一种填料支撑梁上置式自然通风冷却塔及其应用的制作方法

本发明涉及冷却塔，尤其涉及一种填料支撑梁上置式自然通风冷却塔及其应用。

背景技术：

1、热水进入自然通风冷却塔后经过喷头破碎形成水滴喷洒在喷头下方的填料上，在填料的壁面上形成向下流动的水膜，与由填料下方向上通过的冷空气接触进行热量交换被冷却。其中，热水雾化效果的优劣会直接影响填料壁面上水膜的厚薄及水膜厚度分布的均匀性。薄且均匀的水膜有利于与冷空气的充分换热。喷头的结构形式和喷头入口热水压力对喷头的破碎效果有着直接影响。对同一喷头而言，入口热水压力越高，则破碎后的水滴越细小且分布均匀；入口热水压力越低则破碎后的水滴大且不均匀。

2、现有自然通风冷却塔在设计时受喷头与填料之间的空间局限，喷头与配水支管之间的距离偏小，仅有0.2～0.3米。冷却塔在小流量工况时，由于配水管中的热水压力下降，喷头主要依靠喷头与配水管之间的标高差形成的水柱来维持入口热水压力，由于此标高差偏小，导致喷头入口热水压力偏低，喷头雾化效果显著下降，严重影响冷却塔的冷却效率。

3、同时，自然通风冷却塔在建造时设计有众多尺寸宽大的填料支撑梁，填料支撑梁占据了冷却塔通风截面积的11～16％。由于填料支撑梁阻碍了冷空气的向上流动，堆积在支撑梁上部的填料局部形成空气流动死区，热水中的杂物、灰尘及微生物由填料上部坠入此区域后，由于支撑梁的阻碍无法脱离，长期堆积后微生物在湿热环境中生长会污染、阻塞邻近填料的流道，阻碍热水和冷空气的流通，影响换热，从而降低冷却塔冷却效率。

4、cn206583322u公开了一种新型无填料喷雾式自然通风冷却塔，包括钢筋混凝土塔筒、收水器、雾化喷头、热水分配系统、热水进口、立向加强筋、对角式立柱、热水上升管、水池，所述钢筋混凝土塔筒的底部设置有水池，所述水池和热水进口连接，所述热水进口和热水上升管连接，所述热水上升管的上端和热水分配系统连接，所述热水分配系统均匀分布有多个雾化喷头，所述钢筋混凝土塔筒的内部中间部位设置有收水器。

5、cn207379318u公开了一种具有冷凝聚液消雾功能的双曲线自然通风冷却塔，包括双曲线塔体、自然冷却塔进风口和配水装置，自然冷却塔进风口设置在双曲线塔体的下段侧面上，在配水装置的上方设有风冷凝聚收水装置，在双曲线塔体外设有冷风抽供装置，风冷凝聚收水装置由冷风抽供装置提供低温冷却气源。低温空气被输入中空导热壳体中后经充分热交换后再排入塔颈内腔中，这样中空导热壳体的温度始终与外界温度接近，当高温饱和水蒸汽遇到低温的中空导热壳体时就会快速凝聚成水珠，成为清洁的水，它结构简单，既能消雾节水，又节能环保，还能获得纯净的淡水，同时，提高冷却塔的自然抽排性能，增加抽排压力，降低了通风阻力，改善冷却效果。

6、cn208620865u公开了一种自然通风湿式冷却塔，涉及火电站设备领域。其提供了一种冷却效果好的自然通风湿式冷却塔。所述填料层沿冷却塔半径方向从内至外依次分为内区域填料层和外区域填料层，所述外区域填料层的填料高度高于内区域填料层的填料高度，所述填料层设置有填料孔，所述填料孔的片距尺寸沿冷却塔半径方向从内至外依次减小，所述雨区上设置有架体，所述填料层通过连接结构连接于雨区的架体上。增加外区域填料层的散热能力，减小内区域填料层的气流阻力，可充分发挥冷却塔内填料的热传递性能，改善了冷却塔内的空气动力场，满足了冷却塔内部配风与填料的最优匹配，从而改善散热效率，提高冷却塔的冷却效率。

7、但上述冷却塔均需要对原本的冷却塔进行大规模改造，成本较高。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种填料支撑梁上置式自然通风冷却塔及其应用，将现有的填料安装位置由填料支撑梁的上部改为填料支撑梁的下部，而且不改变填料支撑梁的结构，既可增大填料与配水管之间的纵向空间，又可避免在空气流动死区发生异物堵塞和微生物污染，解决了现有自然通风冷却塔常见的支撑梁区域填料堵塞的难题，延长了填料使用寿命，整体改造成本低。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种填料支撑梁上置式自然通风冷却塔，所述支撑梁上置式自然通风冷却塔包括填料、托架、填料支持梁和配水管；

4、所述托架设置在填料支持梁上；

5、所述填料通过托架悬挂在填料支撑梁的下方；

6、所述配水管穿过填料在填料支持梁上方向填料配水。

7、本发明所述的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔将填料通过托架悬挂在填料支撑梁的下方，既增大了填料与配水管之间的纵向空间，有利于优化喷头的布置，又可避免在空气流动死区发生异物堵塞和微生物污染，延长了填料使用寿命，提高了冷却塔冷却效率。同时由于填料支撑梁下部投影区域不布置填料，全塔可减少11～16％的填料使用量，可节约13％的填料更换费用。

8、优选地，所述填料支持梁由钢筋混凝土浇筑而成。

9、本发明中填料支撑梁是自然通风冷却塔内由钢筋混凝土浇筑而成，专门用来承载填料和附着在填料表面上冷却水的重量的混凝土梁。本发明不改变填料支撑梁的结构，仅仅是将填料由放置在填料支撑梁的上面改为悬挂在填料支撑梁的下面。

10、优选地，所述配水管包括配水母管、第一配水支管和第二配水支管。

11、优选地，所述配水母管与第一配水支管连接。

12、优选地，所述第一配水支管与第二配水支管连接。

13、优选地，所述配水母管穿过填料。

14、优选地，所述配水母管、第一配水支管和第二配水支管的管径依次减小。

15、优选地，所述第二配水支管包括加长管和喷头。

16、优选地，所述加长管的长度为0.4～0.6m例如可以是0.4m、0.45m、0.5m、0.55m、0.58m或0.6m等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

17、优选地，所述第二配水支管与喷头的标高差为0.7～0.8m，例如可以是0.7m、0.73m、0.75m、0.78m、0.79m或0.8m等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

18、本发明通过将填料悬挂于填料支撑梁下部，为增大喷头与第二配水支管之间的标高差创造了有利条件，通过设置加长管，使得第二配水支管与喷头的标高差为0.7～0.8m。这样能确保自然通风冷却塔小流量工况下配水管内热水压力较低时，仅依靠配水管至喷头之间进水管内的水柱压力也可确保喷头具有良好雾化效果。

19、优选地，所述喷头下方设置有淋水盘，可以使第二配水管中产生的水柱破碎成水滴，增强雾化效果。

20、第二方面，本发明还提供一种如第一方面所述的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔的应用，所述填料支撑梁上置式自然通风冷却塔用于热水冷却。

21、优选地，所述填料支撑梁上置式自然通风冷却塔用于配水管的单泵工况流量为设计流量的35～45％的热水冷却，例如可以是35％、36％、38％、40％、43％或45％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

22、本发明所述的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔由于第二配水支管与喷头的标高差较大，冷却塔喷头对热水的破碎效果更好，形成的水滴更细小、粒径分布更均匀。因此，所述的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔对热水冷却效果好，冷却效率高，尤其是针对小流量工况配水管内热水压力较低时，冷却效果更为显著。

23、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

24、(1)本发明提供的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔将填料通过托架悬挂在填料支撑梁的下方，对原本的自然通风冷却塔的改变较少，改造成本低，而且有效解决了现有自然通风冷却塔常见的支撑梁区域填料堵塞的难题，填料使用寿命长，冷却塔冷却效率高；

25、(2)本发明提供的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔的填料支撑梁下部投影区域不布置填料，全塔可减少11～16％的填料使用量，而且填料更换费用也降低；

26、(3)本发明提供的填料支撑梁上置式自然通风冷却塔针对小流量工况配水管内热水压力较低的情况，冷却效果更优，适合大规模推广应用。