[发明专利]无雾热动循环冷却水塔系统

说明书

本发明提供了一种无雾热动循环冷却水塔，具有完全封闭式循环水系统、热动风机，热动风机由风筒、设置在风筒内部的按循环水流动方向依次设置的循环冷却水回水布水管、换热芯管、出水管组成，还含有冲淋系统或及热涨冷缩补偿系统。本发明在烟囱效应的作用下抽吸冷空气自然冷却循环冷却水回水，并采用全封闭式循环冷却工艺和局部淋冷工艺的无雾热动循环冷却水塔，在推广应用后，将减少循环冷却水电单耗50%以上，节水数十亿吨，大幅度减少工业用水，减少雾霾和暴雨暴雪灾害天气。

技术领域

本发明涉及一种冷却塔。

背景技术

循环冷却水系统在发电、化工、钢铁等企业不可或缺，而且企业电力消耗中，循环冷却水系统循环水泵、冷却塔风机电耗占企业总电耗的10-40%。同时，目前企业使用的循环冷却塔都通过蒸发水分散发热量，塔顶排出的水汽量往往高于生产设备的蒸汽消耗量，每座塔日排放水汽排放量从数十吨到数万吨不等，而且水汽蒸发导致循环冷却塔底循环水中钙、镁离子含量增加，必须按控制浓缩比排污才能避免换热设备结垢降低传热效率。目前循环冷却塔在消耗大量水资源的同时，塔顶产生大量水雾，不仅成为形成团雾或雾霾的帮凶，加重空气污染，还增加了暴雨暴雪的频次和危害程度。

在大幅度增加水资源消耗的同时，当前循环冷却塔都配置塔顶风机，抽吸大量空气与自上而下的循环冷却回水进行质、热交换，数千瓦至数百千瓦的电机日夜不停地运转需要消耗大量电能；每小时数十吨至数万吨的循环水需要输送到循环冷却塔顶上的进水口，通常循环冷却塔塔顶的进水口标高约5-30米。进水口标高按10米计算，每吨循环水约增加电耗0.03kwh。循环冷却水回水从冷却塔进水口进入布水管，然后从塔上部落到塔底，这部分压头属于工艺消耗。按循环冷却水流量5000吨/小时计算，这部分工艺电耗增加用电负荷约150kw,这与冷却塔风机的用电负荷已相当。这两部分在循环冷却水系统电耗中占15-30%的比例，国内外每年总电耗达数千亿千瓦时。

另外，为防止循环水系统滋长菌藻，减轻换热设备结垢和腐蚀，需要按比例向循环冷却水系统中加入杀菌剂、阻垢剂、防蚀剂等，既增加了循环冷却水系统运行成本，也增加了污染。

专利申请号为2016102319824的 冷却塔内超声波除雾节水系统，包括安装在冷却塔内顶部的压电材料；与压电材料连接的超声波控制系统；与压电材料连接的电源，电源电压的施加方向沿压电材料的轴向，超声波控制系统与电源连接控制其电压和频率；通过超声波控制系统控制电源的频率，从而控制压电材料的机械振动频率，产生超声波，在超声波的作用下，穿过压电材料的湿空气中所携带的水分子开始振动，在压电材料表面聚结成水滴，在重力作用下，水滴脱离压电材料，沉降到塔底的集水池中。该发明除雾需要超声波设备，投资较大。

发明内容

发明目的：提供一种无需额外动力消耗，能够自动进行冷热交换、全封闭冷却消除雾气的无雾热动循环冷却水塔系统。

技术方案：

本发明的无雾热动循环冷却塔系统，具有完全封闭式循环水系统、热动风机、冲淋系统、热胀冷缩补偿系统。

热涨冷缩补偿系统设置在完全封闭式循环水系统进水管路上，给循环水补充热量或者预先降低温度，用于补偿循环冷却水水温变化引起的循环冷却水体积变化，避免循环冷却水泵气蚀。

热动风机是利用循环水余热与底部吸入的冷空气产生热交换，生成垂直上升热气流的装置。热动风机由风筒，以及设置在风筒内部的按循环水流动方向依次设置的循环水布水管、换热芯管、出水管等组成。

循环冷却水供水系统含有进水管、循环水泵，循环冷却水供水系统联通循环水布水管，能够供出冷却水到冷却器或冷凝器的热交换装置。循环水泵能够对冷却后循环冷却水进行增压，将循环冷却水输送到冷凝冷却器等换热设备并循环到热动风机的换热芯管。循环水泵选用管道泵和变频电机可达到最理想的节电效果。