[发明专利]一种基于温差换热的自然对流冷却塔系统及其处理工艺

权利要求书

1.一种基于温差换热的自然对流冷却塔系统，其特征在于，包括对流冷却塔(1)，对流冷却塔(1)底部周围设置有若干换热空气过流区(2)，各换热空气过流区(2)内设置有若干换热填料单元(3)，换热填料单元(3)下方设置有循环水池(4)，所述换热填料单元(3)包括填料箱体(31)、主布水喷淋层(32)、换热填料(33)、分水盘(34)、溢流口(35)和次布水喷淋层(36)，填料箱体(31)横向两侧贯通，主布水喷淋层(32)位于填料箱体(31)内顶部，填料箱体(31)内主布水喷淋层(32)下方纵向设置有若干层换热填料(33)，纵向相邻的两换热填料(33)之间分别设置有分水盘(34)，各分水盘(34)下方设置有次布水喷淋层(36)，填料箱体(31)底部设有溢流口(35)，且该溢流口(35)通过溢流管道分布于循环水池(4)上方；所述分水盘(34)包括连接箱体(341)、中间隔板(342)、分层隔板(344)、分水管(343)，连接箱体(341)内横向经分层隔板(344)，其纵向经中间隔板(342)，将连接箱体(341)分隔为左上区(34a)、右上区(34b)、左下区(34c)、右下区(34d)，连接箱体(341)底部分别设有若干与左下区(34c)、右下区(34d)连通连接的小孔(340)，所述次布水喷淋层(36)包括若干布水喷头(361)，各布水喷头(361)与各小孔(340)连接，右上区(34b)与左下区(34c)、左上区(34a)与右下区(34d)分别通过分水管(343)连通连接。

2.根据权利要求1所述的基于温差换热的自然对流冷却塔系统，其特征在于所述换热填料(33)内设有若干气流通道(331)，相邻两气流通道(331)之间的填料层作为水流换热通道(332)，各气流通道(331)横向贯穿换热填料(33)构成空气换热通道，空气换热通道与换热空气过流区(2)连通；各布水喷头(361)的喷射方向相对各水流换热通道(332)。

3.根据权利要求1所述的基于温差换热的自然对流冷却塔系统，其特征在于对流冷却塔(1)包括内空圆筒状的排气直段(11)和连接于排气直段下端的内空圆台状的底座(12)，底座(12)的径向周侧呈环形分布设置多个换热空气过流区(2)，各换热填料单元(3)分别布置于各换热空气过流区(2)内；底座(12)一侧设置有检修门(6)。

4.根据权利要求3所述的基于温差换热的自然对流冷却塔系统，其特征在于排气直段(11)的高度H与底座(12)的高度h比为4:1～8:1；排气直段(11)的直径d与底座(12)底部的圆直径D比为1:2～1:5。

5.根据权利要求1所述的基于温差换热的自然对流冷却塔系统，其特征在于换热空气过流区(2)由封板(21)搭建而成，其横向两端通透，各换热空气过流区(2)的外侧分别与各换热填料单元(3)的周侧密封连接。

6.根据权利要求1所述的基于温差换热的自然对流冷却塔系统，其特征在于填料箱体(31)内主布水喷淋层(32)下方纵向设置有2～5层换热填料(33)，相邻两换热填料(33)间距100～500mm；分水盘(34)高度为100-400mm。

7.一种如权利要求1所述基于温差换热的自然对流冷却塔系统的处理工艺，其特征在于包括如下步骤：高温循环热水(9)由进水管路(7)进入填料箱体(31)内，并经顶部主布水喷淋层(32)均匀分布至其下方第一级换热填料(33)的各水流换热通道(332)内，在重力作用下沿各水流换热通道(332)壁面均匀向下流动；低温环境空气(8)在对流冷却塔(1)内高温空气的自拔力驱动下，沿水平方向穿过换热填料(33)的各气流通道(331)向对流冷却塔(1)内流动，通过换热填料(33)对高温循环热水进行换热、冷却，完成换热的高温空气进入对流冷却塔(1)并在自拔力作用下向上流动排出冷却塔系统，经过若干层填料完成换热后的低温循环水从填料箱体(31)底部的溢流口(35)溢流至位于对流冷却塔(1)底部的循环水池(4)，由循环水泵(5)排出循环利用。