一种逆流式消雾节水冷却塔
技术领域
本实用新型涉及冷却设备领域，具体而言，涉及一种逆流式消雾节水冷却塔。
背景技术
近年来，随着我国工业的迅速发展，我国经济取得举世瞩目成就的同时也伴随着巨大的环境污染问题，“白雾”污染就是其中之一。特别是各大化工产业的开式冷却塔“白雾”污染现象已经引起了政府的重视。
冷却塔“白雾”的形成原理为：冷却塔内饱和气流在风机运转的带动下离开冷却塔，当冷却塔外界温度低时，饱和气流遇冷凝结，形成白雾，其形成原理与在冬天时，人呼吸时形成雾的原理相同；白雾不仅是PM2.5 的载体，同时也浪费了大量的水资源，使得企业面临着巨大的环境压力和水资源短缺的压力。
目前市场上常用的消雾节水型开式冷却塔，主要为外挂翅片型消雾节水冷却塔和内置消雾模块型消雾节水冷却塔，但都存在着一定缺陷。众所周知，翅片管由于翅片间隙小，具有易堵塞、易腐蚀、易结垢等缺点，且为防止管内结垢而影响换热效果，其对循环水水质要求较高。而开式冷却塔的循环水质相对较差，使得外挂翅片型消雾节水冷却塔极易发生堵塞、腐蚀、结垢等现象，从而大大降低其消雾节水效果和冷却塔使用寿命。
相对于外挂翅片型消雾节水冷却塔，内置消雾模块型消雾节水冷却塔的消雾和节水效果较差，塔内消雾模块使用寿命相对较长。但塔内放置的消雾模块面积有限，在环境温度低于0℃时，基本上没有消雾效果，且环境温度更低时，塔内容易出现结冰现象，使得其消雾及节水功能失效。
以上两种技术都不能很好的解决开式冷却塔的“白雾”问题，而本实用新型采用创新型间壁式换热器设计，结合填料塔和喷雾塔的优点，设计出一种新型消雾节水冷却塔，能够根据冷却塔外的四季气温变化调整不同的冷却模式，保证满足循环水温降要求的前提下实现全年消雾节水运行。
实用新型内容
本实用新型提供了一种逆流式消雾节水冷却塔，旨在改善现有冷却塔消雾效果不理想，冷却塔使用寿命短，塔内容易出现结冰现象，使得其消雾及节水功能失效的技术问题。
一种逆流式消雾节水冷却塔，包括塔体，所述塔体底部设有集水池，所述塔体侧壁内侧或外侧装设有第一冷却系统，所述第一冷却系统包括间壁式换热器、装设在所述间壁式换热器上部的第一喷淋组件、设置在所述间壁式换热器外侧的第一进气通道，所述间壁式换热器出水口与所述集水池连通。
优选的，所述第一喷淋组件入水口与进水管道之间通过第一支管道连通，所述第一支管道上安装有阀门A。
优选的，所述间壁式换热器下部设有集水槽，所述间壁式换热器出水口与所述集水槽入水口连通。
优选的，所述塔体内部还设有第二喷淋组件，所述第二喷淋组件入水口与所述集水槽出水口连通。
优选的，所述第二喷淋组件入水口与所述集水槽之间设有出水管道。
优选的，所述塔体内部还设有填料，所述填料设置在所述第二喷淋组件正下方。
优选的，所述塔体侧壁设有第二进气通道，所述第二进气通道位于所述填料下侧。
优选的，所述第二进气通道为下部百叶窗，其装设于所述塔体侧面，所述下部百叶窗开度可调节。
优选的，所述塔体内部还设有第一收水器，所述第一收水器位于所述第二喷淋组件正上方，且所在位置低于所述间壁式换热器底部。
优选的，所述塔体内部还设有第二收水器，所述第二收水器所在位置与所述间壁式换热器顶部平齐或高于所述间壁式换热器顶部。
优选的，所述塔体内还设有喷雾组件，所述喷雾组件位于第二收水器正上方，所述喷雾组件入水口与进水管道之间通过第二支管道连通，所述第二支管道上安装有阀门B。
优选的，所述喷雾组件的喷雾方向朝上。
优选的，所述间壁式换热器为板式换热器，所述板式换热器包括由若干板状换热膜片排列组合形成且互不相通的换热通道。
优选的，所述换热通道包括冷风通道和热水通道，所述冷风通道与所述热水通道间隔排列。
优选的，所述板式换热器的换热膜片为直板式或S形板式。
优选的，所述间壁式换热器为管式换热器。
优选的，所述管式换热器的换热管的形状为圆管、椭圆管或波节管。
优选的，所述第一进气通道为百叶窗，其装设于所述间壁式换热器外侧，所述百叶窗开度可调节。
优选的，所述百叶窗外侧或内侧装设有将外部空气吸入所述间壁式换热器内部的轴流风机。
优选的，所述塔体顶部设有用于将塔体内热气抽出的风机。
有益效果：
本实用新型冷却塔根据外界环境温度的变化可以切换成不同的冷却换热方式，从而实现全年消雾节水节能；
环境温度高时，第一分支管道上的阀门A关闭、第二分支管道上的阀门B开启，仅喷雾组件运行，风量全部由下部百叶窗进入，循环水经喷雾喷头喷出，在冷却塔上部空间换热后再落在填料上进行二次换热，整个过程中冷却塔高效运行以满足循环水温降；
环境温度较低时，第一分支管道上的阀门A开启、第二分支管道上的阀门B关闭，且下部百叶窗开启，间壁式换热器和喷淋系统联合运行，一部分风经间壁式换热器的百叶窗进入间壁式换热器中与循环水进行间接换热，整个换热过程中没有水分的蒸发也没有水的损失，换热后的风变为高温干空气进入冷却塔上部空间；换热后的循环水经管道进入喷淋系统喷洒至填料上与由下部百叶窗进入的风进行蒸发换热，换热后的风变为饱和湿热空气后进入冷却塔上部与由间壁式换热器出来的高温干空气混合变为非饱和湿热空气排出塔外，避免了羽雾的产生，达到消雾节水的目的；
环境温度很低时，第一分支管道上的阀门A开启、第二分支管道上的阀门B关闭，且下部百叶窗关闭，仅间壁式换热器运行，循环水与风进行间接换热，整个过程中没有水分的蒸发也没有水的损失，达到节水的目的；换热后的空气为干热空气，避免了羽雾的产生，实现消雾目的；
本实用新型采用了上述技术方案，根据四季环境温度的不同，通过分支管道与进水管道相通，以及控制分支管道上相应阀门的关闭或开启，可将冷却塔切换成不同的冷却换热方式，与其他冷却塔相比，本实用新型技术能够根据外界环境切换三种不同的冷却模式，以满足在不同外界温度下的消雾需求，节能节水，实现全年消雾节水节能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型一种逆流式消雾节水冷却塔第一实施例的结构原理图；
图2是本实用新型间壁式换热器的安装结构图；
图3是本实用新型换热膜片为直板式的板式换热器的结构示意图；
图4是本实用新型换热膜片为S形板式的板式换热器的结构示意图；
图5是本实用新型换热管为圆形的管式换热器的结构示意图；
图6是本实用新型换热管为椭圆形的管式换热器的结构示意图；
图7是本实用新型一种逆流式消雾节水冷却塔第二实施例的结构原理图。
图中：1-风机；2-上部收水器；3-第一喷淋组件；4-百叶窗；5-轴流风机；6-间壁式换热器；7-阀门A；8-阀门B；9-进水管道；10-集水槽；11- 喷雾组件；12-下部收水器；13-第二喷淋组件；14-填料；15-下部百叶窗；16-集水池；17-第一分支管道；18-第二分支管道；19-出水管道。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实用新型第一实施例提供一种逆流式消雾节水冷却塔，其结构包括冷却塔顶部设置有风机1，内部结构由上至下为上部收水器2、喷雾组件11、下部收水器12、喷淋系统13、填料14，下部百叶窗15和集水池16。在冷却塔塔体上部两侧设置有间壁式换热器，包含有设置在间壁式换热器上部的喷淋组件3、位于喷淋组件3下部的间壁式换热器6、位于间壁式换热器6一侧的百叶窗4、位于百叶窗4外侧的轴流风机5、位于间壁式换热器6下部的集水槽10；喷淋组件3可为管式配水也可为池式配水，使得循环水能够均匀的喷洒在管式间壁式换热器的管子上或使循环水能够沿着板式间壁式换热器热通道侧的换热片均匀流动；间壁式换热器6可为管式换热器也可为间壁式换热器，外界空气在轴流风机5的作用下，经由可调式百叶窗4进入间壁式换热器6的管子或冷通道内，与循环水进行间接换热，换热后的循环水进入集水槽10，之后由管道进入喷淋系统13中或直接进入集水池16。根据外界环境温度的变化，循环水经进水管道9和阀门A 7进入第一喷淋组件3，经进水管道9和阀门B 8进入第二喷淋组件13 和喷雾组件11中，换热达到指定温度后进入集水池16中，之后经由管道和泵送入循环水系统中，完成整个循环。
本实施例1的工作原理为：
当夏季外界环境温度较高时，间壁式换热器不运行，即轴流风机5、百叶窗4关闭、第一喷淋组件3不运行，第二喷淋系统13不运行，喷雾组件11运行，阀门A 7关闭、阀门B 8开启、塔体顶部风机1开启，下部百叶窗15开启；循环水由进水管道9经过阀门B 8与第二分支管道18进入喷雾组件11中，经喷雾喷头喷出变为雾化水滴向上与空气在冷却塔上部进行一次直接接触式换热，换热后的水在重力的作用下经由下部收水器12落到填料14上，在填料14上与由下部百叶窗15进入的外界空气进行二次直接接触式换热后达到指定温度落入到集水池16中，之后经由管道和泵循环水系统中，完成整个循环；外界空气在填料14上换热后变为饱和湿热空气经由下部收水器12收集完其中夹杂的小水滴后，经喷雾组件11进入冷却塔上部，与喷雾喷头出来的循环水进行二次换热后经上部收水器2收集完其中夹杂的小水滴后由风机1排入大气中。整个过程中冷却塔处于高效运行状态，循环水通过两次换热满足要求，且整个过程中因为外界环境温度足够高而不会产生羽雾现象。
当外界环境温度低时，间壁式换热器运行，即轴流风机5、百叶窗4开启、阀门A 7开启、第一喷淋组件3运行，第二喷淋系统13运行、阀门B 8 关闭、喷雾组件11不运行，风机1开启，下部百叶窗15开启。循环水经进水管道9和阀门A 7进入第一喷淋组件3中喷淋进入间壁式换热器6的管子外壁或热通道中，与经由轴流风机5和百叶窗4进入间壁式换热器6 的管子中或冷通道的外界空气进行间接换热，换热后的循环水落入到集水槽10中经由出水管道19进入第二喷淋系统13中，喷出落到填料14上与由下部百叶窗15进入的外界空气进行直接接触式蒸发换热后达到指定温度落入到集水池16中，之后经由管道和泵循环水系统中，完成整个循环。在间壁式换热器6的管子或冷通道换热后的外界空气变为高温干热空气进入冷却塔上部，在填料14上换热后的外界空气变为饱和湿热空气经由下部收水器12收集完其中夹杂的小水滴后，经喷雾组件11进入冷却塔上部，两股空气在冷却塔上部混合后变为非饱和湿热空气，之后经由上部收水器2 和风机1排入大气中。整个过程中，循环水在间壁式换热器中为间接换热，没有水分蒸发现象，实现节水目的；非饱和湿热空气排入大气中不会产生羽雾现象，实现消雾目的；轴流风机5、百叶窗4和下部百叶窗15可根据外界环境温度的变化启停或调节其开度，使其能更好的满足要求，实现节能节水消雾的目的。
当外界环境温度足够低时，仅间壁式换热器运行，即轴流风机5、百叶窗4开启、第一喷淋组件3运行，第二喷淋组件13不运行、喷雾组件11 不运行，阀门A 7开启、阀门B 8关闭、风机1根据需要开启，下部百叶窗 15关闭，循环水经进水管道9和阀门A 7进入第一喷淋组件3中喷淋进入间壁式换热器6的管子外壁或热通道中，与经由轴流风机5和百叶窗4进入间壁式换热器6的管子中或冷通道的外界空气进行间接换热，换热后的循环水落入到集水槽10中，并经由出水管道19、第一喷淋组件13和填料 14进入集水池16中。外界空气在间壁式换热器6的管子或冷通道换热后变为高温干热空气进入冷却塔上部，之后经由上部收水器2和风机1排入大气中。整个过程中循环水与空气进行的是间接换热，完全没有水分的蒸发，因此不会产生羽雾且能实现最大程度节水的目的。风机1和轴流风机5可根据外界环境温度的变化启停或变频调节，使其能更好的满足要求，实现节能节水消雾的目的。
实施例2
图7为本实用新型第二实施例的结构原理图，该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中的第一冷却系统采用多层并联布置，每层独立运行互不干扰，可根据环境温度的变化开启一个或多个换热器，根据冷却塔外温度实现更精确的调节。
本实用新型实施例所提供的，其实现原理及产生的技术效果和实施例1 相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
