具有调节水雾功能的冷却塔设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及冷却设备技术领域，尤其涉及一种新型冷却塔系统。


背景技术：

[0002]
当前，机械通风冷却塔是中央空调必用的配套产品，需用冷却塔来给水开展降温，以确保空调机组正常运转。城市的大中型建筑，其中安装有中央空调的建筑物楼顶必然安装有冷却塔机组设备。
[0003]
冷却塔是用水作为循环冷却剂，从一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置。冷却塔中的热水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热的目的，散去工业上产生的余热来降低水温，以保证系统的正常运行。
[0004]
传统冷却塔主要由塔体、轴流风机、循环水泵、布水器、喷淋头、冷却填料、集水池和收水器等组成，工艺热水由循环水泵抽运至塔内布水器，经过喷淋头均匀喷洒于冷却填料之上，沿着填料表面向下流动，同时，在塔顶轴流风机风叶驱动下，环境冷空气从塔身下部进气百叶窗口进入塔内，向上穿过冷却填料层、水雾区和收水器直至排出塔外，在此过程中，冷却填料表面形成的水膜大部分与冷空气换热而蒸发，同时其余热水和冷空气进行接触换热，使得热水温度逐渐降低，达到冷却热水的目的，通过换热，冷空气变成了温度较高的湿热空气被排出塔外。
[0005]
然而，冷却塔内的冷空气与具有余热的循环水进行换热的过程中，由于冷却水的蒸发，湿热空气带走大量热量和水蒸气，使湿热空气温度和湿度较高，湿热空气一排出塔外与冷空气接触，立即被降温冷凝形成白雾，外界环境温度越低，所形成的白雾也就越多越浓，从而容易造成环境污染和形成视觉障碍。
[0006]
因此，提供一种能够既可保证中央空调正常使用又具有调节水雾功能的冷却塔设备成为业内急需解决的问题。


技术实现要素：

[0007]
本实用新型的目的是提供一种具有调节水雾功能的冷却塔设备，其能够在保证中央空调正常使用的情况下，可以避免发生水蒸气凝结的现象，达到减弱或消除或冷却塔排出水雾的效果。
[0008]
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有调节水雾功能的冷却塔设备，包括：换热器、气室、以及中央处理设备，换热器包括：换热壳体、低温气体入口、高温气体出口、高温液体入口及低温液体出口，其中，低温气体入口与环境空气相连通，高温气体出口与气室相连通，高温液体入口与空调热水池相连通，低温液体出口与空调冷却水池相连通；气室包括：气室腔体、设于气室腔体底部的第一气体入口、设于气室腔体侧壁的第二气体入口及第三气体入口、以及设于气室腔体顶壁的若干个混合气体出口，第一气体入口与冷却塔的排风口相连通以收集空调冷却塔排出的湿热空气，第二气体入口与环境空气相连通以
向气室腔体内导入环境空气，第三气体入口与换热器的高温气体出口相连通以向气室腔体内导入热空气，第一气体入口处设有第一温度计、第一阀门及第一流量计以实时监测湿热空气的温度及进入气室内的流量，第二气体入口处设有第二温度计、第二阀门及第二流量计以实时监测环境空气的温度及进入气室内的流量，第三气体入口处设有第三温度计、第三阀门及第三流量计以实时监测热空气的温度及进入气室内的流量，每个混合气体出口处均设有出气阀门；中央处理设备与第一温度计、第一阀门、第一流量计、第二温度计、第二阀门、第二流量计、第三温度计、第三阀门、第三流量计以及出气阀门均通信连接。
[0009]
可选择地，湿热空气与热空气的温度差设定为10～20度，其中，湿热空气温度高于热空气温度，热空气温度高于环境空气温度。
[0010]
可选择地，当中央处理设备监测获取湿热空气与环境空气的温度差小于10摄氏度时，中央处理设备开启第一阀门及第二阀门，并关闭第三阀门，并控制湿热空气进入气室的进气量与环境空气进入气室的进气量之间的比例为1：1～1：1.5。
[0011]
可选择地，当中央处理设备监测获取湿热空气与环境空气的温度差大于30摄氏度时，中央处理设备开启第一阀门及第三阀门，并关闭第二阀门，并监测当湿热空气与热空气的温度差小于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量与热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1～1：1.2，当湿热空气与热空气的温度差大于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量与热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1.3～1：1.5。
[0012]
可选择地，当中央处理设备监测获取湿热空气与环境空气的温度差在10～30摄氏度时，中央处理设备开启第一阀门、第二阀门及第三阀门，并监测当湿热空气与热空气的温度差小于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量、环境空气进入气室的进气量及热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1：1～1：1.2：1，当湿热空气与热空气的温度差大于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量、环境空气进入气室的进气量及热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1：1～1：1.2：1.2。
[0013]
可选择地，换热器为翅片管式换热器。
[0014]
可选择地，若干个混合气体出口彼此等距间隔排布。
[0015]
可选择地，每个混合气体出口处还设有与中央处理设备通信连接的加压喷嘴，以使用2～2.5个大气压的压力排放气室内的混合空气。
[0016]
可选择地，加压喷嘴为单头单反向式喷嘴或多头式喷嘴。
[0017]
优选地，多头式喷嘴设有三个喷嘴，三个喷嘴呈等边三角形布置。
[0018]
可选择地，还包括设于冷却塔的排风口及气室的第一气体入口之间的过滤除尘器以去除冷却塔排出的湿热空气中的灰尘及杂质。
[0019]
本实用新型的有益效果是：(1)、通过监测获取的冷却塔排出的湿热空气的温度及环境温度，并利用中央空调的热水池中的热量，对环境空气进行加热，从而在不同的环境温度下，均可实现减弱或消除中央空调冷却塔排出的水雾的效果；(2)、不需要改变原中央空调系统的结构，通过在外部增设换热器、气室及中央处理设备便可实现，整个系统成本低；(3)、在不同的环境温度下，还可通过调整环境空气、热空气及湿热空气进入气室的进风量，来调整排气的水蒸气含量，从而使干、湿空气达到最佳配比。
附图说明
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图1为本实用新型的具有调节水雾功能的冷却塔设备的结构示意图。
[0021]
图2是本实用新型的空气晗湿图的示意图。
具体实施方式
[0022]
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]
请参照图1，作为一种非限制性实施方式，本实用新型的具有调节水雾功能的冷却塔设备包括：换热器10、气室20和中央处理设备30。
[0024]
其中，换热器10包括：换热壳体101、低温气体入口102、高温气体出口103、高温液体入口104及低温液体出口105，其中，低温气体入口102与环境空气相连通，高温气体出口103与气室20相连通，高温液体入口104与空调热水池(图未示)相连通，低温液体出口105与空调冷却水池相连通(图未示)。
[0025]
气室20包括：气室腔体200、第一气体入口201、第二气体入口202及第三气体入口203、以及多个混合气体出口204，第一气体入口201与冷却塔的排风口40相连通，第二气体入口202与环境空气相连通，第三气体入口203与换热器10的高温气体出口103相连通，第一气体入口201处设有第一温度计t1、第一阀门v1及第一流量计f1，第二气体入口202处设有第二温度计t2、第二阀门v2及第二流量计f2，第三气体入口处设有第三温度计t3、第三阀门v3及第三流量计f3，每个混合气体出口204处均设有出气阀门vg。
[0026]
中央处理设备30与第一温度计t1、第一阀门v1、第一流量计f1、第二温度计t2、第二阀门v2、第二流量计f2、第三温度计t3、第三阀门v3、第三流量f3以及每个出气阀门vg计均通信连接。
[0027]
在冬季或北方寒冷地区的秋季，冷却塔排出的湿热空气与环境空气之间存在着巨大温差，甚至可达30～40摄氏度，在这种情况下，便通过换热器10来对环境空气进行加热，使得加热后的热空气与冷却塔排出的湿热空气温度之间的温差仅仅在10～20度之间。
[0028]
在该非限制性实施方式中，换热器中使用中央空调在制冷的同时，产生大量的热水的热量，来将环境空气加热。从而实现了能量的循环利用。
[0029]
由此，中央处理设备30通过第一温度计t1监测获取湿热空气的温度，通过第二温度计t2监测获取环境空气的温度，当两者之间的温度差小于10摄氏度时，此时不需要使用换热器10，中央处理设备30开启第一阀门v1及第二阀门v2，并关闭第三阀门v3，不需要让换热器中的热空气进入到气室20中，并控制湿热空气进入气室的进气量与环境空气进入气室的进气量之间的比例为1：1～1：1.5，然后再打开出气阀门vg，排出气室20中的已经没有水雾状的混合气体，或是收集或是排至大气。
[0030]
作为另一种非限制性实施方式，中央处理设备30通过第一温度计t1监测获取湿热空气的温度，通过第二温度计t2监测获取环境空气的温度，当两者之间的温度差大于30摄氏度时，中央处理设备30则开启第一阀门v1及第三阀门v3，并关闭第二阀门v2，并监测当湿热空气与热空气的温度差小于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量与热空气进入
气室的进气量之间的比例为1：1～1：1.2，当湿热空气与热空气的温度差大于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量与热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1.3～1：1.5。
[0031]
作为又一种非限制性实施方式，中央处理设备30通过第一温度计t1监测获取湿热空气的温度，通过第二温度计t2监测获取环境空气的温度，当两者之间的温度差在10～30摄氏度时，中央处理设备30则开启第一阀门v1、第二阀门v2及第三阀门v3，同时将三种气体导入气室20中，并监测当湿热空气与热空气的温度差小于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量、环境空气进入气室的进气量及热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1：1～1：1.2：1，当湿热空气与热空气的温度差大于15摄氏度时，控制湿热空气进入气室的进气量、环境空气进入气室的进气量及热空气进入气室的进气量之间的比例为1：1：1～1：1.2：1.2。
[0032]
在本实用新型中，冷却塔排出的湿热空气与热空气混合可减少水雾排放的原理可参看图2，图中曲线s1为湿度为100％的湿热空气等焓线，曲线s2为湿度80％的湿热空气等焓线，曲线s3为湿度60％的湿热空气等焓线，曲线s4为湿度40％的湿热空气等焓线，曲线s5为湿度20％的湿热空气等焓线。b为填料的饱和湿热空气，a点为环境空气，即大气状态。出填料的饱和湿热空气状态b点和环境空气状态a点之间的连线为一直线，即得混合气体状态线。混合气体状态线，即ba线在等焓线上方，属于过饱和状态，故冷却塔的排风口外产生大量的水雾。由此可见，在排气与大气相混合的过程中，只要不通过湿空气过饱和区域和不在湿饱和空气曲线上的状态点时，均不会发生水雾。因此当将环境干冷空气a通过换热器加热形成热空气引入气室后，温度升高变成干热空气a’，在与出填料的饱和湿热空气b混合，混合后的气体为c点，c点为不饱和空气，其露点大幅度降低，此时混合气体c在与环境干冷空气a混合的变化曲线ca线在饱和空气焓湿图的下方，不产生水蒸气凝结，水雾基本消失，达到了减弱和消除水雾的目的。
[0033]
在该非限制性实施方式中，换热器为翅片管式换热器，适合于水气之间的换热，有效提高换热效率。
[0034]
作为另一种非限制性实施方式，混合气体出口彼此等距间隔排布，每个混合气体出口处还设有与中央处理设备通信连接的加压喷嘴，从而使用2～2.5个大气压的压力排放气室内的混合空气，这些混合气体可再供其它用途。
[0035]
此外，在冷却塔的排风口及气室的第一气体入口之间还设置一个过滤除尘器50，从而可以先去除冷却塔排出的湿热空气中的灰尘及杂质，保证后期使用的混合气体中不含有杂质，避免二次污染。
[0036]
尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体结构和步骤，在不偏离本发明的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。此外，本实用新型中的参数可以根据具体使用条件在本实用新型所公开的范围内适当选取。

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