新型间接蒸发冷却塔的制作方法

本技术涉及冷却设备的领域，尤其是涉及新型间接蒸发冷却塔。

背景技术：

1、间接蒸发冷却塔在数据中心等场合的应用日益增多，其基本构型是“冷风器 + 开式冷却塔”，“开式”的含义是循环水进入冷却塔后对环境大气是敞开的。开式冷却塔中喷淋到填料上的热水向下流动，若环境来风在填料区逆水上行，就称为逆流开式冷却塔；若环境来风在填料区垂直于淋水方向横行，就称为横流开式冷却塔。若环境风进入冷却塔填料之前，先经过冷风器间壁等湿预冷，降温后再进入冷却塔填料，则会获得更低的出塔水温，通常冷风器的冷源来自出塔冷水。

2、常见的冷风器有板管蒸发冷却式，板管蒸发冷却式冷风器中水平布置的板管内是热流道，走非触风（不接触水的风），板管外是冷流道，走淋水和触水风（与水接触的风）。板管式预冷器的不足之处在于非触风平直流动，传热系数不够大，所以非触风降温幅度不够大。

技术实现思路

1、为了提高降温效率，本技术提供新型间接蒸发冷却塔。

2、本技术提供的新型间接蒸发冷却塔采用如下的技术方案：

3、新型间接蒸发冷却塔，包括塔体、一对分别设置在所述塔体两侧的冷风器、设置在所述塔体的顶部中间的主风机、设置在所述塔体内的填料、冷水喷淋装置和循环水外送装置；所述填料位于位于所述主风机的正下方；所述冷风器用于预冷进入所述填料的环境风；所述冷风器包括机身和设置在所述机身内的换热板束；所述换热板束内设置有若干交替相邻的热流道和冷流道；所述热流道供所述主风机驱动的非触风水平流过；所述冷水喷淋装置用于把经过所述填料冷却后的水自上而下喷淋到所述冷流道内；所述冷流道供所述主风机驱动的触水风自下而上流过并且触水风与喷淋水及其形成的水膜传质传热；所述循环水外送装置用于把降温后的出塔循环水送到用户换热器处吸热；所述热流道和所述冷流道呈长方体状；相邻的所述热流道和所述冷流道通过翅板隔开；所述翅板包括底板和设置在所述底板正面的冲击翅阵列；所述冲击翅阵列位于所述热流道内；所述冲击翅阵列包括若干翅弧。

4、通过采用上述技术方案，经过填料冷却的水在冷水喷淋装置的作用下到达冷流道的上方，冷水喷淋流下且在冷流道侧壁上形成水膜；同时，在主风机的作用下，一路环境风进入冷流道内且自下而上流动，与自上而下流动的水膜接触，形成触水风，此过程中水风传质传热，使得水温和风温均下降，成为冷源；冷流道内的水膜吸收触水风的热量后又以蒸发水蒸汽的形式，即以潜热的形式，返回触水风，使得触水风经历增湿降温的热力过程；另外在主风机的作用下，另一路环境风进入无水的热流道内，称为非触风；非触风碰到翅弧后，其中一部分空气沿着翅弧冲向底板，产生冲击流，强化翅板两侧的冷热流体传热，从而使得非触风间壁吸收较多的冷量而明显降温，较好地实现“冷风器”功能；明显降温的非触风进入冷却塔填料后，可获得比环境风直接进入冷却塔更低的出塔水温。

5、可选的，所述翅弧顺风弯曲或者逆风弯曲。

6、通过采用上述技术方案，翅弧顺风弯曲有利于气流导向，翅弧逆风弯曲有利于气流换热。

7、可选的，所述底板和所述冲击翅阵列均由塑料制成。

8、通过采用上述技术方案，减小蒸发冷却器整体重量，降低了生产成本。

9、可选的，所述冲击翅阵列包括若干冲击翅；所述冲击翅由翅脚和翅弧组成，所述翅弧的底部与所述翅脚一体相连；所述翅脚粘接或焊接在所述底板上。

10、通过采用上述技术方案，翅脚的存在使得冲击翅定位更加准确，分布更加均匀。

11、可选的，所述冲击翅阵列包括若干冲击翅排；所述冲击翅排包括长方体状的翅脚排和多个一体成型在所述翅脚排一侧的翅弧；所述翅脚排粘接或焊接在所述底板上且所述翅脚排的长度方向与非触风流动方向垂直。

12、通过采用上述技术方案，翅脚排的存在使得冲击翅排容易拿取和安放，同时粘接或焊接方便，另外非触风在流动过程中也会冲击翅脚排，诱发涡流，增强湍动，进一步提高传热效率。

13、可选的，所述底板压塑或吸塑成型；所述底板背面成型有若干均匀分布的水平短肋；所述水平短肋在所述底板正面相应成型为水平短槽；所述水平短肋位于所述冷流道的内侧壁上；所述水平短槽位于所述热流道的内侧壁上；所述冷流道两侧的所述底板上的所述水平短肋一一水平相对。

14、通过采用上述技术方案，一体成型的水平短肋减缓了冷流道内的水膜下落，延长了与触水风的接触时间，使得水膜充分蒸发，充分降温，从而提高水膜与非触风间壁换热的效率；一体成型的水平短槽会促使热流道内的非触风在水平短槽处形成涡流，增强湍动，进一步提高非触风与冷流道水膜间壁换热的效率。

15、可选的，所述底板正面和背面均成型有若干均匀分布的波纹沟槽。

16、通过采用上述技术方案，底板正面的波纹沟槽减缓了冷流道内的水膜下落，延长了水膜与触水风的接触时间，使得水膜充分蒸发，充分降温，从而提高水膜与蒸汽间壁换热的效率；底板背面的波纹沟槽会诱导蒸汽在水平短槽处形成涡流，增强湍动，进一步提高蒸汽与冷流道水膜间壁换热的效率。

17、可选的，所述水平短肋的拔模角为1°；所述水平短肋的上表面中间高于两端且从中间到两端设置有2°的俯角；所述水平短肋的下表面为水平面。

18、通过采用上述技术方案，水平短肋的拔模角为1°，使之既能拔模，又不至于短肋倾斜过度而疏水过快；水平短肋的上表面从中间到两端设置有2°的俯角，使水平短肋上的水膜优先向两端流动，这样有利于水膜在冷流道壁面上往复折返缓慢下行，从而加强水膜与触水风传质传热。

19、可选的，所述主风机为斜流风机；所述主风机包括与塔体顶部连接的进风座、连接在所述进风座顶部的风筒、安装在所述进风座上的风机电机、同轴连接在所述风机电机的输出轴上的叶轮和设置在所述风筒内的导叶组件；所述导叶组件包括若干圆周均匀固定在所述风筒内壁上的静止导叶和固定在静止导叶内侧的整流罩；所述静止导叶为三元流扭曲形；所述整流罩设在所述风机电机上；所述风筒下小上大。

20、通过采用上述技术方案，可适应冷却塔风阻主要在风机进口之前的特点，那么湿热空气流过叶轮之后，只要气压高于环境气压，就能向环境排风；气流在叶轮之后的升压，主要依靠静止导叶发挥作用，静止导叶立面进口偏角是从承接叶轮出口气体流动角开始逐渐减小到零的，这样可将流过叶轮的气流的环向运动和径向运动平顺转换为向上的轴向运动，将气流的环向分速和径向分速转换为气流压力能；另外，下小上大的风筒，可减小风速，减小空气动能，增大压力能，以便湿热气流排向大气，这样的导叶设计会使克服风机进口之前的风阻的机械能更多，也就提高了风机效率，从而使得主风机能够匹配冷却塔排风所需的大直径、高风压和大风量。

21、可选的，所述叶轮包括进气整流钝头和若干固定在所述进气整流钝头外表面上的叶轮叶片；相邻的所述叶轮叶片之间均设置有若干导流肋；所述叶轮叶片和所述导流肋均为三元流扭曲形。

22、通过采用上述技术方案，为了适应冷却塔排风，叶轮的前缘直径要显著加大，后缘直径要更大，那么从叶根到叶顶的径向距离也会显著加大，这就导致叶轮的相邻两个叶片之间的叶道空间显著加大，气流在叶道之间的滑移会显著加大，考虑到难以避免的压力分布不均，则二次涡流及其带来的损失就显著加大；而导流肋可阻断因截面压力差导致的二次涡流，进而避免相应的流动能量损失；同时导流肋可以部分地起到叶片推动气流的作用，这就增加了驱动气流的作用面积，提高了机械能转化为气动能的效率；另外有助于解决叶片因进气量偏差较大而型线差别过大和二次涡流明显增大所带来的效率下降较多和振动噪声增大较多的问题。

23、可选的，相邻的所述静止导叶之间设置有若干径向分布的引流肋；所述引流肋为三元流扭曲形。

24、通过采用上述技术方案，引流肋将出风各流束的流量均匀化、压力均匀化，引流肋的均流能力强，均流效率高，大大减少二次涡流损失；此外引流肋的均流能力强，就可缩短静止导叶的轴向长度，即缩短静止导叶高度和导叶段的高度，增加风筒刚度，减少风筒所受的环境横风载荷。

25、可选的，所述静止导叶的数量比所述叶轮的叶片数量多一个。

26、通过采用上述技术方案，避免静止导叶与叶轮的气流共振。

27、可选的，所述风筒的外侧壁和所述塔体顶部之间设置有若干倾斜设置的支撑杆。

28、通过采用上述技术方案，增加了斜流风机的稳定性，从而减少横风的影响。

29、综上所述，本技术的有益效果为：

30、1.非触风进入到预冷器热流道内，碰到翅弧后，其中一部分空气沿着翅弧冲向底板，产生冲击流，强化翅板两侧的冷热流体传热，从而使得非触风间壁吸收较多的冷量而明显降温，较好地实现“冷风器”功能；明显降温的非触风进入冷却塔填料后，可获得比环境风直接进入冷却塔更低的出塔水温。

31、2.一体成型的水平短肋减缓了冷风器冷流道内的水膜下落，延长了水膜与触水风的接触时间，使得水膜充分蒸发，充分降温，从而提高水膜与非触风间壁换热的效率；一体成型的水平短槽会促使热流道内的非触风在水平短槽处形成涡流，增强湍动，进一步提高非触风与冷流道水膜间壁换热的效率。

32、3.主风机采用斜流风机，能够匹配冷却塔排风所需的大直径、高风压和大风量。

33、4.导流肋可阻断截面压力差导致的二次涡流，进而避免相应的流动能量损失；同时导流肋可以部分地起到叶片推动气流的作用，这就增加了驱动气流的作用面积，提高了机械能转化为气动能的效率；另外有助于解决叶片因进气量偏差较大而型线差别过大和二次涡流明显增大所带来的效率下降较多和振动噪声增大较多的问题。

34、5.引流肋将出风各流束的流量均匀化、压力均匀化，引流肋的均流能力强，均流效率高，大大减少二次涡流损失；此外引流肋的均流能力强，就可缩短静止导叶的轴向长度，即缩短静止导叶高度和导叶段的高度，增加风筒刚度，减少风筒所受的环境横风载荷。