專利名稱：一種冷卻塔及其制造方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體換熱(冷卻塔)設(shè)備，特別適用于循環(huán)冷卻水及制冷換熱場合。
現(xiàn)有敞開式冷卻塔利用空氣未被水蒸氣飽和的特點(diǎn)將在線設(shè)備產(chǎn)生的熱廢水在塔中直接或串接散熱器加熱冷空氣后敞開噴淋與干冷空氣直接接觸使少量水蒸發(fā)帶走汽化潛熱達(dá)到快速冷卻熱廢水的目的，這種技術(shù)沒有充分考慮自然環(huán)境在冬夏甚至?xí)円归g的溫差變化，單純依靠敞開噴淋蒸發(fā)散熱不僅消耗5％的循環(huán)水量而且污染惡化系統(tǒng)及環(huán)境水質(zhì)，尤其是在冬春風(fēng)沙季節(jié)毫無意義地敞開循環(huán)水接觸空氣，更強(qiáng)化了循環(huán)水污染和因水分蒸發(fā)而發(fā)生的鹽分濃縮富集作用及因CO2逸失、碳酸平衡破壞導(dǎo)致水質(zhì)失穩(wěn)出現(xiàn)的腐蝕或結(jié)垢現(xiàn)象，這種技術(shù)使冷卻塔淪為危害循環(huán)水的污染塔，增加了故障率，降低了在線設(shè)備傳熱系數(shù)和安全可靠性，迫使人們投入巨資和精力追逐“排污→補(bǔ)水→加藥→再排污→再補(bǔ)水→再加藥”的水質(zhì)穩(wěn)定處理怪圈，成為長期以來困擾循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定的技術(shù)難題；此外，這種塔常年敞開連續(xù)運(yùn)行不僅浪費(fèi)回水余壓，而且無法在線檢修，冬季濕式運(yùn)行還易結(jié)霧掛冰損壞塔體及填料等。
為此，本發(fā)明的任務(wù)就是要設(shè)計(jì)一種兼有敞開蒸發(fā)和密閉傳導(dǎo)兩種散熱功能的新型冷卻塔，從而可以根據(jù)(季節(jié))環(huán)境溫度和系統(tǒng)配置選擇最佳工況，盡可能減少循環(huán)水敞開接觸空氣的機(jī)會，減緩或消除現(xiàn)有冷卻塔對自身及在線設(shè)備循環(huán)水系統(tǒng)及水質(zhì)的危害，減少循環(huán)水補(bǔ)水、能耗及水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用，提高在線設(shè)備的安全可靠性。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，以現(xiàn)有敞開式冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，利用其淋水填料的冷流體通道(風(fēng)道)增設(shè)獨(dú)立的間接傳導(dǎo)散熱器，以便共用冷卻塔風(fēng)楓和塔體使其集冷卻塔敞開蒸發(fā)(濕式)和空冷器密閉傳導(dǎo)(干式)兩種獨(dú)立散熱功能于一體，進(jìn)而在冬季等氣溫條件許可時(shí)方便地將夏季運(yùn)行的敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)切換成密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、即將熱流體導(dǎo)入新增的獨(dú)立散熱器利用其空冷器功能通過冷(空氣)熱流體間顯熱溫差間接傳導(dǎo)散熱，夏季等高溫環(huán)境再切回敞開式蒸發(fā)散熱或其它強(qiáng)制冷卻設(shè)備，從而建立起冷卻塔冬“干”夏“濕”交替運(yùn)行模式、以延長冷卻塔壽命并騰出在線檢修時(shí)空，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在線設(shè)備循環(huán)水的部分或全密閉(干式)循環(huán)，最大限度地減少循環(huán)水敞開噴淋蒸發(fā)機(jī)會，減輕或消除現(xiàn)有冷卻塔對在線設(shè)備循環(huán)水系統(tǒng)及水質(zhì)的危害，為節(jié)約循環(huán)水補(bǔ)水、能耗及水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用、提高在線設(shè)備安全可靠性創(chuàng)造條件。
本發(fā)明較好的方案可以是，將新增的散熱器布置在卻塔進(jìn)風(fēng)口處，利用冷卻塔風(fēng)機(jī)抽風(fēng)冷卻散熱器，既可以利用現(xiàn)有空間又可以降低設(shè)備重心本發(fā)明較好的方案也可以是，將新增的散熱器做成密閉壓力式散熱器，通過高位水箱或壓力膨脹器穩(wěn)定系統(tǒng)余壓直接進(jìn)入水泵吸水口加壓，從而節(jié)約能量和水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用。
本發(fā)明的制造方法是，在敞開式冷卻塔的冷流體通道(風(fēng)道)上布置獨(dú)立的間接傳導(dǎo)散熱器。
本發(fā)明的用途是，利用其一塔二用特點(diǎn)，將其用于一般循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或其它流體，通過原有敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道或新增密閉式間接冷卻流道共用風(fēng)機(jī)、塔體，冬“干”夏“濕”交替冷卻在線設(shè)備熱廢水，減少其敞開噴淋機(jī)會，實(shí)現(xiàn)循水的半密閉循環(huán)，減輕敞開式冷卻塔對循水系統(tǒng)的危害，減少循環(huán)水補(bǔ)水、能耗及水質(zhì)穩(wěn)這費(fèi)用，提高在線設(shè)備的安全可靠性。
本發(fā)明的用途也可以是，將其與制冷機(jī)等強(qiáng)制冷卻設(shè)備組合用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或其它流體，利用其新增的密閉式間接冷卻流道與制冷機(jī)等冷媒水并聯(lián)，冬夏交替切換、共同承擔(dān)密閉冷卻在線設(shè)備熱廢水的任務(wù)；利用其原有的敞開式噴淋直冷流道與制冷機(jī)等自身冷卻水串聯(lián)，在夏季等制冷機(jī)工作期間由其冷卻制冷機(jī)產(chǎn)生的熱廢水，由此實(shí)現(xiàn)在線設(shè)備循環(huán)水的全密閉(干式)循環(huán)，徹底消除現(xiàn)有冷卻塔對在線設(shè)備循環(huán)水系統(tǒng)及水質(zhì)的危害，減少循環(huán)水補(bǔ)水、能耗及水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用，提高在線設(shè)備的安全可靠性。
本發(fā)明的用途還可以是，將其敞開式噴淋直冷流道與密閉傳導(dǎo)間接冷卻流道同時(shí)或分時(shí)通入相同或不同循環(huán)冷卻水或其它流體。
本發(fā)明具有如下特點(diǎn)利用敞開式冷卻塔的冷流體通道(風(fēng)道)增設(shè)獨(dú)立的間接傳導(dǎo)散熱器，共用冷卻塔風(fēng)機(jī)和塔體使其升級為兼有冷卻塔及空冷器功能的多媒體，用戶不必投資擇地另建空冷器，就可方便地將敞開(濕)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造成密閉(干)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)并互相切換，其冬“干”夏“濕”交替運(yùn)行模式避免了結(jié)霧掛冰有利于延長冷卻塔壽命和騰出在線檢修時(shí)空，有利于利用回水余壓節(jié)能和減輕敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的鹽分濃縮、水體污染及腐蝕結(jié)垢；夏季等高溫環(huán)境由制冷機(jī)強(qiáng)制密閉冷卻在線設(shè)備熱廢水，而由冷卻塔退居二線冷卻制冷熱廢水，進(jìn)一步形成在線設(shè)備冷卻水的全密閉(干式)循環(huán)、徹底解決了長期以來困擾循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定的技術(shù)難題，杜絕了在線設(shè)備循環(huán)水的敞開噴淋蒸發(fā)機(jī)會及其腐蝕結(jié)垢孳生菌藻降低傳熱系數(shù)等危害，不僅可改善循環(huán)水水質(zhì)，還可大幅度節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用、有利于提高在線設(shè)備安全可靠性。
本發(fā)明附有以下附圖附

圖1、冷卻塔結(jié)構(gòu)及流程示意圖。其中1--冷卻塔，2--進(jìn)風(fēng)口，3--風(fēng)機(jī)及出風(fēng)口，4--淋水填料，5--間接傳導(dǎo)散熱器，6--噴頭，7--制冷機(jī)，8--在線設(shè)備換熱器，9--冷媒水循環(huán)泵，9`--冷卻水循環(huán)泵，10--潛水泵，11--壓力膨脹器，12--冬開閥，13--夏開閥，14--集水池。
附圖2、冷卻塔及制冷機(jī)組合流程示意圖。其中代號同上。
本發(fā)明的非限定實(shí)施例如下例1、參照附圖1在現(xiàn)有冷卻塔1的進(jìn)風(fēng)口2處增加間接傳導(dǎo)散熱器5組成本發(fā)明的一種實(shí)施例，利用其一塔二用特點(diǎn)，將其用于一般循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，新型冷卻塔由新增的冬開閥12、間接傳導(dǎo)散熱器5及其連接管路系統(tǒng)組成其密閉式間接傳導(dǎo)冷卻流道，由夏開閥13、噴頭6、淋水填料4、集水池14組成其敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道，兩者共用進(jìn)風(fēng)口2至風(fēng)機(jī)及出風(fēng)口3之間的冷流體通道(風(fēng)道)散熱、冬夏交替冷卻在線設(shè)備8產(chǎn)生的熱廢水。夏季等氣溫高時(shí)沿用敞開式冷卻塔噴淋冷卻方式打開夏開閥13關(guān)閉冬開閥12將熱廢水通過噴頭6布灑到淋水填料4上，同時(shí)打開風(fēng)機(jī)3從進(jìn)風(fēng)口2抽吸干冷空氣通過淋水填料4與熱廢水充分混合傳質(zhì)傳熱接觸吸收水蒸氣后從出風(fēng)口3排出，冬季等氣溫條件許可時(shí)打開冬閥12關(guān)閉夏開閥13將熱廢水切換到新增的間接傳導(dǎo)散熱器5并輔以壓力膨脹器11穩(wěn)壓補(bǔ)水，即可將敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)迅速改造成密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的熱廢水同來自進(jìn)風(fēng)口2的干冷空氣間接接觸只傳熱不傳質(zhì)加以冷卻，藉此避免系統(tǒng)水量損失及水質(zhì)和環(huán)境污染，同時(shí)利用回水余壓降低冷媒水循環(huán)泵9能耗，必要時(shí)打開風(fēng)機(jī)3增加風(fēng)力和/或打開潛水泵10由噴頭6向散熱器5外壁噴水加強(qiáng)冷卻。從而形成全年冬“干”(密閉)夏“濕”(敞開)交替運(yùn)行的半密閉循環(huán)水系統(tǒng)，最大限度地減小了循環(huán)水敞開噴淋蒸發(fā)機(jī)會，減輕了現(xiàn)有冷卻塔對在線設(shè)備循環(huán)水系統(tǒng)及水質(zhì)的危害，節(jié)約了循環(huán)水補(bǔ)水、能耗及水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用，一定程度地提高了在線設(shè)備的安全可靠性。
例2、參照附圖2由現(xiàn)有冷卻塔1增加間接傳導(dǎo)散熱器5后與制冷機(jī)7配合使用組成本發(fā)明的另一種實(shí)施例，新型冷卻塔由新增的冬開閥12、間接傳導(dǎo)散熱器5及其連接管路系統(tǒng)組成其密閉式間接傳導(dǎo)冷卻流道，與制冷機(jī)7冷媒水并聯(lián)，冬夏交替共同承擔(dān)冷卻在線設(shè)備8熱廢水的任務(wù)，由夏開閥13、噴頭6、淋水填料4、集水池14組成的敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道與制冷機(jī)7自身冷卻水串聯(lián)，承擔(dān)冷卻制冷機(jī)7工作時(shí)產(chǎn)生的熱廢水的任務(wù)。當(dāng)夏季等自然環(huán)境溫度較高(工藝要求采用制冷機(jī)7強(qiáng)制冷卻在線設(shè)備8熱廢水)時(shí)，打開夏開閥13關(guān)閉冬開閥12切除冷卻塔1的密閉式間接傳導(dǎo)冷卻流道、將在線設(shè)備8熱廢水切換到制冷機(jī)7強(qiáng)制密閉冷卻并經(jīng)壓力膨脹器11穩(wěn)壓補(bǔ)水及冷媒水循環(huán)泵9加壓后送在線設(shè)備8密閉循環(huán)冷卻，與此同時(shí)制冷機(jī)7本身產(chǎn)生的熱廢水通過冷卻塔1的敞開式噴淋蒸發(fā)冷卻流道--噴頭6布灑到淋水填料4上，與冷卻塔風(fēng)機(jī)3吸自進(jìn)風(fēng)口2的干冷空氣充分混合傳質(zhì)散熱降溫后由冷卻水循環(huán)泵9`送回制冷機(jī)7循環(huán)使用，維持制冷機(jī)正常工作；冬季等氣溫條件許可時(shí)打開冬開閥12關(guān)閉夏開閥13切除制冷機(jī)、將在線設(shè)備8熱廢水切換到新增的冷卻塔密閉式間接傳導(dǎo)冷卻流道--散熱器5，利用其空冷器功能同來自進(jìn)風(fēng)口2的干冷空氣間接接觸只傳熱不傳質(zhì)加以冷卻，必要時(shí)打開風(fēng)機(jī)3增加風(fēng)力和/或打開冷卻水循環(huán)泵9`由噴頭6向散熱器5外壁噴水加強(qiáng)冷卻，冷卻后的冷媒水經(jīng)壓力膨脹器11穩(wěn)壓補(bǔ)水通過冷媒水循環(huán)泵9加壓后送在線設(shè)備8密閉循環(huán)使用，自此完成在線設(shè)備8循環(huán)水的全密閉循環(huán)，徹底杜絕了在線設(shè)備循環(huán)水敞開噴淋蒸發(fā)機(jī)會及其腐蝕結(jié)垢孳生菌藻降低傳熱系數(shù)的可能性，不僅提高了水質(zhì)和在線設(shè)備安全可靠性，還大幅度節(jié)水、節(jié)能、節(jié)約了水質(zhì)穩(wěn)定費(fèi)用。
例3、參照附圖2冷卻塔部分將常溫下可汽化的液態(tài)流體從下部送入散熱器5利用抽入的空氣和/或冷卻水水溫間接傳熱汽化從上部送出使用。
權(quán)利要求
1.一種冷卻塔，特別適用于循環(huán)冷卻水及制冷換熱場合，具有一般敞開式冷卻塔的工藝結(jié)構(gòu)，其特征是利用淋水填料的冷流體通道(風(fēng)道)增設(shè)獨(dú)立的間接傳導(dǎo)散熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于所說的散熱器布置在進(jìn)風(fēng)口處。
3.如權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于所說的散熱器為密閉壓力式散熱器。
4.一種權(quán)利要求1所述冷卻塔的制造方法，其特征在原有敞開式冷卻塔的冷流體通道(風(fēng)道)上布置獨(dú)立的間接傳導(dǎo)散熱器。
5.一種權(quán)利要求1所述冷卻塔的用途，其特征是將其用于循環(huán)冷卻水或其它流體換熱場合。
6.如權(quán)利要求5所述冷卻塔的用途，其特征是將其與制冷機(jī)組合用于循環(huán)冷卻水或其它流體換熱場合。
7.如權(quán)利要求5所述冷卻塔的用途，其特征是將其同(分)時(shí)用于同(異)質(zhì)循環(huán)冷卻水或其它流體換熱場合。
全文摘要
本發(fā)明涉及流體換熱(冷卻塔)設(shè)備，特別適用于循環(huán)冷卻水及制冷換熱場合。利用敞開式冷卻塔的冷流體通道(風(fēng)道)增設(shè)獨(dú)立的間接傳導(dǎo)散熱器，共用冷卻塔風(fēng)機(jī)和塔體將其升級為兼有冷卻塔及空冷器功能的多媒體，用戶不必投資擇地另建空冷器，就可方便地將敞開(濕)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)改造成密閉(干)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)并互相切換，其冬“干”夏“濕”交替運(yùn)行模式及與制冷機(jī)組合運(yùn)行工藝解決了長期以來困擾循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定的技術(shù)難題。
文檔編號F28C1/00GK1428585SQ0114524
公開日2003年7月9日 申請日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者郝志剛 申請人:郝志剛