設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及冷卻塔。一種設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，包括水塔、對(duì)流經(jīng)水塔的水進(jìn)行散熱的水能風(fēng)機(jī)和壓力補(bǔ)償泵，所述水塔設(shè)有進(jìn)水管和出水管，所述水能風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的水輪機(jī)，所述水輪機(jī)設(shè)有水輪機(jī)進(jìn)水口和水輪機(jī)出水口，所述水輪風(fēng)機(jī)進(jìn)水口同所述出水管連接在一起，所述壓力補(bǔ)償泵設(shè)有壓力補(bǔ)償泵出水口和壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口，所述壓力補(bǔ)償泵出水口同所述水輪機(jī)進(jìn)水口連接在一起。本實(shí)用新型提供了一種水能風(fēng)機(jī)能夠完全替代電動(dòng)風(fēng)機(jī)的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，解決了現(xiàn)有的冷卻塔不能夠通過(guò)水能風(fēng)機(jī)完全替代電能風(fēng)機(jī)的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冷卻塔，尤其涉及一種設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔。

【背景技術(shù)】
[0002]最初的冷卻塔的散熱風(fēng)機(jī)為電動(dòng)力風(fēng)機(jī)，即通過(guò)電動(dòng)機(jī)對(duì)風(fēng)葉進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)。為了充分利用冷卻塔的回水勢(shì)能，近年開(kāi)發(fā)出了通過(guò)水輪機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)即水動(dòng)力風(fēng)機(jī)(又稱水能風(fēng)機(jī))。在中國(guó)專利號(hào)為2008200995912、授權(quán)公告日為2009年5月9號(hào)、名稱為“水能風(fēng)機(jī)”的專利文件中公開(kāi)了一種水能風(fēng)機(jī)。水動(dòng)力風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的水輪機(jī)，水動(dòng)力風(fēng)機(jī)的工作原理為:利用帶有壓力的上塔循環(huán)水以一定流速和方向流進(jìn)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪曲面葉片內(nèi)，經(jīng)水輪機(jī)成型的葉道對(duì)水流產(chǎn)生約束，使水流給水輪機(jī)葉片的作用力推動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。在中國(guó)專利號(hào)為2010105540173、申請(qǐng)公布日為2012年5月30號(hào)、名稱為“冷卻涼水塔”的專利文件中公開(kāi)了一種設(shè)有水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔。
[0003]雖然該專利文件中認(rèn)為能夠通過(guò)現(xiàn)有的水能風(fēng)機(jī)完全替代電動(dòng)風(fēng)機(jī)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中并不能夠利用水能風(fēng)機(jī)去完全替代電動(dòng)風(fēng)機(jī)而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷卻塔的散熱來(lái)滿足冷卻塔的散熱需要。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)于分析，發(fā)現(xiàn)不能完全替代的根本原因是絕大多數(shù)的上塔循環(huán)水的做功小于電動(dòng)風(fēng)機(jī)的做功。特別是在一般設(shè)計(jì)塔式冷卻塔設(shè)計(jì)水量都大于實(shí)際水量而較大配置的電動(dòng)風(fēng)機(jī)更使水動(dòng)力風(fēng)機(jī)達(dá)不到電動(dòng)風(fēng)機(jī)效果。僅從計(jì)算就可證明。例如lOOMVh，500M3/h, 100M3A, 1500M3/h, 2500目M3/h冷卻塔選用電機(jī)功率是:4KW, 18KW, 45KW, 55KW, 132KW。實(shí)際經(jīng)常流量:70M3/h, 350M3/h, 700M3/h, 1050M3/h, 1750M3/h.水動(dòng)力風(fēng)機(jī)軸功率按標(biāo)定流量70%計(jì)算分別是:3.6KW，18KW，36KW，54KW，90KW(計(jì)算按水泵軸功率計(jì)算公式為:N=QH/367/ η，η取0.8。H取15米(實(shí)際回水壓力也只有0.15MPa左右)。實(shí)際還要考慮可靠性原則很多標(biāo)定流量有時(shí)只有60%，阻力也根據(jù)具體情況還要修正。在這種情況下用水能風(fēng)機(jī)完全替代電動(dòng)風(fēng)機(jī)實(shí)際就是達(dá)不到電動(dòng)風(fēng)機(jī)的效果。特別是在炎熱夏季更是失敗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供了一種水能風(fēng)機(jī)能夠完全替代電動(dòng)風(fēng)機(jī)的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，解決了現(xiàn)有的冷卻塔不能夠通過(guò)水能風(fēng)機(jī)完全替代電能風(fēng)機(jī)的問(wèn)題。
[0005]以上技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下列技術(shù)方案解決的:一種設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，包括水塔、對(duì)流經(jīng)水塔的水進(jìn)行散熱的水能風(fēng)機(jī)和壓力補(bǔ)償泵，所述水塔設(shè)有進(jìn)水管和出水管，所述水能風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的水輪機(jī)，所述水輪機(jī)設(shè)有水輪機(jī)進(jìn)水口和水輪機(jī)出水口，所述水輪風(fēng)機(jī)進(jìn)水口同所述出水管連接在一起，所述壓力補(bǔ)償泵設(shè)有壓力補(bǔ)償泵出水口和壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口，所述壓力補(bǔ)償泵出水口同所述水輪機(jī)進(jìn)水口連接在一起。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為:工作源中的需要冷卻的熱水經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入冷卻塔被冷卻后再經(jīng)出水管流出而回到工作源，回收管中的水回流時(shí)利用勢(shì)能而驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)、水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)而對(duì)冷卻塔中的水進(jìn)行散熱，當(dāng)冷卻塔的工作環(huán)境產(chǎn)生改變(如所處空間溫度上升)導(dǎo)致利用冷卻塔的回水的勢(shì)能驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)去使風(fēng)機(jī)工作的功率不能夠滿足散熱要求時(shí)，則啟動(dòng)壓力補(bǔ)償泵，壓力補(bǔ)償泵將增壓后的水也一并送人到水輪機(jī)的進(jìn)水口、啟動(dòng)提高水輪機(jī)的進(jìn)口壓力的作用，從而使得水能機(jī)風(fēng)機(jī)的輸出功率提高、起到增大水能風(fēng)機(jī)的散熱能力的作用。壓力補(bǔ)償泵的功率選擇以能夠滿足補(bǔ)償要求即可。
[0006]作為優(yōu)選，所述壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口同所述水輪機(jī)出水口連接在一起。能夠既增加水輪機(jī)的進(jìn)口壓力又增加水輪機(jī)進(jìn)口流量的作用，補(bǔ)償效果好。
[0007]作為另一優(yōu)選，所述壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口同所述進(jìn)水管連接在一起。能夠借用輸送熱水給冷卻塔的電機(jī)的功率對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償效果好。
[0008]作為另一優(yōu)選，所述壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口同所述出水管連接在一起。
[0009]本實(shí)用新型還包括驅(qū)動(dòng)所述壓力補(bǔ)償泵的電機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選，所述電機(jī)為變頻電機(jī)。由于水輪機(jī)需要補(bǔ)償?shù)墓δ懿皇呛愣ú蛔兊?，壓力補(bǔ)償泵采用變頻電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)能夠使得壓力補(bǔ)償泵的輸出功率始終同水輪機(jī)的補(bǔ)償量匹配，能夠更好地節(jié)約能源。能夠在不需要補(bǔ)償?shù)臅r(shí)段，以低能耗的方式使壓力補(bǔ)償泵工作、防止水泵壓力補(bǔ)償泵長(zhǎng)期不用而銹蝕損壞。為了節(jié)省投資，在全年水流量變化不大的條件下，僅考慮冬季維護(hù)性運(yùn)行其他季節(jié)補(bǔ)償比較穩(wěn)定情況下可以采用非變頻電機(jī)拖動(dòng)。
[0011]本實(shí)用新型還包括三通節(jié)點(diǎn)，所述三通節(jié)點(diǎn)包括同水輪機(jī)進(jìn)水口連接在一起的第一端口、同壓力補(bǔ)償泵出水口連接在一起的第二端口和同所述出水管連接在一起的第三端口，所述第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角大于所述第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角，所述第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角大于等于120°。能夠使壓力補(bǔ)償泵輸出的水更加充分順暢地流到水輪機(jī)。增壓效果好。
[0012]作為優(yōu)選，所述第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角小于等于45°。能夠進(jìn)一步提高增壓補(bǔ)償效果。
[0013]本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):通過(guò)在水輪機(jī)的進(jìn)口端設(shè)置壓力補(bǔ)償泵，使得風(fēng)機(jī)的輸出功率不夠時(shí)能夠通過(guò)壓力補(bǔ)償泵來(lái)提高水輪機(jī)的進(jìn)口壓力、從而對(duì)水能風(fēng)機(jī)的輸出功率進(jìn)行補(bǔ)償、以實(shí)現(xiàn)水能風(fēng)機(jī)的功率始終能夠滿足冷卻塔的工作需要，實(shí)現(xiàn)了在冷卻塔中水能風(fēng)機(jī)對(duì)電動(dòng)風(fēng)機(jī)的完全替代。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的示意圖。
[0017]圖中:水塔1、布水器11、出水管12、水能風(fēng)機(jī)2、風(fēng)機(jī)21、水輪機(jī)22、水輪機(jī)進(jìn)水口221、水輪機(jī)出水口 222、第一水管23、壓力補(bǔ)償泵3、壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口 31、壓力補(bǔ)償泵出水口 32、第二水管33、第三水管34、三通節(jié)點(diǎn)4、第一端口 41、第二端口 42、第三端口 43、第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角A、第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角B。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例一，參見(jiàn)圖1，一種設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，包括水塔1、水能風(fēng)機(jī)2和壓力補(bǔ)償泵3。
[0020]水塔I內(nèi)設(shè)有布水器11。水塔I還設(shè)有進(jìn)水管(圖中沒(méi)有畫(huà)出)和出水管12。
[0021]水能風(fēng)機(jī)2包括風(fēng)機(jī)21和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的水輪機(jī)22。一個(gè)本實(shí)用新型(即一個(gè)冷卻塔系統(tǒng))中可以有一個(gè)或多個(gè)水能風(fēng)機(jī)2，圖中是在有多個(gè)水能風(fēng)機(jī)的情況下示意性畫(huà)出了一個(gè)水能風(fēng)機(jī)。水能風(fēng)機(jī)2用于給流經(jīng)水塔I的水散熱。水輪機(jī)22設(shè)有水輪機(jī)進(jìn)水口 221和水輪機(jī)出水口 222。水輪機(jī)進(jìn)水口 221通過(guò)第一水管23同出水管12連接在一起。
[0022]壓力補(bǔ)償泵3通過(guò)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)壓力補(bǔ)償泵的電機(jī)在圖中沒(méi)有畫(huà)出、為變頻電機(jī)，當(dāng)然非變頻電機(jī)也可以。壓力補(bǔ)償泵3設(shè)有壓力補(bǔ)償泵出水口 32和壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口 31。壓力補(bǔ)償泵出水口 32通過(guò)第二水管33同水輪機(jī)進(jìn)水口 21連接在一起。壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口 31通過(guò)第三水管34同出水管12連接在一起。
[0023]第二水管33的出口端連接在第一水管23上而形成三通節(jié)點(diǎn)4。三通節(jié)點(diǎn)4包括第一端口 41、第二端口 42和第三端口 43。第一端口 41同水能機(jī)進(jìn)水口 21連接在一起。第二端口 42同壓力補(bǔ)償泵出水口 32連接在一起。第三端口 43同出水管12連接在一起。第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角A為150°。第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角B等于30°。實(shí)際設(shè)計(jì)中當(dāng)?shù)诙丝诘姆较蚓€和第一端口的方向線之間的夾角A大于等于120°、第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角B不大于45°、且第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角A大于第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角B時(shí)都能夠達(dá)到良好的補(bǔ)充效果。
[0024]使用時(shí),工作源的熱水進(jìn)進(jìn)水管進(jìn)入水塔I,布水器11將水散開(kāi)而散熱,水能風(fēng)機(jī)2也對(duì)水進(jìn)行散熱，散熱后的水經(jīng)出水管12流出，從水輪機(jī)出水口 32流出的水流回工作源。出水管12中的水流向水輪機(jī)22時(shí)、該部分水的勢(shì)能驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪機(jī)22驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)21轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行散熱；如果此時(shí)僅利用回水的勢(shì)能不能夠使水能風(fēng)機(jī)2滿足散熱要求、則通過(guò)壓力補(bǔ)償泵3將一步分水的壓力提升后再輸出給水輪機(jī)22，從而使得水輪機(jī)22的輸出功率提升到風(fēng)機(jī)21能夠滿足散熱要求。
[0025]實(shí)施例二，參見(jiàn)圖2，同實(shí)施例一的不同之處為:壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口 31通過(guò)第三水管34同水輪機(jī)出水口 222連接在一起。
[0026]實(shí)施例三，參見(jiàn)圖3，同實(shí)施例一的不同之處為:壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口 31通過(guò)第三水管34同水塔I的進(jìn)水管連接在一起。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，包括水塔和對(duì)流經(jīng)水塔的水進(jìn)行散熱的水能風(fēng)機(jī)，所述水塔設(shè)有進(jìn)水管和出水管，所述水能風(fēng)機(jī)包括風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)的水輪機(jī)，所述水輪機(jī)設(shè)有水輪機(jī)進(jìn)水口和水輪機(jī)出水口，所述水輪風(fēng)機(jī)進(jìn)水口同所述出水管連接在一起，其特征在于，還包括壓力補(bǔ)償泵，所述壓力補(bǔ)償泵設(shè)有壓力補(bǔ)償泵出水口和壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口，所述壓力補(bǔ)償泵出水口同所述水輪機(jī)進(jìn)水口連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，所述壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口同所述水輪機(jī)出水口連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，所述壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口同所述進(jìn)水管連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，所述壓力補(bǔ)償泵進(jìn)水口同所述出水管連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)所述壓力補(bǔ)償泵的電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，所述電機(jī)為變頻電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，還包括三通節(jié)點(diǎn)，所述三通節(jié)點(diǎn)包括同水輪機(jī)進(jìn)水口連接在一起的第一端口、同壓力補(bǔ)償泵出水口連接在一起的第二端口和同所述出水管連接在一起的第三端口，所述第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角大于所述第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角，所述第二端口的方向線和第一端口的方向線的夾角大于等于120°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)有補(bǔ)償式水能風(fēng)機(jī)的冷卻塔，其特征在于，所述第二端口的方向線和第三端口的方向線的夾角小于等于45°。
【文檔編號(hào)】F28F25/10GK203837518SQ201420085689
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】黃臨生, 屠福綱 申請(qǐng)人:黃臨生, 新鄉(xiāng)市天智冶金機(jī)械設(shè)備有限公司