一种多工况调节消雾塔的制作方法

本实用新型涉及冷却塔领域，具体涉及一种多工况调节消雾塔。

背景技术：

机力通风冷却塔风筒出口产生的羽雾是冷热空气接触后的正常物理变化，主要原因是风机所抽取的冷空气经过冷却塔内部和水热交换后变成了湿热的饱和空气，当遇到外部冷空气时水蒸汽迅速凝结从而产生的。其主要产生在冬季以及梅雨季节，羽雾的产生对于冷却塔自身的性能等方面没有任何影响。

随着环保要求的提高，对冷却塔的相关要求也相应的提高。冷却塔出风口羽雾虽然对冷却塔的性能没有影响，但是其对厂区作业及工作环境、道路交通安全等会带来不利影响，也会导致厂区装置区的设备腐蚀，并造成循环水的大量损失。

技术实现要素：

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本实用新型提出一种多工况调节消雾塔，通过布置消雾模块、安装百叶窗等改造方式，使常规冷却塔能够进行多工况的切换，在冬季切换到消雾工况下可以大幅减少冬季冷却塔出口羽雾，极大改善冷却塔周边的环境，具有很好的环境友好性。

根据本实用新型的一种多工况调节消雾塔，包括塔体，所述塔体的中部设有中间填料，中间填料的两侧分别设有边填料，所述边填料的上方设有消雾模块；所述中间填料的上方设有一排第一调风装置，所述消雾模块对应的塔体的两侧侧面板上设有开孔，所述侧面板开孔处设有第二调风装置。

优选地，所述中间填料的高度低于所述边填料的高度。便于中间填料和消雾模块的气流交换。

优选地，所述中间填料和消雾模块的上方设有配水系统，所述配水系统包括设置在中间填料上方的第一布水管路和设置在消雾模块上方的第二布水管路，其中，所述第一布水管路设有进水管控制阀门。

优选地，所述配水系统的上方设有收水器。

优选地，所述收水器上方设有风机，在所述风机的底部设有空气混合装置。

优选地，所述第一调风装置和第二调风装置为百叶窗。

优选地，所述第一调风装置和第二调风装置为电动百叶窗。

优选地，所述消雾模块包括若干填料片，所述填料片包括片状板体，所述片状板体上设有第一安装面；所述片状板体上还设有若干第一凹陷体，所述第一凹陷体上设有第二安装面；所述片状板体上还设有若干第二凹陷体，每个第二凹陷体分别位于两个第一凹陷体之间，第二凹陷体在片状板体上的凹陷深度小于第一凹陷体在片状板体上的凹陷深度。

优选地，所述消雾模块包括若干填料片，所述填料片包括片状板体，所述片状板体上设有第一安装面；所述片状板体上还设有若干第一凹陷体，所述第一凹陷体上设有第二安装面；所述第一凹陷体在竖直方向上呈相互平行的曲线形；所述片状板体上还设有若干第二凹陷体，每个第二凹陷体分别位于两个第一凹陷体之间，第二凹陷体在片状板体上的凹陷深度小于第一凹陷体在片状板体上的凹陷深度；所述第二凹陷体上还设有若干水平布置的曲折形的凹陷纹，所述凹陷纹的凹陷部分端部与相邻的第一凹陷体的凹陷部分连接。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的多工况调节消雾塔，具有以下有益效果：通过在填料上方增加换热器模块即所述消雾模块，直接实现了集间壁式换热和直接换热为一体的综合换热形式；在冷却塔侧面和中间填料的上方设置了调风装置，通过其开启和关闭可以实现不同模式的切换，达到不同的消雾效果，操作简单便捷。通过布置消雾模块、安装百叶窗等改造方式，使常规冷却塔能够进行多工况的切换，在冬季切换到消雾工况下可以大幅减少冬季冷却塔出口羽雾，极大改善冷却塔周边的环境，具有很好的环境友好性。

附图说明

图1为根据本申请实施例的一种多工况调节消雾塔不消雾工况结构图；

图2为根据本申请实施例的一种多工况调节消雾塔半消雾工况结构图；

图3为根据本申请实施例的一种多工况调节消雾塔全消雾工况结构图；

图4为根据本申请实施例的一种多工况调节消雾塔强化消雾工况结构图；

图5为根据本申请实施例1的一种基于水汽热交换的消雾模块填料片结构图；

图6为图5的a部放大图；

图7为根据本申请的一种基于水汽热交换的消雾模块组装结构图；

图8为图7的消雾模块俯视图；

图9为图7的消雾模块左视图；

图10为本申请实施例2的一种基于气气热交换的节水消雾模块填料片结构图；

图11为图10的填料片背面结构图；

图12为本申请的一种基于气气热交换的节水消雾模块结构图；

图13为本申请的一种基于气气热交换的节水消雾模块俯视图；

图14为本申请的一种基于气气热交换的节水消雾模块左视图。

附图标记说明：

塔体1

侧面板11

中间填料21

边填料22

第一调风装置31

第二调风装置32

配水系统4

第一布水管路41

进水管控制阀门410

第二布水管路42

收水器5

风机6

空气混合装置7

消雾模块80

填料片8

片状板体81

第一安装面810

第一凹陷体82

第二安装面820

梯形顶部821

第二凹陷体83

凹陷纹84

折弯部85

折弯安装面850

凸台86

第三安装面860

第一通道891

第二通道892

具体实施方式

下面将结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。所描述的实施例包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的，是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。同时，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

实施例1

如图1至4所示，一种多工况调节消雾塔，包括塔体1，所述塔体1的中部设有中间填料21，中间填料21的两侧分别设有边填料22，所述边填料22的上方设有消雾模块80；所述中间填料21的上方设有一排第一调风装置31，所述消雾模块80对应的塔体1的两侧侧面板11上设有开孔，所述侧面板11开孔处设有第二调风装置32。

所述中间填料21的高度低于所述边填料22的高度。便于中间填料和消雾模块的气流交换。

所述中间填料21和消雾模块80的上方设有配水系统4，所述配水系统4包括设置在中间填料21上方的第一布水管路41和设置在消雾模块80上方的第二布水管路42，其中，所述第一布水管路41设有进水管控制阀门410。

所述配水系统4的上方设有收水器5。所述收水器5上方设有风机6，在所述风机6的底部设有空气混合装置7。

所述第一调风装置31和第二调风装置32为百叶窗或电动百叶窗。

根据本申请的一种多工况调节消雾塔，通过在填料上方增加换热器模块即所述消雾模块，直接实现了集间壁式换热和直接换热为一体的综合换热形式；在冷却塔侧面和中间填料的上方设置了调风装置，通过其开启和关闭可以实现不同模式的切换，达到不同的消雾效果，操作简单便捷。通过布置消雾模块、安装百叶窗等改造方式，使常规冷却塔能够进行多工况的切换，在冬季切换到消雾工况下可以大幅减少冬季冷却塔出口羽雾，极大改善冷却塔周边的环境，具有很好的环境友好性。

根据本申请的一种多工况调节消雾塔，在常规的冷却塔基础上增加了部分控制系统和一定数量的消雾模块，具体布置方式如下：1.两边填料的上方增加一层换热模块即消雾模块。2.中间填料的上方增加了一排可控制的调风装置。3.冷却塔两侧面板上开孔，增加可控制的调风装置。4.在布水管路上增设中间部分喷头的控制阀门。如此一来，便可通过调节阀门及调风装置来切换不同的运行工况。该多工况调节的消雾型冷却塔的运行工况共有四种，分别为：不消雾工况，半消雾工况，全消雾工况及加强消雾工况。

不消雾工况

如图1所示，该模式运行时中间喷头的调节阀门打开，冷却塔侧面的调风装置关闭，中间填料上方的调风装置打开，消雾模块的冷通道不起作用，热通道实现填料的功能。其中空心箭头表示环境空气流向，内设斜杠剖面线的箭头表示饱和湿热空气流向。

半消雾工况

如图2所示，此工况下，中间喷头的调节阀门打开，冷却塔两侧面板上的调风装置打开，中间填料上方的调风装置打开。环境干冷空气通过风机的作用由冷却塔侧面进入消雾模块的冷通道中，与热通道中的饱和湿空气及热水进行间壁式换热。其中空心箭头表示环境空气流向，内设斜杠剖面线的箭头表示饱和湿热空气流向，内设交叉剖面线的箭头表示不饱和干热空气流向，内设半面斜杠剖面线的箭头表示不饱和空气流向。

全消雾工况

如图3所示，此工况下，中间喷头的调节阀门关闭，冷却塔两侧面板上的调风装置打开，中间填料上方的调风装置打开。环境干冷空气通过风机的作用由冷却塔侧面进入消雾模块的冷通道中，与热通道中的饱和湿空气及热水进行间壁式换热。同时，由于中间喷头的调节阀门关闭，喷头不进行喷淋，即中间填料不起换热作用，此时下部进风窗进塔的部分环境干冷空气不参与热湿交换，直接先与冷通道中被加热的干冷空气初步混合，混合气体再在气室与饱和的湿热空气进行完全混合，最终混合后的气体为不饱和空气，温度和湿度都比半消雾模式下有所下降。其中空心箭头表示环境空气流向，内设斜杠剖面线的箭头表示饱和湿热空气流向，内设交叉剖面线的箭头表示不饱和干热空气流向，内设半面斜杠剖面线的箭头表示不饱和空气流向。

强化消雾工况

如图4所示，此工况在全消雾的基础上，关闭了中间填料上方的调风装置，使得两侧填料及消雾模块冷通道中的进风量增加，环境干冷空气与饱和湿热空气在换热模块中的间壁式换热更加充分，最终气室充分混合后的不饱和空气的温度和湿度都比全消雾模式下更低，从风筒排除后，消雾效果更好。其中空心箭头表示环境空气流向，内设斜杠剖面线的箭头表示饱和湿热空气流向，内设交叉剖面线的箭头表示不饱和干热空气流向，内设半面斜杠剖面线的箭头表示不饱和空气流向。

根据本申请的一种多工况调节消雾塔，消雾模块的原理在于，消雾模块有两个通道，分别为冷通道和热通道，冷通道的方向与淋水方向垂直，热通道的方向与淋水方向平行。出填料的饱和湿热空气进入热通道中继续与上塔热水进行热湿交换。同时，风机运行产生的负压将环境干冷空气从冷却塔侧面面板引入冷通道中，此时冷通道中的环境干冷空气与热通道中的饱和湿热空气和热水在消雾模块中进行间壁式换热，换热后的出填料的饱和湿热空气降温变为温度更低的饱和湿热空气，冷通道中的环境冷空气被加热为干热的空气，在气室部分，这两股空气进行充分的混合，混合后的气体为不饱和空气，温度和湿度都下降，再从风筒排出后，就不会出现过饱和状态，即无羽雾产生。

所述消雾模块80为一种基于水汽热交换的消雾模块，包括若干填料片8，所述填料片8包括片状板体81，所述片状板体81上设有第一安装面810；所述片状板体81上还设有若干第一凹陷体82，所述第一凹陷体82上设有第二安装面820；所述片状板体81上还设有若干第二凹陷体83，每个第二凹陷体83分别位于两个第一凹陷体82之间，第二凹陷体83在片状板体81上的凹陷深度小于第一凹陷体82在片状板体81上的凹陷深度。通过上述结构设置，在多片填料片8叠合组装后，在相邻的第一凹陷体之间形成竖直方向的第一通道891，可以用于对经过的饱和湿热空气进行冷凝的同时将冷凝水进行回收，另外也可以将经过模块的热水进行降温，从而提高冷却效率。同时在水平方向，相邻的第二凹陷体内表面之间形成水平的第二通道892，可以用于通过环境冷空气，通过与第一通道891内的饱和的湿热空气进行间壁式换热成了干热的空气。所述第一凹陷体一方面便于填料片之间的连接以构成通道，另一方面也能加强结构强度。所述第二凹陷体，一方面与第一凹陷体配合形成第一通道891，另外也与相邻的第二凹陷体配合形成第二通道892，同时也能进一步加强整体的结构强度。第二凹陷体与第一凹陷体的深度不同，在第二凹陷体的两侧，可以形成两个不同的通道。

所述若干填料片8依次对称设置，位于中间的填料片8的第一安装面810与相邻填料片8的第一安装面810连接，位于中间的填料片8的第二安装面820与相邻填料片8的第二安装面820连接。

所述第二凹陷体83上还设有若干凹陷纹84。保证第二凹陷体的结构强度，更重要的是便于第一通道891和第二通道892内的热交换，增加换热面积，同时增加水汽停留换热时间。

所述第一凹陷体82为竖直设置在片状板体81上截面为梯形的凹槽。

所述梯形的凹槽具有梯形顶部821，所述顶部821上设置若干高出所述顶部821的第二安装面820。可以在相邻填料片的第一凹陷体之间形成水平方向的辅助第二通道892，提升换热效率。

所述第二安装面820设置在所述顶部821的两端和中部。

所述片状板体81的两端分别设有折弯部85，所述折弯部85设有与第二安装面820对齐的折弯安装面850。

所述若干填料片8依次对称设置，每个填料片8的折弯安装面850与与其对称设置的填料片8的折弯安装面850连接。一方面便于将相邻填料片的端部进行连接，增加强度，更重要的是给第二通道892设置了一个导向入口，便于换热气体的进出。

根据本申请的一种基于水汽热交换的消雾模块，所述第一安装面810和第二安装面820的连接方式可以采取粘接方式进行连接。

根据本申请的一种基于水汽热交换的消雾模块，将针对饱和湿热空气进行冷凝节水的功能和将环境空气加热成干热空气的功能集成在消雾模块上，可以实现在饱和热空气出塔之前的降温和降低湿度的功能，同时也可以将冷却塔冷却效率提高。

通过在常规冷却塔的填料与配水系统之间布置基于水汽热交换的消雾模块，该消雾模块一方面利用环境冷空气将饱和的湿热空气进行冷凝，冷凝后的水回流至冷却塔，从而起到节水作用；另一方面，从配水系统下来的热水先通过消雾模块，在经过模块的时候通过与冷通道的冷空气进行间壁式热交换可以将热水初步的降温，并且有了消雾模块热水与冷空气热交换的时间也延长，这样整体冷却效率也就提高了。同时冷凝后的饱和湿热空气和被加热的干热空气利用涡街混流器进行充分混合，起到了消雾的作用。

根据本申请的一种基于水汽热交换的消雾模块，工作原理在于，使用时消雾模块安装在冷却塔的填料与配水系统之间，由一系列的两面都有波纹的填料片叠放而成，安装的时候先放第一块填料片，第二块填料片翻转安装使得第二块填料片和第一块填料片的上面形成热的通道，第三块填料片直接放上，第四块填料片也需要翻转，这样交替翻转安装，形成两个交替的可以进行板式换热的通道，一个通道是上下的可以对经过填料的饱和湿热空气进行冷凝的同时将冷凝水进行回收，另外也可以将经过模块的热水进行降温，从而提高冷却效率。另一个通道是周向的通过环境冷空气，通过与饱和的湿热空气进行间壁式换热成了干热的空气，然后两个通道的被冷凝的饱和湿热空气和被加热的干热空气在收水器中和气室中进行充分混合之后成为不饱和空气，不饱和空气通过风筒排到大气中。

由于出填料的空气为饱和湿热空气，饱和湿热空气含有大量的水蒸气，通过消雾模块可以将饱和湿热空气降温变为温度更低的饱和湿热空气，而冷通道中的环境冷空气被加热为干热的空气，在气室部分，这两股空气通过涡街空气混流器进行充分的混合，混合后的气体为不饱和空气，温度和湿度都下降，再从风筒排出后，就不会出现过饱和状态，即无羽雾产生。

同时，在消雾模块的作用下，先将热水冷却了一次，并且将水汽热交换的时间延长，这样在消雾的同时也提高了冷却塔的冷却效率。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，

所述消雾模块80为一种基于气气热交换的节水消雾模块，包括若干填料片8，所述填料片8包括片状板体81，所述片状板体81上设有第一安装面810；所述片状板体81上还设有若干第一凹陷体82，所述第一凹陷体82上设有第二安装面820；所述第一凹陷体82在竖直方向上呈相互平行的曲线形；所述片状板体81上还设有若干第二凹陷体83，每个第二凹陷体83分别位于两个第一凹陷体82之间，第二凹陷体83在片状板体81上的凹陷深度小于第一凹陷体82在片状板体81上的凹陷深度；所述第二凹陷体83上还设有若干水平布置的曲折形的凹陷纹84，所述凹陷纹84的凹陷部分端部与相邻的第一凹陷体82的凹陷部分连接。

通过上述结构设置，在多片填料片8叠合组装后，在相邻的第一凹陷体之间形成竖直方向曲折向下的第一通道891，可以用于对经过的饱和湿热空气进行冷凝的同时将冷凝水进行回收，并可以回收飘逸水，另外也可以将经过模块的热水进行降温，从而提高冷却效率。同时在水平方向，相邻的第二凹陷体内表面之间形成水平的第二通道892，可以用于通过环境冷空气，通过与第一通道891内的饱和的湿热空气进行间壁式换热成了干热的空气。所述第一凹陷体一方面便于填料片之间的连接以构成通道，另一方面也能加强结构强度。所述第二凹陷体，一方面与第一凹陷体配合形成第一通道891，另外也与相邻的第二凹陷体配合形成第二通道892，同时也能进一步加强整体的结构强度。第二凹陷体与第一凹陷体的深度不同，在第二凹陷体的两侧，可以形成两个不同的通道。水平布置的曲折形的凹陷纹84保证第二凹陷体的结构强度，更重要的是便于第一通道891和第二通道892内的热交换，引导气流，增加换热面积，同时增加水汽停留换热时间。

所述若干填料片8依次对称设置，位于中间的填料片8的第一安装面810与相邻填料片8的第一安装面810连接，位于中间的填料片8的第二安装面820与相邻填料片8的第二安装面820连接。通过上述组合设置，便于形成稳定可靠的第一通道和第二通道。

所述第二凹陷体83上设有若干凸台86，所述凸台86的顶部设有第三安装面860。

所述第三安装面860与所述第一安装面81平齐，通过第二安装面820相连接的相邻填料片8的第三安装面860对应贴合。

所述第一凹陷体82为竖直设置在片状板体81上截面为梯形的凹槽。

所述片状板体81的两端分别设有折弯部85，所述折弯部85的端部设有与第二安装面820对齐的折弯安装面850。

所述若干填料片8依次对称设置，每个填料片8的折弯安装面850与与其对称设置的填料片8的折弯安装面850连接。一方面便于将相邻填料片的端部进行连接，增加强度，更重要的是给第二通道892设置了一个导向入口，便于换热气体的进出。

所述折弯部85和/或折弯安装面850上设有若干凸台86，所述凸台86的顶部设有第三安装面860，所述第三安装面860与所述第一安装面81平齐，通过第二安装面820相连接的相邻填料片8的第三安装面860对应贴合。

通过设置若干凸台86及其第三安装面860之间的贴合，一方面增加模块的结构强度，防止板间变形；另外也能增加通道之间流道的复杂程度，增加停留时间，提升换热效率。

根据本申请的一种基于气气热交换的节水消雾模块，将冷却塔收水器的回收飘逸水功能与将饱和湿热空气进行冷凝节水的功能集成在消雾模块上，既可以实现冷却塔飘逸水滴的收水，同时也能将饱和湿热空气中的水蒸气进行冷凝节水，一举两得。节水不受季节限制，可以实现全年节水运行，实现节水效益最大化。

通过在常规冷却塔的气室部分布置气气热交换的节水消雾模块，该节水消雾模块一方面将冷却塔飘逸的水滴进行拦截，另一方面利用环境冷空气将饱和的湿热空气进行冷凝，从而起到节水作用，冷凝后的水回流至冷却塔，同时冷凝后的饱和湿热空气和被加热的干热空气利用涡街空气混流器进行充分混合，起到了消雾的作用。

根据本申请的一种基于气气热交换的节水消雾模块，工作原理在于，使用时消雾模块安装在冷却塔的气室中，由一系列的两面都有波纹的填料片叠放而成，安装的时候先放第一块填料片，第二块填料片翻转安装使得第二块填料片和第一块填料片的上面形成热的通道，第三块填料片直接放上，第四块填料片也需要翻转，这样交替翻转安装，形成两个交替的可以进行板式换热的通道，一个通道是上下的可以对经过填料的饱和时热空气进行冷凝的同时将冷凝水进行回收。另一个通道是周向的通过环境冷空气，通过与饱和的湿热空气进行间壁式换热成了干热的空气，然后两个通道的被冷凝的饱和湿热空气和被加热的干热空气在气室上面充分混合之后成为不饱和空气，不饱和空气通过风筒排到大气中。

由于出填料的空气为饱和湿热空气，饱和湿热空气含有大量的水蒸气，通过消雾模块可以将饱和湿热空气降温变为温度更低的饱和湿热空气，而冷通道中的环境冷空气被加热为干热的空气，在气室部分，这两股空气通过涡街空气混流器进行充分的混合，混合后的气体为不饱和空气，温度和湿度都下降，再从风筒排出后，就不会出现过饱和状态，即无羽雾产生。

同时，在消雾模块的作用下，环境冷空气将饱和湿热空气冷凝成为小水滴滴入水池中进行回收，即为节水的部分。

本申请所述的“上”、“下”或者“上方”、“下方”或类似用语是以正常使用的放置状态而言的相对关系，亦即本申请附图所大致展示的位置关系。在放置状态发生变化时，例如翻转时，相应的位置关系也应随之转换以理解或实施本申请的技术方案。