一种干湿混合流的冷却塔的制作方法

本发明涉及一种换热设备技术领域，具体涉及一种干湿混合流的冷却塔。

背景技术：

冷却塔的作用是将携带预热的循环水在塔内与冷却介质进行热交换，把水的热量传输给冷却介质，从而实现对循环水进行冷却的目的。热交换包括对流传热和辐射传热。

在现有技术中，普通闭式冷却塔的冷却介质是靠风机与喷淋水进行热交换的冷却过程，从而达到冷却效果。当待冷却介质温度过高时，喷淋水喷洒在盘管表面会产生大量水蒸气，被风机排到外部空气中形成白雾，这样会导致喷淋水损耗较大，补充喷淋水的频率较高；另外，形成大量的白雾会导致雾气加重，不符合国家环境保护规定，并且大量的白雾易造成周边居民的误解，影响客户企业形象。

因此，本技术领域需要一种配置简单、冷却效率提升且能有效减少白雾的生成的冷却塔。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种配置简单、在大幅提升冷却效率的同时能有效减少白雾的生成的冷却塔。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种干湿混合流的冷却塔，包括：塔体、干冷单元及湿冷单元；所述塔体为内部设有干式冷却区域及湿式冷却区域的空腔壳体；所述塔体设有通风口及排气口；所述干冷单元位于所述干式冷却区域，所述干冷单元设有一次热水进口及一次冷水出口，所述一次热水进口外接热水管路；所述湿冷单元位于所述湿式冷却区域，所述湿冷单元设有二次热水进口及二次冷水出口；所述二次热水进口与所述一次冷水出口连通，所述二次冷水出口外接冷水管路。

采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中靠风机与喷淋水进行热交换的普通闭式冷却塔所存在的白雾产生较多、喷淋水损耗较大、影响客户形象的问题，首先，通过干冷单元与湿冷单元的配合，为待冷却水进行多次降温，尤其是待冷却水先经过干冷单元在进入湿冷单元，可有效降低待冷却水在湿冷单元进行二次降温时与冷却水之间的温差，即待冷却水通过热交换传递给冷却水的热量大幅减小，从而可大幅减少水蒸气的产生，从而有效防止白雾的出现，避免了周边居民的恐慌情绪。另外，因为水蒸气的大量减少，湿冷单元中的冷却水损耗降低，从而显著降低了补充冷却水的频率。节约水资源和能源的优势明显。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述排气口设在所述塔体的顶部，所述干式冷却区域靠近所述排气口，所述湿式冷却区域设在所述干式冷却区域的下方。

采用上述技术方案的有益效果是：排气口设在塔体的顶部，且干式冷却区域靠近排气口，便于在第一次进行冷却时尽快排出干式冷却后所产生的干热气体及时排出，以保持干式冷却区域内的空气与干冷单元中的待冷却水之间较大的温差，从而始终保持高换热效率。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述干冷单元包括翅片冷却器及风机；所述翅片冷却器的进水端为所述一次热水进口，所述翅片冷却器的出水端为所述一次冷水出口；所述风机设在排气口处。

采用上述技术方案的有益效果是：翅片冷却器的设置，充分利用了翅片扩大散热面积、可有效强化传热的功能，进一步提升了干冷单元的换热效率；另外风机设在排气口处，可将干式冷却区域的干热气体快速向排气口聚集从而加快干热气体的排出速率。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述湿冷单元包括冷却管、喷头、喷淋管路组件、液体泵送单元及喷淋槽，所述喷淋管路组件连通所述喷淋槽、液体泵送单元及喷头，构造为开式冷却回路；所述喷头的喷射方向朝向所述冷却管，所述冷却管的进水端为所述二次热水进口，所述冷却管的出水端为所述二次冷水出口。

采用上述技术方案的有益效果是：冷却管、喷头、喷淋管路组件、液体泵送单元及喷淋槽构造为开式冷却回路，采用喷淋的方式进行冷却，可实现快速冷却，且设备成本和后期维护成本较低。

作为本发明技术方案的更进一步改进，所述湿冷单元还包括抽风机，所述塔体的外部还设有通至所述湿式冷却区域的进风口，所述抽风机的出风端口与所述进风口连通，用以从所述塔体外部抽取常温气体输送至所述湿式冷却区域。

采用上述技术方案的有益效果是：抽风机的设置，可以为实施冷却区域提供大量干冷空气，一方面，干冷空气与湿热空气的混合，相当于对湿热空气中的水蒸气进行稀释，降低了湿热空气的含湿量，形成不饱和气体，可有效减少白雾的产生；另一方面干冷空气可降低湿热空气的温度，促使湿热空气中水蒸气部分冷凝结露，进一步降低湿热空气的含湿量，减少白雾的效果更为明显。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述干冷单元与所述湿冷单元之间设有冷凝板，所述冷凝板包括金属镂空板及吸水透气块，所述吸水透气块夹设在两层所述金属镂空板之间。

采用上述技术方案的有益效果是：在干冷单元与湿冷单元之间设置冷凝板，可在湿热空气排出的过程中对其中的水蒸气及小液滴进行阻拦和冷凝，进一步降低湿热空气的含湿量，从而进一步有效抑制白雾的产生。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述吸水透气块包括两层以上蜂窝板，相邻两层所述蜂窝板的蜂窝孔彼此错位。

采用上述技术方案的有益效果是：吸水透气块中引入蜂窝板，充分利用了蜂窝孔透气的特性，同时，蜂窝孔的错位设置，便于延长湿热空气在吸水透气块中的通过路径，增加与蜂窝孔的侧壁接触面积，从而提升对小液滴的阻拦率及水蒸气的冷凝率，以再进一步降低湿热空气的含湿量，进一步增强对白雾产生的抑制效果。

作为本发明技术方案的再进一步改进，所述冷却塔还包括除雾帽，所述除雾帽以开口朝下的方向设在所述排气口的上方。

采用上述技术方案的有益效果是：除雾帽的设置，可以在排气口处延长湿热气体的通过路径，从而对湿热空气中的小液滴及水蒸气进行二次阻拦及冷凝。

作为本发明技术方案的又进一步改进，所述除雾帽包括：帽壳、环形筒组件及环形波浪筒，所述环形筒组件包括多个形状相同、尺寸成比例的环形筒，所述多个形状相同、尺寸成比例的环形筒同心固定连接在所述帽壳远离开口的内部底面，所述环形波浪筒与所述环形筒同心扣合，所述环形筒远离所述帽壳内部底面的一端与所述环形波浪筒的底部波谷之间存在间隙，所述环形波浪筒的底部波谷设有排水孔；所述环形波浪筒的顶部波峰与所述帽壳内部底面之间存在间隙。

采用上述技术方案的有益效果是：首先，环形筒组件与环形波浪筒的配合设置，为湿热空气构建了波浪形的排出通道，通过在湿热空气的排出过程中不断改变流动方向，增加湿热空气与排出通道侧壁的接触几率，从而为湿热空气中的水蒸气及小液滴的冷凝提供更多的机会，从而增加水蒸气及小液滴的阻拦率，进一步降低了湿热空气的含湿量，再进一步防止白雾的产生；另外，环形波浪筒的底部波谷设有排水孔，便于冷凝水的排出，以免冷凝水的积聚堵塞用于排出湿热空气的波浪形排气通道。

作为本发明技术方案的又进一步改进，所述环形波浪筒内圈靠近所述帽壳内部底面的一端设有内卷沿边，所述内卷沿边面向所述帽壳内部底面的表面沿周向设有多个插接槽，所述帽壳内部底面设有与所述插接槽相适配的插接柱，所述环形波浪筒与所述帽壳通过所述插接槽及插接柱插接连接。

采用上述技术方案的有益效果是：内卷沿边的引入，以及插接槽和插接柱的设置，不仅可实现环形波浪筒与帽壳的快速固定，便于装卸；还为除雾帽与排气口的固定提供了稳定的限位支撑，以确保湿热气体从排气口排出后直接顺利进入除雾帽。

附图说明

为了更为清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的冷却塔的立体示意图；

图2为本发明的冷却塔的原理示意图；

图3为图2中ⅰ处的局部放大示意图；

图4为图2中ⅱ处的局部放大示意图；

图中数字所表示的相应的部件名称如下：

塔体1；干式冷却区域11；湿式冷却区域12；通风口13；排气口14；进风口15；干冷单元2；翅片冷却器21；一次热水进口211；一次冷水出口212；风机22；湿冷单元3；冷却管31；二次热水进口311；二次冷水出口312；喷头32；喷淋管路组件33；液体泵送单元34；喷淋槽35；抽风机36；冷凝板4；金属镂空板41；吸水透气块42；蜂窝板421；除雾帽5；帽壳51；插接柱511；环形筒组件52；环形波浪筒53；底部波谷531；排水孔5311；顶部波峰532；内卷沿边533；插接槽534。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了实现本发明的目的，本发明提供的技术方案为：

在本发明的一些实施例中，如图1，2所示，公开了一种干湿混合流的冷却塔，包括：塔体1、干冷单元2及湿冷单元3；塔体1为内部设有干式冷却区域11及湿式冷却区域12的空腔壳体；塔体1设有通风口13及排气口14；干冷单元2位于干式冷却区域11，干冷单元2设有一次热水进口211及一次冷水出口212，一次热水进口211外接热水管路；湿冷单元3位于湿式冷却区域12，湿冷单元3设有二次热水进口311及二次冷水出口312；二次热水进口311与一次冷水出口212连通，二次冷水出口312外接冷水管路。

采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中靠风机与喷淋水进行热交换的普通闭式冷却塔所存在的白雾产生较多、喷淋水损耗较大、影响客户形象的问题，首先，通过干冷单元与湿冷单元的配合，为待冷却水进行多次降温，尤其是待冷却水先经过干冷单元在进入湿冷单元，可有效降低待冷却水在湿冷单元进行二次降温时与冷却水之间的温差，即待冷却水通过热交换传递给冷却水的热量大幅减小，从而可大幅减少水蒸气的产生，从而有效防止白雾的出现，避免了周边居民的恐慌情绪。另外，因为水蒸气的大量减少，湿冷单元中的冷却水损耗降低，从而显著降低了补充冷却水的频率。节约水资源和能源的优势明显。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，排气口14设在塔体1的顶部，干式冷却区域11靠近排气口14，湿式冷却区域12设在干式冷却区域11的下方。

采用上述技术方案的有益效果是：排气口设在塔体的顶部，且干式冷却区域靠近排气口，便于在第一次进行冷却时尽快排出干式冷却后所产生的干热气体及时排出，以保持干式冷却区域内的空气与干冷单元中的待冷却水之间较大的温差，从而始终保持高换热效率。

在本发明的另一些实施例中，如图1，2所示，干冷单元2包括翅片冷却器21及风机22；翅片冷却器21的进水端为一次热水进口211，翅片冷却器21的出水端为一次冷水出口212；风机22设在排气口14处。

采用上述技术方案的有益效果是：翅片冷却器的设置，充分利用了翅片扩大散热面积、可有效强化传热的功能，进一步提升了干冷单元的换热效率；另外风机设在排气口处，可将干式冷却区域的干热气体快速向排气口聚集从而加快干热气体的排出速率。

在本发明的另一些实施例中，如图1，2所示，湿冷单元3包括冷却管31、喷头32、喷淋管路组件33、液体泵送单元34及喷淋槽35，喷淋管路组件33连通喷淋槽35、液体泵送单元34及喷头32，构造为开式冷却回路；喷头32的喷射方向朝向冷却管31，冷却管31的进水端为二次热水进口311，冷却管31的出水端为二次冷水出口312。

采用上述技术方案的有益效果是：冷却管、喷头、喷淋管路组件、液体泵送单元及喷淋槽构造为开式冷却回路，采用喷淋的方式进行冷却，可实现快速冷却，且设备成本和后期维护成本较低。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，湿冷单元3还包括抽风机36，塔体1还设有通至湿式冷却区域12的进风口15，抽风机36的出风端口与进风口15连通，用以从塔体1外部抽取常温气体输送至湿式冷却区域12。

采用上述技术方案的有益效果是：抽风机的设置，可以为实施冷却区域提供大量干冷空气，一方面，干冷空气与湿热空气的混合，相当于对湿热空气中的水蒸气进行稀释，降低了湿热空气的含湿量，形成不饱和气体，可有效减少白雾的产生；另一方面干冷空气可降低湿热空气的温度，促使湿热空气中水蒸气部分冷凝结露，进一步降低湿热空气的含湿量，减少白雾的效果更为明显。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，干冷单元2与湿冷单元3之间设有冷凝板4，冷凝板4包括金属镂空板41及吸水透气块42，吸水透气块42夹设在两层金属镂空板41之间。

采用上述技术方案的有益效果是：在干冷单元与湿冷单元之间设置冷凝板，可在湿热空气排出的过程中对其中的水蒸气及小液滴进行阻拦和冷凝，进一步降低湿热空气的含湿量，从而进一步有效抑制白雾的产生。

在本发明的另一些实施例中，如图4所示，吸水透气块42包括两层以上蜂窝板421，相邻两层蜂窝板421的蜂窝孔彼此错位。

采用上述技术方案的有益效果是：吸水透气块中引入蜂窝板，充分利用了蜂窝孔透气的特性，同时，蜂窝孔的错位设置，便于延长湿热空气在吸水透气块中的通过路径，增加与蜂窝孔的侧壁接触面积，从而提升对小液滴的阻拦率及水蒸气的冷凝率，以再进一步降低湿热空气的含湿量，进一步增强对白雾产生的抑制效果。

在本发明的另一些实施例中，如图2所示，冷却塔还包括除雾帽5，除雾帽5以开口朝下的方向设在排气口14的上方。

采用上述技术方案的有益效果是：除雾帽的设置，可以在排气口处延长湿热气体的通过路径，从而对湿热空气中的小液滴及水蒸气进行二次阻拦及冷凝。

在本发明的另一些实施例中，如图2，3所示，除雾帽5包括：帽壳51、环形筒组件52及环形波浪筒53，环形筒组件52包括多个形状相同、尺寸成比例的环形筒，多个形状相同、尺寸成比例的环形筒同心固定连接在帽壳51远离开口的内部底面，环形波浪筒53与环形筒同心扣合，环形筒远离帽壳51内部底面的一端与环形波浪筒53的底部波谷531之间存在间隙，环形波浪筒53的底部波谷531设有排水孔5311；环形波浪筒53的顶部波峰532与帽壳51内部底面之间存在间隙。

采用上述技术方案的有益效果是：首先，环形筒组件与环形波浪筒的配合设置，为湿热空气构建了波浪形的排出通道，通过在湿热空气的排出过程中不断改变流动方向，增加湿热空气与排出通道侧壁的接触几率，从而为湿热空气中的水蒸气及小液滴的冷凝提供更多的机会，从而增加水蒸气及小液滴的阻拦率，进一步降低了湿热空气的含湿量，再进一步防止白雾的产生；另外，环形波浪筒的底部波谷设有排水孔，便于冷凝水的排出，以免冷凝水的积聚堵塞用于排出湿热空气的波浪形排气通道。

在本发明的另一些实施例中，如图2,3所示，环形波浪筒53内圈靠近帽壳51内部底面的一端设有内卷沿边533，内卷沿边533面向帽壳51内部底面的表面沿周向设有多个插接槽534，帽壳51内部底面设有与插接槽534相适配的插接柱511，环形波浪筒53与帽壳51通过插接槽534及插接柱511插接连接。

采用上述技术方案的有益效果是：内卷沿边的引入，以及插接槽和插接柱的设置，不仅可实现环形波浪筒与帽壳的快速固定，便于装卸；还为除雾帽与排气口的固定提供了稳定的限位支撑，以确保湿热气体从排气口排出后直接顺利进入除雾帽。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。