專利名稱:高效節(jié)能組合冷卻水塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于一種熱交換裝置,具體地說它是集中供冷系中的一種新式冷卻水塔。
隨著社會發(fā)展,物質(zhì)文明已經(jīng)達到較高的水平,集中制冷已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)與家庭生活之中,為提高制冷機組的效率,冷卻水塔的設(shè)計與改進已成為人們十分注意的研究課題。在眾多冷卻水塔的設(shè)計中強迫通風式冷卻水塔應(yīng)用的最為廣泛。目前最流行的冷卻水塔的結(jié)構(gòu)均采用圓型殼體結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)中包括一個頂部開有通風口的圓形外罩。下面設(shè)置帶有進、出水口,溢流口,排水口,手動補水口等的接水盤,外罩與接水盤之間設(shè)置有配置環(huán)繞濾網(wǎng)的進風口框架,接水盤上裝有金屬支腳,以上幾部分組成冷卻水塔的殼體結(jié)構(gòu)。殼體內(nèi)部設(shè)置有排風扇和驅(qū)動電機,排風扇下設(shè)有可旋轉(zhuǎn)的淋水管式噴水系統(tǒng)。為加大熱交換面積,在進風口與淋水管之間設(shè)置散熱片,其目的是加大水與空氣的接觸面積和時間,當從制冷機散熱器流回的熱水從噴水管淋下后,在強大排風扇作用下,外部空氣從進氣口進入與熱水形成對流,在散熱片中完成主要熱交換后,熱空氣從出氣口排出,冷卻水流回接水盤后重新送入制冷機組的循環(huán)水管。到目前為止,從節(jié)水熱交換率和經(jīng)濟效益出發(fā)仍是一種較理想的設(shè)計方案。然而,現(xiàn)有冷卻水塔的主要問題在制造成本高。造成這種局面的主要原因是冷卻水塔的基礎(chǔ)用戶條件太復(fù)雜,小的用戶到幾百平方米制冷,大的到數(shù)萬平方米致冷,因而形成規(guī)格型號的復(fù)雜化和不通用性,相應(yīng)的工裝模具也種類繁多,生產(chǎn)廠家要準備幾十個品種結(jié)構(gòu)。如此,工裝模具的分攤,造成了冷卻水塔的昂貴造價,也影響到集中制冷系統(tǒng)的普及和推廣。目前隨著用戶要求不斷變化給生產(chǎn)商帶平極大的困難。此外,其圓形殼體結(jié)構(gòu)雖然可折裝,但其貯存與運輸仍然占地面積大,占用空間多,不得已情況下,須要多臺組合運行時這一矛盾尤為突出。而且傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中采用旋轉(zhuǎn)散水結(jié)構(gòu),隨冷卻量大小有很大差異,不能通用,且旋轉(zhuǎn)運行易出現(xiàn)泄露和阻塞等故障,維修量大,其旋轉(zhuǎn)噴水使散熱片上水流不均勻影響冷卻效率,尤其是大噸位冷卻水塔工作時,能耗高(大排風量所致),噪聲大,冷卻水的散失也較嚴重,其改進已是勢在必行之事。
本發(fā)明的目的是提供一種標準組合冷卻水塔的新型設(shè)計,它可以形成其本冷卻水塔單元,易于多臺組合拼裝,適用不同致冷量用戶的需要,因而可以使用一套標準化模具完成不同型號水塔的制造,從而大大降低消耗,易于各層次用戶的接受,且同時要節(jié)約能量,提高冷卻效率和降低耗水量,把冷卻水塔的技術(shù)性能大幅度提高。
本發(fā)明的關(guān)鍵性構(gòu)思在于提供一種標準模塊式組合結(jié)構(gòu),以一種標準單元的組合拼裝取代傳統(tǒng)的幾十種規(guī)格產(chǎn)品。其關(guān)鍵設(shè)計在于將傳統(tǒng)的圓形殼體結(jié)構(gòu)改為正方形殼體結(jié)構(gòu),組成殼體的外罩,進風口框架和接水盤三部分均采取正方外形設(shè)計,即其俯視圖外輪廓均呈正方形,取代原圓形的設(shè)計方案。具體的設(shè)計方案中,外罩與進風口框架均采用四片拼裝式結(jié)構(gòu),每個外罩片的幾何形狀相同或相類似。通過連接件將其組合成橫斷面為正方形輪廓的外罩或進風口框架。外罩上頂部與風扇罩相連,進風口框架下與接水盤相連,上與外罩相連,其連部分外輪廓尺寸相匹配,從而組成一個類似長方體外形的冷卻水塔殼體。長方體形,橫截面呈正方形的殼體設(shè)計的主要目的是易于拼裝,利于運輸和存貯,利于模具的簡單和標準化。為進一步標準化結(jié)構(gòu)和適應(yīng)各種冷卻量的要求,本項設(shè)計在冷卻水系統(tǒng)中用均勻分布的高效霧化噴頭代替旋轉(zhuǎn)淋水管。按橫截面積均勻分布的霧化噴頭,通過上水管與進水口相連,使循環(huán)水均勻地散落在散熱片上,以克服淋水管水流不勻,從而擴大與對流空氣的接觸面積和熱交換時間。由于改進了轉(zhuǎn)動機構(gòu)從而大大減少了故障率和減少了維修量,同時也節(jié)約了能量。為了減少水量隨排風大量散失,在排風扇外罩底面設(shè)置有若干道波浪形擋水片,使空氣經(jīng)擋水片后阻流下大部分外散水份,從而達到節(jié)水的目的。為了防止噴頭堵塞,在進水口處可加設(shè)濾網(wǎng)和除塵器,定期更換濾網(wǎng)和除積塵即可延長噴頭的使用壽命。
下面將結(jié)合實施例附圖進一步說明本發(fā)明的目的是如何實現(xiàn)的。
圖1為本設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的俯視圖。
圖2為冷卻水塔殼體的一個實施例。
圖4為圖3的俯視圖。
圖5為一片雙邊折彎的外罩片設(shè)計示意圖。
圖6為圖5的俯視圖。
圖7為單邊折彎的外罩片示意圖。
圖8為兩臺冷卻水塔拼裝示意圖。
圖9為四臺拼裝示意圖。
圖10為基本連接附件示意圖。
其中1代表外罩,2代表進風口框架,3代表進風口空氣濾網(wǎng),4代表接水盤,5代表金屬支腳,6代表進水口,7代表出水口,8代表風扇罩,9代表風扇,10代表驅(qū)動電機,11代表水管,12代表霧化噴頭,13代表上水管,14代表散熱片,15代表擋水片,16代表出風口防護網(wǎng),17代表連接件A,18代表聯(lián)接件B,19代表聯(lián)接件C,20代表兩邊折彎的外罩片,21代表一邊折彎的外罩片,22代表兩邊不折彎的外罩片,23代表溢流口,24代表排水口,25代表手動補水口,L代表外罩片的有效寬度。
為表述本設(shè)計的基本結(jié)構(gòu),圖1中在接水盤4以上部分做了剖視。因接水盤4除了外形改變?yōu)檎叫瓮?,與傳統(tǒng)卻塔的接水盤無什么區(qū)別,因而未加詳述。從給出的單機殼體示意圖中可以看出組成外罩1具有四片幾何形狀完全一致的外罩片2,每片呈長方形板式結(jié)構(gòu),沿兩長邊有30mm-45mm寬的部分與板面成135°的折彎,板面上壓有X形突起斜條,主要起加強筋作用,也可壓成其它形式的突起直條。當采用玻璃鋼為材料制做外罩片時以上特征部分可由模具一次熱壓成型。為了便于拼裝,外罩片21可以沿一個長邊折135°彎,也可以制成無折彎的形狀結(jié)構(gòu)的外罩片22。如單機安裝從圖4可以看出,利用連接件17很方便地可以組成正方體狀外罩,再利用相匹配的連接輔件將外罩、風扇罩、支腳連在一起即組成一個完整的冷卻水塔殼體,在殼體內(nèi)按圖1給出的結(jié)構(gòu)裝入噴水系統(tǒng),散熱片,擋水片,風扇電機等,即安裝成一臺完整標準單機。
如果根據(jù)用戶的冷卻量增加,則采取如圖8給出的兩臺并聯(lián)式拼裝。其中采用兩個雙邊折彎外罩片20,四個單邊折彎外罩片21和一個不折彎外罩片22(也可用普通長方形玻璃鋼片代替)。借助兩個丁字形連接件將兩臺標準單機外罩組裝在一起,從而形成雙機并連式殼體,每個殼體分別裝入內(nèi)部機構(gòu),其機組冷卻水量即可擴展一倍。由于采用兩小電機運轉(zhuǎn),不但噪聲低,而且可根據(jù)需要隨時決定開一臺或兩臺冷卻水塔,而兩臺以上拼裝應(yīng)用時更加方便。圖9進一步給出了四臺標準單機拼裝為一臺組合冷卻水塔的示意圖。其組合中增加了一個十字型連接件,實際上節(jié)約了四片外罩片,當然其組合越多則節(jié)約外罩片越多。依此類推可以接成各種數(shù)量的組合式冷卻水塔。從而真正實現(xiàn)了以簡單的標準機型取代現(xiàn)有傳統(tǒng)的幾十種規(guī)格和型號的機型,從而極大地方便運輸和存貯,對降低生產(chǎn)成本起著重大作用。
標準外罩片(以20為例)的參考尺寸為長度1000-1450mm,有效寬度L為650-780mm,玻璃鋼板厚度3.75-4.8mm,折彎邊寬度為30-45mm。使用200瓦左右的電機,冷卻散熱能力為10冷凍噸,四臺組合起來可達40冷凍噸級。為適應(yīng)大冷凍噸級用戶的需要而避免過多單元的拼裝組合,可以將標準單元幾何尺寸放大,例如設(shè)計40冷凍噸和60冷凍噸級的標準單元冷卻水塔。這樣將滿足各種不同的需求。以1-3種規(guī)格即可取代現(xiàn)有幾十種規(guī)格產(chǎn)品。
由于本發(fā)明的設(shè)計方案可以實現(xiàn)標準化生產(chǎn)通用性部件和現(xiàn)埸的拼裝式組合,因而大大降低了模具投資和降低商品的生產(chǎn)成本,特別是貯運方便。以上設(shè)計可大幅度減少原材料消耗和生產(chǎn)性投資。本技術(shù)方案的改進將導(dǎo)致明顯的社會效益與經(jīng)濟效益。本發(fā)明中所采用的均勻分布的固定式霧化噴頭,不但可以減少故障率,簡化生產(chǎn)工藝,而且由于撒水均勻,霧滴微小,從而散熱性能明顯提高。經(jīng)樣機測試在相同冷卻條件下其散熱能力要加大15%。本發(fā)明采用多臺組合式拼裝結(jié)構(gòu),使用的動力由單臺大電機變?yōu)槎嗯_小電機,從表面上看似乎要增加成本,但對于大致冷量用戶來講大致冷量的風機都不可避免的要遇到風量調(diào)節(jié)問題,即使用過程中如沒有那么多致冷面積時要減少致冷量,拼裝式結(jié)構(gòu)可以方便地控制同時啟動的單機臺數(shù),而不要配套價格昂貴的變頻式功率調(diào)節(jié)器,這樣,從總體上考慮仍然有利于用戶。特別是本機小功率電扇使霧化水的散失量大大減少,這對日益嚴重的供水問題應(yīng)視為一個十分重要的改進方案。
權(quán)利要求
1.一種高效節(jié)能組合式冷卻水塔,該水塔殼體結(jié)構(gòu)中包括頂部開有通風口的外罩1,帶有進出水口的接水底盤,設(shè)置在外罩與底盤之間配置環(huán)繞濾網(wǎng)的進風口框架2,以及金屬支腳5,殼體內(nèi)設(shè)置有排風扇9和驅(qū)動電機10,與進水口6相通的噴水系統(tǒng),設(shè)置在噴水管與進風口之間的散熱片14,其特征在于外罩1,進風口框架2,和接水盤4的俯視圖外輪廓均呈正方形,外罩1與進風口框架2采用四片拼裝式結(jié)構(gòu),通過連接件組合而成,并與接水盤4、風扇罩8的外輪廓幾何尺寸相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻水塔,其特征在于組成外罩1的外罩片20為長方形板式結(jié)構(gòu),沿兩長邊有30-45mm寬的部分與板面成135°折彎。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷卻水塔,其特征在于組成外罩的外罩片21為長方形板式結(jié)構(gòu),沿一個長邊有30-45mm寬的部分與板面呈135°折彎。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的冷卻水塔,其特征在于組成外罩的外罩片22為長方形板式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所說的冷卻水塔,其特征在于外罩片構(gòu)件沿板面有直或斜條的加強筋突起,當采用玻璃鋼材料時其加強筋突起和長邊折彎可靠模具一次熱壓成型,板厚度3.75-4.8mm,長度1000-1450mm,有效寬度L為650-780mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新式的冷卻水塔,其設(shè)計的關(guān)鍵構(gòu)思是將圓形外殼結(jié)構(gòu)改為橫截面為正方形新式外殼結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以形成標準式冷卻水塔單元,利用這個單元可以實現(xiàn)兩臺以上單機拼裝,不但可以節(jié)約外殼材料而且大大有利于生產(chǎn)運輸和模具制備。在水塔中的噴水系統(tǒng)中采用了均勻分布的固定式霧化噴頭,在排風扇下增設(shè)了擋水板,從而使水塔不但減少了故障率,而且極大地提高其冷卻能力和減少了能量消耗。
文檔編號F28C1/00GK1066920SQ9110332
公開日1992年12月9日 申請日期1991年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月18日
發(fā)明者林文欽, 原澤 申請人:林文欽, 原澤