一种插入型水力稳压装置及冷却塔系统

技术领域

本发明涉及一种插入型水力稳压装置及冷却塔系统，属于冷却塔配水设备技术领域。

背景技术

冷却塔是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来减少工业上或制冷空调中产生的余热以降低水温的蒸发散热装置。为了在近水处均衡布水，冷却塔通常在布水盘进水管处设置水力稳压器，申请号为ZL201210567538.1，名称为“一种冷却塔用水力稳压器”的中国专利公开了一种向并联运行冷却塔群各冷却塔均衡配水的水力稳压器，调节水量灵敏，不会造成冷却水浪费，提高冷却塔换热效率的同时也大大改善了冷却水泵的工作状况；申请号为ZL201922298580.8，名称为“一种布水盘型水力稳压器”的中国专利公开了一种同样可以均衡配水，调节水量灵敏，且在使用过程中可降低人工支出，提高成品率及竣工效率，能提高经济效益的水力稳压器。

上述两种稳压器均包括外筒和稳压筒，这两种稳压筒均是从外筒外侧面进水，如图1、图2所示，这两种水力稳压器10均需要安装在布水盘进水管直角转弯处，由于目前冷却塔群的冷却水支管布置方式不同，一些冷却塔采用布水盘入水管直接从冷却塔上方的冷却水支管底面竖直插入的结构，已无空间安装上述两种水力稳压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种插入型水力稳压装置，以供布水盘入水管直接从冷却塔上方的冷却水支管底面竖直插入的冷却塔使用。同时，本发明还提供一种使用该插入式水力稳压装置的冷却塔系统。

本发明的插入型水力稳压装置采用如下技术方案：一种插入型水力稳压装置，其包括外筒和位于外筒内的稳压筒，外筒和稳压筒之间具有环形腔，外筒竖向固定在水平横向设置的冷却水支管上，外筒顶部密封设有顶盖，外筒的底端与冷却水支管壁面密封连接，外筒内部与冷却水支管连通，稳压筒的顶部与顶盖底面密封配合，稳压筒的下端与冷却塔的布水盘进水管连接在一起，所述稳压筒壁面上高出冷却水支管的部位上均匀开设有透水孔，所述顶盖上安装有负压腔管，负压腔管的顶部与外界连通，负压腔管的下端向下延伸，负压腔管的底端低于外筒的底端。

所述外筒的外壁上焊接有连接座，连接座通过螺栓固定连接在冷却水支管上。

所述外筒的高度小于1米，外筒的下端焊接在冷却水支管上。

所述负压腔管为不锈钢管，负压腔管的长度大于外筒的长度。

所述环形腔截面的面积为稳压筒截面面积的0.8至1.2倍之间。

所述外筒内壁上设有固定齿，固定齿的外侧固定连接在外筒上，固定齿的内侧用于与稳压筒外壁接触。

所述外筒包括圆筒形的筒壁和固定连接在筒壁上端的环形筒顶，所述顶盖固定在环形筒顶内，所述顶盖的下端凸出于环形筒顶的底面，所述稳压筒外周的顶部卡合在顶盖下端的外周。

本发明的冷却塔系统采用如下技术方案：一种冷却塔系统，其包括冷却塔，冷却塔的顶部设有冷却塔布水盘，冷却塔布水盘上设有竖直设置的布水盘进水管，布水盘进水管上设有水平横向设置的冷却水支管，所述冷却水支管上连接有水力稳压装置，水力稳压装置包括外筒和位于外筒内的稳压筒，外筒和稳压筒之间具有环形腔，外筒竖向固定在冷却水支管上，外筒顶部密封设有顶盖，外筒的底端与冷却水支管壁面密封连接，外筒内部与冷却水支管连通，稳压筒的顶部与顶盖底面密封配合，稳压筒的下端与布水盘进水管连接在一起，所述稳压筒壁面上高出冷却水支管的部位上均匀开设有透水孔，所述顶盖上安装有负压腔管，负压腔管的顶部与外界连通，负压腔管的下端向下延伸，负压腔管的底端低于外筒的底端。

所述外筒的外壁上焊接有连接座，连接座通过螺栓固定连接在冷却水支管上；所述冷却水支管上开设有与外筒直径相等的开口，外筒的下端焊接在冷却水支管的开口上；所述外筒的高度小于1米。

所述负压腔管为不锈钢管，负压腔管的长度大于外筒的长度；所述环形腔截面的面积为稳压筒截面面积的0.8至1.2倍之间；所述外筒内壁上设有固定齿，固定齿的外侧固定连接在外筒上，固定齿的内侧用于与稳压筒外壁接触；所述外筒包括圆筒形的筒壁和固定连接在筒壁上端的环形筒顶，所述顶盖固定在环形筒顶内，所述顶盖的下端凸出于环形筒顶的底面，所述稳压筒外周的顶部卡合在顶盖下端的外周。

本发明的有益效果是：本发明使用时将外筒安装在冷却水支管上，稳压筒的下端与布水盘进水管的上端对接，冷却水支管中的冷却水水位不断上升进入到外筒和稳压筒之间的环形腔，负压腔管连通大气和布水盘进水管，使布水盘进水管内压力降低且均衡，便于同一支管上环形腔中的水从稳压筒上的透水孔中均匀进入到稳压筒，配合负压腔管的气压调控，同一布水盘支管上的外筒内环形腔的水位保持基本一致后，冷却水经过稳压筒周面均匀布置的透水孔流入冷却塔布水盘入水管，实现冷却塔布水盘的均水功能。本发明适合布水盘入水管直接从冷却塔上方的冷却水支管底面竖直插入的冷却塔系统使用。

优选的，固定齿与外筒内周面连接，用于辅助安装稳压筒及提高使用时稳压筒的稳定性。

优选的，利用向下凸起的顶盖，对稳压筒的安装起到定位作用，使得安装过程更加简便快速。

附图说明

图1是现有技术的一种水力稳压器的安装示意图；

图2是现有技术的另一种水力稳压器的安装示意图；

图3是本发明一种实施例的插入型水力稳压装置的安装在冷却水支管上的示意图；

图4是本发明一种实施例的插入型水力稳压装置的外部视图；

图5是本发明一种实施例的插入型水力稳压装置的剖视图；

图6是本发明一种实施例的插入型水力稳压装置的纵截面局部示图；

图7是本发明一种实施例的插入型水力稳压装置的横截面示意图；

图8是本发明一种实施例的冷却塔系统的示意图；

图9是本发明另一种实施例的冷却塔系统的示意图。

图中：1-外筒，2-稳压筒，3-负压腔管，4-螺栓，5-顶盖，6-布水盘进水管，7-冷却塔布水盘，8-冷却水支管，9-水力稳压装置，10-水力稳压器，12-透水孔，13-环形腔，14-固定齿。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明一种插入型水力稳压装置的结构如图3至图7所示，本实施例的插入型水力稳压装置包括外筒1和位于外筒1内的稳压筒2，外筒1和稳压筒2之间具有环形腔13，外筒1竖向固定在水平横向设置的冷却水支管8上，外筒1顶部密封设有顶盖5，外筒1的底端与冷却水支管8壁面密封连接，外筒1内部与冷却水支管8连通，稳压筒2的顶部与顶盖5底面密封配合，稳压筒2的下端与冷却塔的布水盘进水管6连接在一起，所述稳压筒2壁面上高出冷却水支管8的部位上均匀开设有透水孔12，所述顶盖5上安装有负压腔管3，负压腔管3的顶部与外界连通，负压腔管3的下端向下延伸，负压腔管3的底端低于外筒1的底端。

所述外筒1的外壁上焊接有连接座，连接座通过螺栓4固定连接在冷却水支管8上。所述外筒1的高度小于1米，外筒1的下端焊接在冷却水支管8上。所述负压腔管3为不锈钢管，负压腔管3的长度大于外筒1的长度。所述环形腔13截面的面积为稳压筒1截面面积的0.8至1.2倍之间。

所述外筒1内壁上设有固定齿14，固定齿14的外侧固定连接在外筒1上，固定齿1的内侧用于与稳压筒2外壁接触。所述外筒1包括圆筒形的筒壁和固定连接在筒壁上端的环形筒顶，所述顶盖5固定在环形筒顶内，所述顶盖5的下端凸出于环形筒顶的底面，所述稳压筒2外周的顶部卡合在顶盖5下端的外周。

本发明在顶盖中间开孔并设置负压腔管，与大气相通。稳压筒口径与冷却塔布水盘进水管口径一致，且底部呈弧线状与布水盘进水管上端的相贯线状完全吻合。在冷却水支管顶面开安装孔，将外筒与其相贯并焊接，并将外筒两端设置的固定螺栓加以固定。本发明改变了机械结构及其安装方式，减少了生产用料，提高生产效率，降低施工量，并克服了在冷却塔群上方支管不可安装传统水力稳压器的现状，使其均水功能在冷却塔群中得到更广泛的应用。

本实施例的插入型水力稳压装置的安装示意图如图8至图9所示，其安装在冷却水支管上，冷却水支管中的冷却水水位不断上升进入到外筒和稳压筒之间的环形腔，负压腔管连通大气和布水盘进水管，使布水盘进水管内压力降低且均衡，便于同一支管上环形腔中的水从稳压筒上的透水孔中均匀进入到稳压筒，配合负压腔管的气压调控，同一布水盘支管上的外筒内环形腔的水位保持基本一致后，冷却水经过稳压筒2周面均匀布置的透水孔12流入冷却塔布水盘入水管，实现冷却塔布水盘的均水功能。

本发明的各部件可在现场施工时直接在冷却水支管上的安装，现场安装时，顶盖可通过螺纹旋拧在外筒的环形筒顶内，将稳压筒向上插入到外筒中，稳压筒的上端正好卡合在顶盖底部的外周面上，然后再将组装后的外筒和稳压筒向下插入到冷却水支管预先开好的开口上，使得稳压筒的下端对接在布水盘进水管上端，然后再将外筒焊接在冷却水支管的开口处。本发明在安装固定时只需进行普通的焊接操作，降低人工安装成本，且容易组装。本发明结构简单，能减少各个部件的用料，节省了制作成本，可在布水盘进水管由冷却水支管底面竖直设置的冷却塔系统中广泛应用。

如图8所示，本发明一种冷却塔系统包括冷却塔，冷却塔的顶部设有冷却塔布水盘7，冷却塔布水盘7上设有竖直设置的布水盘进水管6，布水盘进水管6上设有水平横向设置的冷却水支管8，冷却水支管8位于冷却塔群的上方，布水盘入水管6安装在该冷却水支管的底面上，所述冷却水支管8上连接有水力稳压装置9，如图3至图7所示，水力稳压装置9包括外筒1和位于外筒1内的稳压筒2，外筒1和稳压筒2之间具有环形腔13，外筒1竖向固定在水平横向设置的冷却水支管8上，外筒1顶部密封设有顶盖5，外筒1的底端与冷却水支管8壁面密封连接，外筒1内部与冷却水支管8连通，稳压筒2的顶部与顶盖5底面密封配合，稳压筒2的下端与冷却塔的布水盘进水管6连接在一起，所述稳压筒2壁面上高出冷却水支管8的部位上均匀开设有透水孔12，所述顶盖5上安装有负压腔管3，负压腔管3的顶部与外界连通，负压腔管3的下端向下延伸，负压腔管3的底端低于外筒1的底端。

所述外筒1的外壁上焊接有连接座，连接座通过螺栓4固定连接在冷却水支管8上。所述外筒1的高度小于1米，外筒1的下端焊接在冷却水支管8上。所述负压腔管3为不锈钢管，负压腔管3的长度大于外筒1的长度。所述环形腔13截面的面积为稳压筒1截面面积的0.8至1.2倍之间。

所述外筒1内壁上设有固定齿14，固定齿14的外侧固定连接在外筒1上，固定齿1的内侧用于与稳压筒2外壁接触。所述外筒1包括圆筒形的筒壁和固定连接在筒壁上端的环形筒顶，所述顶盖5固定在环形筒顶内，所述顶盖5的下端凸出于环形筒顶的底面，所述稳压筒2外周的顶部卡合在顶盖5下端的外周。

选型设计阶段：

因不同的现场，冷却水支管及冷却塔的布水盘进水管的尺寸不同，所安装的插入型水力稳压器的部件尺寸也不同，为了能够解决快速产品配比及组成，本实施例提供一种在管道开孔与双筒的尺寸配比算法。

根据冷却塔布水盘入水管口径确定稳压筒口径：

根据冷却塔布水盘入水管与支管相贯线轮廓，确定稳压筒底部形状，便于安装时候二者形状吻合。

计算稳压筒截面面积

系数K

根据环形腔及稳压筒截面面积，确定外筒口径。根据外筒口径在冷却水支管顶侧开孔，确保该孔与布水盘入水管的中心轴线位置一致，便于外筒安装后管道开孔无缝吻合。

安装施工阶段：

第一步，在冷却水支管上找到布水盘入水管反向对应侧位置，根据外筒口径尺寸进行开安装孔。第二步，将外筒、稳压筒、负压腔管及顶盖有序组装好，先将多出外筒部分的稳压筒通过安装孔插入，并与布水盘进水管与顶部接触。第三步，将外筒底部与安装孔对齐，确定其竖直状态后进行安装孔与外筒底部配合面的焊接，同时注意外筒两侧的固定螺栓需与冷却水支管方向保持一致。第四步，将外筒两端的固定螺栓焊接在冷却水支管上，以便于辅助固定。

这样就起到了在冷却水支管底面竖直而入布水盘的冷却塔群中将水力稳压装置安装其中，并实现均水功能。

本发明的水力稳压器摒弃了现有结构的设计方式及产品制作理念，通过对外筒及稳压筒底部的轮廓设计，再制作上减少了成品装配这一工序，改善了工艺。在技术原理上，采用侧进下出的流水方式，结合负压腔管与大气相通进行水位调节，冷却水经由环形腔再通过稳压筒周面的透水孔流入布水盘，实现塔群均水。在结构上，结构简单、生产高效、无需装配固定而成品。在现场施工上，整个硬件施工只有两步工作，一是根据外筒尺寸开安装孔，二是将组装后的水力稳压器插入安装孔后进行焊接固定即可。水流实现侧进下出，实现冷却塔群分水均匀的同时，大大减少产品用料、降低施工量、提高效率，并能够解决因冷却塔群管道布置不同导致原水力稳压器不能应用且无法实现布水盘均水功能的现状。

在本发明其它的实施例中，水力稳压装置的外筒和稳压筒的尺寸大小可以根据实际情况灵活设置。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。