[發(fā)明專利]一種溫差動(dòng)力冷卻塔及冷卻方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710152460.X
• 申請(qǐng)日: 2017-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106871660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張于峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津博帆科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): F28C1/02
• 分類號(hào): F28C1/02;F28C1/08;F01K25/08;F04D25/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所12201
• 代理人: 吳學(xué)穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及節(jié)能減排領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，是涉及一種溫差動(dòng)力冷卻塔及冷卻方法。

背景技術(shù)

目前我國(guó)各類能耗生產(chǎn)中，冷卻塔作為冷卻工藝的主要裝備，將被冷卻流體的熱量(余熱)排放到環(huán)境中，其已經(jīng)技術(shù)成熟，并且使用廣泛。冷卻塔使用機(jī)械力驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，將進(jìn)入的較高溫度流體冷卻到較低溫度，以便該流體的循環(huán)使用。冷卻塔使用的風(fēng)扇多為電力驅(qū)動(dòng)，冷卻流體的溫差一般在10-30℃之間。大量冷卻塔常年不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，其電能的消耗也是明顯的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種溫差動(dòng)力冷卻塔及冷卻方法，有機(jī)介質(zhì)在動(dòng)力機(jī)的各類排熱換熱器中吸收各類形態(tài)的余熱量實(shí)現(xiàn)相變蒸發(fā)，隨即產(chǎn)生較高壓力和溫度的氣態(tài)流體，利用此種熱壓流體的膨脹特性，可利用動(dòng)力機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，完成動(dòng)力輸出或?qū)嵤┌l(fā)電,之后再將更低溫度的余熱排放，由此可實(shí)現(xiàn)更充分利用燃料動(dòng)力機(jī)資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)省礦物能源和保護(hù)環(huán)境的功效。

本發(fā)明的目的可通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的一種溫差動(dòng)力冷卻塔，包括冷卻塔本體，所述冷卻塔本體內(nèi)部由上至下依次設(shè)置有引風(fēng)機(jī)、布液器、晾曬器和儲(chǔ)液器，所述冷卻塔本體頂部設(shè)置有排風(fēng)口和與布液器相連通的進(jìn)液管，所述冷卻塔本體下部側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，所述冷卻塔本體底部連接有出液管，所述進(jìn)液管上設(shè)置有蒸發(fā)器，所述出液管上設(shè)置有冷凝器，所述冷卻塔本體頂部設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力機(jī)，所述蒸發(fā)器的殼程出口和動(dòng)力機(jī)的進(jìn)氣口通過(guò)管路相連通，所述動(dòng)力機(jī)的排氣口和冷凝器的殼程進(jìn)口通過(guò)管路相連通，所述冷凝器的殼程出口和蒸發(fā)器的殼程進(jìn)口之間通過(guò)管路連通有工質(zhì)泵。

所述進(jìn)液管與蒸發(fā)器管程相連通，所述出液管與冷凝器管程相連通。

本發(fā)明的目的還可通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種溫差動(dòng)力冷卻塔的冷卻方法，包括以下步驟：

步驟一，被冷卻流體通過(guò)進(jìn)液管進(jìn)入到蒸發(fā)器管程中，與蒸發(fā)器殼程中的來(lái)自工質(zhì)泵的液態(tài)有機(jī)介質(zhì)進(jìn)行一次換熱，一次換熱后的液態(tài)有機(jī)介質(zhì)蒸發(fā)為氣態(tài)，氣態(tài)有機(jī)介質(zhì)進(jìn)入動(dòng)力機(jī)中實(shí)施膨脹做功，帶動(dòng)引風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)進(jìn)風(fēng)口將空氣抽進(jìn)冷卻塔本體內(nèi)，并向上流動(dòng)穿過(guò)晾曬器；

步驟二，一次換熱后的被冷卻流體進(jìn)入冷卻塔本體中的布液器，均勻噴到曬晾器中，在重力作用下向下流動(dòng)，與向上流動(dòng)的空氣形成逆向流動(dòng)，進(jìn)行二次換熱，被冷卻流體的熱量隨空氣經(jīng)排風(fēng)口排放到大氣中，二次換熱后的被冷卻流體沉降到儲(chǔ)液器中，經(jīng)出液管排出冷卻塔本體進(jìn)入冷凝器管程；

步驟三，動(dòng)力機(jī)排出的氣態(tài)有機(jī)介質(zhì)進(jìn)入冷凝器殼程中，與冷凝器管程中的被冷卻流體進(jìn)行三次換熱，氣態(tài)有機(jī)介質(zhì)被冷凝為液態(tài)，液態(tài)有機(jī)介質(zhì)經(jīng)工質(zhì)泵提升壓力后，再次進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行換熱，形成熱力轉(zhuǎn)換循環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果是：

(1)本發(fā)明中利用動(dòng)力機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電動(dòng)機(jī)，與原有系統(tǒng)比較，達(dá)到的冷卻流體的目的是相同的，但由于利用了冷卻塔本體進(jìn)入和排出的被冷卻流體溫差，吸收了部分原排放熱，將被冷卻流體中排放大氣的熱量進(jìn)行部分回收，使其轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，產(chǎn)生了熱/動(dòng)轉(zhuǎn)化，用以驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)工作，完成原來(lái)的工作流程效果，節(jié)省了原有的電力消耗，達(dá)到了節(jié)能的有益效果；

(2)本發(fā)明中設(shè)置的蒸發(fā)器、動(dòng)力機(jī)、冷凝器和工質(zhì)泵形成循環(huán)通路，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)介質(zhì)循環(huán)利用，有機(jī)介質(zhì)和被冷卻流體進(jìn)行換熱，回收被冷卻流體的部分熱量，保證了動(dòng)力機(jī)的連續(xù)工作。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)冷卻塔的熱排放示意圖；

圖2是本發(fā)明的熱排放示意圖。

附圖標(biāo)記:1進(jìn)液管；2冷卻塔本體；3布液器；4晾曬器；5儲(chǔ)液器；6引風(fēng)機(jī)；7動(dòng)力機(jī)；8進(jìn)風(fēng)口；9排風(fēng)口；10出液管；11蒸發(fā)器；12工質(zhì)泵；13冷凝器；14電動(dòng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

傳統(tǒng)冷卻塔的熱排放流程圖如圖1所示，被冷卻流體經(jīng)進(jìn)液管1進(jìn)入冷卻塔本體2中的布液器3，將被冷卻流體分散均勻噴到晾曬器4中，依靠重力流經(jīng)晾曬器4后沉降到儲(chǔ)液器5中。設(shè)置在頂層的引風(fēng)機(jī)6在電動(dòng)機(jī)14的作用下，通過(guò)進(jìn)風(fēng)口8將空氣抽進(jìn)冷卻塔本體2，并向上流動(dòng)穿過(guò)晾曬器4，與向下流動(dòng)的被冷卻流體形成逆向流動(dòng)換熱，將被冷卻流體的熱量換熱到空氣中，并在引風(fēng)機(jī)6的作用下通過(guò)排風(fēng)口9排放到大氣中，被冷卻流體通過(guò)出液管10流出冷卻塔本體2。其流程的最終效果是消耗電力將被冷卻流體的熱量釋放到大氣中。