專利名稱：冷卻塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻塔熱交換裝置，尤其是一種空氣冷卻塔。
背景技術(shù)：
冷卻塔是現(xiàn)在大型工程中常用的熱交換裝置?，F(xiàn)有的冷卻塔一般呈圓形錐桶狀， 在塔的底部周邊有進風口，當自然風吹向冷卻塔時，空氣會從進風口進入冷卻塔，并且在冷 卻塔內(nèi)沿螺旋形上升，最后由冷卻塔的頂部排出，而塔內(nèi)設(shè)置有熱交換結(jié)構(gòu)，例如熱交換的 管道，這樣經(jīng)過塔內(nèi)流動的空氣就會在熱交換結(jié)構(gòu)的位置完成熱交換。冷卻塔內(nèi)空氣的流動決定了冷卻塔完成熱交換的效率。為了改善冷卻塔內(nèi)的氣 流，提高冷卻塔的熱交換效率，有人在冷卻塔進風口的位置安裝葉片，對冷卻塔進風口位 置的氣流進行導流，如白俄羅斯共和國ΝΑΤΑΗΤΝ0. 1293號專利和公開號為C擬擬6976Y、 CN2575580Y的中國實用新型專利公開文件和公開號為CN1598464A的中國發(fā)明專利申請公 開文件中所記載。這些文件所記載的技術(shù)方案都是在冷卻塔底部加裝一定數(shù)量、一定角度、 一定形狀的導風墻板，以形成一個環(huán)形有螺旋角的導風墻陣列，通過該陣列起到誘導自然 風按期望的方式、有序地以期望角度進入塔底形成穩(wěn)定而有序的螺旋氣流，這樣的實際作 用一方面使得流場被梳理整流均化，改善了流通環(huán)境；另一方面，它消除了穿堂風的形成條 件；第三，由于冷卻塔內(nèi)部流場均勻而穩(wěn)定地發(fā)生旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，從而增加了空氣在塔底換熱過 程的滯留時間，可以得到更充分的換熱時間。這些技術(shù)方案的本質(zhì)原理是用所述擋風墻形成的通道事實上構(gòu)成一個文丘里效 應(yīng)的進風通道，外部的自然風由于動壓頭高于塔底空氣的壓強，并且有較高的速度，所以外 部氣流就強行進入所述通道，在通道內(nèi)形成規(guī)則而有序的射流，該射流從擋風墻出來時對 導風墻邊部的氣流具有引流作用，因而使墻邊部的氣流也被吸引而加速。這樣連續(xù)傳遞在 360°方向都形成螺旋向內(nèi)部壓縮的氣流。這就是為什么背風部氣流是向內(nèi)被吸入而不是 被吹出塔底的原因。這樣的作用使空氣均勻而有序的進入塔底，并得到強化，進風量增加。然而美中不足的是由于擋風墻無論以怎樣的方向安裝，外界自然風無論從任何 方向吹過去，它都會在風向與導板墻夾角超過45°的區(qū)域內(nèi)有一個逆向的引流作用。自然 的高速風會將塔底的靜態(tài)或低速的風吸出塔底，或在塔底附近被削弱或抵消，形成有害的 渦流，使這個區(qū)域的流場紊亂，不能被有效的吸入塔底。這里還有氣流摩擦作用，如圖1所 示，在中心角F范圍內(nèi)氣流是均勻而有序按期望方向流動，而在中心角γ范圍內(nèi)，外部氣流 與期望的環(huán)形流發(fā)生碰撞和消耗性的摩擦。另外，由于一年四季的天氣會不斷的變化，現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案的冷卻塔也無 法根據(jù)風力的變化作出相應(yīng)的調(diào)整，因此效率提升的效果非常有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種冷卻塔，能夠有效的提高冷卻塔的熱交換 效率，并且還使得冷卻塔能夠根據(jù)風力的變化作出適當?shù)恼{(diào)整，從而在各種天氣中都能夠具有穩(wěn)定的性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明冷卻塔的技術(shù)方案是，包括雙曲線截面的圓筒狀的 塔體，以及塔內(nèi)的熱交換結(jié)構(gòu)，所述塔體下部的周圍為進風口，所述塔體下部的周圍還設(shè)置 有多個沿圓周按預先設(shè)定的間距排列的導風墻，所述導風墻包括片狀的固定導風墻和片狀 的第一活動導向風門，所述固定導風墻設(shè)置在所述塔體的底部外圓圓周上，并且與圓周在 交點處呈一個固定的矢量角度，所述第一活動導向風門在所述固定導風墻外側(cè)與固定導風 墻沿第一縱向軸鉸接，使得第一活動導向風門能夠沿第一縱向軸轉(zhuǎn)動從而與所述固定導風 墻形成一個可調(diào)節(jié)的矢量角度。本發(fā)明通過所述活動導向風門形成最有利于外部氣流均勻而有效地按照期望方 向進入塔底，使自然風與塔底周邊的環(huán)形氣流避免發(fā)生碰撞摩擦混合，以最大程度利用自 然風的動壓頭和進風量形成更為強烈而有序的環(huán)形螺旋氣流，吸入周邊更多空氣，提高冷 卻塔的散熱效率。通過對活動導向風門角度的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同風力的要求，保證了冷卻塔 在各種天氣中都能夠具有穩(wěn)定的性能。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中冷卻塔的原理圖；圖2為本發(fā)明冷卻塔的原理圖；圖3為本發(fā)明冷卻塔導風墻的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明冷卻塔中第一活動導向風門外側(cè)下方的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明冷卻塔中固定導風墻和第一活動導向風門鉸接處的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6和圖7為本發(fā)明冷卻塔中第一活動導向風門工作狀態(tài)的示意圖；圖8為本發(fā)明冷卻塔帶有第二活動導向風門的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標記為，1.固定導風墻；2.第一活動導向風門；3.鉸接處；4.第一活動 導向風門的外側(cè)下方；5.腳輪；6.鎖定裝置；7.第二活動導向風門。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種冷卻塔，如圖2和圖3所示，包括雙曲線截面的圓筒狀的塔體， 以及塔內(nèi)的熱交換結(jié)構(gòu)，所述塔體下部的周圍為進風口，所述塔體下部的周圍還設(shè)置有多 個沿圓周按預先設(shè)定的間距排列的導風墻，所述導風墻包括片狀的固定導風墻1和片狀的 第一活動導向風門2，所述固定導風墻設(shè)置在所述塔體的底部外圓圓周上，并且與圓周在交 點處呈一個固定的矢量角度，所述第一活動導向風門2在所述固定導風墻1外側(cè)與固定導 風墻1沿第一縱向軸鉸接，使得第一活動導向風門2能夠沿第一縱向軸轉(zhuǎn)動從而與所述固 定導風墻1形成一個可調(diào)節(jié)的矢量角度。如圖2、圖4和圖5所示，本發(fā)明的第一活動導向 風門使得本來與冷卻塔外側(cè)逆向流動的氣流轉(zhuǎn)入冷卻塔內(nèi)與旋轉(zhuǎn)氣流的方向一致，不但大 大減小了逆向氣流對冷卻塔內(nèi)氣流的損失，還將逆向氣流變成了有用的正向氣流，進一步 增加冷卻塔內(nèi)氣流的強度，從而提高了冷卻塔內(nèi)的熱交換效率。所述冷卻塔下部的圓周上，只有滿足如下條件時才包括固定導風墻和第一活動導 向風門，其它導風墻只包括固定導風墻
a.位于冷卻塔下部周圍產(chǎn)生的環(huán)形氣流與自然風發(fā)生逆向流動的位置；b.且位于固定導風墻與風向的夾角大于45°小于100°的部分圓周位置。對于一些特定的地區(qū)，一年四季的風向基本不變，采用上述結(jié)構(gòu)可以減少第一活 動導向風門的數(shù)量，從而簡化冷卻塔的結(jié)構(gòu)。在沒有安裝第一活動導向風門的固定導風墻的前緣處設(shè)置有鉸鏈座，該鉸鏈座為 臨時安裝第一活動導向風門提供安裝基礎(chǔ)?；蛘撸隼鋮s塔下部的圓周上，全部的導風墻都包括固定導風墻和活動導向風 門。對于一年四季風向不斷發(fā)生變化的地區(qū)，采用上述結(jié)構(gòu)可以使冷卻塔適應(yīng)不同的天氣 變化，保持冷卻塔性能的穩(wěn)定。所述導風墻的結(jié)構(gòu)如圖3所示，所述第一活動導向風門為上底邊小于下底邊的直 角梯形，且直角的腰鉸接于所述固定導風墻。直角梯形的第一活動導向風門可以增加其穩(wěn) 定性。如圖6所示，所述第一活動導向風門外側(cè)下方設(shè)置有腳輪5，以方便第一活動導向 風門的轉(zhuǎn)動和支承。所述第一活動導向風門外側(cè)下方設(shè)置有固定該第一活動導向風門位置 的鎖定裝置6，從而保證第一活動導向風門不會由于氣流而移動。如圖7所示，第一活動導向風門與固定導風墻鉸接。在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖8所示，還包括片狀的第二活動導向風門7，所 述第二活動導向風門7在固定導風墻1的內(nèi)側(cè)沿第二縱向軸與所述固定導風墻1鉸接，使 得第二活動導向風門能夠沿第二縱向軸轉(zhuǎn)動從而與所述固定導風墻1形成一個可調(diào)節(jié)的
矢量角度。在固定導風墻的外側(cè)和內(nèi)測同時加裝兩扇獨立的活動導向風門，第一活動導向風 門作用在于將外部自然風以最佳角度導入固定導風墻，而第二導風門將通道內(nèi)的氣流以最 佳角度射入塔底。前者稱為“引入角”，后者形成最佳的“射出角”，這樣更有利于形成合理 的螺旋流場。所述第二活動導向風門為上底邊大于或等于下底邊的直角梯形，且直角的腰鉸接 于所述固定導風墻。所述第二活動導向風門的其它結(jié)構(gòu)與第一活動導向風門相似所述第 二活動導向風門內(nèi)側(cè)下方設(shè)置有腳輪。所述第二活動導向風門內(nèi)側(cè)下方設(shè)置有固定該第一 活動導向風門位置的鎖定裝置。綜上所述，本發(fā)明通過所述活動導向風門形成最有利于外部氣流均勻而有效地 按照期望方向進入塔底，使自然風與塔底周邊的環(huán)形氣流避免發(fā)生碰撞摩擦混合，以最大 程度利用自然風的動壓頭和進風量形成更為強烈而有序的環(huán)形螺旋氣流，吸入周邊更多空 氣，提高冷卻塔的散熱效率。通過對活動導向風門角度的調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同風力的要求，保 證了冷卻塔在各種天氣中都能夠具有穩(wěn)定的性能。
權(quán)利要求
1.一種空氣冷卻塔，包括雙曲線截面的圓筒狀的塔體，以及塔內(nèi)的熱交換結(jié)構(gòu)，所述塔 體下部的周圍為進風口，其特征在于，所述塔體下部的周圍還設(shè)置有多個沿圓周按預先設(shè) 定的間距排列的導風墻，所述導風墻包括片狀的固定導風墻和片狀的第一活動導向風門， 所述固定導風墻設(shè)置在所述塔體的底部外圓圓周上，并且與圓周在交點處呈一個固定的矢 量角度，所述第一活動導向風門在所述固定導風墻外側(cè)與固定導風墻沿第一縱向軸鉸接， 使得第一活動導向風門能夠沿第一縱向軸轉(zhuǎn)動從而與所述固定導風墻形成一個可調(diào)節(jié)的 矢量角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于，所述冷卻塔下部的圓周上，只有滿足如 下條件時才包括固定導風墻和第一活動導向風門，其它導風墻只包括固定導風墻a.位于冷卻塔下部周圍產(chǎn)生的環(huán)形氣流與自然風發(fā)生逆向流動的位置；b.且位于固定導風墻與風向的夾角大于45°小于100°的部分圓周位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻塔，其特征在于，在沒有安裝第一活動導向風門的固定 導風墻的前緣處設(shè)置有鉸鏈座，該鉸鏈座為臨時安裝第一活動導向風門提供安裝基礎(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于，所述冷卻塔下部的圓周上，全部的導風 墻都包括固定導風墻和活動導向風門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于，所述第一活動導向風門為上底邊小于 下底邊的直角梯形，且直角的腰鉸接于所述固定導風墻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于，所述第一活動導向風門外側(cè)下方設(shè)置 有腳輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于，所述第一活動導向風門外側(cè)下方設(shè)置 有固定該第一活動導向風門位置的鎖定裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻塔，其特征在于，還包括片狀的第二活動導向風門，所述 第二活動導向風門在固定導風墻的內(nèi)側(cè)沿第二縱向軸與所述固定導風墻鉸接，使得第二活 動導向風門能夠沿第二縱向軸轉(zhuǎn)動從而與所述固定導風墻形成一個可調(diào)節(jié)的矢量角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻塔，其特征在于，所述第二活動導向風門為上底邊大于 或等于下底邊的直角梯形，且直角的腰鉸接于所述固定導風墻。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻塔，其特征在于，所述第二活動導向風門內(nèi)側(cè)下方設(shè)置 有固定該第一活動導向風門位置的鎖定裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷卻塔，包括雙曲線截面的圓筒狀的塔體，以及塔內(nèi)的熱交換結(jié)構(gòu)，塔體下部的周圍為進風口，塔體下部的周圍還設(shè)置有多個沿圓周按預先設(shè)定的間距排列的導風墻，導風墻包括片狀的固定導風墻和片狀的第一活動導向風門，固定導風墻設(shè)置在塔體的底部外圓圓周上，并且與圓周在交點處呈一個固定的矢量角度，第一活動導向風門在固定導風墻外側(cè)與固定導風墻沿第一縱向軸鉸接，使得第一活動導向風門能夠沿第一縱向軸轉(zhuǎn)動從而與固定導風墻形成一個可調(diào)節(jié)的矢量角度。本發(fā)明使自然風與塔底周邊的環(huán)形氣流避免發(fā)生碰撞摩擦混合，以最大程度利用自然風的動壓頭和進風量形成更為強烈而有序的環(huán)形螺旋氣流，吸入周邊更多空氣，提高冷卻塔的散熱效率。
文檔編號F28F25/10GK102128558SQ201010000818
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月18日
發(fā)明者張云龍 申請人:上海洛侖茲動力系統(tǒng)有限公司, 張云龍