[发明专利]一种水气分别运行的逆流式冷却塔

说明书

一种水气分别运行的逆流式冷却塔，填料是由众多的小漏斗组成，使得表面积增大，斜面放置，水滴自上而下穿过如同漏斗状的出水孔，形成细小而又密集的新水滴，空气并不像逆流塔那样自下而上地从同一个孔穿过填料，而是沿着填料与填料之间的空间向斜上方运行，形状和结构接近逆流塔，但是运行方式却接近横流塔，不同的是形成的雨滴密集而又细小，中间更没有横流塔闲置的空间，从根本上解决了横流塔空间大、风量短路和水温不均匀的问题，同时也解决了逆流塔淋水密度小、空气阻大以及填料孔使得水与空气相互制约的问题。

技术领域

本方案属于冷却塔技术领域，尤其是水气分别运行的逆流式冷却塔。

背景技术

冷却塔是用空气带走热水中热量的设备，目前冷却塔最常用的有逆流式与横流式工作方式。化工系统大多采用机械强制通风措施，而发电厂则大多是靠自然通风。降低温度决定性的因素主要是空气量和填料，填料能分散液态水，同时增大表面积和降低水流下降的速度，从而延长与空气的接触时间，因此冷却塔中水滴越分散则冷却的效果越好，水流或者水滴下降的速度越慢则冷却效果也越好，空气通量越大则冷却效果越好。

目前逆流冷却塔填料效率最高的是板波纹填料，该填料是密集型结构，它是把众多的板波纹填料片粘结在一起而成为一个整体，这样在整体的内部便形成了密密的波纹与孔洞；在板波纹填料中，水流是在孔洞中沿着来回曲折的波纹向下流动，波纹沟壑造成的阻力使得移动速度降低，与空气的接触时间延长，从而提高了冷却效果。由此看出，填料层密度越大、波纹越多则对水降温的效果也就越好。但是空气也是从这些孔隙中穿过，只是自下而上地运行，方向与水流正好相反；那么问题来了，曲折而又密集的波纹沟壑也给空气带来阻力，从而使效率降低，波纹沟壑越密集则对空气的阻力就越大，导致效果也越差；也就是说水流的分散性和空气阻力是相互制约的，它们不能同时改善，这就是现在的逆流塔效率不能提高的关键问题所在。另外空气和水都是从同一个空隙中穿入及穿出，纵横交错的波纹使得空隙如同瓶颈，而且逆流冷却塔的填料内，水流大都是顺着填料壁向下流动，而非以水滴的方式在空中分散，影响了冷却效率。冷却塔的处理能力与所通过的空气量成正比，为了克服空气阻力大的问题，只好加大风机的功率，但由于通道被硬性弯曲的波纹形成了众多的瓶颈，所以加大风机功率收效不大，但电耗却增加了不少。也有的逆流冷却塔采用无填料结构，但并不能解决水滴下降速度过快的问题，冷却效果不理想。

横流式冷却塔多采用点滴膜作为填料，水平放置的，上面有孔，水是以雨点的形式向下滴落，每经过一次点滴膜就会减速一次。空气是从侧面进入横向运行，其空气阻力比较小，一部分水被分散成为水滴，另一部分则是以膜的形式附在点滴膜上面，分散性相对优于逆流冷却塔。但是横流塔存在着三个问题使得效率被降低，其一是塔体内的水滴冷热不均，这是因为空气总是从外侧进入，刚刚进入冷却塔时的空气是冷的，但越向里面运行则温度越高，造成了冷却塔外侧的水滴冷却效果较好，而靠近中心部位的冷却效果很差。其二是横流塔占有空间大，这是因为中心很大的体积没有填料，也没有水滴，仅仅是空气的通道，空间被浪费。其三是空气短路，也就是空气大部分是从塔体靠近风机的顶部进入，然后就被风机排出塔体，而从底部进入的空气量很少，以至于冷却效果无法提高。

多少年来世界各国都在一直努力研究，试图生产出理想的高温差、高效率和低成本的冷却塔，每年也都取得了不同程度的进展，只是收效不大，没有从根本上改进冷却塔运行的状态；横流塔仍然存在着空间大、风量短路和水温不均匀的问题；逆流冷却塔也仍然存在着淋水滴大、密度小、空气阻大的问题，以及填料孔使得水与空气相互制约的问题。

发明内容