一種節能閉式冷卻塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于工業冷卻設備技術領域，尤其涉及一種節能閉式冷卻塔。
【背景技術】
[0002]冷卻塔分為開式冷卻塔和閉式冷卻塔。開式冷卻塔主要存在以下缺點:一是水耗大，除了有效利用的一部分蒸發汽化吸收循環水熱量的有效損耗，還有一部分風吹損失的無效損耗；二是電耗高，從換熱器流出的冷卻水還有20多米的余壓，進入涼水塔后成了常壓，這部分揚程能量浪費；三是排污高，由于水不斷蒸發，水中固形物、鈣鎂離子等濃度逐漸增加，并且滋生菌類，為了減少水中結垢物，通常要加藥和排污的措施；四是換熱設備壽命短，由于水直接與大氣接觸，水質容易惡化，硬度增大，導致換熱設備結垢、腐蝕，降低換熱效果，縮短設備壽命；五是維護費用高，涼水塔的填料需定期更換，另外加藥費用也較高，每年需加藥費約134元/噸水；六是減少產能，開式冷卻塔的循環水水質復雜，容易對工藝中的其他換熱器產生腐蝕，縮短整條工藝其他換熱器的維修周期，增加維修費用。普通的閉式冷卻塔，解決了開式冷卻塔的上述缺點，但是存在耗電量高的問題，雖然比開式冷卻塔節水，但是仍然要消耗一部分水，并且夏季難以保證工藝設計要求，而且投資巨大。
[0003]CN 203810958U公開了一種V型聯合干、濕密閉式冷卻塔，包括殼體、安裝在殼體內的換熱器、安裝在殼體頂部的引風裝置；所述換熱器由兩個設有傾角的側換熱板組成V字形結構；所述側換熱板是內外翅片扁平管管束；在所述換熱器的下方設有收水器，在所述收水器的下方設有光管管束，所述光管管束通過管道與換熱器連通，在光管管束的上方、收水器的下方設有噴淋裝置。該V型聯合干、濕密閉式冷卻塔減小了耗水量、降低了成本，但是其冷卻效果還不夠好，并且所述換熱板在較低溫度下容易結冰。CN 103376007A公開了一種熱管負壓冷卻塔，它由風扇系統、冷卻塔體、儲水池、水冷卻系統、噴霧系統、進風系統、補水系統和電控柜組成，風扇系統用螺栓固定在冷卻塔體的承力構件上，冷卻塔體的承力構件用螺母固定在儲水池內的預埋螺栓上，水冷卻系統、噴霧系統均通過卡箍和螺栓、螺母固定在冷卻塔的承力構件上，進風系統的左進風箱通過左進風殼體前后側殼體與塔體左側面鉚接聯接，右進風箱通過右進風殼體前后側殼體與塔體右側面鉚接聯接，左進風殼體前后側底部和右進風殼體前后側底部直接支承在儲水池底部；補水系統的自動補水裝置與塔體通過法蘭螺栓聯接；電控柜通過電纜、導線與電機、潛水栗和各運行參數、安全監控參數的傳感器相聯。但是，該熱管負壓冷卻塔結構復雜，投資大，運行中受多種因素的影響，不穩定，并且耗能比較大。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種節能閉式冷卻塔，所述節能閉式冷卻塔的換熱器為熱管換熱器，兼具有開式冷卻塔與閉式冷卻塔的優點，傳熱效果好，具有冬季防凍能力，同時由于采用高壓微霧降溫系統，其節水效果顯著，解決了夏季冷卻塔的運行能力問題，同時能夠實現零污染零排放的目的。
[0005]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]—方面，本發明提供了一種節能閉式冷卻塔，包括箱體、安裝在箱體內的換熱器、用于給換熱器降溫的降溫系統、安裝在箱體頂部的引風裝置以及安裝在箱體下部的水箱，所述箱體是方形箱體或者V型箱體；所述降溫系統為高壓微霧降溫系統，所述高壓微霧降溫系統位于換熱器的外側；所述換熱器包括至少一個熱管換熱器，所述熱管換熱器安裝在方形箱體的箱體兩側或者組成V字形結構安裝在V型箱體兩側；所述熱管換熱器為兩相熱虹吸管換熱器，其啟動溫度< 40°C ;所述熱管換熱器的蒸發段安裝于所述水箱內部。
[0007]本發明提供的節能閉式冷卻塔中的水箱僅是一個部件的名稱，其內部可盛放除水外的其它待冷卻物質。
[0008]本發明提供的節能閉式冷卻塔采用熱管換熱器巧妙地組織了熱阻較小的沸騰和凝結兩種相變過程，它的熱導率高達紫銅導熱率的數倍以至數千倍，并且具有優良的等溫性，由于冷、熱流體完全分開，可實現純逆流換熱。
[0009]本發明提供的節能閉式冷卻塔中還設置了高壓微霧降溫系統，所述高壓微霧降溫系統是在節能閉式冷卻塔的空氣入口側向空氣中噴霧化水，使空氣中的顯熱轉化為潛熱，降低了節能閉式冷卻塔入口處的空氣溫度，從而提高了節能閉式冷卻塔的傳熱能力。高壓微霧降溫系統只是對空氣進行增濕降溫，利用水的汽化來換熱，并不是將水直接噴到熱管換熱器的翅片表面，所以熱管換熱器的翅片表面不會結垢。高壓微霧降溫系統霧化后的水滴能達到幾微米，蒸發速率快，帶走的熱量多，因此，這種節能型閉式冷卻塔結合了開式冷卻塔的高傳熱效果與閉式冷卻塔的節水節電的優點，可實現零污染零排放。
[0010]所述高壓微霧降溫系統為本領域公知的設備，典型但非限制性的高壓微霧降溫系統包括管路；位于管路上的高壓微霧噴嘴和用于將水通過管路栗至高壓微霧噴嘴的栗，所述高壓微霧噴嘴的噴水方向與空氣進入箱體的方向相反。
[0011]所述箱體采用框架結構，整體穩固，能夠很好地實現運行效果；所述框架結構可為鋼結構、鋁合金結構或鋼筋混凝土結構。
[0012]V型箱體內熱管換熱器之間的夾角為40°?100°，如50°、60°、65°、70°、75。、80。、85。、90。或 95。等。
[0013]所述降溫系統位于所述箱體的空氣入口處。所述高壓微霧降溫系統能夠增強夏季熱管的冷卻效果并能夠真正實現了零污染零排放的目的。
[0014]所述熱管換熱器的傳熱元件為長度為Im?25m，寬度為0.1m?3m的熱管管束，如長度為 2m、3m、6m、7m、9m、10m、12m、14m、16m、18m、20m、22m 或 24m 等，寬度為 0.5m、0.8m、1.0m、1.2m、1.5m、1.8m、2.0m、2.3m、2.5m 或 2.8m 等的熱管管束。
[0015]所述熱管的蒸發段為蛇管、螺紋管、波紋管、異型管、表面多孔管、螺旋扁管、螺旋槽管、橢圓管或扁管中的任意I種。
[0016]所述熱管的冷凝段為橢圓翅片管、圓翅片管或扁平翅片管中的任意I種，所述橢圓翅片管、圓翅片管或扁平翅片管與基管的連接形式為纏繞、乳制或釬焊中的任意I種。
[0017]所述引風裝置為至少一個由電機驅動的引風機，所述引風機的直徑為0.5m?11m，如0.8m、lm、2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m或1m等，所述風機也可用多臺小直徑風機代替。
[0018]所述電機直接連接或通過調速裝置連接引風機，每臺引風機獨立安裝在一個風筒中。
[0019]另一方面，本發明還提供了一種節能閉式冷卻塔組合設備，所述節能閉式冷卻塔組合設備包括至少一個冷卻單元，所述冷卻單元為如上所述的節能閉式冷卻塔；其中，每個冷卻單元的熱管換熱器、引風裝置和高壓微霧降溫系統均獨立設置；所述至少一個冷卻單元直線排列，相鄰冷卻單元的箱體相互連接，組成節能閉式冷卻塔組合設備；所述至少一個冷卻單元的熱管換熱器通過待冷卻物質的流通管道串聯。
[0020]所述待冷卻物質可為水，也可為其他流體，本領域技術人員可以根據需要自行選擇。
[0021]本發明所述水箱只是結構名稱，是為了與其他結構區別，并不限定只能盛裝水，也可以根據實際情況盛裝任何待冷卻物質。
[0022]所述節能閉式冷卻塔組合設備有利于進行工業化生產，降低成本。
[0023]與現有技術相比，本發明的有益效果為:
[0024]本發明提供的節能閉式冷卻塔采用熱管換熱器，能夠提高冷卻塔的冷卻換熱效果，其傳熱系數高達250?1000W/(m2.V )，并且在換熱器外側安裝有高壓微霧降溫系統，能夠減少水消耗量，其節水率可高達90%以上，比一般的閉式冷卻塔節電40%，并可實現零污染零排放，適用于干燥多塵的氣候環境；節能閉式冷卻塔組合設備采用單元化結構，有利于進行工業化生產，降低成本。
[0025]本發明提供的節能閉式冷卻塔直接冷卻循環水，傳熱系數大，換熱效率高，設備結構緊湊，重量輕，體積小，占地面積小，節約材料，能夠完全實現無污染無排放。
【附圖說明】
[0026]圖1是熱管工作原理示意圖；
[0027]圖2是實施例1提供的方形節能閉式冷卻塔的結構示意圖；
[0028]圖3是實施例2提供的V字形節能閉式冷卻塔的結構示意圖；
[0029]圖4是實施例3提供的節能閉式冷卻塔組合設備的俯視結構示意圖；
[0030]其中:1，兩相熱虹吸管換熱器；2，水箱；3，進水口 ；4，出水口 ；5，箱體；6，引風裝置；7，高壓微霧噴嘴；8，栗；9，高壓微霧降溫系統；10，熱管；101，管殼；102，吸液芯；103，工質蒸汽；104，工質液體；11，蒸發段；12，絕熱段；13，冷凝段；α為兩個熱管換熱器的冷凝段之間的夾角；S為冷卻單元的邊長。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0032]圖1是熱管工作原理示意圖。所述熱管10由管殼101、吸液芯102和工質液體104組成。將管內抽成負壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯102毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。熱管10—端為蒸發段11，另一端為冷凝段13。熱管10利用工質液體104相變的物理過程來傳遞熱量。當熱量從蒸發段11傳入時，吸液芯102內的工質液體104受熱蒸發，變成蒸汽，所述蒸汽在微小的壓力差下高速流向冷凝段13，在冷凝段13接觸到冷的吸液芯102表面，釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料依靠毛細力或重力的作用流回蒸發段11，完成閉合循環。如此循環不止，通過工質液體104的蒸發和冷凝便把熱量源源不斷地從熱端傳到冷端。
[0033]實施例1