[发明专利]一种多级换热的闭式冷却塔

说明书

本发明公开了一种多级换热的闭式冷却塔，所述闭式冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，收水除雾器设置于风机下方，所述喷淋管件、换热管组件、旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口。本发明多级换热的闭式冷却塔通过多级热湿平衡换热，使得空气‑喷淋水经过不同温度梯度的湿热平衡级换热，并及时有效的将换热冷量传递给冷却水，从而极大提高冷却塔的冷却性能。

技术领域

本发明属于冷却设备技术领域，涉及一种闭式冷却塔，特别是涉及一种多级换热的闭式冷却塔。

背景技术

冷却塔是一种常用的冷却设备，其工作原理为需要被冷却的高温循环水在冷却塔内部，通过与空气进行潜热、显热交换把自身的热量传给空气，实现降温。

根据空气与被冷却水是否直接接触，可分为开式冷却塔和密闭式冷却塔。开式冷却塔中，空气与水直接接触，热交换发生在接触面，因此换热效果相对更好，冷却水温度可与空气换热至空气的湿球温度。但由于开式冷却塔中空气与被冷却水直接接触，造成冷却水质易受污染、易滋生病菌、设备腐蚀过快等问题，并且由于换热过程会伴随着冷却水的不断蒸发，会增大循环水的盐浓度，造成冷却水水质下降。闭式冷却塔中，用间壁式换热盘管代替了传统的填料，冷却水在换热盘管内流动，避免了与空气的直接接触，保证了冷却水质的清洁。随着国家节能减排、低碳环保政策的提出，闭式冷却塔因其清洁性，在电力、化工、钢铁、冶金、暖通等行业应用市场前景良好。

目前常见的闭式冷却塔一般采用喷淋形式，喷淋水由上至下靠重力流过换热管束形成水膜，带走管内流体的热量，空气与喷淋水接触，通过与喷淋水蒸发换热和对流换热带走喷淋水的热量。为强化喷淋水与空气热湿交换效果，并降低换热盘管用量，一般在塔内换热盘管上部或下部设置填料，为了使塔内空气接近或达到饱和湿度，往往喷淋水循环量大，填料体积大。此外，传统的热湿交换闭式冷却塔主要通过喷嘴实现喷淋水的雾化分布，喷水量大小直接影响喷嘴雾化分布效果，进而一定程度限制了冷却塔的处理能力范围，冷却塔负荷可调整性能较差。

专利CN102620597A提供一种底部进风的闭式冷却塔，通过在冷却塔底部设置多个导水百叶，相邻的导水百叶之间为进风口，使得布风均匀的方式提高换热效率，但仅从气相角度出发，对于冷却塔整体换热效果的提高非常有限。专利CN102809306A提出一种等焓加湿降温节水闭式冷却塔，在铜管铝翅片式盘管下面设有一个由上层填料、下层填料、离心式雾化器组成的绝热腔体，离心式雾化器能够促进雾化水蒸发从而降低空气温度，提高冷却塔性能，并能实现消白烟效果，但是通过上端翅片式盘管进行空气与冷却水的热传导实现，换热面积大，且是以空气不饱和外排为代价，汽化潜热冷量利用率低。

综合本领域现有技术情况，目前急需开发一种能够显著提高冷却塔换热效率且操作灵活、负荷调整范围大的新型闭式冷却塔。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种多级换热的闭式冷却塔，通过多级热湿平衡换热，使得空气-喷淋水经过不同温度梯度的湿热平衡级换热，并及时有效的将换热冷量传递给冷却水，从而极大提高冷却塔的冷却性能。

本发明提供了一种多级换热的闭式冷却塔，所述闭式冷却塔包括塔体、风机、收水除雾器、喷淋管件、换热管组件、旋转床组件、集水箱，所述风机设置于塔体顶部，收水除雾器设置于风机下方，所述喷淋管件、换热管组件、旋转床组件设置于收水除雾器下方，所述集水箱设置于塔体底部，所述集水箱设有出液口，集水箱出液口经管线与喷淋管件连接，所述塔体顶部设有出风口，集水箱上方塔体侧壁设置有进风口；其中，所述旋转床组件包括旋转轴、床层和旋转盘，所述床层中心为圆柱形空腔，旋转轴设置于床层中心的圆柱形空腔中，床层固定在旋转盘上，所述旋转盘与旋转轴固定连接，所述旋转轴内部位于最下层床层以上为空心结构，且旋转轴管壁与床层水平对应区域内设置有若干孔，所述床层与换热管组件从下至上依次呈“床层-换热管组件-床层-换热管组件”交替布置。