本發(fā)明涉及冷卻塔技術(shù)領(lǐng)域,更具體的涉及一種噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器。
背景技術(shù):
冷卻塔工作原理是流動(dòng)的空氣從正確的角度吹向噴灑下來的水,當(dāng)空氣通過這些水滴的時(shí)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。
冷卻塔工作過程中,水泵以一定的壓力經(jīng)過管道將循環(huán)水壓至冷卻塔的布水盤內(nèi),通過布水盤上的噴頭將水均勻地播灑在填料上面;循環(huán)水由噴頭噴下后,在填料表面形成水膜,并和由風(fēng)機(jī)吸入塔內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,進(jìn)而使冷卻水冷卻。
常規(guī)的冷卻塔的配水噴頭多為反射式和滴濺式,該兩種噴頭濺水盤為消能式,然而該兩種噴頭在當(dāng)實(shí)時(shí)水量偏離標(biāo)準(zhǔn)水量到一定程度時(shí),如實(shí)時(shí)水量只能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水量的30%-50%,由于水位壓力低動(dòng)能不足,在濺水盤處不能克服水張力,水流揪成一團(tuán),該噴頭就不能均勻配水,噴出的水只是一個(gè)小的實(shí)心圓,因于配水不均勻,在填料中形成水集中區(qū)和無水區(qū),在水集中區(qū)由于水量增大導(dǎo)致空氣阻力增加通風(fēng)量變小,無水區(qū)空氣阻力變小產(chǎn)生空氣短路造成整塔的冷卻效果下降,最終造成能源的浪費(fèi)。而當(dāng)布水盤內(nèi)的水壓較大時(shí),現(xiàn)有技術(shù)中的噴頭噴出的水會(huì)形成一個(gè)大的空心圓,填料與空心圓中空部對(duì)應(yīng)部分仍然會(huì)形成無水區(qū),致使冷卻塔冷卻能力下降同樣造成了能源的浪費(fèi)。
因此,如何解決現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)實(shí)時(shí)水量為非標(biāo)準(zhǔn)水量時(shí),噴頭噴出的水在填料上分布不均勻的問題,成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的重要技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器,其能夠避免當(dāng)實(shí)時(shí)水壓為非標(biāo)準(zhǔn)水壓時(shí),由于水位壓力低動(dòng)能不足,在濺水盤處不能克服水張力,水流揪成一團(tuán),造成的噴水不均勻的問題。
本發(fā)明提供的噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器,包括轉(zhuǎn)向加速器和設(shè)置于所述轉(zhuǎn)向加速器上的張力消除器,所述轉(zhuǎn)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拋物線面向所述邊緣部位過渡,以引導(dǎo)垂直方向流下的水流通過所述拋物線面逐漸向水平方向轉(zhuǎn)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,所述張力消除器為多個(gè),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(gè)所述張力消除器為具有第一頂點(diǎn)、第二頂點(diǎn)、第三頂點(diǎn)及第四頂點(diǎn)的三角錐形,任意兩個(gè)頂點(diǎn)的連線為所述三角錐形的棱邊;所述第一頂點(diǎn)、所述第二頂點(diǎn)及所述第三頂點(diǎn)設(shè)置于所述迎水面上,且所述第一頂點(diǎn)靠近于所述中心部位,所述第二頂點(diǎn)和所述第三頂點(diǎn)靠近于所述邊緣部位,所述第四頂點(diǎn)凸起于所述迎水面。
優(yōu)選地,所述第四頂點(diǎn)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(diǎn)分別與所述第二頂點(diǎn)和所述第三頂點(diǎn)的連線長度相等;所述第四頂點(diǎn)位于所述第一頂點(diǎn)、第二頂點(diǎn)、第三頂點(diǎn)形成的三角形的對(duì)稱面上。
優(yōu)選地,所述第四頂點(diǎn)與所述第一頂點(diǎn)的連線與所述過水孔相切。
優(yōu)選地,所述第四頂點(diǎn)與所述第一頂點(diǎn)的連線與所述過水孔的中心線相交。
優(yōu)選地,所述過水孔為沿由上至下方向孔徑逐漸縮小的錐孔。
本發(fā)明提供的噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器,包括轉(zhuǎn)向加速器和設(shè)置于所述轉(zhuǎn)向加速器上的張力消除器,所述轉(zhuǎn)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拋物線面向所述邊緣部位過渡,以引導(dǎo)垂直方向流下的水流通過所述拋物線面逐漸向水平方向轉(zhuǎn)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;所述轉(zhuǎn)向加速器的中心部設(shè)有沿上下方向?qū)⑵湄灤┑倪^水孔。
如此設(shè)置,本發(fā)明提供的技術(shù)方案中,當(dāng)噴出的水落在轉(zhuǎn)向加速器的迎水面上時(shí),由于迎水面的中心部位高于四周的邊緣部位,水流首先與中心部位相接觸,并沿著迎水面向迎水面的邊緣部位流動(dòng),由于迎水面為能夠?qū)⑺鞣较蛴韶Q直方向逐漸向水平方向轉(zhuǎn)換的拋物線面,如此,能夠使水流能夠沿拋物線面由豎直流動(dòng)方向逐漸向水平流動(dòng)方向轉(zhuǎn)換,并以盡量小的速度損耗完成流體的方向轉(zhuǎn)換,最大程度利用水力動(dòng)能將水?dāng)U散在預(yù)設(shè)的布水區(qū)域。同時(shí),水在轉(zhuǎn)向的過程中會(huì)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(dòng)時(shí),通過張力消除器迎水面逐漸增加的厚度,將原本由于水張力原因縮在一起的水膜分割成多條水流,以保在水流速度較低的實(shí)時(shí)工況,也可以將水噴灑在預(yù)定區(qū)域,從而避免了因水流的張力集中而縮成一團(tuán)形成小實(shí)心圓,另外,由于流體轉(zhuǎn)向加速的中心部位設(shè)有過水孔,可避免水噴出后形成空心圓,因此,本發(fā)明提供的流體轉(zhuǎn)向加速能夠使水流噴的更遠(yuǎn)更均勻。
附圖說明
圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式中噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器的局部剖視圖;
圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式中噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器的俯視圖;
圖1和圖2中:
轉(zhuǎn)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(diǎn)—17、第二頂點(diǎn)—18、第三頂點(diǎn)—19、第四頂點(diǎn)—20。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施方式提供了一種噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器,其能夠避免當(dāng)實(shí)時(shí)水壓為非標(biāo)準(zhǔn)水壓時(shí),造成的噴水不均勻的問題。
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參考圖1-圖2,本具體實(shí)施方式提供的噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器,包括轉(zhuǎn)向加速器11和設(shè)置于轉(zhuǎn)向加速器11上的張力消除器12。
其中,轉(zhuǎn)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通過拋物線面向邊緣部位15過渡,以引導(dǎo)垂直方向流下的水流通過拋物線面逐漸向水平方向轉(zhuǎn)換。
需要說明的是,上述迎水面13為能夠?qū)⑺鞣较蛴韶Q直方向逐漸向水平方向轉(zhuǎn)換的拋物線面,具體地該拋物線面可如下設(shè)置:該拋物線面具體可以為在轉(zhuǎn)向加速器11的任意一個(gè)縱切面中,迎水面13的中心部位14沿弧形線向邊緣部位15過渡的拋物線面,且該弧形線兩端點(diǎn)之間連線的中點(diǎn)高于弧形線的中點(diǎn),如此結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)換,水流過渡平滑,阻力較小。當(dāng)然,該拋物線面也可為普通的錐形面,即在轉(zhuǎn)向加速器11的任意一個(gè)縱切面中,迎水面13的中心部位14沿直線向邊緣部位15過渡。
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(dòng),同時(shí)由中心部位14向邊緣部位15流動(dòng),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(shí)施方式中轉(zhuǎn)向加速器11的中心部可以設(shè)有沿上下方向?qū)⑵湄灤┑倪^水孔16。需要說明的是,轉(zhuǎn)向加速器11中心的過水孔16可以根據(jù)應(yīng)用的需求增加直徑或減小直徑甚至取消。在轉(zhuǎn)向加速器11上設(shè)有過水孔16,可避免水噴出后形成空心圓,進(jìn)一步地過水孔的上口截面可以為銳角邊。而且本實(shí)施方式中可將轉(zhuǎn)向加速器11設(shè)置為上下分布的兩級(jí),且各級(jí)轉(zhuǎn)向加速器11上均設(shè)有張力消除器。當(dāng)然,轉(zhuǎn)向加速器11的級(jí)數(shù)也可為一級(jí)、三 級(jí)、四級(jí)等,具體可根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)定,本文不再具體說明。
如此設(shè)置,本具體實(shí)施方式提供的技術(shù)方案中,噴出的水落在轉(zhuǎn)向加速器的迎水面13上時(shí),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(dòng),由于迎水面13為能夠?qū)⑺鞣较蛴韶Q直方向逐漸向水平方向轉(zhuǎn)換的拋物線面,即在轉(zhuǎn)向加速器11的任意一個(gè)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(diǎn)之間連線的中點(diǎn)高于弧形線的中點(diǎn),如此,能夠使水流能夠沿拋物線面由豎直流動(dòng)方向逐漸向水平流動(dòng)方向轉(zhuǎn)換,使水噴的更遠(yuǎn)。同時(shí),水在轉(zhuǎn)向的過程中會(huì)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(dòng)時(shí),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(gè)方向,因此,本發(fā)明提供的流體轉(zhuǎn)向加速能夠使水流噴的更遠(yuǎn)更均勻。
進(jìn)一步地,將上述張力消除器12設(shè)置為多個(gè),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(shè)置,能夠?qū)⒂?3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(shí)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(diǎn)17、第二頂點(diǎn)18、第三頂點(diǎn)19及第四頂點(diǎn)20,而且任意兩個(gè)頂點(diǎn)的連線為三角錐形的棱邊。
具體地,第一頂點(diǎn)17、第二頂點(diǎn)18及第三頂點(diǎn)19設(shè)置于迎水面13上,且第一頂點(diǎn)17靠近于中心部位14,第二頂點(diǎn)18和第三頂點(diǎn)19靠近于邊緣部位15,第四頂點(diǎn)20凸起于迎水面13。
如此設(shè)置,三角錐形的張力消除器12能夠在對(duì)水流造成更小的阻力的情況下,完成水流的明顯分隔。
進(jìn)一步地,第四頂點(diǎn)20沿豎直方向的投影位于迎水面13之外,即第四頂點(diǎn)20沿豎直方向的投影在邊緣部位15圍成的平面之外。如此設(shè)置,能夠防止被分隔開的水流在張力作用下重新匯合,進(jìn)而進(jìn)一步提高了分流效果。
為了能夠均勻地分流,上述第一頂點(diǎn)17分別與第二頂點(diǎn)18和第三頂點(diǎn) 19的連線長度相等,即第一頂點(diǎn)17、第二頂點(diǎn)18和第三頂點(diǎn)19所在三角形為等腰三角形;第四頂點(diǎn)20位于該等腰三角形的對(duì)稱面上,如此設(shè)置,第一頂點(diǎn)17和第四頂點(diǎn)20形成的棱邊處于張力消除器12的對(duì)稱面上,因此,該棱邊能夠?qū)⑺鞯确殖蓛啥巍?/p>
需要說明的是,本具體實(shí)施方式中,第四頂點(diǎn)20與第一頂點(diǎn)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(dòng)方向基本一致,能夠進(jìn)一步降低張力消除器12對(duì)水流造成的阻力。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種噴頭用流體轉(zhuǎn)向加速及張力消除器進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)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(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。