一种设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔，在双曲线塔体中设置水力发电装置，是在集水池的液面上方并靠近水面呈阵列设置伞形水轮机，伞形水轮机具有锥形伞面，伞形水轮机的转轴通过联轴器与发电机相连接，发电机设置在伞形水轮机的伞面下方，发电机的轴承座通过支架固定安装在集水池的底部。本实用新型专利技术以冷却塔中冷却水从淋水填料层落下时大量水滴产生的动能为动力源，推动伞形水轮机的伞面进行转动，利用水力发电装置输出电能，实现湿式冷却塔的能量回收，节能效果十分显著。分显著。分显著。

【技术实现步骤摘要】
一种设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔


[0001]本技术涉及水力发电装置，更具体地说尤其是应用在湿式冷却塔中的水轮机发电装置，利用冷却塔内冷却水从淋水填料底部落下时的动能带动发电机发电，进行能量回收。

技术介绍

[0002]湿式冷却塔包括自然通风冷却塔和机力通风冷却塔，其在能源、化工和冶金等许多行业的大型工业企业中有着广泛应用，湿式冷却塔是一种混合式换热器，冷却塔的主要作用是利用冷却水将汽轮机排汽或其它工业废热带走，使水蒸汽凝结，在汽轮机排汽口建立并维持高度真空，使蒸汽在汽轮机中膨胀到最低压力，增大蒸汽在汽轮机中的可用焓降，提高循环热效率，或是将工业废热带走，以满足工业生产要求。
[0003]运行中的湿式冷却塔，其内的冷却水在冷却塔淋水填料底部以水滴的形式下落到冷却塔集水池，水滴自几米甚至十几米的高度落下时转换为水滴动能；据测算，该水滴动能大约相当于维持冷却塔冷却水循环总能量的1/3
‑
2/5；一台600MW机组冷却塔，循环水泵电机功率达到7000KW，其1/3的功率是2333KW，其2/5的功率是2800Kw，按机组年实际运行6000小时计算，一台600MW机组中冷却塔的水滴动能年损耗量高达13998000Kw.h
‑
16800000Kw.h；全国一千多台发电机组配有湿式冷却塔，一年因冷却塔小小水滴损失的能量高达168亿KW.h以上。

技术实现思路

[0004]本技术是为避免上述现有湿式冷却塔所存在的技术不足，提供一种设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔，用于回收冷却塔中冷却水的水滴动能，以节约能源。
[0005]本技术为解决技术问题采用如下技术方案：
[0006]本技术设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔，所述湿式冷却塔为双曲线塔体，所述双曲线塔体中有淋水填料层，均匀分布的喷溅装置位于所述淋水填料层的上方，并由所述喷溅装置向淋水填料层喷溅冷却水；所述冷却水由水泵通过中央竖井导入十字配水槽，再经配水管接至喷溅装置；集水池位于所述淋水填料层的下方；本技术的特点是：在所述双曲线塔体中设置水力发电装置，是在所述集水池的液面上方并靠近水面呈阵列设置伞形水轮机，所述伞形水轮机具有锥形伞面，所述伞形水轮机的转轴通过联轴器与发电机相连接，所述发电机设置在伞形水轮机的伞面下方，发电机的轴承座通过支架固定安装在集水池的底部。
[0007]本技术设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔的特点也在于：设置所述锥形伞面的锥角为30
°‑
70
°
。
[0008]本技术设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔的特点也在于：在所述锥形伞面的上表面均匀设置带有螺旋角的螺旋流道。
[0009]本技术设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔的特点也在于：相邻螺旋
流道的底面相连接形成整体伞面，或相邻螺旋流道相互独立形成螺旋叶片形状。
[0010]本技术设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔的特点也在于：所述螺旋流道的横截面是由两侧壁和底面共同形成的水槽，水槽形状包括：水槽两侧壁为直边或斜边，对应形成直槽或梯形槽；水槽的两侧壁为弧形，对应形成弧形边水槽；水槽的底面呈弧形且两侧壁为直边，对应形成“U”形水槽。
[0011]与已有技术相比，本技术有益效果体现在：
[0012]1、本技术以冷却塔中冷却水从淋水填料层落下时大量水滴产生的动能为动力源，推动伞形水轮机的伞面进行转动，利用水力发电装置输出电能，实现湿式冷却塔的能量回收，节能效果十分显著；
[0013]2、本技术中锥形伞面呈阵列排布，其占用高度小，能够更大限度地利用水滴动能；
[0014]3、本技术在锥形伞面设置螺旋流道，更减少了水力损耗，提高转换率；
[0015]4、本技术中结构设置可以通过一体化设置极大地方便安装。
附图说明
[0016]图1为本技术中所涉及的双曲线冷却塔外形主视图；
[0017]图2为图1所示双曲线冷却塔中淋水填料层结构示意图；
[0018]图3为双曲线冷却塔底部集水池液面位置处俯视图；
[0019]图4为本技术中发电装置立面示意图；
[0020]图5为本技术中发电装置俯视示意图；
[0021]图6为本技术中发电装置阵列式布置示意图；
[0022]图中标号：1双曲线塔体，2人字柱，3冷却塔进风口，4中央竖井，5十字配水槽，6配水管，7喷溅装置，8淋水填料，9集水池，10集水池液面，11塔内立柱，12伞形水轮机，13加强筋，14螺旋流道，15联轴器，16发电机，17轴承座，18支架，19伞形水轮机阵列。
具体实施方式
[0023]参见图1、图2和图3，本实施例中湿式冷却塔为双曲线塔体1，双曲线塔体1的底部为冷却塔进风口3，冷却塔进风口3是由人字柱2所构建；双曲线塔体1中有淋水填料层8，均匀分布的喷溅装置7位于淋水填料层8的上方，并由喷溅装置7向淋水填料层8喷溅冷却水，冷却水由水泵通过中央竖井4导入十字配水槽5，再经配水管6接至各喷溅装置7，均匀分布的喷溅装置7数量众多，集水池9位于淋水填料层8的下方；冷却水在淋水填料片上形成水膜并顺着填料片向下流动，并与逆流的冷却空气进行热交换，冷却水离开淋水填料层后形成密集的水滴向下落入集水池9。
[0024]参见图2、图4、图5和图6，本实施例中在双曲线塔体1中设置水力发电装置，是在集水池9的液面上方并靠近水面呈阵列设置伞形水轮机12，形成如图6所示的伞形水轮机阵列19，伞形水轮机12具有锥形伞面，伞形水轮机12的转轴通过联轴器15与发电机16相连接，发电机16设置在伞形水轮机12的伞面下方，发电机16的轴承座17通过支架18固定安装在集水池9的底部。
[0025]具体实施中，相应的技术措施也包括：设置锥形伞面的锥角为30
°‑
70
°
，在锥形伞
面的上表面均匀设置带有螺旋角的螺旋流道14，相邻螺旋流道14的底面相连接形成整体伞面，或相邻螺旋流道14相互独立形成螺旋叶片形状；在伞形水轮机12的伞面内以伞骨的形式设置加强筋13，以增加伞面强度。
[0026]具体实施中，螺旋流道14的横截面是由两侧壁和底面共同形成的水槽，水槽可以为各种不同的形状，包括：水槽两侧壁为直边或斜边，则对应形成直槽或梯形槽；水槽的两侧壁为弧形，则对应形成弧形边水槽；水槽的底面呈弧形且两侧壁为直边，则对应形成“U”形水槽。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设置伞形水轮机实现能量回收的湿式冷却塔，所述湿式冷却塔为双曲线塔体(1)，所述双曲线塔体(1)中有淋水填料层(8)，均匀分布的喷溅装置(7)位于所述淋水填料层(8)的上方，并由所述喷溅装置(7)向淋水填料层(8)喷溅冷却水；所述冷却水由水泵通过中央竖井(4)导入十字配水槽(5)，再经配水管(6)接至喷溅装置(7)；集水池(9)位于所述淋水填料层(8)的下方；其特征是：在所述双曲线塔体(1)中设置水力发电装置，是在所述集水池(9)的液面上方并靠近水面呈阵列设置伞形水轮机(12)，所述伞形水轮机(12)具有锥形伞面，所述伞形水轮机(12)的转轴通过联轴器(15)与发电机(16)相连接，所述发电机(16)设置在伞形水轮机(12)的伞面下方，发电机(16)的轴承座(17)通过支架(18)固定安装在集水池(9)的底部。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道炜，张子辰，张玉家，
申请(专利权)人：安徽泰达尔能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：