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      中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的制作方法


      本實用新型涉及工業和建筑空調系統循環水冷卻技術領域,特別是涉及一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置。



      背景技術:

      目前,業內常用的現有技術是這樣的:冷卻塔廣泛應用于工業生產過程和大型建筑中對循環熱水進行冷卻。噴霧通風冷卻塔相對于常用的機械通風填料冷卻塔具有能耗和運行費用低、維護少、噪音小、無填料及其維護問題、結構簡單等優點。射流噴霧重力回水冷卻塔,最大限度地利用系統內部能量,經濟效益和節能環保效益顯著,隨著傳統產業升級改造的需要,已成為最具發展潛力的冷卻塔技術。噴嘴組件是射流噴霧通風重力回水冷卻塔系統的關鍵結構,其性能直接關系到整個冷卻塔系統的整體性能。為此,實用新型人針對射流噴霧通風重力回水冷卻塔系統需要,先后申請了中國實用新型專利“重力回水二次噴射噴霧推進通風冷卻塔”(ZL97107721.5)、“一種多級射流噴霧重力回水無風機無填料型冷卻裝置(201810329465.X)”、“一種重力回水超低壓二次射流噴霧方法及噴嘴組件(201810760592.5)”等。上述霧化噴嘴(或噴頭)解決了在無電力風機、無填料情況下超低壓射流噴霧通風高效降溫的方法和結構問題,并實現了霧化效果的提升和實用化,為了降低制造成本及防腐免維護,通常采用非金屬塑料噴嘴組件。然而,現有技術還存在如下問題:(1)射流噴霧系統復雜、噴嘴數量多,每一噴嘴組件所處的流場狀態和空氣動力不同,通常處于不穩定狀態。塑料材料強度和硬度低、塑性好,不大的擾動都容易使得現有噴嘴結構的力學穩定性難以滿足要求,影響到噴嘴噴射液體破碎霧化以及霧化程度的穩定性,進而影響到降溫性能;(2)一般情況下噴嘴處于懸臂工作狀態,非穩定流場及附近空氣動力的波動使得噴嘴結構長期處于周期性或非周期性的交變載荷作用,結構的強度和力學穩定性難以保障。(3)系統噴嘴數量多、噴嘴間操作空間小,為了安裝操作和降低成本,不宜為噴嘴組件設計復雜的支撐結構。(4)塑料噴嘴組件為多個單一部件粘接而成,且均為非標異形件,部分受力點應力集中,傳統結構無法保證強度和可靠性。

      解決上述技術問題的難度在于,射流噴霧通風重力回水冷卻塔系統屬于新型技術,沒有參考;金屬材料強度高但制造成本高,不利于產業化推廣,而非金屬塑料材料強度低但制造成本大大降低,耐腐蝕免維護,非常適合產業化應用,但塑料噴嘴強度相對較低容易變形,若結構設計不合理極易出現結構失效;系統噴嘴數量眾多、拓撲結構復雜,射流噴霧系統復雜的流場和空氣動力難于有效控制。



      技術實現要素:

      本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置,本實用新型解決由于射流噴霧系統復雜、噴嘴數量多,每一塑料懸臂噴嘴裝置所處的流場狀態和空氣動力不同所帶來的不穩定性和強度問題,使待冷卻的熱流體在通過多級、多次射流噴霧時噴嘴組件強度和力學穩定性更好,達到長期保持穩定的高效霧化降溫性能和系統的免維護。

      本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的:

      一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置,包括霧化噴頭、球形水室、加筋進水管、帶頸法蘭盤,所述霧化噴頭包括霧化噴嘴、抽氣套定位環、加強筋板、水室連接環,所述霧化噴頭各結構整體磨具成型連接,所述霧化噴頭通過水室連接環與球形水室粘接,所述球形水室包括噴嘴連接環、第一腔體、第二腔體、凹凸連接筋、進水管,所述第一腔體后端設置有所述第二腔體,所述球形水室中第一腔體、第二腔體、凹凸連接筋、進水管對稱分半整體磨具成型連接,所述第一腔體通過凹凸連接筋和所述第二腔體粘接,所述加筋進水管包括縱向加強筋條、環形加強筋條、弧形過度筋條,所述加筋進水管通過、弧形過度筋條與球形水室整體磨具成型連接,所述帶頸法蘭盤包含承插式法蘭頸、加強筋、弧形可調螺栓孔、功能沉槽、進水管承插槽,所述帶頸法蘭盤各結構整體磨具成型連接,所述帶頸法蘭盤通過進水管承插槽與加筋進水管端部承插粘接。

      優選的:所述帶頸法蘭盤上設置有承插式法蘭頸、加強筋、弧形可調螺栓孔、功能沉槽、進水管承插槽,整體成型。

      如此設置,所述弧形螺栓孔可以保證連接螺栓時調節所述帶頸法蘭盤的位置,提高所述帶頸法蘭盤的適應性,加強筋等可提高法蘭緊固強度。

      優選的:所述帶頸法蘭盤和所述加筋進水管承插粘接。

      如此設置,所述帶頸法蘭盤和所述加筋進水管承插粘接,保證了所述帶頸法蘭盤與進水管的粘接強度和穩定性。

      優選的:所述加筋進水管設置有縱向加強筋條、環形加強筋條、弧形過度筋條整體成型。

      如此設置,所述加筋進水管縱向橫向加強,提高了所述進水管的強度。

      優選的:所述球形水室中第一腔體、第二腔體、凹凸連接筋、進水管對稱分半整體成型,所述第一腔體通過凹凸連接筋和所述第二腔體粘接。

      如此設置,所述球形水室分別整體成型并良好粘接,保證了水室部分承壓強度和可靠性。

      優選的:所述霧化噴頭設置有霧化噴嘴、抽氣套定位環、加強筋板、水室連接環整體成型。

      如此設置,所述霧化噴頭整體成型能夠保證了所述霧化噴頭的密封性和連接強度。

      優選的:所述霧化噴頭通過水室連接環與球形水室粘接。

      如此設置,所述霧化噴頭與球形水室環形組合粘接,本體相融,保證了噴嘴承壓強度和可靠性。

      與現有技術相比,本實用新型的有益效果如下:

      1、結構力學性能穩定合理,雙腔室球形水室、加筋進水管、帶頸法蘭盤組合強度高,解決了非金屬防腐材料成型的噴嘴部件粘接承壓的可靠性和穩定性問題。

      2、外部設置有中低水壓自平衡的霧化噴嘴,模塊化組合連接,大小可調節,提高工況適用性。

      3、相對于現有組件,既能保證中低水壓下的霧化冷卻性能,又能解決重力回水等位勢能低水壓工況下流量不足造成的脈沖氣蝕和振動疲勞損壞問題,保證了其在實際冷卻應用中的力學穩定性和強度要求,從而實現射流噴霧節能冷卻塔等的免維護長周期運行。

      附圖說明

      為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅是本實用新型的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的第一結構示意圖;

      圖2是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的第二結構示意圖;

      圖3是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的霧化噴嘴結構示意圖;

      圖4是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的球形水室及加筋進水管結構示意圖;

      圖5是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的帶頸法蘭盤結構示意圖;

      圖6是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的實施例1中壓一次霧化噴頭結構示意圖;

      圖7是本實用新型所述一種中低壓力學穩定型組合式霧化冷卻噴嘴裝置的實施例2低壓二次霧化噴頭結構示意圖。

      附圖標記說明如下:

      1、霧化噴頭;2、球形水室;3、加筋進水管;4、帶頸法蘭盤;5、霧化噴嘴;6、抽氣套定位環;7、加強筋板;8、水室連接環;9、噴嘴連接環;10、第一腔體;11、第二腔體;12、凹凸連接筋;13、進水管;14、縱向加強筋條;15、環形加強筋條;16、弧形過度筋條;17、承插式法蘭頸;18、加強筋;19、弧形可調螺栓孔;20、功能沉槽;21、進水管承插槽;22、一次抽氣套;23、一次整流套;24、二次抽氣內套;25、二次整流套;26、二次抽氣外套。

      具體實施方式

      在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“縱向”、“橫向”、“環向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中,除非另有說明,“多個”、“多根”的含義是兩個、兩根或兩個、兩根以上。

      在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“粘接”、“承插”、“整體成型”應做廣義理解,例如,可以是粘接等固定連接,也可以是可拆卸連接,或整體成型連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

      下面結合附圖實施例對本實用新型作進一步說明:

      實施例1

      如圖6所示,實施例1,一種中壓力學穩定型組合式霧化冷卻方法及噴嘴組件,包含本實用新型核心基礎結構霧化噴頭1、球形水室2、加筋進水管3、帶頸法蘭盤4,同時還設置有一次抽氣套22、一次整流套23,一次抽氣套22與霧化噴頭1通過水室連接環8定位粘接連接,一次整流套23與一次抽氣套22粘接連接,以上部件均采用分別整體成型,組合式粘接連接,提高單個部件和整體連接的力學強度和抗沖擊穩定性能。

      工作原理:將實施例1如圖6所示中壓一次霧化噴頭安裝于新型射流噴霧重力回水冷卻塔中部,通過螺栓將帶頸法蘭盤4與塔內連接法蘭栓接固定,通過弧形螺栓孔調節噴頭噴霧角度,用戶端中壓(0.08~0.12MPa)熱水通過進水管3進入球形水室2,形成高速帶壓旋流流體,從霧化噴頭1高速噴出形成自由射流霧狀流體,由于自由高速射流流體的卷吸效應,霧化噴頭1出流周邊的冷空氣被卷吸,通過一次整流套整流23整流后由一次抽氣套22上均布進氣口抽入,然后與霧化噴出1出流熱流體混合進行氣液傳質降溫冷卻,從而實現單個中壓一次霧化噴頭的冷卻降溫,最終實現全塔一次整體霧化降溫。

      實施例2

      如圖7所示,實施例2,一種低壓力學穩定型組合式霧化冷卻方法及噴嘴組件,包含本實用新型核心基礎結構霧化噴頭1、球形水室2、加筋進水管3、帶頸法蘭盤4,同時還設置有二次抽氣內套24、二次整流套25、二次抽氣套外套26,二次抽氣內套24與霧化噴頭1通過水室連接環8定位粘接連接,二次整流套25與二次抽氣內套24粘接連接,二次抽氣外套26與二次整流套25粘接,以上部件均采用分別整體成型,組合式粘接連接,提高單個部件和整體連接的力學強度和抗沖擊穩定性能,同時二次抽氣內外套的設置,將有效增強實施例2噴頭組件在低壓(0.02~0.05MPa)狀態下的霧化降溫性能。

      工作原理:將實施例2如圖7所示低壓一次霧化噴頭安裝于新型射流噴霧重力回水冷卻塔底部,通過螺栓將帶頸法蘭盤4與塔內連接法蘭栓接固定,通過弧形螺栓孔調節噴頭噴霧角度,用戶端低壓(0.02~0.05MPa,一般為重力位差勢能轉化為壓力能)熱水通過進水管3進入球形水室2,形成高速帶壓旋流流體,從霧化噴頭1高速噴出形成自由射流霧狀流體,由于自由高速射流流體的卷吸效應,霧化噴頭1出流周邊的冷空氣被卷吸,通過二次整流套整流25整流后由二次抽氣內套24上均布進氣口抽入,然后與霧化噴出1出流熱流體達到一次氣液混合傳質降溫冷卻,然后同二次抽氣外套26再次抽入冷空氣繼續與霧化噴出1出流熱流體達到二次氣液混合傳質降溫冷卻,從而實現單個低壓二次霧化噴頭的多次冷卻降溫,最終實現全塔二次整體補充霧化降溫,增強全塔綜合冷卻降溫性能。

      以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下,本實用新型還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。

      主題:干燥設備

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