一种节水减排冷却塔的制作方法

本实用新型涉及冷却塔领域，具体涉及一种节水减排冷却塔。

背景技术：

冷却塔是一种常见的工业循环冷却水设备，其根据气流和水流是否直接接触换热而又分为开式冷却塔和闭式冷却塔，开式冷却塔的优点是换热效率高、冷却效果好，所以得到了广泛的应用，但是开式冷却塔运行过程中蒸发水量巨大，为了保持循环水中离子浓度的稳定，需要定期排出一部分高浓度水，并补充一部分低浓度水，按已有的行业规范，冷却塔的排污水方式是在回水管上直接排出一部分循环水，流至污水厂、蒸发塘等处，大量的排污水不仅增大了处理负担而且会造成水资源的浪费，众所周知，冷却塔排污量与蒸发量呈明显的正比关系，如何通过降低冷却塔蒸发量来减少冷却塔污水排出就成为了亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种节水减排冷却塔，其有效解决了背景技术中存在问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种节水减排冷却塔，包括冷却塔本体以及设置在冷却塔本体进风口处的换热机构，所述换热机构包括间壁换热器以及设置于间壁换热器下方的集水池，所述间壁换热器的热流进口通过连接管与冷却塔回水管相连通且所述连接管上设置有阀门，所述间壁换热器的热流出口与冷却塔水池相连通，所述间壁换热器的冷流进口处设置有污水喷淋系统，所述间壁换热器的冷流出口与所述集水池相连通，所述污水喷淋系统包括与所述集水池相连通的喷淋管以及设置于所述喷淋管上的且与所述间壁换热器的冷流进口相对应的喷头，所述喷淋管上设置有水泵；所述冷却塔回水管上还设置有与所述集水池相连通的喷淋水补水管，所述喷淋水补水管上也设置有阀门。

进一步的，所述间壁换热器为盘管。

进一步的，所述盘管位于冷却塔本体进风口处外侧且冷却塔本体进风口处设置有收水器。

进一步的，所述盘管位于冷却塔本体进风口处内侧且冷却塔本体内设置有对应冷却塔水池的主冷却腔，所述主冷却腔上设置有与冷却塔进风口相对应的进风口且进风口处设置有收水器。

进一步的，所述盘管的下方具有污水雨区。

进一步的，所述间壁换热器为污水净水复合式热交换器，所述污水净水复合式热交换器包括若干个上下两部均开口的净水通道，所述净水通道的上部开口对应所述连接管的出口，所述净水通道的下部开口对应所述冷却塔水池，相邻的净水通道之间设置有上下左右均开口的污水通道，所述污水通道的上部开口对应所述喷淋管上的喷头，所述污水通道的下部开口对应所述集水池，污水净水复合式热交换器的上表面上还固设有挡水板，挡水板将污水净水复合式热交换器的上表面分隔为污水喷淋区和净水喷淋区，连接管的出口和喷淋管上的喷头分别位于净水喷淋区和污水喷淋区，其中，位于净水喷淋区的污水通道的上部开口封闭，位于污水喷淋区的净水通道的上部开口封闭。

进一步的，所述连接管的出口也装设有喷头。

进一步的，所述冷却塔本体包括风筒、塔体、主收水器、与所述冷却塔回水管相连通的主喷淋管和设置在主喷淋管下方的填料，所述风筒内设置有引风机。

本实用新型具有以下有益技术效果：

本实用新型应用了设置在冷却塔本体进风口处的间壁换热器，间壁换热器内流通水流时分担了部分冷却塔回水的热负荷，从而降低了塔内负担的热负荷，由于冷却塔的蒸发水量与进塔空气的温度是正相关、与进塔空气的相对湿度是负相关、与塔内热负荷是正相关，所以降低塔内热负荷也就降低了冷却塔的蒸发水量，间壁换热器外喷淋污水时，进入冷却塔的空气得到了污水的冷却，以接近其湿球温度的饱和状态进入冷却塔，这也降低了冷却塔的蒸发水量，另外，喷淋污水还可以有效拦截阻挡外界进塔空气中的毛絮杂质，有利于维持冷却塔和装置换热器的整洁，使冷却塔和装置换热器维持在良好的运行状态。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三的结构示意图；

图4为本实用新型实施例三中污水净水复合式热交换器的俯视图；

图5为本实用新型实施例三中污水净水复合式热交换器的右视图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型以及简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造以及操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定以及限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种节水减排冷却塔，包括冷却塔本体1以及设置在冷却塔本体1进风口处的换热机构2，换热机构2包括间壁换热器以及设置于间壁换热器下方的集水池3，间壁换热器3的热流进口通过连接管4与冷却塔回水管5相连通且连接管4上设置有阀门，间壁换热器的热流出口与冷却塔水池6相连通，间壁换热器的冷流进口处设置有污水喷淋系统，间壁换热器的冷流出口与集水池3相连通，污水喷淋系统包括与集水池3相连通的喷淋管7以及设置于喷淋管7上的且与间壁换热器的冷流进口相对应的喷头8，优选的喷头8数量为多个，喷淋管7上设置有水泵9；冷却塔回水管5上还设置有与集水池3相连通的喷淋水补水管10，喷淋水补水管10上也设置有阀门，用于定期向集水池3内排放高离子浓度污水，间壁换热器为盘管11，盘管11位于冷却塔本体1进风口处外侧且冷却塔本体1进风口处设置有收水器12，避免喷淋管7送出的喷淋水进入冷却塔水池6。

冷却塔本体1包括风筒13、塔体14、主收水器15、与冷却塔回水管5相连通的主喷淋管16和设置在主喷淋管16下方的填料17，风筒13内设置有引风机26。

本实施例的工作原理为：

外界空气穿过盘管11进入塔内与冷却塔回水换热后排出塔外，当外界环境温度较低时，开启连接管4上的阀门，一部分冷却塔回水进入盘管11内流动放热然后流回冷却塔水池6，另一部分冷却塔回水则依然进入主喷淋管16，此过程中，外界环境空气与盘管11内的水换热，带走了一部分热负荷，降低了塔内热负荷且此部分热负荷的完成并没有冷却塔回水的蒸发，降低了塔内热负荷的同时也就降低了冷却塔的蒸发量和排污量；

着重于降低蒸发率或者外界空气杂物较多时，关闭连接管4上的阀门，开启水泵9，向盘管11外侧喷淋集水池3内的存水(即冷却塔回水管5定期放出的高离子浓度污水)，此时，进塔空气首先与喷淋管7喷下的水流接触，在清洁冷却塔进塔空气的同时降低了冷却塔进塔空气的温度，其温度接近其湿球温度、相对湿度接近100％，由于冷却塔的蒸发水量与进塔空气的温度是正相关、与进塔空气的相对湿度是负相关、与塔内热负荷是正相关，所以这也降低了蒸发率，另外，本实施例应用于有干式冷却过程的冷却塔如闭式冷却塔时相当于提高了进塔空气和冷却塔回水的温差，从而提高了总换热量，有利于冷却塔回水的冷却；

当环境湿球温度进一步提高时，可以同时开启水泵9和连接管4上的阀门，此时塔内热负荷将降低，因为盘管11完成了一部分热负荷，外界进塔空气经过喷淋水和盘管11后接近饱和，降低了蒸发率，同时，由于盘管11内有热水可以为污水蒸发提供热量，污水温度升高，增大了污水蒸发效率，有利于污水的后续保温和处理。

实施例二

如图2所示，本实施例与实施例一的不同之处在于盘管11位于冷却塔本体1进风口处内侧且冷却塔本体1内设置有对应冷却塔水池6的主冷却腔18，主收水器15覆盖在主冷却腔18和盘管11的上方，主冷却腔18上设置有与冷却塔本体1进风口相对应的进风口且进风口处设置有收水器12，盘管11的下方具有污水雨区19，通过降低盘管11下部的回程数从而形成的污水雨区19更加有利于进塔空气与污水的接触，保证二者的良好接触。

本实施例的工作原理为：

环境温度较低时，开启连接管4上的阀门，水泵9关闭，一部分冷却塔回水流入盘管11然后流至冷却塔水池6，另一部分冷却塔回水依然进入主喷淋管16，此过程中外界进塔空气与盘管11内的水换热，完成一部分热负荷，一部分进塔空气通过填料17与主喷淋管16喷下的水流换热后在填料17上方生成饱和湿热空气，而另一部分吸收盘管11内水流的热量然后直接上升的空气在盘管11上方生成干热空气，二者穿过主收水器15后混合，混合后的空气处于不饱和状态，所以有效的避免了白雾的形成，也就减少了风筒13出口的水蒸气含量，具有节水消雾减排的功能。

着重于降低蒸发率或者外界空气杂物较多时，关闭连接管4上的阀门，开启水泵9，向盘管11外侧喷淋集水池3内的存水(即冷却塔回水管5定期放出的高离子浓度污水)，此时，进塔空气首先与喷淋管7喷下的水流接触，在清洁冷却塔进塔空气的同时降低了冷却塔进塔空气的温度，其温度接近其湿球温度、相对湿度接近100％，由于冷却塔的蒸发水量与进塔空气的温度是正相关、与进塔空气的相对湿度是负相关、与塔内热负荷是正相关，这也降低了蒸发率，另外，本实施例应用于有干式冷却过程的冷却塔如闭式冷却塔时相当于提高了进塔空气和冷却塔回水的温差，从而提高了总换热量，有利于冷却塔回水的冷却；

当环境湿球温度进一步提高时，可以同时开启水泵9和连接管4上的阀门，此时塔内热负荷将降低，因为盘管11完成了一部分热负荷，外界进塔空气经过喷淋水和盘管11后接近饱和，降低了蒸发率，同时，由于盘管11内有热水可以为污水蒸发提供热量，污水温度升高，增大了污水蒸发效率，有利于污水的后续保温和处理。

实施例三

如图3-5所示，本实施例与其他实施例的不同之处在于间壁换热器为污水净水复合式热交换器20，污水净水复合式热交换器20包括若干个上下两部均开口的净水通道21，净水通道21的上部开口对应连接管4的出口，连接管4的出口也装设有喷头8且优选的喷头8数量为多个，净水通道21的下部开口对应冷却塔水池6，相邻的净水通道21之间设置有上下左右均开口的污水通道22，左右开口用于外界空气穿过和进入冷却塔本体1之内，污水通道22的上部开口对应喷淋管7上的喷头8，污水通道22的下部开口对应集水池3，优选的污水净水复合式热交换器20由多块相互平行的片材23制成，片材23的材质为不锈钢等金属或者pvc等塑料，相互平行的片材23共同合围成净水通道21和污水通道22，作为参考来讲，合围成净水通道21的片材23间距为6mm，净水通道21的底部左侧不封闭，底部右侧封闭，便于净水流入冷却塔水池6内，合围成污水通道22的片材23间距为19mm，污水通道22的底部左侧封闭，底部右侧不封闭，方便污水重新落回集水池3内，净水通道21和污水通道22封闭位置的封闭手段可以为单独的遮挡片24粘接封闭也可以为将相邻的片材23边沿直接粘接，污水净水复合式热交换器20的上表面上还粘接有挡水板25，挡水板25的上沿不低于连接管4出口的喷头8和喷淋管7上喷头8的下沿，避免二者喷水的互相混合，挡水板25将污水净水复合式热交换器20的上表面分隔为污水喷淋区和净水喷淋区，连接管4的出口和喷淋管7上的喷头8分别位于净水喷淋区和污水喷淋区，其中，位于净水喷淋区的污水通道22的上部开口封闭，位于污水喷淋区的净水通道21的上部开口封闭。

本实施例的工作原理为：

外界空气穿过污水净水复合式热交换器20进入塔内与冷却塔回水换热后排出塔外；

环境温度较低时，开启连接管4上的阀门，连接管4把一部分冷却塔回水加入污水净水复合式热交换器20内然后再流至冷却塔水池6，另一部分循环水依然进入主喷淋管16，此过程中，外界环境空气与污水净水复合式热交换器20内的循环水换热，完成了一部分热负荷，降低了塔内热负荷且此部分热负荷的完成并没有冷却塔回水的蒸发，因为进塔空气穿过污水通道22而连接管4出水进入净水通道21，进塔空气与净水通道21内流水不接触，此举降低了塔内热负荷，也就降低了冷却塔的蒸发量和排污量。

需要降低蒸发率或者外界空气杂物较多时，关闭连接管4上的阀门，开启水泵9，喷淋管7通过其上的喷头8将集水池3中的水喷入污水通道22内，喷淋水质为污水，进塔空气进入污水通道22内与污水接触换热，此时的污水净水复合式热交换器20相当于进塔空气的增湿冷却装置，可以在清洁冷却塔进塔空气的同时降低冷却塔进塔空气的温度至其湿球温度左右并接近100％的相对湿度，由于冷却塔的蒸发水量与进塔空气的温度是正相关、与进塔空气的相对湿度是负相关、与塔内热负荷是正相关，这也降低了蒸发率，另外，本实施例应用于有干式冷却过程的冷却塔如闭式冷却塔时相当于提高了进塔空气和冷却塔回水的温差，从而提高了总换热量，有利于冷却塔回水的冷却。

环境湿球温度进一步提高时，可以同时开启水泵9和连接管4上的阀门，此时的冷却塔热负荷将降低，因为污水净水复合式热交换器20完成了一部分热负荷的冷却，同时，环境空气穿过污水净水复合式热交换器20进入冷却塔后接近饱和，这对于开式冷却塔而言可以降低蒸发率，同时由于污水净水复合式热交换器20内有热水(连接管4送出的冷却塔回水管5回水)可以为污水蒸发提供热量，所以增大了污水蒸发效率，有利于污水的后续保温和处理。

本实用新型的实施例是为了示例以及描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改以及变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择以及描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理以及实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。