集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置製造方法
2023-10-31 12:29:17
集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置，屬於冷卻塔領域。所述集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置包括：供水管、水力驅動器、出水噴淋器、多機減速器、多臺異步電動機及風機，本實用新型通過出水噴淋器的設計，簡化了冷卻塔的結構，並可降低冷卻塔的高度，從而減少供水壓力；且使得供水簡化與順暢，使水力損失大幅減少，可進一步降低水壓和能耗；通過出水噴淋器進行旋轉噴淋，使得布水均勻，且使得水滴在空中運動時間加長，提高散熱效果，可省去散熱填料層，降低了成本；且本實用新型以水力驅動器為主，輔之以多機減速器的動力裝置，可以充分利用所配動力，極大降低了能源損耗。
【專利說明】集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及冷卻塔領域，特別涉及一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置。
【背景技術】
[0002]冷卻塔是利用水和空氣的接觸，散去工礦企業或製冷設備中帶來的熱量，使其能循環使用的設備。
[0003]冷卻塔一般裝有噴淋和通風兩套系統。噴淋系統包括供水管、布水管和噴頭,噴淋系統中的管路呈固定的網狀布置；通風系統包括風扇、電動機和變向減速器。
[0004]在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]受噴淋系統管路布置限制，噴淋系統中的岔管、彎頭較多，導致水力損失很大，布水欠均勻，散熱效果不好。
[0006]冷卻塔設計時，總會為供水動力選擇留有一定裕量，存在一部分浪費，建成後也常有多餘水能浪費，若能回收這部分能量顯然是有意義的。
實用新型內容
[0007]為了解決現有技術冷卻裝置存在的能量浪費大、能量損失大及散熱效果差的問題，本實用新型實施例提供了一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置。所述技術方案如下:
[0008]一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括:供水管、水力驅動器、出水噴淋器、多機減速器、多臺異步電動機及風機，所述供水管與所述水力驅動器相連，通過所述供水管供應冷卻水，通過所述水力驅動器通過所述冷卻水並在所述冷卻水的帶動下產生旋轉動力，所述水力驅動器與所述出水噴淋器相連，所述出水噴淋器相對所述水力驅動器旋轉，通過所述出水噴淋器通過並噴淋所述冷卻水，所述多機減速器與所述出水噴淋器相連，所述多機減速器相對所述出水噴淋器旋轉，通過所述多機減速器減速，所述多臺異步電動機安裝在所述多機減速器上，所述風機相對所述出水噴淋器旋轉，所述多機減速器與所述多臺異步電動機相匹配，通過所述多臺異步電動機為所述風機提供能量或發電。
[0009]可選地，所述水力驅動器包括:蝸殼、導葉、轉輪、底蓋、下軸承及下軸，所述導葉設置在所述蝸殼中，所述轉輪設置在所述蝸殼中心位置，所述底蓋封堵在所述轉輪上，所述下軸承安裝在所述底蓋中，所述下軸固定在所述轉輪上，且所述下軸通過所述下軸承支撐。
[0010]進一步地，所述水力驅動器還包括止水迷宮，所述止水迷宮設置在所述轉輪與所述蝸殼的交界處。
[0011]可選地，所述出水噴淋器包括出水管、噴頭及上軸，所述出水管與所述轉輪固定連接，所述噴頭固定在所述出水管外部，且所述噴頭與所述出水管相連通，所述上軸固定在所述出水管頂部。
[0012]可選地，所述噴頭為多個，所述多個噴頭均固定在所述出水管外部，所述多個噴頭均與所述出水管相連通。
[0013]可選地，所述噴頭為蘑菇狀。
[0014]可選地，所述噴頭設置在所述上軸上部，所述噴頭上設有筋板，所述筋板設置在所述噴頭頂部，且所述筋板與所述噴頭及所述上軸均固定連接。
[0015]可選地，所述多機減速器包括軸承、大齒輪及多個小齒輪，所述軸承支撐著所述上軸，所述大齒輪與所述上軸相連，所述多個小齒輪相對所述大齒輪外圍均布，且所述多個小齒輪與所述大齒輪相嚙合，所述多個小齒輪的齒輪軸與所述多臺異步電動機的軸相連。
[0016]可選地，所述風機安裝在所述上軸上。
[0017]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0018]1.本實用新型通過出水噴淋器取代現有技術的布水管，簡化了冷卻塔的結構，並可降低冷卻塔的高度，從而減少供水壓力；
[0019]2.本實用新型通過出水噴淋器取代現有技術的布水管，使得供水簡化與順暢，使水力損失大幅減少，可進一步降低水壓和能耗；
[0020]3.本實用新型通過出水噴淋器進行旋轉噴淋，使得布水均勻，且使得水滴在空中運動時間加長，提高散熱效果，可省去現有為增強散熱而設置的填料層，降低了成本；
[0021]4.本實用新型以水力驅動器為主，輔之以多機減速器的動力裝置，可以充分利用所配動力，極大降低了能源損耗。
[0022]故本實用新型是集通風，噴淋與水電互補為一體的冷卻設備，既減少能量損失，增加散熱效果，還可回收富裕能量，且有助於降低冷卻塔高度，方便冷卻塔結構設計。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1是本實用新型實施例提供的集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置的結構示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例提供的水力驅動器的放大結構示意圖；
[0026]圖3是本實用新型實施例提供的出水噴淋器的放大結構示意圖；
[0027]圖4是本實用新型實施例提供的集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置軸系的放大結構示意圖；
[0028]圖5是本實用新型實施例提供的多機減速器的放大結構示意圖。
[0029]圖中各符號表示含義如下:
[0030]I供水管，
[0031]2 支臺，
[0032]3 支架，
[0033]10水力驅動器，
[0034]11蝸殼，12導葉，13轉輪，14底蓋，15下軸承，16下軸，17止水迷宮，
[0035]20出水噴淋器，
[0036]21出水管，22噴頭，23筋板，24上軸，
[0037]30多機減速器，
[0038]31大齒輪，32小齒輪，33圓錐滾子軸承，
[0039]40異步電動機，
[0040]50 風機，
[0041]51風機輪轂。
【具體實施方式】
[0042]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0043]如圖1所示，本實用新型提供了一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括:供水管1、水力驅動器10、出水噴淋器20、多機減速器30、多臺異步電動機40及風機50，所述供水管I與所述水力驅動器10相連，通過所述供水管I供應冷卻水，通過所述水力驅動器10通過所述冷卻水並在所述冷卻水的帶動下產生旋轉動力，所述水力驅動器10與所述出水噴淋器20相連，所述出水噴淋器20相對所述水力驅動器10旋轉，通過所述出水噴淋器20通過並噴淋所述冷卻水，所述多機減速器30與所述出水噴淋器20相連，所述多機減速器30相對所述出水噴淋器20旋轉，通過所述多機減速器30減速，所述多臺異步電動機40安裝在所述多機減速器30上，所述風機相對所述出水噴淋器20旋轉，所述多機減速器30與所述多臺異步電動機40相匹配，通過所述多臺異步電動機40為所述風機50提供能量或發電。
[0044]本實用新型的工作原理如下:
[0045]通風、噴淋過程:冷卻水通過供水管I進入水力驅動器10，驅動水力驅動器10旋轉，進而帶動出水噴淋器20同時旋轉，而後冷卻水進入出水噴淋器20，通過出水噴淋器20將冷卻水旋轉地、均勻地噴出，最後落入冷卻塔中；
[0046]水電互補過程:眾所周知，異步電動機40載荷大小與其轉速滑差有關，當冷卻塔的富裕能量較少時，水力驅動器10不足以將風機50拖入額定轉速，則多臺異步電動機40會補足動力使風機50升至額定值。本領域普通技術人員都知道，冷卻塔富裕能量愈多，多臺異步電動機40的負載愈小。若富裕能量很多，多臺異步電動機40的對應轉速已達或超過同步值，則多臺異步電動機40會空轉或轉入發電狀態，將電能返送至配電系統。也就是說，不論富裕能量的多寡，本實用新型所述冷卻裝置均能將其回收，並可保證風機50轉速在對應的額定值和同步值之間，變化範圍不超過3%，這是風機50工作完全允許的。
[0047]本實用新型通過出水噴淋器20取代現有技術的布水管，簡化了冷卻塔的結構，並可降低冷卻塔的高度，從而減少供水壓力；
[0048]本實用新型通過出水噴淋器20取代現有技術的布水管，使得供水簡化與順暢，使水力損失大幅減少，可進一步降低水壓和能耗；
[0049]本實用新型通過出水噴淋器20進行旋轉噴淋，使得布水均勻，且使得水滴在空中運動時間加長，提高散熱效果，可省去現有為增強散熱而設置的填料層，降低了成本；
[0050]本實用新型以水力驅動器10為主，輔之以多機減速器30的動力裝置，可以充分利用所配動力，極大降低了能源損耗。
[0051]由此可見，本實用新型是集通風，噴淋與水電互補為一體的冷卻設備，既減少能量損失，增加散熱效果，還可回收富裕能量，且有助於降低冷卻塔高度，方便冷卻塔結構設計。
[0052]本實用新型既可用於新建冷卻塔，也可用於現有冷卻塔的改造。
[0053]可選地，如圖2所示，本實施例中，水力驅動器10類似一臺倒置的水輪機，坐在冷卻塔底部的支臺2上。水力驅動器10設計原理也與水輪機基本相同，唯需與風機50轉速匹配，要求設計轉速比較低。所述水力驅動器10包括:蝸殼11、導葉12、轉輪13、底蓋14、下軸承15及下軸16，所述蝸殼11用於使冷卻水沿圓周均勻地旋轉著進入轉輪13，也即形成一定的進口環量，所述導葉12用於增強和調整水流的進口環量，使所述水力驅動器10儘可能高效地將水能轉化為機械能，所述導葉12設置在所述蝸殼11中，所述轉輪13可按低比速反擊式水輪機設計，所述轉輪13設置在所述蝸殼11中心位置，所述底蓋14封堵在所述轉輪13上，所述下軸承15安裝在所述底蓋14中，所述下軸16固定在所述轉輪13上，且所述下軸16通過所述下軸承15支撐。
[0054]更具體地，所述導葉12通過螺栓固定在所述蝸殼11中，使得結構簡單，使用方便。
[0055]更具體地，所述下軸16為水潤滑，可採用塑料軸瓦或橡膠軸瓦，也可採用含油的金屬軸瓦。
[0056]更具體地，所述水力驅動器10可用金屬製作，由於工作壓力甚小，個別部件比如下軸16可採用工業塑料代替。水力驅動器10同水輪機一樣，具有極高的工作效率，一般可達92?94%，高於用電動機減速後帶動風機50的效率。
[0057]進一步地，如圖2所示，所述水力驅動器10還包括止水迷宮17，所述止水迷宮17設置在所述轉輪13與所述蝸殼11的交界處。即在所述轉輪13的出口處增設止水迷宮17，以減少冷卻水的洩漏。
[0058]可選地，如圖3所示，所述出水噴淋器20包括出水管21、噴頭22及上軸24，所述出水管21與所述轉輪13固定連接，所述噴頭22固定在所述出水管21外部，且所述噴頭22與所述出水管21相連通，所述上軸24固定在所述出水管21頂部。
[0059]通過上述結構，使得冷卻水利用出水噴淋器20中剩餘的微壓和旋轉離心力進行噴淋，故噴水均勻，散熱效果好。
[0060]更具體地，本實施例中，所述出水管21宜用鋼管制作。
[0061]優選地，所述上軸24焊接在所述出水管21上。
[0062]可選地，如圖3所示，所述噴頭22為多個，所述多個噴頭22均固定在所述出水管21外部，所述多個噴頭22均與所述出水管21相連通。通過上述結構，使得噴水效果更好。
[0063]可選地，如圖3所示，所述噴頭22為蘑菇狀，結構合理，噴水效果好。
[0064]可選地，如圖3所示，所述噴頭22設置在所述上軸24上部，所述噴頭22上設有筋板23，所述筋板23設置在所述噴頭22頂部，且所述筋板23與所述噴頭22及所述上軸24均固定連接，通過上述結構，穩固了上軸24。
[0065]可選地，如圖5所示，所述多機減速器30包括軸承、大齒輪31及多個小齒輪32，所述軸承支撐著所述上軸24，所述大齒輪31與所述上軸24相連，所述多個小齒輪32相對所述大齒輪31外圍均布,且所述多個小齒輪32與所述大齒輪31相嚙合,所述多個小齒輪32的齒輪軸與所述多臺異步電動機40的軸相連。其中，軸承應能承受所述冷卻設備轉動部件的軸向和徑向力，並應具有一定的調心能力。
[0066]本實施例中，只要異步電動機40的滑差性能相同，不論承載大小，均會分攤於各臺異步電動機40。
[0067]更具體地，本實施例中，大齒輪31與小齒輪32的轉速比取決於所選風機50和異步電動機40的轉速。所述軸承的選配可有多種方案，本實施例中，軸承優選球面圓錐滾子軸承33。本實施例中，所述多機減速器30內盛有潤滑油，既可潤滑軸承，又可潤滑大齒輪31及小齒輪32。所述多機減速器30頂部裝有多臺異步電動機40，所述多機減速器30底部則固定在冷卻塔頂部的支架3上。支架3間可布置收水器。
[0068]可選地，如圖5所示，所述風機50安裝在所述上軸24上。更具體地，所述風機50通過風機輪轂51安裝在所述上軸24上。
[0069]如圖4所示，風機輪轂51、大齒輪31、上軸24、噴頭22、出水管21、轉輪13和下軸16組成一個完整的軸系。優選地,組成軸系的各個部件同心。
[0070]綜上所述，本實用新型所述冷卻設備極為巧妙地將各部件串接在一起，既可簡化冷卻塔的結構，又可降低冷卻塔高。當然，最突出的還是其顯著的節能效果。經測算，與現有純電動的冷卻設備相比，可節能50%以上，整個冷卻塔的投資還可下降15%左右。本實用新型所述冷卻設備不僅可用於新建的冷卻塔，也可用於對現有冷卻塔進行改造。
[0071 ] 上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0072] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置，其特徵在於，所述冷卻裝置包括:供水管、水力驅動器、出水噴淋器、多機減速器、多臺異步電動機及風機，所述供水管與所述水力驅動器相連，通過所述供水管供應冷卻水，通過所述水力驅動器通過所述冷卻水並在所述冷卻水的帶動下產生旋轉動力，所述水力驅動器與所述出水噴淋器相連，所述出水噴淋器相對所述水力驅動器旋轉，通過所述出水噴淋器通過並噴淋所述冷卻水，所述多機減速器與所述出水噴淋器相連，所述多機減速器相對所述出水噴淋器旋轉，通過所述多機減速器減速，所述多臺異步電動機安裝在所述多機減速器上，所述風機相對所述出水噴淋器旋轉，所述多機減速器與所述多臺異步電動機相匹配，通過所述多臺異步電動機為所述風機提供能量或發電。
2.根據權利要求1所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述水力驅動器包括:蝸殼、導葉、轉輪、底蓋、下軸承及下軸，所述導葉設置在所述蝸殼中，所述轉輪設置在所述蝸殼中心位置，所述底蓋封堵在所述轉輪上，所述下軸承安裝在所述底蓋中，所述下軸固定在所述轉輪上，且所述下軸通過所述下軸承支撐。
3.根據權利要求2所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述水力驅動器還包括止水迷宮，所述止水迷宮設置在所述轉輪與所述蝸殼的交界處。
4.根據權利要求2或3所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述出水噴淋器包括出水管、噴頭及上軸，所述出水管與所述轉輪固定連接，所述噴頭固定在所述出水管外部，且所述噴頭與所述出水管相連通，所述上軸固定在所述出水管頂部。
5.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述噴頭為多個，所述多個噴頭均固定在所述出水管外部，所述多個噴頭均與所述出水管相連通。
6.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述噴頭為蘑菇狀。
7.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述噴頭設置在所述上軸上部，所述噴頭上設有筋板，所述筋板設置在所述噴頭頂部，且所述筋板與所述噴頭及所述上軸均固定連接。
8.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述多機減速器包括軸承、大齒輪及多個小齒輪，所述軸承支撐著所述上軸，所述大齒輪與所述上軸相連，所述多個小齒輪相對所述大齒輪外圍均布，且所述多個小齒輪與所述大齒輪相嚙合，所述多個小齒輪的齒輪軸與所述多臺異步電動機的軸相連。
9.根據權利要求4所述的冷卻裝置，其特徵在於，所述風機安裝在所述上軸上。
【文檔編號】F28C1/00GK204165422SQ201420555765
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】劉尚智, 劉憶, 劉思 申請人:劉憶, 劉思, 劉尚智