專利名稱：冷卻塔凈化水質除垢套的制作方法
一、循環冷卻水系統中污垢的產生及其危害目前，在循環冷卻水系統中使用的都是水與環境空氣溫度直接進行接觸的冷卻塔。冷卻水通過冷卻塔時，把空氣中大量灰塵和空氣中大量的細菌濃度污染等物洗滌在水中。按國家標準，清潔空氣中的含塵量為0.2毫克/升，但工業區空氣的含塵量大大超過國家標準，有時可高達幾十倍。如果冷卻塔安裝在燃煤鍋爐房附近，問題就更嚴重了。在冷卻塔中冷卻一噸水，大約需要1米3空氣，如空氣的含塵量以10毫克/米3計，循環水量為R＝100米3/時，則每小時被水洗滌下來的灰塵為0.1公斤/時。每天被水洗滌下來的灰塵量為2.4公斤/天。被水洗滌下來的灰塵大部分沉積在管道和熱交換器及冷卻塔底部的塔池內，增加了循環水的濁度。循環水的濁度除由空氣帶入的灰塵造成外，還與水中的泥沙、難溶鹽類，腐蝕產物、生物粘土等因素有關。水中的懸浮物在水流速度較小的部位沉降下來，粘附在金屬表面上，造成污垢腐蝕。
在傳統式塔系統中，水的濃縮過程也就是水的冷卻過程，水溫降低5℃左右循環水量約蒸發1％。由于蒸發出來的水是純凈水，水中的礦物質仍留在循環水中，所以循環水中的礦物質濃度比補充水的高。這種情況常使循環水的礦物質濃度處于不斷增加狀態。循環水經過熱交換器設備時，水溫將升高，使成垢物質在熱交換器內管壁面產生水垢。
由于循環水的礦物質等濃度處于不斷增加狀態，水中菌類生產所需的有機營養和無機營養物都得到提高；又因循環水經過冷卻塔時受到空氣中飛揚的動物、物質和塵埃及塔壁生長藻類尸體的污染，都是促進菌類繁殖的營養來源；一般菌類的生長和適宜溫度在30℃左右，而循環水恰巧提供了這種溫度條件；循環的PH值一般在6-9范圍，也適合菌類的繁殖；循環水中的氧幾乎是飽和的，這對循環水中大量細菌的發育是有利的。基于以上條件，致使環境空所中冷卻塔吸入只有幾十至幾百個/毫升菌量進入循環系統后，可成千成萬倍地增加。
污垢的危害有以下3點1、引起熱交換器的腐蝕甚至穿孔在局部管壁上形成污垢和生物后，導致產生氧差腐蝕。
2、降低熱交換效率熱交換器的管壁被污垢層覆蓋后，傳熱效率大為下降。
3、增加水流摩阻和水泵水壓由于產生粘液微生物在熱交換器管壁內附著生長。形成有彈性的粘層在熱交換器中。由于通道較窄，這方面的影響就更為顯著，使水泵的壓力急劇上升，增加設備的負荷和縮短設備的壽命。
二、采用傳統的冷卻塔設計上，造成的實際情況如下目前，中央空調等制冷設備，都采用傳統的冷卻塔。安裝在室外，通過室外環境空氣溫度直接進行接觸的冷卻塔，雖然這種冷卻塔能在環境空氣溫度基本穩定的情況下，冷卻熱交換后循環系統的熱水溫，但是夏天、天氣溫度多次進一步加劇變化，氣溫升高，使環境空氣溫度高于被熱交換后循環系統的熱水溫，因此，制冷設備運行時冷卻塔就不能降溫，造成制冷設備嚴重故障。
在凈化循環水系統中，有些制冷機采用了工業鹽和較復雜的水質處理設備，在相互作用下凈化水質(經化驗水質基本達到水質標準要求)。但是，凈化后的水質供給循環水系統冷卻塔循環冷卻時，由于冷卻塔抽風機吸入環境空氣來冷卻熱交換后的循環熱水，也同時把空氣中大量不利灰塵和空氣中菌類濃度污染物及其空氣中飛揚的動物、物質等直接吸入洗滌再循環水中，也同樣造成循環水系統濁度后果。同時又再冷卻塔抽風機運行排風作用下，大量蒸發純凈水，雖然冷卻塔安裝了浮球閥來補充新水，確保供水位，但是留下來的礦物質濃縮水和所有灰塵菌類污染等物始終不斷地從倍數增加再循環系統水中。造成冷卻塔系統熱交換器管壁熱交換時逐漸產生不利水垢和污垢等，因此，直接降低熱交換效率，再加上夏天多次天氣溫度加劇升高，高于熱交換器交換后的熱水，氟利昂制冷劑就不能從高壓蒸氣冷卻成低溫液體，所以造成制冷壓縮機負荷增加，排氣高壓進一步增高，同時電動機電流增大，使控制系統的電流繼電器和壓力繼電器控制，中央空調制冷機組設備故障停機。盡管及時搶修，采用專用除垢劑來清洗熱交換器系統內所有不利物質，但為時已晚，住進賓館所有旅客意見反映很強烈，要求退房，因此，直接反映傳統冷卻塔設備設計上的不足，給企業造成每年夏天多次不可細算的資金損失，和影響社會效益。
三、循環冷卻水和水質標準要求循環冷卻塔冷卻水質穩定和水質處理的基本任務就是，不受天氣空氣溫度加劇升高的影響和冷卻塔抽風機運行時，防止或大大緩解冷卻塔吸入所有不利物質再循環水中及其冷卻塔已蒸發的純凈水留下來所有濃縮礦物質廢水再循環水系統中受到的污垢、水垢、和微生物腐蝕危害，確保循環冷卻水穩定系統安全高效地運行。
四、通過創新改進后的冷卻塔實際情況由于以上談到的采用傳統冷卻塔設備設計上的不足，受天氣溫度變化而影響，未穩定達到循環冷卻水要求和凈化水質等要求，造成中央空調設備夏天多次故障停機。因此，結合剖視圖<1>分別進一步描述經過研究成功地改進后，冷卻塔工作原理如下特在傳統冷卻塔底部，外圍造一個圍繞冷卻塔循環噴水池；(1)水池內(2)安裝潛水泵(外圍繞過濾網)，潛水泵連通；(3)特別的水管，水管上安裝；(4)特別的噴嘴(根據實際要求確定個數)，圍繞冷卻塔中部；(5)檔水支架上固定，經潛水泵電機并聯在冷卻塔抽風機電機；(6)導線上同時通電后，把水池內的水抽起來噴霧在外圍繞冷卻塔；(7)進風口處。由于因水池內的冷水本身比環境空氣溫度低，再加上噴水是從上速往下噴水所以圍繞冷卻塔進風口處就會產生較強冷卻風降溫，同時又進一步增強了冷卻塔進風口處已冷卻風送風壓，因此直接起到第一次降溫圍繞冷卻塔空氣溫度的作用。同時又洗滌冷卻塔外圍繞進風口處的所有灰塵和空氣菌類濃度污染物質等，再加上圍繞冷卻塔進風口處安裝了特別的過濾網；(8)進一步過濾空氣中所有飛揚的不利動物、物質等，同時又檔外循環噴水進入冷卻塔循環系統內，從而穩定達到外圍繞冷卻塔進風口處不受天氣溫度加劇升高的影響而降空氣溫度的目的和清洗空氣灰塵及菌類濃度污染物質等目的。經反復實驗，由于安裝的是特別過濾網，圍繞冷卻塔的面積較寬，完全不會影響冷卻塔進風口已冷卻風壓的送風量和抽風量。因此，已降溫圍繞冷卻塔空氣溫度，再通過冷卻塔抽風機和水沖轉動噴閥；(9)及其緩解降水填料；(10)又第二次穩定進一步冷卻熱交換后循環系統水溫。
五、又因冷卻塔抽風機運行排風時，不斷蒸發循環的純凈水，留下來的礦物質濃縮廢水始終不斷地從倍數增加再循環水中，為排除濃縮礦物質水再循環水系統中，造成對熱交換器冷熱交換時產生水垢。根據循環水的水質基本標準和其它要求，特殊設計了特別全自動微電控制器(11)來監控冷卻塔循環系統冷卻水超標準濁度和水溫及其供水位等實際情況，當水濁度超過循環水質標準要求時，微電控制器能周而復始地全自動監控電磁閥；(12)補充新水給冷卻塔已蒸發的純凈水，同時確保冷卻塔供水位；(13)又經冷卻塔內水池的水排放到外圍繞冷卻塔底部制造的循環噴水池內，同時監控電磁閥；(14)排放濃縮沉淀廢水。這樣大大緩解了冷卻塔內循環系統水受到的濁度和外循環噴水圍繞冷卻塔噴水清洗空氣中的灰塵，污染物質等受到的循環噴水濁度。從而確保循環水的水質，穩定基本標準標要求。
六、雖然大大緩解了循環系統的水濁度，但是由于水中本身的泥沙，難溶鹽類等因素關系，造成熱交換器內管壁表面冷熱交換時逐漸產生水垢，因此，直接降低熱交換效率，為徹底排除熱交換器循環系統內管壁面的水垢，根據熱交換器系統管壁內清潔要求，特殊設計了，采用特別原材料制造的強永久磁場凈化水質部件；(15)該部件兩端安裝能耐受較強壓力的透明水管；(16)可直接觀察到水管內水質實際情況，中間安裝水壓表；(17)等特別部件，可直接觀察到水泵運行時水壓和過濾網堵塞的基本情況，該部件安裝在靠近熱交換器已冷卻水管處。經冷卻水周而復始流過橫向磁場后水質凈化，使成垢的陰陽離子發生變形，破壞或削弱離子間的相互作用，改變了結晶條件，使構成的硬質水垢的碳酸鈣的結晶態變成帶磁場的粉末物質。這種物質很酥松，很脆，粘固性與附著力很弱，它們呈松渣狀沉落下來，被排出熱交換器，即使還有一部分雜質殘留或進入熱交換器管壁，也很難附結在設備表面，經研究反復實驗，采用此種方法不僅能有效地防止在冷卻系統內的表面結垢，而且還能使熱交換器內原有水垢逐漸疏松脫落，循環到過濾網內。
七、在冷凍水循環系統內，也采用了強永久磁場凈化水質除垢部件，來除垢蒸發器內管壁面及其循環系統管壁和室內盤管冷風機管壁面水垢。該部件安裝在冷凍循環水系統回水管處，靠近蒸發器處，也同樣起到以上所談到的除垢要求，因此，實現了冷卻塔凈化水質除垢套設備的目的。從而，從根本上實現了確保中央空調在夏天正常運行的目的。
權利要求
冷卻塔凈化水質除垢套設備，是針對傳統中央空調目前存在的室外環境溫度越高和制冷機組熱交換器系統因受污垢等危害，造成中央空調冷卻性能越下降，甚至因故障造成停機的嚴重問題，而對中央空調熱交換系統配套的冷卻塔設備設計的二次冷卻和強磁化冷卻水技術。該設計從圍繞冷卻塔的進風源頭和冷卻塔內的循環冷卻水的水質兩方面著手，解決對冷卻塔安裝在室外因被太陽直射高溫的風源降溫、除塵、凈化，并使原冷卻塔內的冷卻水向外圍繞冷卻塔底部制造的水池流出冷卻水的通道，補充新水使冷卻水得以換新、降溫，并使冷卻水的水質強磁場凈化，使其自身具有除垢功能，以增強冷卻塔的冷卻性能和制冷機組熱交換器系統熱交換效率，從而解決中央空調制冷性能下降的缺陷和停機的嚴重問題。冷卻塔凈化水質除垢套設備技術特征1、圍繞冷卻塔噴水降溫、除塵技術該技術特征在于冷卻塔外腰部進風處圍繞安裝循環噴水裝置，在冷卻塔進風處的外上方采用雙管圍繞，管上安裝了噴水嘴向下噴水，在冷卻塔外底部圍繞制造安裝循環噴水池，在噴水池內安裝潛水泵，提供循環噴水壓，在噴水處腰部的外側圍繞擋水板，擋水，在噴水內側即冷卻塔圍繞進風處安裝防污過濾網，防外圍繞冷卻塔循環噴水降溫、除塵已存在的濁度水進入冷卻塔的循環系統內。該噴水裝置在冷卻塔進風處形成下噴水罩形狀，使室外被太陽高溫直射的冷卻塔進風處在通過噴水之后降溫、除塵、凈化，更增強了冷卻塔的冷卻風的送風壓和冷卻塔的引風量，并使冷卻塔又再第二次進一步冷卻熱交換后的循環熱水溫。2、冷卻水自動換水技術在冷卻塔輸入新水的水管上安裝被監控的電磁閥和圍繞冷卻塔外底部制造安裝的循環噴水池的底部位安裝的排污水電磁閥，受特別微電控制器監控，通過自動監控換水，使冷卻塔內的循環系統已存在的濁度水得以換新和降溫。已換的新水又流入到圍繞冷卻塔外底部，安裝的循環噴水池內降溫和緩解循環水噴水濁度。3、強磁化冷卻水除垢技術經冷卻塔冷卻的水輸入到中央空調的制冷機組熱交換器系統的管道內，經特殊設計安裝強永久磁場凈化水質，等特別部件設備，使經流過的冷卻水質強磁化，阻止制冷機組熱交換器系統管道內壁表面結垢，從而進一步提高中央空調的制冷機組熱交換器的冷卻效率。
全文摘要
一.該技術主要是安裝了噴嘴，噴水圍繞冷卻塔進風處，直接穩定解決降溫環境空氣溫度，同時洗滌外圍繞冷卻塔進風處環境所有灰塵和空氣菌類濃度污染物等。二.因冷卻塔不斷蒸發純凈水，留下來的礦物質濃縮水始終不斷從倍數增加再循環水中，自動微電器周而復始監控電磁閥補充新水、降溫，同時排放濃縮沉淀水。三.因本身水中泥沙，難溶鹽類等造成熱交換器管壁產生水垢，強磁場部件凈化水質除垢，從而，根本上實現了中央空調夏天穩定正常運行目的。
文檔編號C02F1/48GK1412126SQ0113552
公開日2003年4月23日 申請日期2001年10月9日 優先權日2001年10月9日
發明者劉萬全 申請人:劉萬全