[0001] 本项发明涉及冷却塔技术领域，尤其涉及一种水动能射流装置。

[0002] 近百年来，冷却塔在国内外市场上，广泛应用传统的逆流式填料冷却塔，出现了各种结构形式的填料塔；然而从近几十年的发展来看，凡是逆流式填料冷却塔的冷效率很难保持，而且该类冷却塔运行时填料容易结垢、阻力大、出现结垢后冷效下降明显，耗电，运行维护成本高。

[0003] 在专利号CN201721833269.3公开了一种水动能射流装置总承，由于其配水箱只设置有一组蜗壳式射流器，使得其功率较小，当应用于功率较大的冷却塔时，需要安装较多的水动能射流装置总承，才能达到需要的冷却效果，而相邻的水动能射流装置之间为淋水面积，安装较多的水动能射流装置会导致淋水面积减小，降低的冷却效果，且使得工艺布置难。

[0036] 下面结合附图说明，对本发明作进一步详细说明。

[0037] 如图1-9所示，水动能射流装置7包括给水定位座12和设置于给水定位座12的配水箱8，配水箱8侧壁沿轴向方向设有至少两组射流器组，每组射流器组均包括多个环向设置于配水箱8侧壁的多个蜗壳式射流器18，每组射流器组中的蜗壳式射流器18到配水箱8侧壁的垂直距离从上到下逐渐变大，能够使上下相邻的蜗壳式射流器18喷水时互不影响，且能够增加对配水箱8的推力，提高配水箱8的转速，也就是提高了蜗壳式射流器18的转速，提高冷却塔冷却效果。由此，能够使上下相邻的蜗壳式射流器喷水时互不影响，且能够增加对配水箱的推力，提高配水箱的转速，也就是提高了蜗壳式射流器的转速，提高冷却塔冷却效果，能够较大的提高水动能射流装置的工作效率，同一大型冷却塔使用的水动能射流装置数量能够减少一半，进而增加淋水面积，提高冷却效果，也便于工艺布置。

[0038] 水动能射流装置7还可以包括陶瓷上轴套9、轴顶陶瓷磨擦圈10、轴顶压盖11、上轴陶瓷磨擦圈13、陶瓷垫圈14、下轴陶瓷磨擦圈15、陶瓷下轴套16和风叶17。配水箱8、上轴陶瓷磨擦圈13、下轴陶瓷磨擦圈15、风叶17、蜗壳式射流器18为整体运动体。以给水定位座12为轴心，蜗壳式射流器18水流喷射做功，在水流喷射产生冲力作用下带动配水箱8、上轴陶瓷磨擦圈13、下轴陶瓷磨擦圈15、风叶17、蜗壳式射流器18同时作旋转运动。

[0039] 陶瓷上轴套9固定安装于给水定位座12的上端，上轴陶瓷摩擦圈13固定安装于配水箱8的上端，陶瓷上轴套9与上轴陶瓷摩擦圈13之间能够相互转动；轴顶压盖11固定安装于给水定位座12顶部，轴顶陶瓷摩擦圈10设固定安装于轴顶压盖11且位于上轴陶瓷摩擦圈13上侧，轴顶陶瓷摩擦圈10能够与上轴陶瓷摩擦圈13之间相互转动；陶瓷垫圈14套设于给水定位座12顶部且位于上轴陶瓷摩擦圈13下侧，陶瓷垫圈14能够与上轴陶瓷摩擦圈13之间相互转动；上轴陶瓷摩擦圈13分别与陶瓷上轴套9、轴顶陶瓷摩擦圈10、陶瓷垫圈14之间设有空隙；陶瓷下轴套16固定安装于给水定位座12的下端，下轴陶瓷摩擦圈15固定安装于配水箱8的下端，下轴陶瓷摩擦圈15和陶瓷下轴套16之间能够相互转动，下轴陶瓷摩擦圈15和陶瓷下轴套16之间设有空隙。通过设置空隙，可以让水进入，起到润滑作用，且可以形成水膜，能防止漏水。

[0040] 由此解决了传统单陶瓷摩擦圈导致容易磨损的问题，此外能够减少配水箱8和给水定位座12之间的摩擦力，增加了配水箱8、风叶17、蜗壳式射流器18的整体旋转速度，使得水滴被裂解的更小，提高换热效率，也提高了使用寿命。

[0041] 陶瓷上轴套9、轴顶陶瓷磨擦圈10和陶瓷垫圈14均采用第一陶瓷材质制成，上轴陶瓷磨擦圈13采用第二陶瓷材质制成，第一陶瓷材质与第二陶瓷材质不同。

[0042] 第一陶瓷材质为碳化硅或氮化硅；第二陶瓷材质为碳化硅或氮化硅。在本实施例中，第一陶瓷材质为碳化硅；第二陶瓷材质为氮化硅。此外，第一陶瓷材质还可以是氮化硅；第二陶瓷材质还可以是碳化硅。

[0043] 陶瓷下轴套16采用第三陶瓷材质制成，下轴陶瓷磨擦圈15采用第四陶瓷材质制成，第三陶瓷材质与第四陶瓷材质不同。

[0044] 第三陶瓷材质为碳化硅或氮化硅；第四陶瓷材质为碳化硅或氮化硅。在本实施例中，第三陶瓷材质为碳化硅；第四陶瓷材质为氮化硅。此外，第三陶瓷材质还可以是氮化硅；第四陶瓷材质还可以是碳化硅。

[0045] 陶瓷是：一种耐腐蚀、高强度、摩擦系数小，不易磨损，是最理想的耐磨材料，水可作为润滑介质，陶瓷磨擦圈起到轴承不可替代的定心、转动、润滑的作用。

[0046] 但是当同一种陶瓷相互摩擦旋转时，在低速时可以转动，但速度加快时，缺无法相对转动。因此，本申请中采用两种不同材质的陶瓷作为摩擦圈，进行摩擦旋转，解决了速度快时无法旋转的问题，提高了水动能射流装置的转速，增加了风叶的风力，进而雾化水滴，提高冷却效果。

[0047] 传统机力填料冷却塔的进塔配水系统设置在填料上方，属于高位进水，其水流压力只是起进喷头后喷淋水滴的作用，没有利用此压力转变为动力，此能源一直处于被浪费的状态。本申请的水动能射流装置，安装在去除填料后的填料架位置，极大利用了水的动能，增加了喷水嘴处水的压力，也即增加了喷射水滴时蜗壳式射流器18处的动力。蜗壳式射流器18喷水嘴的出水孔与水平面呈5-55°角，最优角度为25°。

[0048] 蜗壳式射流器18由上壳体22、下壳体23、喷嘴、引气嘴20、引风口21和进水口24组成，喷嘴与进水口24异位垂直设置，喷水嘴为双层结构，内层为喷水嘴19，外层为引气嘴20，引气嘴20下部周壁上开有若干引风口21，这种结构能使由进水口24进入的水经蜗壳体旋转后进入双层结构的喷水嘴，内层的喷水嘴19在外层引风口21通风的情况下，构成喷出水滴裂解产生均匀细小水滴，水滴与不饱和空气的接触面积增大，在水流喷射力的作用下，同时起到推动水动能射流装置总承作圆周运动。由于水射流产生的负压，辅助抽入外界空气与喷射的水滴融合冷却，同时在水流喷射力的作用下，推动水动能射流装置总承作圆周运动，风叶在运动过程中，抽入外界大量不饱和空气进入塔腔，与喷射裂解的水滴充分进行热交换。

[0049] 每个蜗壳式射流器18均通过连接管181连通配水箱8，连接管181的直径沿配水箱8轴向从上到下逐渐变大。蜗壳式射流器18的喷水嘴19直径沿配水箱8轴向从上到下逐渐变大。由此，给水定位座12是由底部进水，配水箱8内越向下，水的动力越高，因此能够大大提高蜗壳式射流器18的喷水效率。提高水动能射流装置7的旋转速度，提高冷却塔的冷却效率和效果。

[0050] 还公开了包括水动能射流装置的冷却塔，具体来说包括风筒1、多维形收水器2、塔体6、水动能射流装置7、蜗壳式射流器18、集风筒25、淋水网格板26、淋水网格架27、集水池31和进水管32；风筒1位于塔顶；多维形收水器2位于塔顶风筒1下方，均匀布满整个多维形收水器架5的平面，并固定在多维形收水器架5上，多维形收水器2由多维形片4加平直片3粘合成六边形蜂窝状结构体；塔体6的左右两侧与塔体中段(进风口30)上方前后两侧外表面加设玻璃钢面板包覆，多维形收水器2与水动能射流装置7之间为不饱和空气与水滴顺逆流相结合的空间，水滴在此空间产让裂变，构成接触面积增大；水动能射流装置7位于塔的中下部。

[0051] 如图9和10所示，还包括防壁流板28，防壁流板28一侧连接于塔体6内壁且位于淋水网格架27下沿，防壁流板28与塔体6侧壁呈30-60°角，在本实施例中，防壁流板28与塔体6侧壁呈40°角。在另一实施例中，防壁流板28表面均布有多个排水孔281，可以使水流通过排水孔281滴落，防止瀑布形水流产生，增加了水滴和空气之间的换热面积，提高了换热效率。由此，能够解决传统防壁流板边缘容易形成瀑布形的水流，而导致与空气之间的换热效率低的问题。需要说明的是，防壁流板28的内侧边为与塔体6侧壁连接的一侧，外侧边为与内侧边相背的一侧。此外，还可以在排水孔281的正下方一一对应排水孔281设置多个顶流柱，顶流柱可以通过连杆固定安装于塔体6的侧壁，顶流柱顶部呈锥形结构，由此从排水孔281滴落的水滴再撞击到顶流柱顶部时，能够被分解成更小的水滴，增加与空气的接触面积，提高换热效率。

[0052] 此外，如图11所示，还可以包括金属板261，金属板261可以是不锈钢板，金属板261上均匀开设有通孔262，金属板261铺设于淋水网格板26上，由此，可以使水均匀的通过淋水网格板26，防止水溅落到淋水网格板26上时不均匀；还能够形成水封，将金属板261的上部空间与金属板261的下部进风空间分隔开，防止由于水动能射流装置7的旋转形成金属板261上部空间的空气循环，保证空气能够从进风口30进入到塔内。

[0053] 本发明的水动能射流装置是这样运作的：开启循环水系统的泵机，循环水进入水动能射流装置7由蜗壳式射流器18喷射水流做功，带动风叶17转动，使不饱和空气从集风筒25送入塔腔进行热交换，蜗壳式射流器12喷出的水滴顺流至多维形收水器2后在重力作用下逆流至淋水网格板26进行二次冷却，落入集水池，再由水泵送出已冷却的循环水至各换热设备后，再返回到冷却塔，周而复始循环使用。

[0054] 以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。