本發(fā)明涉及冷卻塔技術領域,更具體的涉及一種寬幅可變流量配水系統(tǒng)。
背景技術:
冷卻塔工作原理是流動的空氣從正確的角度吹向噴灑下來的水,當空氣通過這些水滴的時候,一部分水就蒸發(fā)了,由于用于蒸發(fā)水滴的熱量降低了水的溫度,剩余的水就被冷卻了。
常規(guī)的冷卻塔都有一個配水系統(tǒng),常規(guī)的配水系統(tǒng)需要一個標準水位量來維持穩(wěn)定運行,在標準水量下水位達到一定高度,每個噴頭都有一定的水位高度,這時候的各個噴頭的流量差別不大,系統(tǒng)是可以穩(wěn)定運行的。如果實際流量偏離這個標準流量,如水量變小(多種原因可能會造成水量變小,如最常見的多個塔組運行時水力不平衡、管道氣阻、底盆吸空等),從配水管流到配水盆的水不足以形成穩(wěn)定的水位高度,配水系統(tǒng)從近出水口處到遠出水口處有較大的水位差。由于水位的高低變化,噴頭出水會明顯的水量變化。就會出現(xiàn)配水不均勻的情況。
因此,如何解決現(xiàn)有技術中當實時水量為非標準水量時,配水系統(tǒng)會出現(xiàn)配水不均的問題,成為本領域技術人員所要解決的重要技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種寬幅可變流量配水系統(tǒng),其能夠避免當實時水壓為非標準水壓時,造成的噴水不均勻的問題。
本發(fā)明提供的一種寬幅可變流量配水系統(tǒng),包括配水槽、均勻分布于所述配水槽的底部的至少兩類噴頭,且各類所述噴頭均設有與所述配水槽的槽底相連接的噴管,所述噴管的上部設有進水口、下部具有出水口,至少兩類所述噴頭的進水口露出于所述配水槽的槽底的高度不同。
優(yōu)選地,所述噴管的上部設有的進水口大于其下部設有的出水口。
優(yōu)選地,所述噴頭中至少包括第一低壓高擴散變流量噴頭和第二低壓高擴散變流量噴頭,所述第一低壓高擴散變流量噴頭和所述第二低壓高擴散變流量噴頭均包括:
設置于所述噴管的內部側壁的螺旋導水槽,流入所述噴管內的水沿所述螺旋導水槽呈螺旋方向向下流動;
連接于所述噴管下部的流體轉向加速器和設置于所述流體轉向加速器上的張力消除器,所述流體轉向加速器的迎水面的中心部位高于邊緣部位,且所述迎水面的中心部位通過弧形面向所述邊緣部位過渡,以使豎直方向流下的水流通過所述弧形面逐漸向水平方向轉換;所述張力消除器凸起于所述迎水面上,所述張力消除器的第一端靠近于所述中心部位、第二端靠近于所述邊緣部位,所述張力消除器沿由上至下的方向厚度逐漸增加,且沿所述迎水面的中心部位至邊緣部位厚度逐漸增加。
優(yōu)選地,所述第一噴頭的進水口高于所述配水槽的槽底10mm以上,所述第二噴頭的進水口與所述槽底相平齊。
優(yōu)選地,多個所述第一噴頭和第二噴頭均勻分布在所述槽底上。
優(yōu)選地,所述張力消除器為多個,且以所述中心部位為圓心沿圓周方向分布于所述迎水面上。
優(yōu)選地,任意一個所述張力消除器為具有第一頂點、第二頂點、第三頂點及第四頂點的三角錐形,任意兩個頂點的連線為所述三角錐形的棱邊;所述第一頂點、所述第二頂點及所述第三頂點設置于所述迎水面上,且所述第一頂點靠近于所述中心部位,所述第二頂點和所述第三頂點靠近于所述邊緣部位,所述第四頂點凸起于所述迎水面。
優(yōu)選地,所述第四頂點沿豎直方向的投影位于所述迎水面之外。
優(yōu)選地,所述第一頂點分別與所述第二頂點和所述第三頂點的連線長度相等;所述第四頂點位于所述第一頂點、第二頂點、第三頂點形成的三角形的對稱面上。
優(yōu)選地,所述第四頂點與所述第一頂點的連線與所述過水孔相切。
優(yōu)選地,所述第四頂點與所述第一頂點的連線與所述過水孔的中心線相交。
優(yōu)選地,所述流體轉向加速器的中心部設有沿上下方向將其貫穿的過水孔。
優(yōu)選地,所述過水孔為沿由上至下方向孔徑逐漸增加的錐孔。
優(yōu)選地,所述流體轉向加速器包括至少兩級,各級所述流體轉向加速器沿豎直方向分布,且各級所述流體轉向加速器均設有所述張力消除器。
優(yōu)選地,所述流體轉向加速器為多級,各級所述流體轉向加速器均設有所述張力消除器,多級所述流體轉向加速器沿豎直方向依次連接。
優(yōu)選地,相鄰的兩級所述流體轉向加速器之間通過第一連接柱相連接。
優(yōu)選地,所述噴管的下部設有法蘭盤,最上級的所述流體轉向加速器通過第二連接柱與所述法蘭盤相連接。
優(yōu)選地,所述法蘭盤和所述第二連接柱通過卡扣和卡槽卡接在一起。
如此設置,本發(fā)明提供的技術方案中,在配水槽的槽底均勻分布有至少兩類噴頭,至少兩類所述噴頭的進水口露出于所述配水槽的槽底的高度不同,為了方便描述,下面內容將以第一噴頭和第二噴頭進行描述,其中,第二噴頭的進水口低于第一噴頭的進水口的高度。當流量小于標準流量的情況下,只有第二噴頭工作,當流量大于標準流量的時候,第一噴頭也同時工作,所以不論系統(tǒng)是否達到標準的工況,就算只有標準工況10%的流量,系統(tǒng)填料上都能得到均勻的配水,能使冷卻塔在各種工況下都能工作在最佳的狀態(tài)。
另外,本發(fā)明的優(yōu)選方案中,噴管的內側壁設有沿進噴管的上端至下端方向螺旋下降的螺旋導水槽,進入噴管的水沿螺旋導水槽進行螺旋流動,產生渦旋效果,增加水流的離心力,以保證水流散開的面積。
水從噴管內流出之后落在流體轉向加速器的迎水面上,由于迎水面為由上至下方向逐漸擴大的錐形面,進而可以使豎直方向流下的水流通過錐形面逐漸向水平方向轉換,進一步保證了水的擴散面積;
同時,水在轉向的過程中會與張力消除器相切,由于張力消除器沿由上至下的方向厚度逐漸增加,且沿迎水面的中心部位至邊緣部位厚度逐漸增加,因此,水流在迎水面上流動時,能夠逐漸被張力消除器分開,且水流遇到的阻力較小,張力消除器將水流分開,從而避免了因水流的張力集中而偏向于同一個方向,因此,本發(fā)明提供的噴頭能夠在任意工況條件下,使水流噴的更遠更均勻。
附圖說明
圖1為本發(fā)明具體實施方式中流體轉向加速器和張力消除器局部剖視圖;
圖2為本發(fā)明具體實施方式中流體轉向加速器和張力消除器的俯視圖;
圖3為本發(fā)明具體實施方式中具有三級流體轉向加速器的噴頭示意圖;
圖4為本發(fā)明具體實施方式中具有三級流體轉向加速器的噴頭的局部剖視圖;
圖5為本發(fā)明具體實施方式中具有兩級流體轉向加速器的噴頭示意圖;
圖6為本發(fā)明具體實施方式中寬幅可變流量配水系統(tǒng)的主視示意圖;
圖7為本發(fā)明具體實施方式中寬幅可變流量配水系統(tǒng)的俯視示意圖;
圖1-圖7中:
流體轉向加速器—11、張力消除器—12、迎水面—13、中心部位—14、邊緣部位—15、過水孔—16、第一頂點—17、第二頂點—18、第三頂點—19、第四頂點—20、噴管—21、螺旋導水槽—22、第一連接柱—23、第二連接柱—24、法蘭盤—25、配水槽—27、第一噴頭—28、第二噴頭—29。
具體實施方式
本具體實施方式提供了一種寬幅可變流量配水系統(tǒng),其能夠避免當實時水壓為非標準水壓時,造成的噴水不均勻的問題。
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參考圖1-圖7,本具體實施方式提供的一種寬幅可變流量配水系統(tǒng),包括配水槽27、分布于配水槽27的底部的多個第一噴頭和第二噴頭,當然,還可包括第三噴頭和第四噴頭等,為了描述方便,下文將以第一噴頭和第二噴頭為例進行說明。
優(yōu)選地,多個不同高度的噴頭按照一定的規(guī)則布置在配水槽上,實現(xiàn)配水系統(tǒng)目標區(qū)域水量控制增加或減少,達到冬季化冰的功能。
其中,第一噴頭28和所述第二噴頭29均包括噴管21、連接于噴管下方的流體轉向加速器11和設置于流體轉向加速器11上的張力消除器12。
本具體實施方式中,第一噴頭28的噴管的進水口高于第二噴頭29的噴管21的進水口,且第一噴頭28的進水口大于第二噴頭29的進水口,即第一噴頭28的流量大于第二噴頭29的流量。需要說明的是,本具體實施方式中,也可采用其它類型的普通噴頭,只需能夠保證第一噴頭的噴管的進水口高于第二噴頭的噴管的進水口,且噴頭的進水口大于第二噴頭的進水口即可。
在噴管21的上部設有進水口、底部設有出水口,噴管21的內部側壁設有螺旋導水槽22,流入噴管內的水沿螺旋導水槽22旋呈螺旋方向向下流動。
流體轉向加速器11的迎水面13的中心部位14高于邊緣部位15,而且迎水面13的中心部位14通過弧形面向邊緣部位15過渡,以使豎直方向流下的水流通過弧形面逐漸向水平方向轉換。
需要說明的是,上述迎水面13為能夠將水流方向由豎直方向逐漸向水平方向轉換的弧形面,具體地該弧形面可如下設置:在流體轉向加速器11的任意一個縱切面中,迎水面13的中心部位14沿弧形線向邊緣部位15過渡,且弧形線兩端點之間連線的中點高于弧形線的中點,如此結構的迎水面13能夠逐漸將水流方向由豎直方向向水平方向轉換。當然,該弧形面也可以為類似圓錐體的外周弧面的結構。
張力消除器12凸起于迎水面13上,張力消除器12的第一端靠近于中心部位14、第二端靠近于邊緣部位15,張力消除器12沿由上至下的方向厚度逐漸增加,且沿迎水面13的中心部位14至邊緣部位15厚度逐漸增加,水流由上至下方向流動,同時由中心部位14向邊緣部位15流動,張力消除器12能夠逐漸地將水流分成兩部分,且水流遇到的阻力較小,降低了分流能耗。
另外,本具體實施方式中流體轉向加速器11的中心部可以設有沿上下方向將其貫穿的過水孔16。需要說明的是,流體轉向加速器11中心的過水孔16可以根據(jù)應用的需求增加直徑或減小直徑甚至取消。在流體轉向加速器11上設有過水孔16,可避免水噴出后形成空心圓。而且本實施方式中可以將流體轉向加速器11設置為上下分布的兩級,且各級流體轉向加速器11上均設有張力消除器。當然,流體轉向加速器11的級數(shù)也可為一級、三級、四級等,具體可根據(jù)實際情況具體設定,本文不再具體說明。
如此設置,本具體實施方式提供的技術方案中,采用進水口大小不同,即流量不同的噴頭配合,當流量小于標準流量的情況下,只有進水口較小的第二噴頭29工作,當流量大于標準流量的時候,進水口較大的第一噴頭28也同時工作,所以不論系統(tǒng)是否達到標準的工況,就算只有標準工況10%的流量,系統(tǒng)填料上都能得到均勻的配水,能使冷卻塔在各種工況下都能工作在最佳的狀態(tài)。
配水槽27內的水通過第一噴頭28和/或第二噴頭29的噴管21的進水口進入噴管21內,由于噴管21的內側壁設有沿進噴管的上端至下端方向螺旋下降的螺旋導水槽22,進入噴管21的水沿螺旋導水槽22進行螺旋流動,產生渦旋效果,增加水流的離心力,以保證水流散開的面積。
水從噴管21內流出之后落在流體轉向加速器的迎水面13上時,由于迎水面13的中心部位14高于四周的邊緣部位15,水流首先與中心部位14相接觸,并沿著迎水面13向迎水面13的邊緣部位15流動,由于迎水面13為能夠將水流方向由豎直方向逐漸向水平方向轉換的弧形面,如此,能夠使水流能夠沿弧形面由豎直流動方向逐漸向水平流動方向轉換,使水噴的更遠。同時,水在轉向的過程中會與張力消除器12相切,由于張力消除器12沿由上至下的方向厚度逐漸增加,且沿迎水面13的中心部位14至邊緣部位15厚度逐漸增加,因此,水流在迎水面13上流動時,能夠逐漸被張力消除器12分開,且水流遇到的阻力較小,張力消除器12將水流分開,從而避免了水流集中流向于一個方向,因此,本發(fā)明提供的第一噴頭和第二噴頭能夠在任意工況條件下,使水流噴的更遠更均勻。
需要說明的是,第一噴頭的進水口和第二噴頭的進水口的高度可以根據(jù)實際情況具體設定,比如,第一噴頭的進水口可以高于配水槽的槽底10mm以上,第二噴頭的進水口可以與槽底相平齊。
另外,在本具體實施方式的優(yōu)選方案中,多個第一噴頭28和第二噴頭29均勻分布在槽底上,比如,多個第一噴頭和第二噴頭可呈梅花狀分布于配水槽的底部,而且分別各為一組互不干涉,具體可以根據(jù)用戶的具體需要調整數(shù)量和集中程度?;蛘?,多個第一噴頭28可以呈矩陣型分布,多個第二噴頭29也呈矩陣型分布,這樣能夠使噴出的水的分布具有更好的均勻性。另外,在高寒地區(qū)使用時可以集中設置大口徑低進水管的噴頭作為化冰管使用。
進一步地,將上述張力消除器12設置為多個,且以中心部位14為圓心沿圓周方向分布于迎水面13上。
如此設置,能夠將迎水面13上的水流分隔成多段水流,切斷了各段水流之間的連接,能夠使水流分布的更均勻。
本實施例的優(yōu)選方案中,上述張力消除器12具體為三角錐形,即其具有第一頂點17、第二頂點18、第三頂點19及第四頂點20,而且任意兩個頂點的連線為三角錐形的棱邊。
具體地,第一頂點17、第二頂點18及第三頂點19設置于迎水面13上,且第一頂點17靠近于中心部位14,第二頂點18和第三頂點19靠近于邊緣部位15,第四頂點20凸起于迎水面13。
如此設置,三角錐形的張力消除器12能夠在對水流造成更小的阻力的情況下,完成水流的明顯分隔。
進一步地,第四頂點20沿豎直方向的投影位于迎水面13之外,即第四頂點20沿豎直方向的投影在邊緣部位15圍成的平面之外,即第四頂點凸出于迎水面所在的圓柱體之外。如此設置,能夠防止被分隔開的水流在張力作用下重新匯合,進而進一步提高了分流效果。
為了能夠均勻地分流,上述第一頂點17分別與第二頂點18和第三頂點19的連線長度相等,即第一頂點17、第二頂點18和第三頂點19所在三角形為等腰三角形;第四頂點20位于該等腰三角形的對稱面上,如此設置,第一頂點17和第四頂點20形成的棱邊處于張力消除器12的對稱面上,因此,該棱邊能夠將水流等分成兩段。
需要說明的是,本具體實施方式中,第四頂點20與第一頂點17的連線與過水孔16相切或者與過水孔16的中心線相交。該種分布形式,使張力消除器12的延伸方向與水流的流動方向基本一致,能夠進一步降低張力消除器12對水流造成的阻力。
本具體實施方式中當流體轉向加速器為多級時,為了方便連接,相鄰的兩級流體轉向加速器之間可以通過第一連接柱23相連接,所有的流體轉向加速器和第一連接柱23均通過注塑連接為一體式結構。如此,可方便地將各級流體轉向加速器連接在一起。
為了方便地將噴管21與其下方的流體轉向加速器11連接在一起,在噴管21的下部可以設有法蘭盤25,該法蘭盤25可通過注塑方式與噴管21連接成一體式結構。最上級的流體轉向加速器11通過第二連接柱24與法蘭盤25相連接,具體地,可以在法蘭盤25上設有卡接凸起,在第二連接柱24上設有卡槽,通過卡接的方式,方便地將二者連接在一起。
本具體實施方式的優(yōu)選方案中,噴管21的內徑沿由上至下方向漸縮,如此設置,噴出的水流具有足夠的水壓噴射在流體轉向加速器本體11上,實現(xiàn)較好的擴散效果。
以上對本發(fā)明所提供的一種寬幅可變流量配水系統(tǒng)進行了詳細介紹,本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。