适用于地下单向气流空间内的冷却塔的制作方法
【专利摘要】本发明涉及空调冷却技术领域，具体涉及适用于地下单向气流空间内的冷却塔，为机械式横流冷却塔，适用于地铁地下车站风道内放置且适应单向气流条件。其包括塔体，塔体的顶部设置排风口，排风口设置轴向排风机，排风机与驱动电机动力连接；塔体的单一侧面设置进风口；塔体内，充填不锈钢填料，在填料的上部设置布水机构，布水机构与进水管连接，在填料的下部设置集水盘，集水盘与出水管连接。本发明能够解决当冷却塔设置在单向气流且防火要求为A级不燃条件的地下空间内时，在排热易产生热气回流情况下，冷却塔热力性能能够达到工况要求的技术难题，以保证上述条件下冷却塔的进风需求和排风顺畅，从而确保冷却塔的冷却效率。
【专利说明】
适用于地下单向气流空间内的冷却塔
技术领域
[0001]本发明涉及空调冷却技术领域，具体涉及适用于地下单向气流空间内放置的冷却塔，尤其适用于地铁地下车站风道内放置且适应单向气流条件下的机械式横流冷却塔，能满足防火要求为A级不燃的条件。
【背景技术】
[0002]随着地铁项目的迅速发展以及城区用地的愈发紧张，地铁征地困难，且拆迀费用极高。作为地铁地下车站的地面附属设施，冷却塔受环保、景观、征地等限制颇多，甚至出现了地面无法放置的情况。为解决该问题，有个别车站将常规横流式冷却塔直接地下放置，在实际运行当中由于环境相对封闭、气流单向、湿热空气回流或排出不畅、设备进风有闸瓦灰粉尘等造成了系统能耗大、散热效果差的情况;常规横流式冷却塔的塔体一般为玻璃钢材质、填料为PVC材质，在非空调季，冷却塔处于闲置状态，没有水流，增加了风道着火隐患，且无法满足地铁风道对于设备防火性能为A级不燃的要求。
[0003]针对地下车站冷却塔地面放置困难的情况，研发适合于放置在地下空间内，尤其适合放置在车站排风道内设置的冷却塔是一种有效的解决办法。
【发明内容】
[0004]本发明的实施例提供一种适用于地下单向气流空间内的冷却塔，能够解决冷却塔设置在地下空间，当空间内为单向气流且整体防火要求为A级不燃条件时，在排热易产生热气回流情况下，冷却塔热力性能能够达到工况要求的技术难题。
[0005]本发明提供一种适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其包括塔体，所述塔体的顶部设置排风口，所述排风口设置轴向排风机;所述塔体的某一侧面设置进风口；塔体内，充填不锈钢填料，在所述填料的上部设置布水机构，所述布水机构与进水管连接，在所述填料的下部设置集水盘，所述集水盘与出水管连接。
[0006]在一些实施例中，优选为，所述布水机构包括多个布水管，布水管上开有向下的布水孔。
[0007]在一些实施例中，优选为，所有所述布水管在所述塔体内填料上方均匀布置。
[0008]在一些实施例中，优选为，所有所述布水管自所述塔体横截面的中心向外均匀辐射。
[0009]在一些实施例中，优选为，所述排风机为含机外余压的变频排风机。
[0010]在一些实施例中，优选为，所述集水机构为深水型集水盘。
[0011]在一些实施例中，优选为，所述塔体为多侧面封闭一侧面开放的结构，开放的侧面构成所述进风口。
[0012]在一些实施例中，优选为，所述填料包括:多个不锈钢填料层，所有所述不锈钢填料层疏密间隔放置。
[0013]在一些实施例中，优选为，每个填料层自所述塔体的下部延伸至所述塔体的上部。
[0014]在一些实施例中，优选为，所有填料层平行排列，且与所述塔体的轴向呈锐角。
[0015]通过本发明的实施例提供的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，与现有技术相比，可在地铁地下车站风道内放置且适应单向气流条件，冷却塔在单一侧面设置进风口，顶部设置轴向排风口，并采用变频排风机可根据内外部风压需求调整进排风量及风压，解决了冷却塔在单气流风向下的气流组织问题，同时可根据工况要求做到节能节水;结合风道设置导流设施，解决了密闭空间内易产生的热气回流问题，保证冷却塔的进风量和排风顺畅，从而确保冷却塔的冷却效率;塔体及填料均采用不锈钢，解决了普通冷却塔放置于地下风道时增加着火隐患且不能满足风道内防火要求的问题。塔体下部设置集水盘(尤其深水型集水盘)，解决了冷却塔与冷却栗在地下同层布置时易出现的冷却水栗抽水不畅问题。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
[0017]图1是本发明一个实施例中适用于地下车站单向气流的冷却塔的俯视结构示意图；
[0018]图2是本发明图1中冷却塔的A向侦U视结构示意图；
[0019]图3是本发明图1中冷却塔的B向侧视结构示意图。
[0020]I塔体，2变频排风机，3进水口，4检修爬梯，5填料，6出水口，7集水盘，8布水管，9检修孔。
【具体实施方式】
[0021]以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
[0022]考虑到现有地下车站风道内由于环境相对封闭、气流单向、湿热空气回流或排出不畅、设备进风有闸瓦灰粉尘等造成了系统能耗大、散热效果差的问题，本实施例提供了一种适用于地下单向气流空间内的冷却塔，具体为地铁地下车站风道内放置且适应单向气流条件下的机械式横流冷却塔。能够解决当冷却塔设置在单向气流且防火要求为A级不燃条件的地下空间内时，在排热易产生热气回流情况下，冷却塔热力性能能够达到工况要求的技术难题，以保证上述条件下冷却塔的进风需求和排风顺畅，从而确保冷却塔的冷却效率。
[0023]在一个实施例中，该机械式横流冷却塔包括塔体，塔体的顶部设置排风口，排风口设置轴向排风机，轴向排风机与驱动电机动力连接;塔体的某一侧面设置进风口 ；塔体内，充填不锈钢填料，在填料的上部设置布水机构，布水机构与进水管连接，在填料的下部设置集水盘，集水盘与出水管连接。
[0024]冷却塔在单一侧面设置进风口，顶部设置排风口，并采用变频排风机可根据内外部风压需求调整进排风量及风压，解决了冷却塔在单气流风向下的气流组织问题，同时做到节能节水;结合风道设置导流设施，解决了密闭空间内易产生的热气回流问题，保证冷却塔的进风量和排风顺畅，从而确保冷却塔的冷却效率;塔体及填料均采用不锈钢，解决了普通冷却塔放置于地下风道时增加着火隐患且不能满足风道内防火要求的问题。塔体下部设置集水盘(尤其深水型集水盘)，解决了冷却塔地下放置与冷却栗在地下同层布置时易出现的冷却水栗回水抽水不畅问题。
[0025]接下来，将对适用于地铁地下车站风道内放置且适应单向气流条件下的机械式横流冷却塔进行详细的描述:
[0026]用于地铁地下车站风道内放置且适应单向气流条件下的机械式横流冷却塔为单侧进风，顶部出风的横流式冷却塔，比如方形冷却塔。如图1-3所示，这种横流式冷却塔与传统的双面进风横流式或逆流式冷却塔对比，塔体I外壳的侧面中其他侧面封闭，一个侧面开放，开放的侧面构成进风口，顶部设置排风口，排风口设置变频排风机2，包括叶片、叶片连接装置和驱动叶片的电机，排风机2与驱动电机动力连接，通过动力驱动提供气压，空气只从一侧进入，顶部排出，使冷却塔能够适合地铁排风道的单向气流条件，更易进行气流组织，进而保证冷却塔的进风量和排风顺畅，确保冷却塔的冷却效率。
[0027]塔体I结合风道设置导流设施，解决了密闭空间内易产生的热气回流问题。塔体I为不锈钢方形体，增加了塔体防火性能，解决了放置于地下风道内时防火要求问题。
[0028]塔体I内，充填不锈钢的填料5，在填料5中冷水和空气发生换热，在填料5的上部设置布水机构，布水机构与进水管连接，在填料5的下部设置集水盘，尤其深水型集水盘，集水盘与出水管连接，其作用前文已提到，此处不再赘述。
[0029]其中，布水机构包括多个布水管8，布水管8上开有向下的布水孔，在塔体I内，从上向下向填料5内均匀喷水。为了均匀喷水，布水管8的分布方式需要为均匀方式，比如:所有布水管8在塔体I的横截面上均匀布置;或者，所有布水管8自塔体I横截面的中心向外均匀辐射。
[0030]塔体的顶部设置一个以上的进水口，在本实施例中设置2个进水口，进水口分别与进水管和布水管连接。水流从进水管经进水口 3进入布水管。
[0031]冷却塔变频排风机2功率较大，能克服地下较密闭狭窄空间内的气流阻力以及冷却塔内部气流阻力，保证冷却塔的进排风量，并将冷却塔产生的湿热空气排出风道，同时，排风机2为变频风机，在空调系统负荷较低时，可根据工况需求降低风机转速调整进排风量，做到节约能耗;在冷却塔外部气流阻力较小时，可根据气流阻力情况调整风机转速和风机叶片角度，降低风机产生的气压，以保证风机在最佳效率点工作，减少冷却塔的漂水，节约用水。
[0032]以方形冷却塔为例，塔体三个侧面完全封闭，仅一侧开放，开放的侧面构成进风口，外界空气在开敞的一侧进入，横向穿过填料5，与填料5内自上而下流动的冷却水完成蒸发散热、接触散热等热交换。
[0033]为了增大热交换的效率，填料5包括多层不锈钢填料，多层采用坑纹形式、层叠式疏密间隔布置。每个填料层自塔体I的下部延伸至塔体I的上部。所有填料层平行排列，且与塔体I的轴向呈锐角，即倾斜设置。
[0034]基于上述的机械式横流冷却塔，其工作原理为:
[0035]外界空气自进风口(进风侧)进入，横向穿过填料5，冷却水从进水管经进水口3进入冷却塔布水装置，布水装置将冷却水均匀的喷洒在不锈钢填料5上，冷却水在填料5内与空气进行蒸发散热、接触散热等热交换后水温降低，水在重力作用下自上而下流动汇集到集水盘7，集水盘7内的冷却水通过出水口 6连接的出水管流出冷却塔;外界空气经过热交换后，在风机形成的风压驱动下，在冷却塔顶部排出，进入外界环境。
[0036]冷却塔设有必要的检修装置，包括检修爬梯4和检修孔9，当设于塔体I上部的部件出现问题需要检修的时候，检修人员可利用检修爬梯4上到冷却塔上方;检修孔9设于冷却塔一侧，方便检修人员在地面上对冷却塔内进行查看和检修。
[0037]本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。显然，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型。如果对本发明的这些改动和变型是在本发明的权利要求及其等同方案的范围之内，则本发明也将包含这些改动和变型。
【主权项】
1.一种适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，包括塔体，所述塔体的顶部设置排风口，所述排风口设置轴向排风机;所述塔体的某一侧面设置进风口；塔体内，充填不锈钢填料，在所述填料的上部设置布水机构，所述布水机构与进水管连接，在所述填料的下部设置集水盘，所述集水盘与出水管连接。2.如权利要求1所述的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，所述排风机为含机外余压的变频排风机。3.如权利要求1所述的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，所述集水机构为深水型集水盘。4.如权利要求1所述的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，所述塔体为多侧面封闭一侧面开放的结构，开放的侧面构成所述进风口。5.如权利要求1-4任一项所述的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，所述填料包括:多个不锈钢填料层，所有所述不锈钢填料层采用坑纹形式、层叠式疏密间隔布置。6.如权利要求5所述的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，每个填料层自所述塔体的下部延伸至所述塔体的上部。7.如权利要求5所述的适用于地下单向气流空间内的冷却塔，其特征在于，所有填料层平行排列，且与所述塔体的轴向呈锐角。
【文档编号】F28F25/10GK106017129SQ201610532221
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月7日
【发明人】张世勇, 周炜, 赵金勇, 朱胜利, 李永政, 梅棋, 胡家鹏, 王征, 张继菁, 苏立勇, 张磊, 赵林凌, 张东, 李楠, 陈长, 王恒
【申请人】北京市轨道交通设计研究院有限公司