干湿联合冷却塔、模块化冷却系统和单晶硅生产系统的制作方法

1.本实用新型涉及冷却塔技术领域，尤其涉及一种干湿联合冷却塔、模块化冷却系统和单晶硅生产系统。


背景技术：

2.目前，单晶硅生产企业所用的冷却塔通常为纯开式冷却塔或者纯闭式冷却塔，这两种冷却塔均需要消耗大量的水资源，不仅不符合国家一贯要求的节水产业政策，给内陆缺水地区带来很大的压力，而且由于用水量过大，在采用阶梯水价计费后，加重了企业的经济负担，降低了企业的经济效益。
3.因此，如何缓解内陆缺水的压力，同时提升企业的经济效益，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种干湿联合冷却塔，以缓解内陆缺水的压力，同时提升企业的经济效益。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种干湿联合冷却塔，包括：
7.冷却塔本体，所述冷却塔本体的侧壁设有用于使气流通过的气流流通结构；
8.设置于所述冷却塔本体的顶部的引风机；
9.能够与待冷却液体导通的空冷散热器，所述空冷散热器铺设于所述冷却塔本体的外侧，以形成干冷段；
10.与所述空冷散热器的出水口连通的蒸发冷却盘管，所述蒸发冷却盘管铺设于所述冷却塔本体的内部；
11.设置于所述冷却塔本体的内部且位于所述蒸发冷却盘管的上方的喷淋装置，所述喷淋装置用于向所述蒸发冷却盘管喷淋冷却液，以形成湿冷段；
12.设置于所述冷却塔本体的内部且位于所述蒸发冷却盘管的下方的喷淋液回收池；以及
13.喷淋水泵，所述喷淋水泵的入水口与所述喷淋液回收池连通，所述喷淋水泵的出水口与所述喷淋装置连通。
14.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，所述干冷段和所述湿冷段自上而下设置。
15.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，还包括设置于所述干冷段的第一进风百叶窗和设置于所述湿冷段的第二进风百叶窗，所述第一进风百叶窗和所述第二进风百叶窗的开度能够调节。
16.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，还包括设置于所述蒸发冷却盘管的出水口的温度传感器和与所述温度传感器电连接的中央冷却控制系统，所述引风机、所述喷淋装置、所述第一进风百叶窗和所述第二进风百叶窗均与所述中央冷却控制系统电连接。
17.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，还包括设置于所述蒸发冷却盘管的上方的收水器。
18.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，所述空冷散热器为铝翅片型换热管。
19.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，所述铝翅片型换热管的外壁通过无铬钝化工艺形成防腐保护膜。
20.优选地，在上述干湿联合冷却塔中，还包括设置于所述冷却塔本体上的检修平台。
21.一种模块化冷却系统，包括多个如上任意一项所述的干湿联合冷却塔，所述干湿联合冷却塔采用模块化制造。
22.一种单晶硅生产系统，包括单晶炉、缓冲水池、循环泵和如上任意一项所述的干湿联合冷却塔。
23.使用本实用新型所提供的干湿联合冷却塔时，由于冷却塔本体的侧壁设有用于使气流通过的气流流通结构，冷却塔本体的顶部设置有引风机，因此，在引风机的作用下，能够形成自冷却塔本体的外部吹向冷却塔本体内部的气流；由于空冷散热器铺设于冷却塔本体的外侧，空冷散热器的进水口能够与待冷却液体导通，因此，当待冷却液体由进水口进入空冷散热器后，能够通过空冷散热器实现空冷，通过引风机产生的气流加快空冷的冷却效率，并且空冷散热器设置于冷却塔本体的外侧，便于检修维护；由于蒸发冷却盘管铺设于冷却塔本体的内部，蒸发冷却盘管的进水口与所述空冷散热器的出水口连通，喷淋装置设置于冷却塔本体的内部且位于蒸发冷却盘管的上方，因此，由空冷散热器的出水口流出的待冷却液体进入蒸发冷却盘管，由喷淋装置将冷却液喷淋在蒸发冷却盘管上，随着喷淋装置对蒸发冷却盘管的喷淋，蒸发冷却盘管附近的空气变为饱和湿空气，干球温度变为湿球温度，使环境温度降低，在引风机作用下所产生的气流吹向饱和湿空气，加速蒸发换热，进一步提高蒸发冷却盘管的冷却效率；由于喷淋装置的下方设置有喷淋液回收池，喷淋水泵的入水口与喷淋液回收池连通，喷淋水泵的出水口与喷淋装置连通，因此，由喷淋装置喷淋的冷却液会滴落在喷淋液回收池中，通过喷淋水泵对冷却液进行回收，实现冷却液的循环利用。
24.由此可见，本实用新型所提供的干湿联合冷却塔的喷淋装置采用冷却水喷淋时，能够对冷却水进行循环利用，提高水资源的利用率，减少耗水量，缓解内陆缺水的压力，并且提升企业的经济效益；并且，将空冷散热器和蒸发冷却盘管组合应用，使两者水侧串联，较单纯采用蒸发冷却盘管和喷淋装置进行冷却，进一步减少了耗水量，实现了节水；同时，使干冷段和湿冷段共用一个引风机所产生的气流，亦即使空冷散热器和蒸发冷却盘管的风侧并联，使得在纯干冷运行工况下，风阻仅来自于干冷段，在湿冷运行工况下，风阻仅来自于湿冷段，而现有的风侧串联式结构，即使是纯干冷运行工况，气流也要依次经过干冷段和湿冷段，导致纯干冷运行工况的风阻来自干冷段和湿冷段，因此，该干湿联合冷却塔能够减小风阻，减小引风机的耗能，实现节能；另外，在环境温度较低的冬季，可以关闭喷淋装置，仅通过空冷散热器对待冷却液体进行冷却即可，避免蒸发冷却盘管在冬季结冰或者起雾。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例所提供的一种干湿联合冷却塔的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例所提供的一种模块化冷却系统的结构示意图。
28.其中，100为冷却塔本体，200为引风机，300为干冷段，301为空冷散热器，302为第一进风百叶窗，400为湿冷段，401为蒸发冷却盘管，402为喷淋装置，403为第二进风百叶窗，500为喷淋液回收池。
具体实施方式
29.有鉴于此，本实用新型的核心在于提供一种干湿联合冷却塔，以缓解内陆缺水的压力，同时提升企业的经济效益。
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1至图2所示，本实用新型实施例公开了一种干湿联合冷却塔，包括冷却塔本体100、引风机200、空冷散热器301、蒸发冷却盘管401、喷淋装置402、喷淋液回收池500和喷淋水泵。
32.其中，冷却塔本体100的侧壁设有用于使气流通过的气流流通结构；引风机200设置于冷却塔本体100的顶部；空冷散热器301能够与待冷却液体导通的，空冷散热器301铺设于冷却塔本体100的外侧，以形成干冷段300；蒸发冷却盘管401与空冷散热器301的出水口连通，蒸发冷却盘管401铺设于冷却塔本体100的内部；喷淋装置402设置于冷却塔本体100的内部且位于蒸发冷却盘管401的上方，喷淋装置402用于向蒸发冷却盘管401喷淋冷却液，以形成湿冷段400；喷淋液回收池500设置于冷却塔本体100的内部且位于蒸发冷却盘管401的下方；喷淋水泵的入水口与喷淋液回收池500连通，喷淋水泵的出水口与喷淋装置402连通。
33.使用本实用新型所提供的干湿联合冷却塔时，由于冷却塔本体100的侧壁设有用于使气流通过的气流流通结构，冷却塔本体100的顶部设置有引风机200，因此，在引风机200的作用下，能够形成自冷却塔本体100的外部吹向冷却塔本体100内部的气流；由于空冷散热器301铺设于冷却塔本体100的外侧，空冷散热器301的进水口能够与待冷却液体导通，因此，当待冷却液体由进水口进入空冷散热器301后，能够通过空冷散热器301实现空冷，通过引风机200产生的气流加快空冷的冷却效率，并且空冷散热器301设置于冷却塔本体100的外侧，便于检修维护；由于蒸发冷却盘管401铺设于冷却塔本体100的内部，蒸发冷却盘管401的进水口与所述空冷散热器301的出水口连通，喷淋装置402设置于冷却塔本体100的内部且位于蒸发冷却盘管401的上方，因此，由空冷散热器301的出水口流出的待冷却液体进入蒸发冷却盘管401，由喷淋装置402将冷却液喷淋在蒸发冷却盘管401上，随着喷淋装置402对蒸发冷却盘管401的喷淋，蒸发冷却盘管401附近的空气变为饱和湿空气，干球温度变为湿球温度，使环境温度降低，在引风机200作用下所产生的气流吹向饱和湿空气，加速蒸发换热，进一步提高蒸发冷却盘管401的冷却效率；由于喷淋装置402的下方设置有喷淋液
回收池500，喷淋水泵的入水口与喷淋液回收池500连通，喷淋水泵的出水口与喷淋装置402连通，因此，由喷淋装置402喷淋的冷却液会滴落在喷淋液回收池500中，通过喷淋水泵对冷却液进行回收，实现冷却液的循环利用。
34.由此可见，本实用新型所提供的干湿联合冷却塔的喷淋装置402采用冷却水喷淋时，能够对冷却水进行循环利用，提高水资源的利用率，减少耗水量，缓解内陆缺水的压力，并且提升企业的经济效益；并且，将空冷散热器301和蒸发冷却盘管401组合应用，使两者水侧串联，较单纯采用蒸发冷却盘管401和喷淋装置402进行冷却，进一步减少了耗水量，实现了节水；同时，使干冷段300和湿冷段400共用一个引风机200所产生的气流，亦即使空冷散热器301和蒸发冷却盘管401的风侧并联，使得在纯干冷运行工况下，风阻仅来自于干冷段300，在湿冷运行工况下，风阻仅来自于湿冷段400，而现有的风侧串联式结构，即使是纯干冷运行工况，气流也要依次经过干冷段300和湿冷段400，导致纯干冷运行工况的风阻来自干冷段300和湿冷段400，因此，该干湿联合冷却塔能够减小风阻，减小引风机200的耗能，实现节能；另外，在环境温度较低的冬季，可以仅通过空冷散热器301对待冷却液体进行冷却即可，不需要对蒸发冷却盘管401进行喷淋，避免蒸发冷却盘管401在冬季结冰或者起雾。
35.需要说明的是，上述干冷段300和湿冷段400可以设置于同一高度，也可以自上而下依次设置，只要是能够满足使用要求的设置方式均属于本实用新型保护范围内；可选地，本实用新型实施例所提供的干冷段300和湿冷段400自上而下设置，以便于使干冷段300的通风路径位于湿冷段400的通风路径的上方，减少湿冷段400气流与干冷段300的空冷散热器301的接触，减少喷淋水滴和水汽对空冷散热器301的腐蚀和结垢风险。
36.另外，冷却液可以是水、酒精-水型冷却液或者甘油-水型冷却液等类型，只要是能够满足使用要求的冷却液均属于本实用新型保护范围内；可选地，本实用新型实施例的冷却液采用水，价格低廉，经济性能好。
37.进一步地，该干湿联合冷却塔还包括设置于干冷段300的第一进风百叶窗302和设置于湿冷段400的第二进风百叶窗403，第一进风百叶窗302和第二进风百叶窗403的开度能够调节，以便于通过第一进风百叶窗302和第二进风百叶窗403分别调节干冷段300和湿冷段400的风量，从而调节干冷段300和湿冷段400的冷却能力。
38.本实用新型所提供的干湿联合冷却塔还包括设置于蒸发冷却盘管401的出水口的温度传感器和与温度传感器电连接的中央冷却控制系统，引风机200、喷淋装置402、第一进风百叶窗302和第二进风百叶窗403均与中央冷却控制系统电连接，以便于通过温度传感器实时监测冷却盘管出水口的温度，通过中央冷却控制系统实时调控该干湿联合冷却塔的冷却能力。
39.具体地，当温度传感器监测到出水口的温度低于限定温度时，中央冷却控制系统控制喷淋装置402关闭，仅使空冷散热器301和引风机200运行，并且中央冷却控制系统通过调控引风机200的运行频率和第一进风百叶窗302的开度来调节出水口的温度，保持出水口的水温稳定；当温度传感器监测出水口的温度高于限定温度时，中央冷却控制系统控制喷淋装置402开启，使喷淋装置402对蒸发冷却盘管401喷水，同时控制第二进风百叶窗403逐渐打开，第一进风百叶窗302逐渐关闭，以增加湿冷段400的通风量，满足冷却水的温度要求，随着湿冷段400冷却负荷增加，耗水量逐步增加，待第一进风百叶窗302全部关闭，第二进风百叶窗403全开时，达到该干湿联合冷却塔的最大冷却能力，此时耗水量亦为最大。
40.另外，该干湿联合冷却塔还包括设置于蒸发冷却盘管401上方的收水器，以通过收水器拦截湿空气中的水滴，仅使气流通过，使空气中的水滴循环滴落至喷淋液回收池500，实现对水的循环利用，提高水源利用率。
41.本实用新型所提供的空冷散热器301为高效铝翅片型换热管，布置在冷却塔本体100的两侧，可通过调整高度及布置型式进行面积扩展，适用于不同的冷却需求。
42.并且，上述铝翅片型换热管的外壁通过无铬钝化工艺形成防腐保护膜，经国家权威机构的中性盐雾试验检测，性能达到了盐雾试验的第9级，可保证30年以上的防腐性能。
43.进一步地，本实用新型所提供的干湿联合冷却塔还包括设置于冷却塔本体100上的检修平台，以方便日常检修维护。
44.如图2所示，本实用新型还公开了一种模块化冷却系统，包括多个如上所述的干湿联合冷却塔，干湿联合冷却塔采用模块化制造，不仅结构紧凑，便于灵活布置，而且便于整体吊装、运输和组装。
45.此外，本实用新型还公开了一种单晶硅生产系统，包括单晶炉、缓冲水池、循环泵和如上所述的干湿联合冷却塔，缓冲水池中的循环水在循环泵的作用下进入干湿联合冷却塔进行冷却，再进入单晶炉中进行换热，被加热后的循环水进入缓冲水池，如此往复循环，实现了节水节能。
46.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
47.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。