集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置制造方法
【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，屬于冷卻塔領(lǐng)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(qū)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(shè)計，簡化了冷卻塔的結(jié)構(gòu)，并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(zhuǎn)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(qū)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及冷卻塔領(lǐng)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(shù)】
[0002]冷卻塔是利用水和空氣的接觸，散去工礦企業(yè)或制冷設(shè)備中帶來的熱量，使其能循環(huán)使用的設(shè)備。
[0003]冷卻塔一般裝有噴淋和通風兩套系統(tǒng)。噴淋系統(tǒng)包括供水管、布水管和噴頭,噴淋系統(tǒng)中的管路呈固定的網(wǎng)狀布置；通風系統(tǒng)包括風扇、電動機和變向減速器。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]受噴淋系統(tǒng)管路布置限制，噴淋系統(tǒng)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(shè)計時，總會為供水動力選擇留有一定裕量，存在一部分浪費，建成后也常有多余水能浪費，若能回收這部分能量顯然是有意義的。
實用新型內(nèi)容
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)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(shù)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(qū)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(qū)動器相連，通過所述供水管供應(yīng)冷卻水，通過所述水力驅(qū)動器通過所述冷卻水并在所述冷卻水的帶動下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力，所述水力驅(qū)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(qū)動器旋轉(zhuǎn)，通過所述出水噴淋器通過并噴淋所述冷卻水，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(zhuǎn)，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(zhuǎn)，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(fā)電。
[0009]可選地，所述水力驅(qū)動器包括:蝸殼、導葉、轉(zhuǎn)輪、底蓋、下軸承及下軸，所述導葉設(shè)置在所述蝸殼中，所述轉(zhuǎn)輪設(shè)置在所述蝸殼中心位置，所述底蓋封堵在所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(qū)動器還包括止水迷宮，所述止水迷宮設(shè)置在所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shè)置在所述上軸上部，所述噴頭上設(shè)有筋板，所述筋板設(shè)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(shù)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(xiàn)有技術(shù)的布水管，簡化了冷卻塔的結(jié)構(gòu)，并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(xiàn)有技術(shù)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(zhuǎn)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(xiàn)有為增強散熱而設(shè)置的填料層，降低了成本；
[0021]4.本實用新型以水力驅(qū)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(shè)備，既減少能量損失，增加散熱效果，還可回收富裕能量，且有助于降低冷卻塔高度，方便冷卻塔結(jié)構(gòu)設(shè)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(shù)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，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)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(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實用新型實施例提供的水力驅(qū)動器的放大結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(qū)動器，
[0034]11蝸殼，12導葉，13轉(zhuǎn)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(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)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(qū)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(qū)動器10相連，通過所述供水管I供應(yīng)冷卻水，通過所述水力驅(qū)動器10通過所述冷卻水并在所述冷卻水的帶動下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力，所述水力驅(qū)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(qū)動器10旋轉(zhuǎn)，通過所述出水噴淋器20通過并噴淋所述冷卻水，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(zhuǎn)，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(zhuǎn)，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(fā)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(qū)動器10，驅(qū)動水力驅(qū)動器10旋轉(zhuǎn)，進而帶動出水噴淋器20同時旋轉(zhuǎn)，而后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(zhuǎn)地、均勻地噴出，最后落入冷卻塔中；
[0046]水電互補過程:眾所周知，異步電動機40載荷大小與其轉(zhuǎn)速滑差有關(guān)，當冷卻塔的富裕能量較少時，水力驅(qū)動器10不足以將風機50拖入額定轉(zhuǎn)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(lǐng)域普通技術(shù)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(yīng)轉(zhuǎn)速已達或超過同步值，則多臺異步電動機40會空轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)入發(fā)電狀態(tài)，將電能返送至配電系統(tǒng)。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，并可保證風機50轉(zhuǎn)速在對應(yīng)的額定值和同步值之間，變化范圍不超過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(xiàn)有技術(shù)的布水管，簡化了冷卻塔的結(jié)構(gòu)，并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(xiàn)有技術(shù)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(zhuǎn)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(xiàn)有為增強散熱而設(shè)置的填料層，降低了成本；
[0050]本實用新型以水力驅(qū)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(shè)備，既減少能量損失，增加散熱效果，還可回收富裕能量，且有助于降低冷卻塔高度，方便冷卻塔結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0052]本實用新型既可用于新建冷卻塔，也可用于現(xiàn)有冷卻塔的改造。
[0053]可選地，如圖2所示，本實施例中，水力驅(qū)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(qū)動器10設(shè)計原理也與水輪機基本相同，唯需與風機50轉(zhuǎn)速匹配，要求設(shè)計轉(zhuǎn)速比較低。所述水力驅(qū)動器10包括:蝸殼11、導葉12、轉(zhuǎn)輪13、底蓋14、下軸承15及下軸16，所述蝸殼11用于使冷卻水沿圓周均勻地旋轉(zhuǎn)著進入轉(zhuǎn)輪13，也即形成一定的進口環(huán)量，所述導葉12用于增強和調(diào)整水流的進口環(huán)量，使所述水力驅(qū)動器10盡可能高效地將水能轉(zhuǎn)化為機械能，所述導葉12設(shè)置在所述蝸殼11中，所述轉(zhuǎn)輪13可按低比速反擊式水輪機設(shè)計，所述轉(zhuǎn)輪13設(shè)置在所述蝸殼11中心位置，所述底蓋14封堵在所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0055]更具體地，所述下軸16為水潤滑，可采用塑料軸瓦或橡膠軸瓦，也可采用含油的金屬軸瓦。
[0056]更具體地，所述水力驅(qū)動器10可用金屬制作，由于工作壓力甚小，個別部件比如下軸16可采用工業(yè)塑料代替。水力驅(qū)動器10同水輪機一樣，具有極高的工作效率，一般可達92?94%，高于用電動機減速后帶動風機50的效率。
[0057]進一步地，如圖2所示，所述水力驅(qū)動器10還包括止水迷宮17，所述止水迷宮17設(shè)置在所述轉(zhuǎn)輪13與所述蝸殼11的交界處。即在所述轉(zhuǎn)輪13的出口處增設(shè)止水迷宮17，以減少冷卻水的泄漏。
[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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，使得冷卻水利用出水噴淋器20中剩余的微壓和旋轉(zhuǎn)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(yōu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)合理，噴水效果好。
[0064]可選地，如圖3所示，所述噴頭22設(shè)置在所述上軸24上部，所述噴頭22上設(shè)有筋板23，所述筋板23設(shè)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(jié)構(gòu)，穩(wěn)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(yīng)能承受所述冷卻設(shè)備轉(zhuǎn)動部件的軸向和徑向力，并應(yīng)具有一定的調(diào)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，均會分攤于各臺異步電動機40。
[0067]更具體地，本實施例中，大齒輪31與小齒輪32的轉(zhuǎn)速比取決于所選風機50和異步電動機40的轉(zhuǎn)速。所述軸承的選配可有多種方案，本實施例中，軸承優(yōu)選球面圓錐滾子軸承33。本實施例中，所述多機減速器30內(nèi)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(zhuǎn)輪13和下軸16組成一個完整的軸系。優(yōu)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(shè)備極為巧妙地將各部件串接在一起，既可簡化冷卻塔的結(jié)構(gòu)，又可降低冷卻塔高。當然，最突出的還是其顯著的節(jié)能效果。經(jīng)測算，與現(xiàn)有純電動的冷卻設(shè)備相比，可節(jié)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(shè)備不僅可用于新建的冷卻塔，也可用于對現(xiàn)有冷卻塔進行改造。
[0071 ] 上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0072] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并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(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種集通風、噴淋與水電互補為一體的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻裝置包括:供水管、水力驅(qū)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(qū)動器相連，通過所述供水管供應(yīng)冷卻水，通過所述水力驅(qū)動器通過所述冷卻水并在所述冷卻水的帶動下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力，所述水力驅(qū)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(qū)動器旋轉(zhuǎn)，通過所述出水噴淋器通過并噴淋所述冷卻水，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(zhuǎn)，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(zhuǎn)，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(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻裝置，其特征在于，所述水力驅(qū)動器包括:蝸殼、導葉、轉(zhuǎn)輪、底蓋、下軸承及下軸，所述導葉設(shè)置在所述蝸殼中，所述轉(zhuǎn)輪設(shè)置在所述蝸殼中心位置，所述底蓋封堵在所述轉(zhuǎn)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(zhuǎn)輪上，且所述下軸通過所述下軸承支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻裝置，其特征在于，所述水力驅(qū)動器還包括止水迷宮，所述止水迷宮設(shè)置在所述轉(zhuǎn)輪與所述蝸殼的交界處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的冷卻裝置，其特征在于，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(zhuǎn)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(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述噴頭為蘑菇狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，所述噴頭設(shè)置在所述上軸上部，所述噴頭上設(shè)有筋板，所述筋板設(shè)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(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻裝置，其特征在于，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(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】劉尚智, 劉憶, 劉思 申請人:劉憶, 劉思, 劉尚智