齿轮19套设在转轴20上,第二圆柱齿轮19沿着转轴20自转,第一圆柱齿轮18与第二圆柱齿轮19啮合,故第二圆柱齿轮19转动,由于第一转动轴21水平设置,支管9内设有第一轴承,第一转动轴21的一端通过第一轴承与支管9的内壁连接,第一转动轴21的另一端位于塔身1内,第三圆柱齿轮22套设在第一转动轴21上,第三圆柱齿轮22与第二圆柱齿轮19啮合,故第三圆柱齿轮22转动,带动第一转动轴21转动,由于第一锥齿轮23套设在第一转动轴21的位于塔身1内的一端,故第一锥齿轮23转动,由于第二转动轴24竖向设置,支管9内设有第二轴承,第二转动轴24的底端通过第二轴承与支管9的内壁连接,第二转动轴24的顶端经支管9的管壁伸出支管9外,第二锥齿轮25套设在第二转动轴24上,第一锥齿轮23与第二锥齿轮25啮合,故第二锥齿轮25转动,带动第二转动轴24转动,由于桨叶26设置在第二转动轴24的顶端,桨叶26与第二转动轴24传动连接,故桨叶26转动,可增加扰动,延长水和空气的接触时间,从而提高冷却效率,另外,当第一电机5驱动第一风扇4旋转时,由于扰动轴10竖向设置在风扇的中心处,扰动杆11水平设置在扰动轴10的一侧,扰动杆11有若干个,各扰动杆11沿着扰动轴10的侧面轴向均匀设置,螺旋叶片12设置在扰动轴10上,螺旋叶片12沿着扰动轴10的侧面轴向延伸,故扰动轴10旋转,带动螺旋叶片12旋转,形成上下扰动,同时带动扰动杆11转动,形成周向的扰动,从而进一步提高冷却效率。

与现有技术相比,该高效冷却塔,利用富余能量中的水能使驱动组件工作,驱动组件再驱动旋转组件工作,增加扰动,延长水和空气的接触时间,从而提高冷却效率,另外,通过第一风扇4转动,带动顶部扰动机构工作,形成周向的扰动,从而进一步提高冷却效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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