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专利名称：一种化工生产用冷却塔

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202311835843.9

专利申请（专利权）人：甘肃欣建普化学有限公司
权利人地址：甘肃省张掖市高台县罗城镇盐池工业园区

专利发明（设计）人：李世旭,李雨,李清龙,鹿振效,王文芳,闫军鹏,刘英

专利摘要：本发明涉及冷却塔技术领域，具体涉及一种化工生产用冷却塔，包括塔体，所述塔体的顶部开设有排气口，所述排气口的外壁上转动插接有排气管，所述排气管的外壁上焊接有转动座，所述转动座的外壁上通过螺栓连接有发电机组和电池组，所述排气管内开设有液化室一和液化室二。本发明中通过设置的风扇，使得高空自然风能够驱动风扇转动，风扇带动排气扇转动，从而使得排气扇将塔体内部水蒸汽抽进排气管内，避免了电力驱动排气扇转动，导致能源消耗增大的情况，利于节能环保，通过设置的液化机构一，使得吸水棉不断重复吸水和拧干的过程，实现对水蒸汽中的水进行回收的效果，通过设置的液化机构二，使得水蒸汽进一步冷却液化。

主权利要求：
1.一种化工生产用冷却塔，包括塔体（1），其特征在于：所述塔体（1）的顶部开设有排气口（11），所述排气口（11）的外壁上转动插接有排气管（2），所述排气管（2）的外壁上焊接有转动座（21），所述转动座（21）的外壁上通过螺栓连接有发电机组（212）和电池组（213），所述排气管（2）内开设有液化室一（22）和液化室二（23），所述排气管（2）的外壁上通过螺栓连接有备用电机（3），所述备用电机（3）的主轴穿入排气管（2）内并且焊接有排气扇（31），所述排气扇（31）远离备用电机（3）的一端外壁上焊接有传动轴（32），所述传动轴（32）贯穿液化室一（22），所述传动轴（32）的端部外壁上焊接有冷却管一（33），所述冷却管一（33）贯穿液化室二（23），所述冷却管一（33）的端部外壁上焊接有风扇（332），所述风扇（332）转动插接在液化室二（23）的端部外壁上，所述风扇（332）通过电路与发电机组（212）连接，所述发电机组（212）通过电路与电池组（213）连接，所述电池组（213）通过电路与备用电机（3）连接，所述液化室一（22）内设置有液化机构一，所述液化室二（23）内设置有液化机构二；
所述液化机构一包括吸水棉（421），所述液化室一（22）和液化室二（23）的过渡处焊接有固定板（25），所述固定板（25）的外壁上开设有中心孔（251），所述中心孔（251）内转动插接有冷却管二（41），所述冷却管二（41）转动套接在位于液化室一（22）内的传动轴（32）的外壁上，所述冷却管二（41）远离固定板（25）的一端外壁上焊接有镂空板（42），所述镂空板（42）与固定板（25）之间粘接有吸水棉（421），所述吸水棉（421）套装在冷却管二（41）的外壁上，所述液化室一（22）的外壁上焊接有若干个等距圆周分布的导热片（221），所述导热片（221）延伸至液化室一（22）内；
所述冷却管二（41）远离镂空板（42）的一端外壁上焊接有中心齿轮（4），所述中心齿轮（4）转动套装在传动轴（32）的外壁上，所述中心齿轮（4）在固定板（25）远离吸水棉（421）的一侧，所述固定板（25）远离吸水棉（421）的一侧外壁上转动插接有对称分布的一级齿轮一（5）和一级齿轮二（6），所述一级齿轮一（5）和一级齿轮二（6）均与中心齿轮（4）相啮合，所述一级齿轮一（5）和一级齿轮二（6）的直径相等并且大于中心齿轮（4）的直径；
所述传动轴（32）的外壁上焊接有齿圈一（321）和齿圈二（322），所述一级齿轮一（5）的外壁上焊接有二级齿轮一（51），所述二级齿轮一（51）与齿圈一（321）的外圈啮合，所述一级齿轮二（6）的外壁上焊接有二级齿轮二（61），所述二级齿轮二（61）与齿圈二（322）的内圈啮合，所述二级齿轮一（51）和二级齿轮二（61）的直径相等，所述二级齿轮一（51）和齿圈一（321）的啮合行程与二级齿轮二（61）和齿圈二（322）的啮合行程相等，所述二级齿轮一（51）的直径小于齿圈一（321）的直径，所述二级齿轮二（61）的直径小于齿圈二（322）的直径。
2.根据权利要求1所述的一种化工生产用冷却塔，其特征在于：所述转动座（21）靠近塔体（1）顶部的一侧外壁上转动连接有若干个万向轮（211），所述万向轮（211）与塔体（1）的顶部外壁抵接，所述排气管（2）沿着风扇（332）的轴线方向的外壁上焊接有风向帆（24），所述液化室一（22）靠近液化室二（23）的一端逐渐缩小。
3.根据权利要求1所述的一种化工生产用冷却塔，其特征在于：所述液化机构二包括气囊（331），所述液化室二（23）的底部开设有排液口（231），所述冷却管一（33）的外壁上粘接有若干个气囊（331），每个所述气囊（331）均与冷却管一（33）连通，所述风扇（332）远离冷却管一（33）的一侧外壁上开设有进气口二（333），所述进气口二（333）与冷却管一（33）连通。
4.根据权利要求3所述的一种化工生产用冷却塔，其特征在于：所述塔体（1）的顶部外壁上焊接有环形的收集槽(12),所述排液口（231）位于收集槽（12）的上方。
5.根据权利要求1所述的一种化工生产用冷却塔，其特征在于：所述固定板（25）的外壁上开设有若干个通孔（252），所述液化室一（22）的外壁上开设有上下分布的进气口一（222）和出气口（223），所述进气口一（222）和出气口（223）均延伸至中心孔（251）内，所述冷却管二（41）位于中心孔（251）内的一侧外壁上开设有对称分布的气孔（411），所述气孔（411）与进气口一（222）和出气口（223）相适配，所述冷却管二（41）内开设有一对对称分布的气道（412），每个所述气道（412）均与同侧的气孔（411）连通，两个所述气道（412）靠近镂空板（42）的一端相连通。 说明书 : 一种化工生产用冷却塔技术领域[0001] 本发明属于冷却塔技术领域，具体涉及一种化工生产用冷却塔。背景技术[0002] 冷却塔是一种通过热交换来降温的设备，广泛应用于工业生产、化工、发电厂等领域，其工作原理是利用水的蒸发散热，并且通过顶部风扇将水蒸汽抽走，从而使冷却对象的温度下降，而随着化工厂生产需求的增加，冷却塔的体积规格也越来越大，其高度甚至超过百米。[0003] 但是现有的冷却塔直接将水蒸汽排放到大气中，无法对水蒸汽中的水进行回收利用，造成水资源的浪费，并且驱动风扇转动需要消耗大量的电力，不利于节能环保。发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种化工生产用冷却塔。[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：[0006] 一种化工生产用冷却塔，包括塔体，所述塔体的顶部开设有排气口，所述排气口的外壁上转动插接有排气管，所述排气管的外壁上焊接有转动座，所述转动座的外壁上通过螺栓连接有发电机组和电池组，所述排气管内开设有液化室一和液化室二，所述排气管的外壁上通过螺栓连接有备用电机，所述备用电机的主轴穿入排气管内并且焊接有排气扇，所述排气扇远离备用电机的一端外壁上焊接有传动轴，所述传动轴贯穿液化室一并且进入液化室二内，所述传动轴的端部外壁上焊接有冷却管一，所述冷却管一贯穿液化室二，所述冷却管一的端部外壁上焊接有风扇，所述风扇转动插接在液化室二的端部外壁上，所述风扇通过电路与发电机组连接，所述发电机组通过电路与电池组连接，所述电池组通过电路与备用电机连接，所述液化室一内设置有液化机构一，所述液化室二内设置有液化机构二。[0007] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述转动座靠近塔体顶部的一侧外壁上转动连接有若干个万向轮，所述万向轮与塔体的顶部外壁抵接，所述排气管沿着风扇轴线方向的外壁上焊接有风向帆，所述液化室一靠近液化室二的一端逐渐缩小。[0008] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述液化机构二包括气囊，所述液化室二的底部开设有排液口，所述冷却管一的外壁上粘接有若干个气囊，每个所述气囊均与冷却管一连通，所述风扇远离冷却管一的一侧外壁上开设有进气口二，所述进气口二与冷却管一连通。[0009] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述塔体的顶部外壁上焊接有环形的收集槽，所述排液口位于收集槽的上方。[0010] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述液化机构一包括吸水棉，所述液化室一和液化室二的过渡处焊接有固定板，所述固定板的外壁上开设有中心孔，所述中心孔内转动插接有冷却管二，所述冷却管二转动套接在位于液化室一内的传动轴的外壁上，所述冷却管二远离固定板的一端外壁上焊接有镂空板，所述镂空板与固定板之间粘接有吸水棉，所述吸水棉套装在冷却管二的外壁上，所述液化室一的外壁上焊接有若干个等距圆周分布的导热片，所述导热片延伸至液化室一内。[0011] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述冷却管二远离镂空板的一端外壁上焊接有中心齿轮，所述中心齿轮转动套装在传动轴的外壁上，所述中心齿轮在固定板远离吸水棉的一侧，所述固定板远离吸水棉的一侧外壁上转动插接有对称分布的一级齿轮一和一级齿轮二，所述一级齿轮一和一级齿轮二均与中心齿轮相啮合，所述一级齿轮一和一级齿轮二的直径相等并且大于中心齿轮的直径。[0012] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述传动轴的外壁上焊接有齿圈一和齿圈二，所述一级齿轮一的外壁上焊接有二级齿轮一，所述二级齿轮一与齿圈一的外圈啮合，所述一级齿轮二的外壁上焊接有二级齿轮二，所述二级齿轮二与齿圈二的内圈啮合，所述二级齿轮一和二级齿轮二的直径相等，所述二级齿轮一和齿圈一的啮合行程与二级齿轮二和齿圈二的啮合行程相等，所述二级齿轮一的直径小于齿圈一的直径，所述二级齿轮二的直径小于齿圈二的直径。[0013] 在上述的一种化工生产用冷却塔中，所述固定板的外壁上开设有若干个通孔，所述液化室一的外壁上开设有上下分布的进气口一和出气口，所述进气口一和出气口均延伸至中心孔内，所述冷却管二位于中心孔内的一侧外壁上开设有对称分布的气孔，所述气孔与进气口一和出气口相适配，所述冷却管二内开设有一对对称分布的气道，每个所述气道均与同侧的气孔连通，两个所述气道靠近镂空板的一端相连通。[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0015] 1、通过设置的风扇，使得高空自然风能够驱动风扇转动，风扇带动排气扇转动，从而使得排气扇将塔体内部水蒸汽抽进排气管内，避免了电力驱动排气扇转动，导致能源消耗增大的情况，利于节能环保，同时当风扇转动时，能够通过发电机组给电池组充电，使得当无风或者风力较小时，电池组能为备用电机提供电力，从而通过备用电机驱动排气扇转动，利于节能环保；[0016] 2、通过设置的液化机构一，使得当风扇转动时，使得传动轴随之转动，当传动轴带动齿圈一与二级齿轮一啮合时，齿圈二处于空载状态，使得与一级齿轮一啮合的中心齿轮正转，从而使得镂空板带动吸水棉的一端正转，实现对吸水棉进行拧干的效果，当传动轴带动齿圈二与二级齿轮二啮合时，齿圈一处于空载状态，使得与一级齿轮二啮合的中心齿轮反转，进而使得镂空板带动吸水棉复位，如此往复，吸水棉不断重复吸水和拧干的过程，实现对水蒸汽中的水进行回收的效果；[0017] 3、通过设置的液化机构二，使得外界自然风能够通过进气口二进入冷却管一内，从而使得与冷却管一连通的气囊膨胀，增大外界低温气流与水蒸汽的热交换面积，进而使得液化室二内的水蒸汽冷却液化，液化的水和干燥的气流通过排液口排出，水最终下落到收集槽内被收集起来；[0018] 综上所述，通过设置的风扇，使得高空自然风能够驱动风扇转动，风扇带动排气扇转动，从而使得排气扇将塔体内部水蒸汽抽进排气管内，避免了电力驱动排气扇转动，导致能源消耗增大的情况，利于节能环保，通过设置的液化机构一，使得吸水棉不断重复吸水和拧干的过程，实现对水蒸汽中的水进行回收的效果，通过设置的液化机构二，使得水蒸汽进一步冷却液化。附图说明[0019] 图1为本发明的整体结构立体示意图。[0020] 图2为本发明的排气管立体剖视示意图。[0021] 图3为本发明的液化室二立体剖视示意图。[0022] 图4为本发明的风扇立体示意图。[0023] 图5为本发明的风扇立体剖视示意图。[0024] 图6为本发明的齿圈一和齿圈二立体示意图。[0025] 图7为本发明的固定盘立体剖视示意图。[0026] 图8为本发明的冷却管二立体剖视示意图。[0027] 图9为本发明的镂空板立体剖视示意图。[0028] 图中：1、塔体；11、排气口；12、收集槽；2、排气管；21、转动座；211、万向轮；212、发电机组；213、电池组；22、液化室一；221、导热片；222、进气口一；223、出气口；23、液化室二；231、排液口；24、风向帆；25、固定板；251、中心孔；252、通孔；3、备用电机；31、排气扇；32、传动轴；321、齿圈一；322、齿圈二；33、冷却管一；331、气囊；332、风扇；333、进气口二；4、中心齿轮；41、冷却管二；411、气孔；412、气道；42、镂空板；421、吸水棉；5、一级齿轮一；51、二级齿轮一；6、一级齿轮二；61、二级齿轮二。具体实施方式[0029] 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实施例，而不是全部的实施例。[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。[0031] 请参阅图1?图9，本发明提供一种技术方案：包括塔体1，塔体1的顶部开设有排气口11，排气口11的外壁上转动插接有排气管2，排气管2的外壁上焊接有转动座21，转动座21的外壁上通过螺栓连接有发电机组212和电池组213，排气管2内开设有液化室一22和液化室二23，排气管2的外壁上通过螺栓连接有备用电机3，备用电机3的主轴穿入排气管2内并且焊接有排气扇31，排气扇31远离备用电机3的一端外壁上焊接有传动轴32，传动轴32贯穿液化室一22并且进入液化室二23内，传动轴32的端部外壁上焊接有冷却管一33，冷却管一33贯穿液化室二23，冷却管一33的端部外壁上焊接有风扇332，风扇332转动插接在液化室二23的端部外壁上，风扇332通过电路与发电机组212连接，发电机组212通过电路与电池组213连接，电池组213通过电路与备用电机3连接，液化室一22内设置有液化机构一，液化室二23内设置有液化机构二，转动座21靠近塔体1顶部的一侧外壁上转动连接有若干个万向轮211，万向轮211与塔体1的顶部外壁抵接，排气管2沿着风扇332轴线方向的外壁上焊接有风向帆24。[0032] 排气管2与排气口11采用动密封连接方式，保障装置的气密性，通过设置的万向轮211减小排气管2转动阻力，通过高空自然风带动风扇332转动，使得风扇332带动排气扇31转动，从而使得排气扇31将塔体1内部水蒸汽抽进排气管2内，避免了电力驱动排气扇31转动，导致能源消耗增大的情况，利于节能环保，同时当风扇332转动时，能够通过发电机组212给电池组213充电，使得当无风或者风力较小时，电池组213能为备用电机3提供电力，从而通过备用电机3驱动排气扇31转动，通过风向帆24，使得风扇332能够始终正对风来的方向。[0033] 具体的，液化机构二包括气囊331，液化室二23的底部开设有排液口231，冷却管一33的外壁上粘接有若干个气囊331，每个气囊331均与冷却管一33连通，风扇332远离冷却管一33的一侧外壁上开设有进气口二333，进气口二333与冷却管一33连通，塔体1的顶部外壁上焊接有环形的收集槽12，排液口231位于收集槽12的上方。[0034] 冷却塔内的水泵通过管道与收集槽12连接，使得收集槽12内的水能够被循环利用。[0035] 对于上述液化机构二进行进一步的阐述：水蒸汽沿着排气管2经过液化室一22最终进入液化室二23内，外界自然风通过进气口二333进入冷却管一33内，使得气囊331能够随着进风量的多少而发生不同程度的鼓起，从而在一定程度上增大外界低温气流与水蒸汽的热交换面积，进而使得液化室二23内的水蒸汽进一步冷却液化，液化的水和干燥的气流通过排液口231排出，水最终下落到收集槽12内被收集起来。[0036] 具体的，液化机构一包括吸水棉421，液化室一22和液化室二23的过渡处焊接有固定板25，固定板25的外壁上开设有中心孔251，中心孔251内转动插接有冷却管二41，冷却管二41转动套接在位于液化室一22内的传动轴32的外壁上，冷却管二41远离固定板25的一端外壁上焊接有镂空板42，镂空板42与固定板25之间粘接有吸水棉421，吸水棉421套装在冷却管二41的外壁上，液化室一22的外壁上焊接有若干个等距圆周分布的导热片221，导热片221延伸至液化室一22内，冷却管二41远离镂空板42的一端外壁上焊接有中心齿轮4，中心齿轮4转动套装在传动轴32的外壁上，中心齿轮4在固定板25远离吸水棉421的一侧，固定板25远离吸水棉421的一侧外壁上转动插接有对称分布的一级齿轮一5和一级齿轮二6，一级齿轮一5和一级齿轮二6均与中心齿轮4相啮合，一级齿轮一5和一级齿轮二6的直径相等并且大于中心齿轮4的直径，传动轴32的外壁上焊接有齿圈一321和齿圈二322，一级齿轮一5的外壁上焊接有二级齿轮一51，二级齿轮一51与齿圈一321的外圈啮合，一级齿轮二6的外壁上焊接有二级齿轮二61，二级齿轮二61与齿圈二322的内圈啮合，二级齿轮一51和二级齿轮二61的直径相等，二级齿轮一51和齿圈一321的啮合行程与二级齿轮二61和齿圈二322的啮合行程相等，二级齿轮一51的直径小于齿圈一321的直径，二级齿轮二61的直径小于齿圈二322的直径，固定板25的外壁上开设有若干个通孔252，液化室一22的外壁上开设有上下分布的进气口一222和出气口223，进气口一222和出气口223均延伸至中心孔251内，冷却管二41位于中心孔251内的一侧外壁上开设有对称分布的气孔411，气孔411与进气口一222和出气口223相适配，冷却管二41内开设有一对对称分布的气道412，每个气道412均与同侧的气孔411连通，两个气道412靠近镂空板42的一端相连通，液化室一22靠近液化室二23的一端逐渐缩小。[0037] 吸水棉421能够对水蒸汽中的水进行过滤，外界低温气流通过进气口一222进入冷却管二41，能够对吸水棉421进行降温，使得水蒸汽遇冷液化，进一步提高对水蒸汽中水的过滤效果，气流沿着气道412最终通过出气口223排出，使得冷却管二41内部气流始终保持低温，通过设置的导热片221，使得液化室一22内部温度降低，进一步提高水蒸汽遇冷液化效果，液化室一22靠近液化室二23的一端逐渐缩。沟靡夯蟮乃，沿着液化室一22的内壁流回塔体1内，能够再次淋到冷却对象上，从而实现循环利用的效果。[0038] 考虑到外界自然风的不稳定性，可在出气口223处加设抽风机等抽气设备，从而使得当外界自然风的风速无法满足气道412内部的气流循环需求时，抽风机能够加速外界气流从进气口一222进入到出气口223排出的循环。[0039] 对于上述液化机构一进行进一步的阐述：当风扇332转动时，使得传动轴32带动齿圈一321和齿圈二322转动，当传动轴32带动齿圈一321与二级齿轮一51啮合时，齿圈二322处于空载状态，使得与一级齿轮一5啮合的中心齿轮4正转，从而使得镂空板42带动吸水棉421的一端正转，实现对吸水棉421进行拧干的效果，当传动轴32带动齿圈二322与二级齿轮二61啮合时，齿圈一321处于空载状态，使得与一级齿轮二6啮合的中心齿轮4反转，进而使得镂空板42带动吸水棉421复位，如此往复，吸水棉421不断重复吸水和拧干的过程，实现对水蒸汽中的水进行回收的效果，一级齿轮一5和一级齿轮二6的直径相等并且大于中心齿轮4的直径，使得吸水棉421能够扭转多圈，提高吸水棉421的拧干效果。[0040] 本发明的工作原理及使用流程：通过高空自然风带动风扇332转动，使得风扇332带动排气扇31转动，从而使得排气扇31将塔体1内部水蒸汽抽进排气管2内，同时风扇332带动传动轴32转动，在液化机构一的作用下，吸水棉421不断重复吸水和拧干的过程，实现对水蒸汽中的水进行回收的效果，液化后的水，沿着液化室一22的内壁流回塔体1内，能够再次淋到冷却对象上，从而实现循环利用的效果，在液化机构二的作用下，使得冷却管一33连通的气囊331膨胀，从而增大外界低温气流与液化室二23内的水蒸汽的热交换面积，进而使得水蒸汽进一步冷却液化，液化的水和干燥的气流通过排液口231排出，水最终下落到收集槽12内被收集起来，当外界无风或者风力较小时，则通过备用电机3驱动排气扇31转动。[0041] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

专利地区：甘肃

专利申请日期：2023-12-28

专利公开日期：2024-08-27

专利公告号：CN117824385B