專利名稱：自然通風(fēng)鹽水冷卻塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及散熱裝置，尤其涉及
鹽水冷卻塔。
種換熱可調(diào)、具有節(jié)水和防凍效能的自然通風(fēng)
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界上12個(gè)貧水國(guó)家之一，淡水資源還不到世界人均占有量的1/4。我國(guó)人均淡水資源約2700m 居世界上第84位。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)城鄉(xiāng)工農(nóng)業(yè)用水和生活用水將迅速增長(zhǎng)，使本來(lái)有限的淡水資源更加緊張。如火電廠是用水大戶， 一座iooo麗的大型火電廠，每天耗水量約10萬(wàn)t，相當(dāng)于一個(gè)中等城市的用水量。當(dāng)前缺乏有效的節(jié)水技術(shù)，火電廠用水量大，水耗多未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，與先進(jìn)國(guó)家相比差距更大，其中冷卻塔蒸發(fā)耗水占全廠60%左右，節(jié)水空間大。我國(guó)西部地區(qū)資源豐富，包括煤炭資源，但水資源嚴(yán)重缺乏，限制了煤炭的開發(fā)利用和坑口電廠的發(fā)展，最終制約了中西部的發(fā)展。而將煤炭輸運(yùn)到東部不僅增加了發(fā)電成本，且交通不暢時(shí)易出現(xiàn)電煤緊張的情況。
在寒冷結(jié)冰地區(qū)，無(wú)論是逆流還是橫流冷卻塔，冬季運(yùn)行時(shí)普遍存在嚴(yán)重結(jié)冰的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了冷卻塔的正常運(yùn)行，縮短了冷卻塔的使用壽命。為此采取的各種防結(jié)冰措施，包括保持冷卻水在一定溫度以上，不僅增加了塔的運(yùn)行成本而且結(jié)冰問(wèn)題也不能根治。
目前在一些地區(qū)應(yīng)用的空冷技術(shù)，如應(yīng)用較廣的直接空冷系統(tǒng)，雖然節(jié)水明顯，但其冷卻性能受工作環(huán)境氣象條件影響大，如溫度、風(fēng)速和風(fēng)向等，機(jī)組工作背壓范圍大，制造運(yùn)行成本較高。夏季背壓高、煤耗大，冬季環(huán)境溫度低時(shí)管束易發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象，為防凍運(yùn)行操作復(fù)雜，運(yùn)行成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)以上問(wèn)題，提供一種具有節(jié)水和防凍效能、耗水量可調(diào)的自然通風(fēng)鹽水冷卻塔。 自然通風(fēng)鹽水冷卻塔包括收水器、配水裝置、填料區(qū)、鹽水進(jìn)塔管、廢熱源、循環(huán)鹽水泵、鹽水出塔管、塔筒、人字型支柱、集水池、補(bǔ)水總管、自來(lái)水補(bǔ)水管、自來(lái)水儲(chǔ)水箱、濃鹽水補(bǔ)水管、三通閥、濃鹽水儲(chǔ)水箱、鹽水溫度濃度控制器、空氣溫度濕度檢測(cè)儀、鹽水溫度濃度檢測(cè)儀、鹽水取樣管、鹽水溫度濃度信號(hào)線、空氣溫度濕度信號(hào)線和總控制信號(hào)線；人字型支柱支撐塔筒，塔筒中由上到下依次布置收水器，配水裝置和填料區(qū)，塔筒和人字型支柱下方設(shè)有集水池；集水池的一端通過(guò)鹽水出塔管和循環(huán)鹽水泵與廢熱源一端相連接，廢熱源的另一端通過(guò)鹽水進(jìn)塔管與配水裝置相連接；集水池的另一端通過(guò)補(bǔ)水總管與三通閥的出口相連接，三通閥的一個(gè)進(jìn)口通過(guò)自來(lái)水補(bǔ)水管與自來(lái)水儲(chǔ)水箱相連接，三通閥的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)濃鹽水補(bǔ)水管與濃鹽水儲(chǔ)水箱相連接；鹽水取樣管一端與鹽水出塔管相連接以取樣，鹽水取樣管另一端與鹽水溫度濃度檢測(cè)儀進(jìn)口端連接，鹽水溫度濃度檢測(cè)儀的出口端通過(guò)鹽水溫度濃度信號(hào)線與鹽水溫度濃度控制器的一個(gè)進(jìn)口端連接，鹽水溫度濃度控制器的另一個(gè)進(jìn)口端通過(guò)空氣溫度濕度信號(hào)線與空氣溫度濕度檢測(cè)儀相連接；鹽水溫度濃度控制器的出口端通過(guò)總控制信號(hào)線與三通閥控制動(dòng)作。 所述的一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔，其特征在于所述的鹽水溫度濃度檢測(cè)儀包括鹽水溫度檢測(cè)器和鹽水濃度檢測(cè)器，空氣溫度濕度檢測(cè)儀包括空氣溫度檢測(cè)器和空氣濕度檢測(cè)器。所述的收水器、配水裝置、填料區(qū)、鹽水進(jìn)塔管、鹽水出塔管、補(bǔ)水總管、濃鹽水補(bǔ)水管、三通閥、濃鹽水儲(chǔ)水箱和鹽水取樣管所采用的材料為不銹鋼、PVC或陶瓷。所述的填料區(qū)采用的填料為蜂窩式填料、人字形填料或梯形波紋填料。 本發(fā)明以鹽水為循環(huán)冷卻介質(zhì)。鹽水的飽和蒸發(fā)壓不僅與溫度有關(guān)，與濃度也有關(guān)，對(duì)應(yīng)一定溫度濕度的空氣，總存在一定溫度濃度的鹽溶液，使得鹽水的飽和蒸發(fā)壓等于濕空氣的水蒸氣分壓，此時(shí)兩者直接換熱沒(méi)有傳質(zhì)過(guò)程。利用這一原理，根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的空氣溫度和濕度，合理選擇鹽水溫度和濃度，使其飽和蒸發(fā)壓與該溫度濕度下的水蒸氣分壓匹配，則該時(shí)間段內(nèi)鹽水水的平均蒸發(fā)量與從空氣中的平均吸水量相等，總效果是沒(méi)有水的蒸發(fā)損失。如前所述，鹽水濃度在一段時(shí)間內(nèi)恒定，即使吸水也只沉淀來(lái)自空氣的灰塵，可大大減少排污次數(shù)，減少了排污損失。同時(shí)，鹽水比重為水的1.2-1.4倍之間，不僅飄滴不易被上升空氣帶走，收水器的捕水效率也更高，可達(dá)到更低的風(fēng)吹損失。這樣，可通過(guò)調(diào)節(jié)鹽水的溫度和濃度達(dá)到調(diào)節(jié)耗水量和節(jié)水的目的。 一定濃度鹽水的凝固點(diǎn)可低于冰點(diǎn)，且被冷卻到環(huán)境溫度附近也不凍結(jié)，具有良好的抗凍能力，能較好地適應(yīng)寒冷結(jié)冰地區(qū)，降低冷卻塔冬季的運(yùn)行成本，提高設(shè)備使用率。夏季，根據(jù)換熱和運(yùn)行需要，調(diào)節(jié)鹽水溫度濃度，尋求節(jié)水同發(fā)電的最優(yōu)方案。本發(fā)明在缺水地區(qū)的動(dòng)力、化工、冶金等領(lǐng)域可廣泛運(yùn)用。


圖1是自然通風(fēng)鹽水冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖中，收水器1 、配水裝置2 、填料區(qū)3 、鹽水進(jìn)塔管4、廢熱源5 、循環(huán)鹽水泵6 、鹽水出塔管7、塔筒8、人字型支柱9、集水池10、補(bǔ)水總管11、自來(lái)水補(bǔ)水管12、自來(lái)水儲(chǔ)水箱13、濃鹽水補(bǔ)水管14、三通閥15、濃鹽水儲(chǔ)水箱16、鹽水溫度濃度控制器17、空氣溫度濕度檢測(cè)儀18、鹽水溫度濃度檢測(cè)儀19、鹽水取樣管20、鹽水溫度濃度信號(hào)線21、空氣溫度濕度信號(hào)線22、總控制信號(hào)線23。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，自然通風(fēng)鹽水冷卻塔包括收水器1 、配水裝置2、填料區(qū)3、鹽水進(jìn)塔管4、廢熱源5、循環(huán)鹽水泵6、鹽水出塔管7、塔筒8、人字型支柱9、集水池10、補(bǔ)水總管11、自來(lái)水補(bǔ)水管12、自來(lái)水儲(chǔ)水箱13、濃鹽水補(bǔ)水管14、三通閥15、濃鹽水儲(chǔ)水箱16、鹽水溫度濃度控制器17、空氣溫度濕度檢測(cè)儀18、鹽水溫度濃度檢測(cè)儀19、鹽水取樣管20、鹽水溫度濃度信號(hào)線21、空氣溫度濕度信號(hào)線22和總控制信號(hào)線23 ;人字型支柱9支撐塔筒8，塔筒8中由上到下依次布置收水器l，配水裝置2和填料區(qū)3，塔筒8和人字型支柱9下方設(shè)有集水池10 ;集水池10的一端通過(guò)鹽水出塔管7和循環(huán)鹽水泵6與廢熱源5 —端相連接，廢熱源5的另一端通過(guò)鹽水進(jìn)塔管4與配水裝置2相連接；集水池10的另一端通過(guò)補(bǔ)水總管11與三通閥15的出口相連接，三通閥15的一個(gè)進(jìn)口通過(guò)自來(lái)水補(bǔ)水管12與自來(lái)水儲(chǔ)水箱13相連接，三通閥15的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)濃鹽水補(bǔ)水管14與濃鹽水儲(chǔ)水箱16相連接；
4鹽水取樣管20 —端與鹽水出塔管7相連接以取樣，鹽水取樣管20另一端與鹽水溫度濃度檢測(cè)儀19進(jìn)口端連接，鹽水溫度濃度檢測(cè)儀19的出口端通過(guò)鹽水溫度濃度信號(hào)線21與鹽水溫度濃度控制器17的一個(gè)進(jìn)口端連接，鹽水溫度濃度控制器17的另一個(gè)進(jìn)口端通過(guò)空氣溫度濕度信號(hào)線22與空氣溫度濕度檢測(cè)儀18相連接；鹽水溫度濃度控制器17的出口端通過(guò)總控制信號(hào)線23與三通閥15控制動(dòng)作。 所述的一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔，其特征在于所述的鹽水溫度濃度檢測(cè)儀19包括鹽水溫度檢測(cè)器和鹽水濃度檢測(cè)器，空氣溫度濕度檢測(cè)儀18包括空氣溫度檢測(cè)器和空氣濕度檢測(cè)器。所述的收水器1、配水裝置2、填料區(qū)3、鹽水進(jìn)塔管4、鹽水出塔管7、補(bǔ)水總管11、濃鹽水補(bǔ)水管14、三通閥15、濃鹽水儲(chǔ)水箱16和鹽水取樣管20所采用的材料為不銹鋼、PVC或陶瓷。所述的填料區(qū)3采用的填料為蜂窩式填料、人字形填料或梯形波紋填料。
本發(fā)明工作過(guò)程如下 與廢熱源5換熱后的熱鹽水通過(guò)鹽水進(jìn)塔管4輸送到配水裝置2，配水裝置包括配水管道及其下部的噴淋器，它將熱鹽水均勻噴灑在下方的填料上，與空氣換熱后的冷卻鹽水進(jìn)入集水池10中，集水池中的鹽水在循環(huán)鹽水泵6的作用下經(jīng)鹽水出塔管7送出冷卻塔，繼續(xù)換熱循環(huán)。換熱所需空氣由塔筒下部的人字型支柱9進(jìn)入塔中，換熱后收水器1除去其中大部分的飄滴，最后排入高空。鹽水取樣管20取樣鹽水后送至鹽水溫度濃度檢測(cè)儀19，鹽水溫度濃度檢測(cè)儀的鹽水溫度濃度信號(hào)和空氣溫度濕度檢測(cè)儀18的空氣溫度濕度信號(hào)由鹽水溫度濃度控制器17進(jìn)行處理分析，最終信號(hào)控制三通閥15動(dòng)作，以從普通水儲(chǔ)水箱13補(bǔ)充自來(lái)水或從濃鹽水儲(chǔ)水箱16補(bǔ)充濃鹽水，調(diào)節(jié)工作鹽水溫度濃度，最終實(shí)現(xiàn)根據(jù)需要調(diào)節(jié)耗水量和滿足冷卻塔冬季運(yùn)行需要。塔筒產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)為空氣流動(dòng)提供動(dòng)力，塔頂不設(shè)風(fēng)機(jī)。
權(quán)利要求
一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔，其特征在于包括收水器(1)、配水裝置(2)、填料區(qū)(3)、鹽水進(jìn)塔管(4)、廢熱源(5)、循環(huán)鹽水泵(6)、鹽水出塔管(7)、塔筒(8)、人字型支柱(9)、集水池(10)、補(bǔ)水總管(11)、自來(lái)水補(bǔ)水管(12)、自來(lái)水儲(chǔ)水箱(13)、濃鹽水補(bǔ)水管(14)、三通閥(15)、濃鹽水儲(chǔ)水箱(16)、鹽水溫度濃度控制器(17)、空氣溫度濕度檢測(cè)儀(18)、鹽水溫度濃度檢測(cè)儀(19)、鹽水取樣管(20)、鹽水溫度濃度信號(hào)線(21)、空氣溫度濕度信號(hào)線(22)和總控制信號(hào)線(23)；人字型支柱(9)支撐塔筒(8)，塔筒(8)中由上到下依次布置收水器(1)，配水裝置(2)和填料區(qū)(3)，塔筒(8)和人字型支柱(9)下方設(shè)有集水池(10)；集水池(10)的一端通過(guò)鹽水出塔管(7)和循環(huán)鹽水泵(6)與廢熱源(5)一端相連接，廢熱源(5)的另一端通過(guò)鹽水進(jìn)塔管(4)與配水裝置(2)相連接；集水池(10)的另一端通過(guò)補(bǔ)水總管(11)與三通閥(15)的出口相連接，三通閥(15)的一個(gè)進(jìn)口通過(guò)自來(lái)水補(bǔ)水管(12)與自來(lái)水儲(chǔ)水箱(13)相連接，三通閥(15)的另一個(gè)進(jìn)口通過(guò)濃鹽水補(bǔ)水管(14)與濃鹽水儲(chǔ)水箱(16)相連接；鹽水取樣管(20)一端與鹽水出塔管(7)相連接以取樣，鹽水取樣管(20)另一端與鹽水溫度濃度檢測(cè)儀(19)進(jìn)口端連接，鹽水溫度濃度檢測(cè)儀(19)的出口端通過(guò)鹽水溫度濃度信號(hào)線(21)與鹽水溫度濃度控制器(17)的一個(gè)進(jìn)口端連接，鹽水溫度濃度控制器(17)的另一個(gè)進(jìn)口端通過(guò)空氣溫度濕度信號(hào)線(22)與空氣溫度濕度檢測(cè)儀(18)相連接；鹽水溫度濃度控制器(17)的出口端通過(guò)總控制信號(hào)線(23)與三通閥(15)控制動(dòng)作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔，其特征在于所述的鹽水溫度濃度檢測(cè)儀(19)包括鹽水溫度檢測(cè)器和鹽水濃度檢測(cè)器，空氣溫度濕度檢測(cè)儀(18)包括空氣溫度檢測(cè)器和空氣濕度檢測(cè)器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔，其特征在于所述的收水器(1)、配水裝置(2)、填料區(qū)(3)、鹽水進(jìn)塔管(4)、鹽水出塔管(7)、補(bǔ)水總管(11)、濃鹽水補(bǔ)水管(14)、三通閥(15)、濃鹽水儲(chǔ)水箱(16)和鹽水取樣管(20)所采用的材料為不銹鋼、PVC或陶瓷。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔，其特征在于所述的填料區(qū)(3)采用的填料為蜂窩式填料、人字形填料或梯形波紋填料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自然通風(fēng)鹽水冷卻塔。包括收水器、配水裝置、填料區(qū)、人字型支柱、集水池、塔筒以及鹽水溫度濃度調(diào)節(jié)裝置。廢熱源加熱鹽水，熱鹽水經(jīng)進(jìn)塔上升水管到達(dá)塔筒內(nèi)配水裝置。配水裝置將熱鹽水均勻噴灑在填料上，與從塔筒下部的人字型支柱的進(jìn)塔空氣換熱，調(diào)節(jié)鹽水溫度濃度使飽和蒸發(fā)壓與空氣的水蒸氣分壓匹配，抑制水蒸發(fā)損失，達(dá)到節(jié)水目的。冷卻后鹽水進(jìn)入集水池，經(jīng)循環(huán)鹽水泵返回廢熱源，繼續(xù)循環(huán)。熱空氣進(jìn)入塔筒上部，經(jīng)收水器清除飄滴，排入高空。塔筒產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)為空氣流動(dòng)提供動(dòng)力。本發(fā)明以鹽水為冷卻介質(zhì)，除節(jié)水外，冬季鹽水還可被冷卻到環(huán)境溫度附近，具有防凍效能。在缺水地區(qū)的動(dòng)力、化工、冶金領(lǐng)域可廣泛運(yùn)用。
文檔編號(hào)F28F27/00GK101762177SQ20091015586
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者張良, 王紅梅, 王維, 胡亞才, 阮光正 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)