一种节水冷却塔及其节水方法与流程

本发明涉及工业节水，尤其涉及一种节水冷却塔及其节水方法。

背景技术：

1、传统冷却塔主要由塔体、轴流风机、循环水泵、布水器、喷淋头、冷却填料、集水池和收水器等组成，工艺热水由循环水泵抽运至塔内布水器，经过喷淋头均匀喷洒于冷却填料之上，沿着填料表面向下流动，同时，在塔顶轴流风机风叶驱动下，环境冷空气从塔身下部进气百叶窗口进入塔内，向上穿过冷却填料层、水雾区和收水器直至排出塔外，在此过程中，冷却填料表面形成的水膜大部分与冷空气换热而蒸发，同时其余热水和冷空气进行接触换热，使得热水温度逐渐降低，达到冷却热水的目的，通过换热，冷空气变成了温度较高的湿热空气被排除塔外。

2、现有技术下，冷却塔主要是通过循环水自上而下流动与空气进行传热、传质过程中以蒸发潜热的形式实现循环水的冷却降温，同时增加了空气的含湿量。由于塔外气温低，塔内饱和湿空气排出冷却塔后发生冷凝结露，水蒸气以雾滴的形式排放到大气环境中，造成了循环水的浪费。这种以蒸发的形式损失的水耗为蒸发损失，占循环水总量的1.2%～1.5%，而占电厂耗水总量的30%～50%，是电厂最大的一项耗水指标。因此，发展节水型冷却塔是工业节水的一项重要任务。

3、经检索，现有技术中为实现节水目的，多采用在冷却塔顶部设置罩体的方式，如授权公告号为cn 218723269 u的中国专利公告了的开式冷却塔出气口水汽回收装置，包括罩设在冷却塔出气口上方的壳体，壳体下部设置有进气口；壳体内自上而下依次设置有若干个冷凝填料层。上述方案能够实现节水目的，但是其还是存在如下技术问题：顶部的冷凝填料层由于是固定式结构，随着不断的冷凝进行热交换，热气流释放出的热量会使冷凝填料的温度升高，这样会导致冷凝效果变差，使得整体水蒸气的收集效率降低，因此，需要寻求一种可以变换冷凝面的装置，使得冷凝面能够轮流使水蒸气发生冷凝，以保证收集效率和效果。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种节水冷却塔及其节水方法。

2、本发明解决技术问题的技术方案为：

3、第一方面，本技术方案提出了一种节水冷却塔，包括塔体，塔体底部设有集水池；塔体内从下往上依次设置有冷却填料、布水器、收水器以及轴流风机，所述塔体的顶部设置罩体，所述罩体的顶部设有冷凝回收装置，该冷凝回收装置包括中空的壳体，所述壳体上偏心设置有转轴，所述转轴与所述罩体可旋转连接；以转轴中心线为基准线，壳体内部的空间被分割成两部分，分别为第一空间和第二空间；所述第一空间中储存有第一冷却液，所述第二空间中储存有第二冷却液，所述第一冷却液的重量大于第二冷却液的重量；所述壳体内壁固定连接有套筒，所述套筒的一端设置于第一空间，所述套筒的另一端贯穿第一空间延伸至第二空间中；所述套筒内底固定连接记忆弹簧的一端，所述记忆弹簧的另一端连接有配重滑块，当记忆弹簧根据温度变化而伸缩时，所述配重滑块能够在第一空间和第二空间之间穿梭，改变壳体重心位置，进而实现壳体旋转。

4、优选的，所述滑块连接有连杆，所述连杆的顶端延伸至套筒外，所述连杆的顶部连接有辅助配重体。

5、优选的，所述第一空间中设有第一隔板，所述第一隔板与所述壳体内壁连接，形成储存空间，该储存空间中储存有第一冷却液。

6、优选的，所述第二空间中设有第二隔板，所述第二隔板与所述壳体内壁连接，形成储存空间，该储存空间中储存有第二冷却液。

7、优选的，初始状态下，所述配重滑块位于第一空间中，所述辅助配重体位于第二空间中；当记忆弹簧受热伸长时，所述配重滑块能够从第一空间移动至第二空间中。

8、优选的，所述罩体的顶部还设置有冷风管，所述冷风管上设置有若干朝向壳体的风冷喷嘴。

9、优选的，所述轴流风机与壳体之间的区域还设置有收集槽，所述收集槽连接有收集管，所述收集管的出水口与所述集水池接通。

10、优选的，所述壳体呈圆柱形，所述收集槽连接有柔性刮板，所述柔性刮板与所述壳体的表面接触。

11、优选的，所述第二隔板连接有若干压簧，当所述辅助配重体移动时，所述辅助配重体能够冲击压簧形成振动。

12、第二方面，本技术方案提出了一种节水冷却塔的节水方法，包括如下步骤：

13、s1：第一空间对应的壳体表面记为第一冷凝面，第二空间对应的壳体表面记为第二冷凝面；初始状态下，第一空间的整体重量大于第二空间的整体重量，此时，壳体会绕着转轴旋转，最终达到第一空间位于下方、第二空间位于上方的状态；

14、s2：当冷却塔工作时，水蒸气上升碰触到第一冷凝面后，水蒸气冷凝后形成水；

15、s3：随着冷凝过程的不断进行，第一冷凝面的温度会升高，记忆弹簧受热后伸长，配重滑块从第一空间移动至第二空间，改变壳体重心位置，实现壳体绕转轴旋转；旋转后，第一冷凝面从下方旋转至上方进行冷却；第二冷凝面从上方旋转至下方进行水蒸气的冷凝；在配重滑块移动的同时，配重滑块带动辅助配重体移动，在壳体旋转时，辅助配重体会冲击压簧，使得压簧产生弹力，记忆弹簧、配重滑块以及辅助配重体形成的整体会产生振动，从而使壳体整体产生振动，将壳体表面的水振动滴落后被收集；

16、s4：随着冷凝过程的不断进行，第一冷凝面冷却后温度会降低，记忆弹簧冷却后收缩，配重滑块以及辅助配重体反向移动，壳体重心位置改变，使得壳体再次旋转回到初始状态；重复上述过程，不断实现第一冷凝面和第二冷面的交替工作，轮流使水蒸气发生冷凝。

17、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

18、1.本发明通过偏心旋转设置的冷凝回收装置，利用记忆弹簧受热后伸长、冷却后收缩的特点，实现配重滑块位置的调整，进而实现壳体整体重心位置的改变，利用重心位置的变化实现壳体的旋转，从而实现了第一冷凝面和第二冷凝面的交替工作，使得冷凝面能够轮流使水蒸气发生冷凝，有效保证收集效率和效果。

19、2.在重心位置改变发生旋转时，配重滑块以及辅助配重体在旋转力的作用下，会使得记忆弹簧自身有伸缩变化，进而使辅助配重体产生一定的振荡，壳体整体会微振，壳体表面冷凝的水珠会在微振作用下顺利滴落，被收集。

20、3.通过设置压簧，在重心位置改变发生旋转时，配重滑块以及辅助配重体在旋转力的作用下，辅助配重体会冲击压簧，使得压簧产生弹力，压簧在伸缩过程中会振荡，记忆弹簧、配重滑块以及辅助配重体形成的整体就会加大振动，从而更加有利于壳体表面冷凝的水珠的滴落和收集。

技术特征：

1.一种节水冷却塔，包括塔体（2），塔体（2）底部设有集水池（1）；塔体（2）内从下往上依次设置有冷却填料（4）、布水器（5）、收水器（6）以及轴流风机（7），其特征在于，所述塔体（2）的顶部设置罩体（14），所述罩体（14）的顶部设有冷凝回收装置（11），该冷凝回收装置（11）包括中空的壳体（111），所述壳体（111）上偏心设置有转轴（112），所述转轴（112）与所述罩体（14）可旋转连接；以转轴（112）中心线为基准线，壳体（111）内部的空间被分割成两部分，分别为第一空间和第二空间；所述第一空间中储存有第一冷却液（114），所述第二空间中储存有第二冷却液（115），所述第一冷却液（114）的重量大于第二冷却液（115）的重量；所述壳体（111）内壁固定连接有套筒（118），所述套筒（118）的一端设置于第一空间，所述套筒（118）的另一端贯穿第一空间延伸至第二空间中；所述套筒（118）内底固定连接记忆弹簧（119）的一端，所述记忆弹簧（119）的另一端连接有配重滑块（1110），当记忆弹簧（119）根据温度变化而伸缩时，所述配重滑块（1110）能够在第一空间和第二空间之间穿梭，改变壳体（111）重心位置，进而实现壳体（111）旋转。

2.根据权利要求1所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述滑块连接有连杆（1111），所述连杆（1111）的顶端延伸至套筒（118）外，所述连杆（1111）的顶部连接有辅助配重体（1112）。

3.根据权利要求1所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述第一空间中设有第一隔板（116），所述第一隔板（116）与所述壳体（111）内壁连接，形成储存空间，该储存空间中储存有第一冷却液（114）。

4.根据权利要求1所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述第二空间中设有第二隔板（117），所述第二隔板（117）与所述壳体（111）内壁连接，形成储存空间，该储存空间中储存有第二冷却液（115）。

5.根据权利要求2所述的一种节水冷却塔，其特征在于，初始状态下，所述配重滑块（1110）位于第一空间中，所述辅助配重体（1112）位于第二空间中；当记忆弹簧（119）受热伸长时，所述配重滑块（1110）能够从第一空间移动至第二空间中。

6.根据权利要求2所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述罩体（14）的顶部还设置有冷风管（12），所述冷风管（12）上设置有若干朝向壳体（111）的风冷喷嘴。

7.根据权利要求2所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述轴流风机（7）与壳体（111）之间的区域还设置有收集槽（8），所述收集槽（8）连接有收集管（9），所述收集管（9）的出水口与所述集水池（1）接通。

8.根据权利要求2所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述壳体（111）呈圆柱形，所述收集槽（8）连接有柔性刮板（10），所述柔性刮板（10）与所述壳体（111）的表面接触。

9.根据权利要求5所述的一种节水冷却塔，其特征在于，所述第二隔板（117）连接有若干压簧（1113），当所述辅助配重体（1112）移动时，所述辅助配重体（1112）能够冲击压簧（1113）形成振动。

10.一种节水冷却塔的节水方法，其特征在于，采用权利要求9任一项所述的一种节水冷却塔，包括如下步骤：

技术总结本发明涉及工业节水技术领域，尤其涉及一种节水冷却塔及其节水方法，目的在于降低蒸发损耗，节约水资源。其包括塔体，塔体底部设有集水池；塔体内设有冷却填料、布水器、收水器以及轴流风机，塔体的顶部设置罩体，罩体的顶部设有冷凝回收装置，包括可偏心旋转的壳体，壳体内部分为第一空间和第二空间，且分别储存有第一冷却液和第二冷却液，第一冷却液的重量大于第二冷却液的重量；壳体内壁连接有套筒，套筒内底连接记忆弹簧，记忆弹簧的另一端连接有配重滑块，当记忆弹簧根据温度变化而伸缩时，配重滑块能够移动，改变壳体重心位置，实现壳体旋转。本发明能够变换冷凝面，使得冷凝面能够轮流使水蒸气发生冷凝，保证收集效率和效果。技术研发人员：陈学群,张欣,朱日清,冯江波,李化雪受保护的技术使用者：山东省水利科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/20