[實用新型]一種復合式節水密閉型冷卻塔

有效

• 申請號: 201820077068.3
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN207751360U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 葛躍群;郭鳳朝;周慧
• 申請（專利權）人: 酷侖冷卻技術(上海)有限公司
• 主分類號: F28C1/00
• 分類號: F28C1/00;F28F25/06;F28F25/08;F28F25/12;F28F27/00
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔;王佳妮

本實用新型公開一種復合式節水密閉型冷卻塔，冷卻塔頂部一側設進風口，另一側設風機；冷卻塔的中部一側設金屬換熱器，金屬換熱器和頂部進風口之間設第一噴淋管組件，第一噴淋管組件和頂部進風口之間設絕熱加濕組件，冷卻塔的中部另一側設PVC填料，PVC填料和高效收水器之間設有第二噴淋管組件；冷卻塔的底部設有水盤，水盤連接有噴淋水泵，噴淋水泵與第一噴淋管組件和第二噴淋管組件并聯。該冷卻塔以絕熱加濕冷卻模式為主、多種冷卻模式為輔的運行策略,節水特性好；金屬換熱器和PVC材質填料部件水平并列布置，優化內部空間應用，解決冷卻塔高度高，占地面積大的問題；第二噴淋管組件冬季停止工作，解決PVC填料冬季結凍垮塌的問題。

技術領域

本實用新型屬于密閉式冷卻塔技術領域，特別涉及一種復合式節水密閉型冷卻塔。

背景技術

密閉式冷卻塔是利用水和空氣的接觸，通過水的蒸發作用來散去工業上或制冷空調中產生的熱量的一種設備。工作原理是閉式冷卻塔內的熱交換器內流動著溫度較高的水（簡稱內循環水），溫度較低的環境空氣經過風機的抽吸后，自進風口處進入冷卻塔內，噴淋水泵抽吸冷卻塔水盤中的水（簡稱外循環水），經過噴淋管和噴淋頭分配至換熱部件表面進行散熱。參見圖6，被冷卻的熱量主要通過兩種形式被帶走，一種形式為外循環水在換熱部件表面蒸發散熱，另一種形式為外循環水與換熱部件表面接觸，內循環水的溫度高于外循環水的溫度來傳導散熱。外循環水溫若比內循環水溫低，那么接觸散熱和蒸發散熱均為正；若相等，那么無接觸散熱；若外循環水溫比內循環水溫高，那接觸散熱為負，即為接觸加熱。

密閉式冷卻塔的冷卻能力隨環境濕球溫度變化而變化，夏季時環境濕球溫度高，內循環水與環境空氣間的溫差小，冷卻能力弱，密閉式冷卻塔的出水溫度高；冬季時環境濕球溫度低，內循環水與環境空氣間的溫差大，冷卻能力較大，因此密閉式冷卻塔的出水溫度低。冷卻塔的出水溫度和濕球溫度的溫度差稱為冷幅或逼近度，冷卻塔的出水溫度理論極限溫度為濕球溫度，即逼近度為0℃，實際應用考慮經濟性，密閉式冷卻塔的設計逼近度為3~5℃，逼近度越小，設計的冷卻塔越大，但夏季濕球溫度較高時的炎熱時間占比較小，全年其他季節時冷卻塔的冷卻能力冗余量大，現有密閉式冷卻塔的冷卻模式為噴淋模式，無法實現冷卻能力的調節，全年除夏季外的季節冷卻塔出水溫度低于設計出水溫度，無效蒸發的耗水量以及耗電量均巨大。

現有技術中密閉冷卻塔的換熱部件主要有兩種：一種是全部采用金屬換熱器作為換熱部件，另一種是采用部分金屬換熱器換熱，部分采用PVC的填料換熱，PVC填料換熱的目的為降低外循環水的溫度，從而加大接觸散熱。 閉式冷卻塔根據塔內風的流動向和外循環噴淋水流動的方向主要分為逆流式密閉冷卻塔、順流式密閉冷卻塔以及橫流式密閉冷卻塔（或交叉流式密閉冷卻塔），不同類型的密閉冷卻塔有各自的優缺點，應用于不同的環境以及場合。

現有技術中的逆流式密閉冷卻塔的換熱部件為金屬換熱器，無PVC填料，夏季時水盤中的外循環水溫度較高接近環境溫度，接觸散熱小，冷卻塔散熱主要通過蒸發散熱，冬季時由于無PVC填料，因此逆流式密閉型冷卻塔的優點是無冬季PVC填料結凍垮塌的風險，缺點一是全年冷卻模式單一的噴淋冷卻，除了夏季以外，無效蒸發耗水量和耗電量巨大，缺點二是換熱部件全部為金屬材質，冷卻塔成本較高。

順流式和橫流式密閉冷卻塔的換熱部件為金屬換熱器和PVC填料相結合的方式，夏季時水盤中的外循環水經過PVC填料表面時部分外循環水散熱降低整體水盤中的水溫，冷卻塔的散熱部分通過外循環水蒸發散熱，部分通過PVC填料接觸散熱。由于換熱部件部分為PVC填料，順流式和橫流式冷卻塔的優點是成本相對于逆流式密閉冷卻塔低，缺點一是全年PVC填料表面均有水膜覆蓋，在PVC填料表面的無效蒸發的水耗較高；缺點二是PVC填料強度低，冬季時外循環水噴淋至PVC填料后容易結凍導致垮塌；缺點三是順流式密閉型冷卻塔的金屬換熱器和PVC填料上下布置，冷卻塔整體高度較高，風機下部冷卻塔內的空間空曠，未充分利用；橫流式密閉型冷卻塔的填料和金屬換熱器換熱管間歇布置，因此占地面積較大。