冷却塔

技术领域

本发明涉及制冷设备技术领域，具体而言，涉及一种冷却塔。

背景技术

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其冷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散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温的蒸发散热装置，以保证系统的正常运行，装置一般为桶状，故名为冷却塔。

冷却塔作为工业常用设备，广泛应用于空调冷却系统、冷冻系列、注塑、制革、发泡、发电、汽轮机、铝型材加工、空压机、工业水冷却等领域，应用最多的为空调冷却、冷冻、塑胶化工行业。其中，作为空调行业使用产品，被应用于商城、酒店、写字楼、居民楼等场景。

目前市场上存在的冷却塔类型大体分为开式塔和闭式塔，其中，开式塔应用最为广泛。开式塔是将热的冷却水从喷淋管中喷入填料内，与空气直接接触进行热交换，将热量传递给空气，该种塔造价便宜，换热效果好，应用场景广，但噪音大，尺寸大，因为直接与空气接触，导致大气中的灰尘融入冷却水中，导致底部淤积，所以需要清洁人员定期的对塔体内部进行清理。

现有技术中冷却塔容易淤积淤泥杂物的问题，是本发明亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例中提供一种冷却塔，以解决现有技术中冷却塔容易淤积淤泥杂物的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种冷却塔，包括设置在冷却塔底部的集水盘和设置在集水盘内的清淤组件，所述清淤组件用于清理所述集水盘内的淤泥杂物；所述清淤组件包括：主动转动件，可转动地设置在所述集水盘内；柔性搅拌件，所述柔性搅拌件位于所述集水盘内，所述柔性搅拌件的第一端与所述主动转动件驱动连接，所述柔性搅拌件的第二端连接在所述集水盘的内壁上；所述主动转动件通过转动带动所述柔性搅拌件运动。

进一步地，还包括：弹性件，所述弹性件连接在所述集水盘的内壁上；所述柔性搅拌件的第二端与所述弹性件固定连接。

进一步地，所述柔性搅拌件的数量为多个，所有所述柔性搅拌件的第一端均与所述主动转动件驱动连接；

所述弹性件的数量为多个，所述弹性件与所述柔性搅拌件一一对应，每一个所述柔性搅拌件的第二端均对应链接一个所述弹性件。

进一步地，多个所述弹性件沿所述集水盘的内壁周向间隔设置。

进一步地，所述主动转动件为一个，所述主动转动件设置在所述集水盘的中部位置，所述主动转动件沿自身轴线进行自转。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述柔性搅拌件为搅拌绳。

进一步地，所述冷却塔包括进水管路、补水管路、排污管路、出水管路以及旁通管路；

所述排污管路与所述集水盘连通，所述排污管路用于排出集水盘中的污水；

所述旁通管路向冷却塔内部进行加药。

进一步地，所述冷却塔具有停机清淤模式，在停机清淤模式下：

所述进水管路关闭、所述出水管路关闭、所述旁通管路关闭，所述排污管路开启、所述补水管路开启、所述主动转动件运行；

运行第一时间T1后，所述主动转动件停止、所述补水管路关闭、所述排污管路关闭。

进一步地，所述冷却塔具有不停机清淤模式，在不停机清淤模式下：

所述排污管路开启、所述补水管路开启、所述主动转动件运行；

运行第二时间T2后，所述主动转动件停止、所述排污管路关闭。

进一步地，所述冷却塔内部具有填料，所述进水管路的水进入所述填料中与空气进行换热；

所述冷却塔具有停机清理填料模式，在停机清理填料模式下：

所述补水管路关闭、所述进水管路关闭、所述出水管路关闭，所述旁通管路开启、所述排污管路开启；

运行第三时间T3后，所述旁通管路关闭、所述排污管路关闭，所述补水管路开启、所述进水管路开启、所述出水管路开启。

进一步地，所述冷却塔具有不停机清理填料模式，在不停机清理填料模式下：

所述补水管路关闭、所述旁通管路开启、所述排污管路开启；

运行第四时间T4后，所述旁通管路关闭、所述排污管路关闭、所述补水管路开启。

进一步地，冷却塔还包括填料清理控制器；

所述控制器根据冷却塔的出水温度与湿球温度的关系，控制冷却塔进入停机清理填料模式或者不停机清理填料模式。

进一步地，所述冷却塔包括：

降噪过滤部件，所述降噪过滤部件设置在所述集水盘上方；

经过与空气换热后的水滴落到所述降噪过滤部件后，流入所述集水盘。

进一步地，所述降噪过滤部件包括：

滤芯，用于接收滴落的水，所述滤芯表面为降噪材料，所述滤芯内部为过滤杂质的材料；

箱体，所述箱体连接在所述冷却塔内部，所述箱体承载连接所述滤芯。

进一步地，所述箱体滑动连接在所述冷却塔内，所述箱体可从所述冷却塔内滑动抽出。

在冷却塔底部的集水盘内，增加了清淤组件以清理集水盘内的淤泥杂物，无需人工手动定期清理，降低了人工成本，提高了冷却塔的维修清理效率。在本发明中，如果需要进行清淤操作时，在集水盘内的主动转动件进行转动，主动转动件带动柔性搅拌件进行运动，柔性搅拌件的搅拌轨迹以及自身产生的振动，可以将沉积的淤泥重新震荡下来并溶入水中，然后再进行集中排放。柔性搅拌件既可以直接冲击打散淤泥，又可以产生振动对淤泥进行震荡，效果更加突出，清淤效果更显著。相比于其他清淤泥的结构来说，针对于冷却塔底部的这种沉积的淤泥来说，本发明的结构更加有效，速度也更快。

附图说明

图1是本发明实施例的冷却塔的结构示意图；

图2是本发明实施例的冷却塔的集水盘和清淤组件的结构示意图；

图3是本发明实施例的冷却塔的集水盘和清淤组件的内部结构示意图；

图4是本发明实施例的冷却塔的柔性搅拌件的运动区域示意图；以及

图5是本发明实施例的冷却塔的降噪过滤部件的结构示意图。

附图标记说明：

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供了一种冷却塔，冷却塔包括设置在冷却塔底部的集水盘10和设置在集水盘10内的清淤组件20，清淤组件20用于清理集水盘10内的淤泥杂物。

清淤组件20包括主动转动件21和柔性搅拌件22，主动转动件21可转动地设置在集水盘10内；柔性搅拌件22位于集水盘10内，柔性搅拌件22的第一端与主动转动件21驱动连接，柔性搅拌件22的第二端连接在集水盘10的内壁上；主动转动件21通过转动带动柔性搅拌件22运动。

在冷却塔底部的集水盘内，增加了清淤组件以清理集水盘内的淤泥杂物，无需人工手动定期清理，降低了人工成本，提高了冷却塔的维修清理效率。在本发明中，如果需要进行清淤操作时，在集水盘内的主动转动件21进行转动，主动转动件21带动柔性搅拌件22进行运动，柔性搅拌件的搅拌轨迹以及自身产生的振动，可以将沉积的淤泥重新震荡下来并溶入水中，然后再进行集中排放。柔性搅拌件既可以直接冲击打散淤泥，又可以产生振动对淤泥进行震荡，效果更加突出，清淤效果更显著。相比于其他清淤泥的结构来说，针对于冷却塔底部的这种沉积的淤泥来说，本发明的结构更加有效，速度也更快。

参见图2和图3，冷却塔还包括弹性件23，弹性件23连接在集水盘10的内壁上；柔性搅拌件22的第二端与弹性件23固定连接。

在主动转动件21带动柔性搅拌件22运动时，柔性搅拌件的第二端拉伸着弹性件，弹性件具有一定的形变，所以柔性搅拌件会在被带动时形成更大的搅拌范围，这样提升了清淤效率。

考虑到集水盘的面积较大，以及会存在一定的死角，所以将柔性搅拌件的数量和弹性件的数量设置成多个，这样可以对集水盘的每个角落进行搅拌、清淤。

结合图3所示，柔性搅拌件22的数量为多个，所有柔性搅拌件22的第一端均与主动转动件21驱动连接；

弹性件23的数量为多个，弹性件23与柔性搅拌件22一一对应，每一个柔性搅拌件22的第二端均对应链接一个弹性件23。

考虑到结构效果最大化，将每个弹性件都配置一个柔性搅拌件，这样使两个柔性搅拌件的运动轨迹相互不干扰，能够各自完成搅拌和震动功能，使集水盘的清淤工作效率更高，时间更短。

优选地，多个弹性件23沿集水盘10的内壁周向间隔设置。弹性件23之间设置有间距，防止相邻的两个柔性搅拌件在运动时相互干扰。集水盘的形状与弹性件的间隔设置相互匹配。

考虑到结构简化，降低成本，本实施例中，主动转动件21为一个，主动转动件21设置在集水盘10的中部位置，主动转动件21沿自身轴线进行自转。通过一个主动转动件21带动所有的柔性搅拌件22运动，只需要一个电机21a驱动主动转动件21自转即可，不需要多余的电机结构，结构简化能够方便组装、维修和降低成本。主动转动件21的形状可为图3的凸轮状，也可为图4的连杆状，主动转动件21绕电机21a中心旋转。

优选地，弹性件23为弹簧。弹簧的结构能够适配柔性搅拌件的运动轨迹，弹簧的形变量较大，而且更加灵活，可以最大化增加柔性搅拌件的运动范围。

在本实施例中，柔性搅拌件22为搅拌绳。结合图4所示，当主动转动件21位置转至两边最大位置时，搅拌绳跟随着移动，搅拌绳末端的弹簧也跟随着被拉伸，图4中的阴影区域A即为搅拌绳的摆动区域(运动范围)。若电机转速越快，搅拌绳来回摆动的频率也越大，由此将集水盘底部的淤泥震荡回水中。搅拌绳的结构非常适合集水盘的淤泥清理和震荡工作，结合电机的转速能够满足不同的需要。

结合图1所示，冷却塔包括进水管路31、补水管路32、排污管路33、出水管路34以及旁通管路35；

排污管路33与集水盘10连通，排污管路33用于排出集水盘10中的污水；旁通管路35向冷却塔内部进行加药。

进水管路31、补水管路32、排污管路33、出水管路34以及旁通管路35上都设置有各自的阀门，阀门可以控制各个管路的开启或者关闭，阀门结构属于现有技术，不再赘述。

需要说明的是，在旁通管路35的管路路径上设置有加药箱35a中的化学药剂添加到冷却水中提供动力。旁通管路35的阀门开启后，就可以借着这部分水压，将加药箱35a中的药剂往上带到进水管路31的冷却水中，再用喷淋头31a喷到填料上除垢。

补水管路32是一直连着市政补水(就是自来水)的，无论冷却塔开启或者关闭，都一直存在着水压。出水管路34是连接冷水机组的，出水管路34的出水口都有过滤网，出水管路34的出水口流出的都是冷却的、干净的冷却水，是需要被利用的水资源。

排污管路33的排污口一般都是关闭的，当冷却塔需要清理时才会打开，排出的是集水盘底部的浑浊水和淤泥。排污口一般都是通到地面上的排水渠。

冷却塔具有停机清淤模式，在停机清淤模式下：

进水管路31关闭、出水管路34关闭、旁通管路35关闭，排污管路33开启、补水管路32开启、主动转动件21运行；

运行第一时间T1后，主动转动件21停止、补水管路32关闭、排污管路33关闭。

冷却塔具有不停机清淤模式，在不停机清淤模式下：

排污管路33开启、补水管路32开启、主动转动件21运行；

运行第二时间T2后，主动转动件21停止、排污管路33关闭。

第二时间T2大于第一时间T1。

冷却塔内部具有填料40，进水管路31的水进入填料40中与空气进行换热；冷却水从进水管路31进入喷淋头31a中，由喷淋头31a喷出，进入填料40中与空气进行换热。与此同时，填料40的四周安装有进风窗(未标注)，由风机将空气从进风窗吸入填料40中与冷却水进行换热。

冷却塔具有停机清理填料模式，在停机清理填料模式下：

补水管路32关闭、进水管路31关闭、出水管路34关闭，旁通管路35开启、排污管路33开启；

运行第三时间T3后，旁通管路35关闭、排污管路33关闭，补水管路32开启、进水管路31开启、出水管路34开启。

冷却塔具有不停机清理填料模式，在不停机清理填料模式下：

补水管路32关闭、旁通管路35开启、排污管路33开启；

运行第四时间T4后，旁通管路35关闭、排污管路33关闭、补水管路32开启。

由于本发明已经具备了自动清淤功能，因此本发明无需再为冷却塔设置检修门和检修仓，缩小了塔体体积。填料40可通过填料更换门按抽拉的方式进行安装与拆换，方便快捷，若需要进行其他部件的检修，可通过填料更换门将填料快速拆下后进行。

现有冷却塔的清理多为停机，人工清理。冷却塔停机必须使得整个空调系统停机，对于大型机组而言，频繁的停机与开机不仅会加大能耗，还会损耗设备，因此，人工清理的频率不会很频繁。不停机清理的策略只有自动清理才能完成，也是本发明的核心创新点之一，可以在不影响机组的情况下，随时完成清理工作。

冷却塔停机时，进水管路和出水管路就会关闭，否则冷却塔就还在运作。清理时需要将淤泥排出，因此无论停机与否，只要开始清理冷却塔，排污管路就会打开。清理冷却塔用的是干净水源，只要清理冷却塔，补水管理就会打开。旁通管路的作用是将化学药剂冲入进水管中，再从填料顶部落下清理填料，如果只清理集水盘时，是没有必要打开旁通管路清理填料的，只有清理填料时，旁通管路才会打开。清理集水盘中的淤泥需要有动力带动搅拌绳工作，电机提供动力。

第四时间T4大于第三时间T3。停机清理填料时用的是自来水(市政补水)，且补水水压是比较小的，这样可以使药剂在填料上多停留一段时间。不停机清理填料时，是自来水将药剂冲到冷却水中再作用到填料上，冷却水既没自来水干净，两股水流的水压又大，流量又大，这即会稀释药剂浓度，又会减少药剂的停留时间，所以不停机清理时，效果会更差，需要的时间会更长，所以T4大于T3。

由于补水管路的特殊性，在非清理状态下，补水管路由集水盘中的水量低于设计值控制开启。

冷却塔还包括填料清理控制器；控制器根据冷却塔的出水温度与湿球温度的关系，控制冷却塔进入停机清理填料模式或者不停机清理填料模式。

自动清理系统可人为设置清理周期，实现无人管理。填料清理判断逻辑包括两种：一是通过设置时间，定时开启；二是通过控制器监测到的出水温度和湿球温度的比较来开启。

停机清理填料模式和不停机清理填料模式这两种清理模式只是针对的清理对象不同，可同时启动，不停机清淤模式思路是用补水管路32的干净水源去置换掉脏的冷却水。

结合图5所示，冷却塔包括降噪过滤部件50，降噪过滤部件50设置在集水盘10上方；

经过与空气换热后的水滴落到降噪过滤部件50后，流入集水盘10。

此处的降噪是相比于水滴直接滴在集水盘的水面上产生的声音，本发明的声音更低、更小。降噪过滤部件50从两个方面进行降噪：一是水滴滴在降噪过滤部件50的材料上，水滴滴落时产生的声音更小；二是降噪过滤部件50能减小水滴下落的动能，从而使水滴进入集水盘中的声音更小。

降噪过滤部件50包括滤芯51和箱体52，滤芯51用于接收滴落的水，滤芯51表面为降噪材料，滤芯51内部为过滤杂质的材料。箱体52连接在冷却塔内部，箱体52承载连接滤芯51。

滤芯51表面为降噪材料。而箱门54可以选择多种材料或者结构，比如箱门54与滤芯51表层的材料都是降噪材料。箱门是起到支撑滤芯和让水通过的作用，箱门54的结构也可以是滤网，本身不具备过滤作用。箱门材料不锈钢，滤芯51是纤维滤芯，比如玻璃纤维金属纤维丙纶纤维涤纶纤维等。

滤芯51的纤维滤芯可以选用玻璃纤维，玻璃纤维是现在最常见也是性能最好的滤材之一，在液压系统当中都可以胜任过滤功能，属于纵深过滤，精度范围是1-30um，并受工作环境变化影响较小，流通阻力小，纳污能力强。在超过规定的压差范围里仍有很高的滤除细微颗粒的能力。化学耐受性好，但不适用于水-乙二醇混合液。

滤芯51的纤维滤芯还可以选用有机化学纤维，有机化学纤维也是一种很不错的滤材，精度范围是3-30um，纵深过滤，可耐受很高的压差，流通阻力小，纳污量大。化学耐受力强，特别适用于乳化液合成液压液。耐撕扯，但精度随温度变化略有变化。

植物纤维是最早使用的纤维滤材，由于它孔径分布不均匀，不能用绝对精度来表达，只用名义精度表达过滤精度，过滤效率较低，但由于成本较低，温度使用范围较玻璃纤维宽，所以广泛用于各个领域，一般名义精度范围是10-100um。纤维的粗细影响滤材的精度与通油能力。纤维越细精度越高；孔隙越多，压差越小。纤维与纤维之间要靠树脂胶黏。胶黏均匀的滤材具有高的抗破损能力，在压力、流量波动、温度、老化这些因素下不致使纤维破损脱落。无化学反应，不产生膨胀，不受储存期的限制。现在使用最多的是复合纤维，它一般为3-5层，中间过滤层为短纤维，内外保护层为长纤维。

箱体52滑动连接在冷却塔内，箱体52可从冷却塔内滑动抽出。箱体52的底部安装有滑轮，箱体52可直接通过把手53像拉抽屉一样抽出冷却塔塔体进行清洗或更换。滤芯51的表层为降噪的材料，与箱门54的材料相同，底部为有过滤作用的石英砂等材料，过滤冷却水中较大的杂质，如藻类，大颗粒沙砾。

本发明的实施例具有以下技术效果和优点：

首先，冷却塔清理空间至少占到塔体体积1/3，通过自动清理系统替代人工进行自动清理，从而缩小清理空间，预计可缩小冷却塔1/4的体积。其中，自动清理系统可实现不停机工作。

其次，在冷却塔填料与集水盘间添加降噪过滤部件，既可降低水滴下落产生的噪音，又可过滤大杂质，一物多用。

最后，自动清理系统结合物理与化学的清理方式：通过加药实现化学方式填料清垢，振动实现物理方式底部清淤。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。