冷却塔风机离心式驱动装置的制作方法

本实用新型涉及冷却塔技术领域，特别涉及冷却塔风机离心式驱动装置。

背景技术：

传统的冷却塔一般都是用电动机来驱动冷却塔的风机，风机的抽风使进入冷却塔的循环水快速散热冷却，然后由水泵将循环水输送到需要用水冷却的设备使用后再引入冷却塔冷却，达到冷却水循环使用。由于冷却水的循环是通过水泵来驱动的，在设计中，由于需要考虑到如能量损耗、水泵选型时会在加上一定余量等众多因素，这就使得水泵在实际使用中有大量的富余扬程和流量，而这部分能量未被充分利用而被浪费掉，这不符合我国现阶段节能减排的基本国策。

为解决上述问题，公开号为cn2916555y的中国专利公开了由水轮机驱动叶片散热的节能型冷却塔，包括塔体、风机叶片，在塔体中、出风筒的下方安装有水轮机，在墙板上设有进水端，该进水端与水轮机的进水端相通，散热叶片安装在水轮机的叶片轴上，水轮机的出水端连接有布水器，淋水填料位于布水器的下方，集水盘位于淋水填料的下部，在集水盘上设有出水箱。该专利利用水轮机将水泵中富余能量利用起来进行散热，能够有效地减少能耗，实现能源的合理利用，但是该专利中出水端出的水排出速度较慢，无法使循环水快速地排向布水系统，循环水的余压浪费较大，影响水轮机的转速而对影响冷却塔的冷却效果。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了冷却塔风机离心式驱动装置，解决了出水端排水速度慢、效率低的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：冷却塔风机离心式驱动装置，包括可供风机主轴穿过的水室，水室内设有沿主轴径向分布的若干叶片；水室上设有位于同一水平面的进水端和出水端；出水端包括相互连通的过渡部和分流部，过渡部位于水室和分流部之间，分流部分为两个可与冷却塔布水系统连通的分流道。

本实用新型的原理是：进水端、水室和出水端相互连通，循环水由进水端进入水室，然后再由出水端排出水室；进水端进入水室的循环水具有较强的流速，循环水进入水室时，将会冲击设置在主轴上的叶片，叶片在冲击力作用下驱动主轴转动，从而带动固定连接在主轴上的风机转动，风机抽风使进入冷却塔的循环水快速散热冷却，从而达到冷却塔散热冷却的功能，由于进水端和出水端位于同一水平面，保证循环水只是在同一水平面作用于叶片，避免进水端和出水端出现高度差而造成循环水在水室内的竖直方向上存在落差，导致循环水流速减慢而不能快速流出水室；出水端的过渡部对流出水室的循环水提供过渡，使水室内水能够快速流向分流部；流经分流部的循环水流向两个分流道，且两个分流道均与冷却塔布水系统连通，其中一个分流道与布水系统的一侧连通、另一个分流道与布水系统的另一侧连通，便于循环水快速流向布水系统，进而被快速冷却散热。

采用上述方案的优点是：

1.便于出水端的水高效排出：相比于现有技术中出水端仅与一根管道连接，由于水在水室中旋转流动，导致水室中的水无法快速由出水端排出，使得循环水对叶片转动产生一定阻力而影响主轴的快速转动，从而使得风机的冷却效果降低。本申请中，出水端包括过渡部和分流部，过渡部能够将水室中的水引流到分流部，防止循环水在出水端出与水室交界处堵塞，使循环水快速流走，便于出水端的水被高效地排出，从而减少循环水的余压浪费。

2.便于循环水流向布水系统：由于进水端和出水端位于同一水平面上，使得水室内的循环水不会发生竖直方向上的流向改变，使得循环水可以在同一水平面内快速流通，便于循环水快速流向布水系统；同时，由于分流部分为两个分流道，两个分流道分别对应与布水系统中的一侧连通，因此由分流道流出的循环水能够快速地流向布水系统，从而使得循环水能被快速地冷却散热，保证冷却塔的冷却效果。

3.水流更加稳定：由于过渡部的存在，使得由水室流出的循环水能够得到一定的缓冲，循环水流经过渡部后才流入分流道，正是由于过渡部的缓冲作用，使得两个分流道内循环水的流速和压力大致相等，从而保证流入到每个分流道内的水量大致相等，使得循环水能够快速、均匀、稳定地流向布水系统，从而保证循环水能被快速、均匀地冷却散热。

进一步，进水端沿水室切线方向设置。

相比于进水端循环水沿水室径向流入水室，循环水由较小的角度流向叶片，叶片受到循环水的冲击较小，叶片作用在主轴上的力较小，循环水对叶片做功较小，使得主轴转动速度较低而造成冷却效果不好。本方案中，进水端沿水室切向方向设置，而叶片是沿主轴径向设置，循环水由进水端流向叶片时，循环水与叶片几乎是相互垂直的状态，此时叶片受到循环水的较强冲击，最终使得主轴受到较大推力而快速转动，使与主轴固定连接的风机快速转动，从而实现循环水的畅通和余压的充分利用，达到高效散热的目的。

进一步，进水端包括圆方变径管体和弧形入室管体，弧形入室管体位于圆方变径管体和水室之间，弧形入室管体的横截面呈矩形。

由于叶片转动时，其转动范围纵向截面为矩形，而为减小传输过程中的耗损，传输循环水的管道一般采用圆管，如果直接将圆管引入水室，圆管流出圆柱状水流冲向叶片时，圆柱状水流外侧的水无法冲击到叶片上，使部分循环水未对叶片做功而造成能量浪费。本方案中将进水端设置圆方变径管体和弧形入室管体，循环水先由传输圆管流入到圆方变径管体，然后再流入圆弧形入室管体，弧形入室管体的横截面呈矩形，与叶片转动范围纵向截面呈矩形相对应，从而保证由弧形入室管体流出的循环水充分与叶片接触，从而使主轴受力更大，使风机快速转动，从而保证冷却效果。

进一步，圆方变径管体的横截面积大于弧形入室管体的横截面积。

圆方变径管体的横截面积大于弧形入室管体的横截面积，通过圆方变径管体，使得循环水由圆方变径管体流向弧形入室管体时，循环水流通的横截面面积减小，这就使得水流由圆方变径管体流入弧形入室管体时水流压强增大，便于循环水带动叶片快速转动；圆方变径管体和弧形入室管体之间圆弧过渡，减少循环水流动时受到的阻力作用，使循环水的水能得到充分利用。

进一步，圆方变径管体、过渡部处均设有法兰盘。

圆方变径管体端部设有法兰盘，对应地，与圆方变径管体连接的圆形的主水管道上也设有对应的法兰盘，便于圆方变径管体与输送循环水的主水管道快速固定连接；过渡部处设有法兰盘，对应的，分流部处设有与过渡部相匹配的法兰盘，便于将分流部和过渡部稳定地连接，同时在需要检修时能被快速地拆装，减少检修的时间。

进一步，出水端横截面积与进水端横截面积之比为1.1～1.2:1。

相比于将出水端横截面积设置到与进水端横截面积相等，会造成出水端循环水流出速度缓慢，影响叶片转动；或者出水端横截面积远大于进水端面积，则会造成出水端出水压过低。本方案中，出水端与进水端的横截面积之比为1.1～1.2：1，即出水端横截面积稍大于进水端的横截面积，使得循环水能由出水端快速排走，又能保证流出水压，使循环水流入补水系统时具有一定压力，促进循环水在布水系统中的快速循环，使冷却塔的冷却效果提升。

进一步，水室呈圆饼状，水室包括上盖板、下盖板以及固定连接于上盖板和下盖板之间的侧板，上盖板和侧板之间通过法兰盘固定连接。

水室呈圆饼状，使叶片具有较大的转动空间，同时水室的内壁光滑，便于循环水顺畅流动，减少水能的无效消耗；上盖板和侧板之间通过法兰盘固定连接，便于快速打开上盖板，从而方便对水室内部进行检修和零件更换。

进一步，水室内设有上转盘和下转盘，上转盘固定连接于叶片的上端、下转盘固定连接于叶片的下端。

相比于在水室内仅设置叶片，叶片一般呈片状，叶片受到循环水冲击而容易产生变形或者损坏。本方案中，在叶片的上侧固定连接有上转盘、在叶片的下侧固定连接有下转盘，当叶片转动时，上转盘和下转盘跟随叶片同步转动，从而使叶片能够承受更大的冲击力，叶片不易损坏，使用寿命更长。

进一步，水室外侧设有加强筋。

水室外侧设置加强筋，防止水室内壁在受到循环水冲击作用下发生形变，保证水室的外形稳固，使得叶片拥有良好且稳定的工作环境。

进一步，圆方变径管体和弧形入室管体之间、弧形入室管体与水室之间、过渡部与水室之间均为圆弧过渡。

将各个连接部之间设置为圆弧过渡，减少循环水在流通过程中受到的阻力，从而减小循环水能量的无效损耗，使冷却塔内能源得到充分有效的利用。

附图说明

图1为本实用新型实施例冷却塔风机离心式驱动装置的示意图。

图2为本实用新型实施例冷却塔风机离心式驱动装置中去掉分流部后沿k向的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：水室1、主轴2、上盖板3、下盖板4、侧板5、加强筋6、叶片7、上转盘8、下转盘9、进水端10、圆方变径管体11、弧形入室管体12、出水端13、过渡部14、分流部15、分流道16。

实施例一

实施例一基本如图1和图2所示，冷却塔风机离心式驱动装置，包括风机主轴2穿过的水室1，主轴2竖向设置，水室1呈圆饼状，水室1包括上盖板3、下盖板4以及位于上盖板3和下盖板4之间的侧板5，侧板5的底部和下盖4通过螺丝固定连接、侧板5的顶部与上盖3之间通过法兰盘固定连接，侧板5对上盖板3以及上方的风机等组件提供支撑作用；侧板5外侧焊接有多个加强筋6，设置加强筋6的目的是使水室1的结构更加稳定。

结合图1和图2，水室1内设有叶片7，叶片7沿水室1的径向设置，叶片7数量优选为三十片，且所有叶片7沿主轴2的周向阵列分布，叶片7的上端焊接有上转盘8、叶片7的下端焊接有下转盘9，同时上转盘8上端通过螺丝固定连接有法兰盘，法兰盘通过螺丝固定连接在主轴2上，当叶片7受到循环水冲击时受到冲击力作用，叶片7将冲击力经上盖板3传递给主轴2，从而使主轴2转动，最终驱动与主轴2同轴连接的风机转动，风机实现抽风散热功能。设置上转盘8和下转盘9的目的在于，上转盘8和下转盘9能够跟随叶片7同步转动，在叶片7转动过程中，上转盘8和下转盘9为叶片7提供支撑，使叶片7在承受外部冲击力时不易发生形变，从而使叶片7能够更加稳定地运行。

如图1所示，水室1的左侧设有沿水室1外侧切向方向分布的进水端10，进水端10和水室1连通，进水端10包括相互连接的圆方变径管体11和弧形入室管体12，弧形入室管体12位于圆方变径管体11和水室1之间，圆方变径管体11的左端通过螺丝固定连接有法兰盘，输送循环水的圆形的主水管道端部设有对应的法兰盘，便于快速将圆方变径管体11和主水管道连接，弧形入室管体12的右端焊接于侧板5上。本实施例中，圆方变径管体11和弧形入室管体12一体成型，其中圆方变径管体11和弧形入室管体12形成的通道横截面积逐渐减小，使循环水流经圆方变径管体11和弧形入室管体12时，循环水的横截面积逐渐减小，从而使循环水的流速加快，循环水流进水室1后，循环水对叶片7的冲击力越强，叶片7驱动主轴2转动的作用力越大，主轴2转速就越快，从而使风机转速越快、冷却效果越强。同时，圆方变径管体11和弧形入室管体12、以及弧形入室管体12和侧板5之间均圆弧过渡，以减小循环水在由圆方变径管体11流经弧形入室管体12而进入水室1时受到的阻力。

如图1所示，弧形入室管体12的横截面呈矩形，使得由弧形入室管体12流向水室1的循环水的横截面呈矩形，由于叶片7转动扫过的范围的纵向截面呈矩形，因此由弧形入室管体12流出的循环水能很好地与叶片7进行接触，避免循环水不能冲击叶片7而浪费。

如图1所示，水室1的右侧设有出水端13，出水端13和水室1连通，出水端13包括通过法兰盘相互固定连接的过渡部14和分流部15，过渡部14与侧板5之间焊接，分流部15均分为两个分流道16，其中一个分流道16与冷却塔中布水系统的一侧连通，另一个分流道16与冷却塔中布水系统的另一侧连通，由分流部15流出的循环水经分流道16快速流向布水系统，实现循环水的快速冷却散热。过渡部14与水室1内壁之间为圆弧过渡，减小循环水流出水室1时受到的阻力。

两个分流道16横截面积之和与圆方变径管体11左端横截面积之比为1.15:1，从而保证分流道16的整体横截面积大于进水端10出横截面积，便于分流道16快速将循环水排向布水系统，避免循环水在出水端13处堵塞而对叶片7的转动产生负面影响影响。

具体实施过程如下：

在冷却塔工作时，循环水由圆方变径管体11流入，循环水流经弧形入室管体12后高速流向叶片7，叶片7受到循环水的冲击力，同时叶片7将该冲击力传递给主轴2，驱使主轴2转动，主轴2转动时带动主轴2上固定连接的风机转动，风机转动进行抽风；与此同时，流经水室1的循环水由过渡部14流出，流出的循环水继续流向分流部15，然后在分流部15流向两个分流道16，分流道16将循环水引向冷却塔的布水系统，循环水在布水系统中进行冷却散热，风机抽风使循环水更加快速地冷却散热，最终使循环水被冷却。

当需要检修时，仅需打开上盖3与侧板5之间的法兰盘、以及过渡部14和分流部15之间的法兰盘，即可对水室1内部进行检修。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：由过渡部14的横截面积到分流部15的横截面积逐渐减小，循环水由过渡部14进入分流部15时，由于循环水的流通横截面积减小，使其流速增快，从而使循坏水快速进入到布水系统，方便循环水的快速循环冷却。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。