自吸式超重力汽水蒸发冷却装置的制作方法

本实用新型涉及工业循环冷却水处理技术领域，具体地说是一种自吸式超重力汽水蒸发冷却装置。

背景技术：

目前，填料冷却塔一直是工业循环冷却水处理的常用设备之一，其广泛应用于石化、化纤、化工、冶金、生化、轻工、电力、制药和空调制冷系统等工业领域，但其运行普遍存在的一个问题是：新装投运时效果尚好，但运行一段时间后由于填料变形或堵塞造成布水不均，填料清洗拆卸困难，冷却效果逐渐下降。因此保证循环水冷却塔长期高效运行，一直是冷却塔设计工程技术人长期追求的目标；

鉴于此,多年来国内外都在致力于现行冷却塔的改进工作。改进的办法有两类:一类是维持填料塔的结构不变,在填料、风机、收水器和淋水装置上进行改进,但收效不大。另一类是用喷射塔取代填料塔,用雾的传质代替填料传质,用引射风代替机械通风。但由于常规喷雾要求较高的工作水压,能耗大,再加上引射风量远小于循环水冷却所需要的风量,降温效果差,因此,仍未得到推广应用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题，是提供一种自吸式超重力汽水蒸发冷却装置，能够解决现有技术中所存在的上述问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自吸式超重力汽水蒸发冷却装置，它包括外壳体、设置在所述外壳体上部的驱动机构和设置在所述外壳体内部的超重力雾化机构，所述驱动机构包括变速箱、电机、立式轴和支撑板，所述支撑板设置在所述外壳体上方且与所述外壳体固连，所述支撑板上设置有高温冷却水入口，所述电机和所述变速箱设置在所述支撑板上方，所述超重力雾化机构包括超重力支撑壳和设置在所述超重力支撑壳内的超重力旋转雾化器，所述超重力支撑壳设置在所述外壳体内上部且与所述外壳体固连，所述超重力旋转雾化器包括雾化轮和液体分配器，所述立式轴上部与所述变速器连接、中部穿过所述支撑板、下部安装有所述雾化轮，所述电机与所述变速器连接且可通过所述变速器驱动所述立式轴旋转，所述液体分配器与所述高温冷却水入口相连，所述外壳体上接有空气入口、热空气出口、低温冷却水出口和废液排出口。

作为限定，所述空气入口设置在所述外壳体一侧中部，所述热空气出口设置在所述空气入口相对一侧的上部，所述低温冷却水出口设置在所述外壳体底部，所述废液排出口设置在所述外壳体底端且出口朝下。

作为另一种限定，它还包括减震器，所述减震器安装在所述支撑板与所述外壳体连接处。

作为限定，所述超重力支撑壳为圆锥体且上部直径大于下部直径。

作为另一种限定，所述液体分配器安装在所述立式轴的下部且靠近所述雾化轮以确保料液均匀地分配到所述雾化轮上。

作为另一种限定，所述雾化轮和所述液体分配器由AISI316不锈钢制造而成。

作为另一种限定，所述变速箱包括润滑油系统，所述润滑系统的上部油箱设置在所述变速器下部、下部油箱设置在所述超重力旋转雾化器的下部。

作为另一种限定，它还包括三个底座支架，所述底座支架均匀地设置在所述外壳体底部。

作为另一种限定，它还包括待冷却工艺设备，所述外壳体上还连接有雾化循环泵和引风机，所述雾化循环泵一端与所述低温冷却水出口连接、另一端与所述待冷却工艺设备连接，所述待冷却工艺设备一端与所述雾化循环泵连接、另一端与所述高温冷却水入口连接，所述引风机一端与大气相连通、另一端与所述热空气出口连接。

本实用新型由于采用了上述的结构，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

采用超重力雾化器的喷雾冷却可以在较大的进料速率范围内正常工作，从雾化器出来的粒子具有较大的切向分速度,在换热过程中与新鲜空气之间的混合更充分,雾滴与新鲜空气介质之间的热量、质量、动量交换过程进行得更迅速, 换热过程中的温度分布较均匀,因而对换热器壁的结构材料不必有过高的耐热要求；通过设置超重力雾化机构，能够在低压下将水充分雾化, 并将新鲜空气自动吸入冷却装置, 使其产生冷却所需的气水比,同时结构简单，使用方便。

综上，本实用新型通过设置超重力雾化机构，能够在低压下将水充分雾化, 并将新鲜空气自动吸入冷却装置, 使其产生冷却所需的气水比,同时结构简单，使用方便。本实用新型适合在工业循环冷却水处理中广泛应用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1、图2为本实用新型实施例中所述的自吸式超重力汽水蒸发冷却装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中所述的转子的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中所述的定子的结构示意图。

图中：1、空气入口；2、热空气出口；3、高温冷却水入口；4、低温冷却水出口；5、废液排出口；6、变速箱；7、外壳体；8、超重力支撑壳；9、电机；10、超重力旋转雾化器；11、转子；12、定子；13、底座支架；14、润滑油系统；15、支撑板；16、减震器；17、立式轴；18、雾化循环泵；19、待冷却工艺设备；20、引风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1至图4所示，根据本实施例的自吸式超重力汽水蒸发冷却装置，它包括外壳体7、设置在外壳体7上部的驱动机构和设置在外壳体7内部的超重力雾化机构，驱动机构包括变速箱6、电机9、立式轴17和支撑板15，支撑板15设置在外壳体7上方且与外壳体7固连，支撑板15上设置有高温冷却水入口3，电机9和变速箱6设置在支撑板15上方，超重力雾化机构包括超重力支撑壳8和设置在超重力支撑壳8内的超重力旋转雾化器10，超重力支撑壳8设置在外壳体7内上部且与外壳体7固连，超重力旋转雾化器10包括雾化轮和液体分配器，立式轴17上部与变速器连接、中部穿过支撑板15、下部安装有雾化轮，电机9与变速器连接且可通过变速器驱动立式轴17旋转，液体分配器与高温冷却水入口3相连，外壳体7上接有空气入口1、热空气出口2、低温冷却水出口4和废液排出口5。其中，雾化轮包括定子12和转子11。

本实施例的自吸式超重力汽水蒸发冷却装置的立式轴17旋转可带动转子11在定子12内旋转，对通过液体分配器进入的高温冷却水进行离心增压, 转子11转动时，高温冷却水延转子11切线方向甩开，通过定转子精密间隙中受到强烈的超重力离心挤压、剪切、喷射、液层摩擦、碰撞、撕裂细化及湍流、紊流、涡流等复杂液流综合作用下，瞬间均匀细化地混合、分散，从而使水充分雾化，水雾化后达到0.1-100微米的小雾滴；新鲜空气通过空气入口1被高速旋转的定转子产生的离心力自动吸入与雾滴混合，雾滴吸收热量后，迅速被空气汽化蒸发，通过汽化蒸发带走热量，使高温冷却水降温，同时空气吸收高温水的热量后，体积迅速膨胀并随离心力的作用上升至热空气出口2排出；此时，高温冷却水进入转子11，由转子11外缘以很高的速度冲击定子12，由定子12上的孔阻力产生强烈的剪切、粉碎的作用，再由定子12上的孔喷压出去，进入外壳体7内，此时在外壳体7内产生了一个向上方的湍流，物料微粒之间再次进行相互间的无规则碰撞和磨擦，形成第二次粉碎，最终一部分物料运动至定子12出口处流出，这样，便在极短的时间内同时进行了微粒化，使得高温水形成微小的雾滴。

其中，转子11转速为300 RPM-3000RPM，定转子精密间隙为0.2 mm-0.5mm。

这样，采用超重力雾化器的喷雾冷却可以在较大的进料速率范围内正常工作。从雾化器出来的粒子具有较大的切向分速度,在换热过程中与新鲜空气之间的混合更充分,雾滴与新鲜空气介质之间的热量、质量、动量交换过程进行得更迅速, 换热过程中的温度分布较均匀,因而对换热器壁的结构材料不必有过高的耐热要求；通过设置超重力雾化机构，能够在低压下将水充分雾化, 并将新鲜空气自动吸入冷却装置, 使其产生冷却所需的气水比,同时结构简单，使用方便。

本实施例中，空气入口1设置在外壳体7一侧中部，热空气出口2设置在空气入口1相对一侧的上部，低温冷却水出口4设置在外壳体7底部，废液排出口5设置在外壳体7底端且出口朝下。

本实施例中，它还包括减震器16，减震器16安装在支撑板15与外壳体7连接处。

这样，通过设置减震器16能够减小支撑板15与外壳体7之间的磨损，延长装置使用寿命。

本实施例中，超重力支撑壳8为圆锥体且上部直径大于下部直径。

本实施例中，液体分配器安装在立式轴17的下部且靠近雾化轮以确保料液均匀地分配到雾化轮上。

此时，液体分配器将高温冷却水均匀的送入雾化轮,雾化轮随立式轴17高速旋转,高温冷却水从雾化轮喷孔喷射出来,形成微小的液滴。

本实施例中，雾化轮和液体分配器由AISI316不锈钢制造而成。

这样，雾化轮和液体分配器的尺寸规格取决于特殊应用的要求和处理能力的需求；其中，雾化器中所有与进料和产品接触的部分均由AISI316不锈钢或其它耐腐蚀材料制造，立式轴17由特殊的高强度不锈钢制造。

在本实施例中，变速箱6包括润滑油系统14，润滑系统的上部油箱设置在变速器下部、下部油箱设置在超重力旋转雾化器10的下部。

此时，润滑油系统14采用封闭式循环润滑,由上部油箱、下部油箱、油管和喷嘴等组成,可对电机9齿轮箱中的齿轮系和轴承起到润滑作用,降低传递齿轮之间啮合的摩擦,减轻磨损,提高机械效率,带走摩擦产生的热量,降低工作表面的温度,防止局部发热和产生较大的振动和噪声,保证运行的平稳性。

在本实施例中，它还包括三个底座支架13，底座支架13均匀地设置在外壳体7底部。

在本实施例中，它还包括待冷却工艺设备19，外壳体7上还连接有雾化循环泵18和引风机20，雾化循环泵18一端与低温冷却水出口4连接、另一端与待冷却工艺设备19连接，待冷却工艺设备19一端与雾化循环泵18连接、另一端与高温冷却水入口3连接，引风机20一端与大气相连通、另一端与热空气出口2连接。

这样，能够实现待冷却工艺设备19的冷却，整体结构简单、使用方便，冷却效率高。

在本实施例中，为了保证装置安全、可靠的运行，还可以安装监测装置，监测装置具有合适的控制系统处理监测信号，并且给出恰当的警报和联锁功能。

在本实施例中，还包括溢流监控系统，在支撑板15上安装由两个电极组成的流体传感器，用来监测泄露。当进料或水管连接处发生泄漏时，电极之间的阻抗就会发生变化，信号通过传感器传送到控制系统。

在本实施例中，为了保证润滑油系统14工作的可靠性，还可以安装润滑监控系统，润滑监控系统包括油流量开关、下部油箱的液位开关和油温开关等。

在本实施例中，还包括轴振动监控系统，为了避免雾化轮内不正常的物料堆积或轴承达到使用寿命时会导致过量振动，通过安装轴振动监控系统可以有效避免立式轴17由于这些原因而损坏，立式轴17的振动是通过测量立式轴17和安装在雾化器下端的探头之间的间隙变化来监测的，探头信号通过独立的屏蔽电缆传输到振荡器。

在本实施例中，还包括控制系统，为了保证雾化器在正常工况下工作，控制系统提供了适当的警报信号和联锁功能。

因此，本实用新型通过设置超重力雾化机构，能够在低压下将水充分雾化, 并将新鲜空气自动吸入冷却装置, 使其产生冷却所需的气水比,同时结构简单，使用方便。本实用新型适合在工业循环冷却水处理中广泛应用。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。