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一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510596128.3

申請日:

2015.09.18

公開號:

CN105258549A

公開日:

2016.01.20

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F28F 25/08申請日:20150918|||公開
IPC分類號: F28F25/08; F28C1/00 主分類號: F28F25/08
申請人: 浙江萬享科技股份有限公司
發明人: 彭鵬
地址: 313100浙江省湖州市長興縣太湖街道長興大道799號
優先權:
專利代理機構: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109 代理人: 尉偉敏; 鄭新軍
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510596128.3

授權公告號:

105258549B||||||

法律狀態公告日:

2017.06.20|||2016.02.17|||2016.01.20

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及冷凝器技術領域,公開了一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,包括冷凝器殼體,冷凝器殼體的中間部位設有換熱器,換熱器的上端側面設有進液管,換熱器的下端側面設有出液管,冷凝器殼體內位于換熱器的上端設有布水管,布水管的下側均勻設有若干噴嘴,冷凝器殼體的頂部設有排風機,冷凝器殼體的下端側面設有進氣柵,冷凝器殼體底部集水槽,冷凝器殼體側面設有回流管,回流管的下端與集水槽連接,回流管的上端與布水管連接,回流管上設有水泵,布水管的上側設有收水器。本發明具有能減少冷卻水浪費,提高冷卻水利用率的有益效果。

權利要求書

1.一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,包括冷凝器殼體,其特征是,所述冷凝器殼體的中間部位設有換熱器,所述換熱器的上端側面設有進液管,換熱器的下端側面設有出液管,所述冷凝器殼體內位于換熱器的上端設有布水管,所述布水管的下側均勻設有若干噴嘴,所述冷凝器殼體的頂部設有排風機,冷凝器殼體的下端側面設有進氣柵,所述冷凝器殼體底部集水槽,所述冷凝器殼體側面設有回流管,所述回流管的下端與集水槽連接,所述回流管的上端與布水管連接,回流管上設有水泵,所述的布水管的上側設有收水器。2.根據權利要求1所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述集水槽的側面設有通過浮球閥控制的補水口,集水槽的底部設有排污口,集水槽的頂部側面設有溢流口。3.根據權利要求1或2所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述的回流管上設有電子水除垢器。4.根據權利要求1所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述的冷凝器殼體內位于排風機與收水器之間的部位設有預冷卻管,所述的預冷卻管呈U形,預冷卻管的出口與進液管連通。5.根據權利要求4所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述的預冷卻管的側面設有散熱翅片。6.根據權利要求1所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述集水槽的上方設有呈蜂窩狀的換熱填料體,換熱填料體完全覆蓋集水槽的開口,冷凝器殼體上的進氣柵位于換熱填料體的側面。7.根據權利要求1或4或6所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述的換熱器包括若干塊豎直平行分布的換熱板,換熱板之間設有冷卻間隙,所述換熱板內設有若干平行的流體通道,所有的流體通道依次連接形成方波形通道,所述的進液管分別與每塊換熱板上的方波形通道的進口連通,所述的出液管分別與每塊換熱板上的方波形通道的出口連通。8.根據權利要求7所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述的冷卻間隙內設有換熱填料板,換熱填料板由兩塊梯形波紋板疊合形成,梯形波紋板上的頂面上設有若干支撐柱。9.根據權利要求7所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,所述的換熱板由兩塊波紋導熱板連接制成,兩塊波紋導熱板的凹面扣合連接形成所述的流體通道。10.根據權利要求9所述的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,其特征是,同一換熱板上的兩塊波紋導熱板的對應凹面之間設有一排軸銷,每根軸銷的圓周面上設有若干寬度不等的環形擾流槽,所述環形擾流槽的軸線與軸銷的軸線偏心。

說明書

一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器

技術領域

本發明涉及冷凝器技術領域,尤其涉及一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器。

背景技術

在現代社會中,制冷技術的應用已涉及到國民經濟的各個部門以及人們的日常生活。而我國水資源匱乏,尤其近年來電力資源日趨緊張的局勢下,對制冷系統的節能有了更高的要求。根據冷卻介質和冷卻方式的不同,常用的冷凝器一般可分為水冷式、風冷式及蒸發式。蒸發冷凝器是以噴淋水為冷卻介質,水在盤管外形成水膜,與盤管內工藝流體進行熱交換,吸熱后溫度升高,部分冷卻水氣化形成水蒸氣,水蒸發帶走大量的熱量由風機吸走排入大氣,而換熱器上多余的水則會匯集到集水槽內,然后通過水泵、回流管循環使用,然而實際冷凝器在工作時,換熱器表面的水蒸發變成水蒸氣排掉,該水蒸氣內還有大量的小水珠(霧化狀態的水),這些小水珠直接隨著水蒸氣飄逸出去,因此集水槽內的水損失很快,需要頻繁補水,造成冷卻水浪費。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的冷凝器中循環冷卻水浪費的不足,提供了一種能減少冷卻水浪費,提高冷卻水利用率的水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器。

為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:

一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,包括冷凝器殼體,所述冷凝器殼體的中間部位設有換熱器,所述換熱器的上端側面設有進液管,換熱器的下端側面設有出液管,所述冷凝器殼體內位于換熱器的上端設有布水管,所述布水管的下側均勻設有若干噴嘴,所述冷凝器殼體的頂部設有排風機,冷凝器殼體的下端側面設有進氣柵,所述冷凝器殼體底部集水槽,所述冷凝器殼體側面設有回流管,所述回流管的下端與集水槽連接,所述回流管的上端與布水管連接,回流管上設有水泵,所述的布水管的上側設有收水器。

水泵開啟、排風機開啟,高溫工藝流體從進液管處進入到換熱器內,布水管內的循環水從噴嘴處噴到換熱器在換熱器外表面形成水膜,水膜通過換熱器與工藝流體之間進行熱交換,在排風機的作用下,冷凝器殼體內形成負壓,負壓有利于水從液態變成氣態,外界空氣從進氣柵處進入到冷凝器殼體內,空氣向上流動經過換熱器時促使水膜快速蒸發,從而帶走熱量實現工藝流體降溫、冷凝效果;換熱器表面一部分水吸熱變成水蒸氣蒸發,一部分水沿著換熱器向下流入集水槽內循環使用,還有一部分水吸熱后形成水霧隨著水蒸氣向上流動,水霧流經收水器的時候,水霧中的小水滴融合成大水滴,大水滴在重力作用下又流到換熱器上吸熱,從而減少水槽內的水浪費,提高冷卻水利用率,節約用水。

作為優選,所述集水槽的側面設有通過浮球閥控制的補水口,集水槽的底部設有排污口,集水槽的頂部側面設有溢流口。隨著水分的蒸發、減少,當集水槽內水量少于設定值時,浮球閥會自動打開通過補水口從外界供水,當集水槽內水分過多時通過溢流口自動排掉,由于水中存在雜質,集水槽長期使用后底部會有雜質沉淀,可以定期從排污口處排掉集水槽底部的雜質。

作為優選,所述的回流管上設有電子水除垢器。水垢附著在換熱板表面不利于熱交換,電子水除垢器能有效的除掉冷卻水中的水垢。

作為優選,所述的冷凝器殼體內位于排風機與收水器之間的部位設有預冷卻管,所述的預冷卻管呈U形,預冷卻管的出口與進液管連通。該處的預冷卻管對工藝流體進行預冷卻,從而把工藝流體的溫度降低到70度以下,避開水易結垢點,從而使得進入換熱器內的水不易結垢,延長換熱器維護周期。

作為優選,所述的預冷卻管的側面設有散熱翅片。散熱翅片起到增強預冷卻管的散熱作用。

作為優選,所述集水槽的上方設有呈蜂窩狀的換熱填料體,換熱填料體完全覆蓋集水槽的開口,冷凝器殼體上的進氣柵位于換熱填料體的側面。換熱器表面吸熱后沒有蒸發的水沿著換熱器流到換熱填料體內,外界空氣從進氣柵處進入后會穿過換熱填料體,空氣與換熱填料體中的水進行熱交換并帶走熱量,最終流到集水槽內的水的溫度與布水管內的水溫接近,集水槽內的水在水泵、回流管的作用下進入布水管內循環使用,從而保證進入布水器內的循環水溫度穩定,保證循環水與換熱器之間的熱交換效率。

作為優選,所述的換熱器包括若干塊豎直平行分布的換熱板,換熱板之間設有冷卻間隙,所述換熱板內設有若干平行的流體通道,所有的流體通道依次連接形成方波形通道,所述的進液管分別與每塊換熱板上的方波形通道的進口連通,所述的出液管分別與每塊換熱板上的方波形通道的出口連通。該種結構的換熱器比盤管換熱器結構緊湊、體積小,換熱效率高,清洗、維護更加方便。

作為優選,所述的冷卻間隙內設有換熱填料板,換熱填料板由兩塊梯形波紋板疊合形成,梯形波紋板上的頂面上設有若干支撐柱。換熱填料板能減小冷卻水在冷卻間隙內的流速,保證冷卻水充分吸熱,同時增大冷卻水與空氣的接觸面積,提高熱交換效率。

作為優選,所述的換熱板由兩塊波紋導熱板連接制成,兩塊波紋導熱板的凹面扣合連接形成所述的流體通道。兩塊波紋導熱板上的凸面貼合連接,凹面部分形成流體通道,制造成本低,換熱板外側面上也形成凹凸相間的波紋面,增加熱交換表面積,提高熱交換效率。

作為優選,同一換熱板上的兩塊波紋導熱板的對應凹面之間設有一排軸銷,每根軸銷的圓周面上設有若干寬度不等的環形擾流槽,所述環形擾流槽的軸線與軸銷的軸線偏心。由于流體通道內靠近內壁處的工藝流體易于和外界冷卻水之間熱交換,而靠近中心部位的工藝流體需要通過周圍的工藝流體與外界冷卻水之間進行熱交換,流體通道內的兩排軸銷能打破工藝流體在流體通道的平衡,從而使得流體通道內的工藝流體發生紊流、擾流,流體通道內不同部位的工藝流體之間能快速混合,提高工藝流體與外界冷卻水之間的熱交換,環形擾流槽進一步提高工藝流體的擾流、紊流、混合效率,由于環形擾流槽偏心,因此安裝后,每個軸銷上的環形擾流槽的方向都是不同的,擾流效果更佳;換熱板制造好之后,需要轉移、搬運,在搬運過程中大量換熱板堆積在一起,軸銷對流體通道起到支撐作用,防止換熱板受到碰撞、外界擠壓而導致流體通道封閉。

因此,本發明具有如下有益效果:(1)能減小冷卻水浪費,提高冷卻水利用率;(2)保持布水管處噴出的冷卻水溫度穩定,保證循環水與換熱器之間的熱交換效率;(3)減少換熱器內流體通道內壁、外表面水垢的產生,延長換熱器維護周期;(4)換熱器結構緊湊、體積小。

附圖說明

圖1為本發明的一種結構示意圖。

圖2為換熱板的結構示意圖。

圖3為換熱板的剖面結構示意圖。

圖4為軸銷與波紋導熱板的連接示意圖。

圖中:冷凝器殼體1、換熱器2、進液管3、出液管4、布水管5、噴嘴6、排風機7、進氣柵8、集水槽9、回流管10、水泵11、電子水除垢器12、補水口13、排污口14、溢流口15、預冷卻管16、散熱翅片17、收水器18、換熱填料體19、換熱板20、冷卻間隙21、流體通道22、波紋導熱板23、方波形通道24、軸銷25、環形擾流槽26、換熱填料板27、梯形波紋板28、支撐柱29。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步描述:

如圖1所示的一種水循環蒸發換熱冷卻式冷凝器,包括冷凝器殼體1,冷凝器殼體的中間部位設有換熱器2,換熱器2包括若干塊豎直平行分布的換熱板20,換熱板之間設有冷卻間隙21,如圖3所示,換熱板20內設有若干平行的流體通道22,換熱板20由兩塊波紋導熱板23連接制成,兩塊波紋導熱板上的凸面貼合連接,兩塊波紋導熱板的凹面扣合連接形成所述的流體通道22,冷卻間隙21內設有換熱填料板27,換熱填料板由兩塊梯形波紋板28疊合形成,梯形波紋板上的頂面上設有若干支撐柱29。

如圖2所示,第一個流體通道的左端與第二個流體通道的左端連接,第二個流體通道的右端與第三個流體通道的右端連接,第三個流體通道的左端與第四個流體通道的,所有的流體通道按照上述規則依次連接形成方波形通道24;如圖4所示,同一換熱板上的兩塊波紋導熱板23的對應凹面之間設有一排軸銷25,每根軸銷25的圓周面上設有若干寬度不等的環形擾流槽26,環形擾流槽的軸線與銷軸的軸線偏心,相鄰兩根軸銷之間錯位分布。

換熱器2的上端側面設有進液管3,換熱器的下端側面設有出液管4,進液管3分別與每塊換熱板上的方波形通道的進口連通,出液管4分別與每塊換熱板上的方波形通道的出口連通,冷凝器殼體1內位于換熱器2的上端設有布水管5,布水管的下側均勻設有若干噴嘴6,布水管的上側設有收水器18,冷凝器殼體1的頂部設有排風機7,冷凝器殼體1底部集水槽9,冷凝器殼體側面設有回流管10,回流管的下端與集水槽連接,回流管的上端與布水管連接,回流管上設有水泵11,集水槽9的上方設有呈蜂窩狀的換熱填料體19,換熱填料體19完全覆蓋集水槽9的開口,冷凝器殼體1上位于換熱填料體的側面設有進氣柵8;集水槽9的側面設有通過浮球閥控制的補水口13,集水槽的底部設有排污口14,集水槽的頂部側面設有溢流口15;冷凝器殼體1內位于排風機7與布水管5之間的部位設有預冷卻管16,預冷卻管的出口與進液管3連通,預冷卻管16的側面設有散熱翅片17。

結合附圖,本發明的使用方法如下:排風機開啟,回流管上的水泵開啟,布水管內的冷卻水從噴嘴處噴到換熱器內的冷卻間隙中,冷卻水沿著換熱填料板、換熱板表面向下流動形成水膜,外界空氣從進氣柵處進氣,氣流經過、換熱填料體、換熱器、收水器、散熱翅片后從頂部排出,高溫工藝流體先進入預冷卻管16內進行預冷卻,預冷卻后的工藝流體溫度低于70℃,從而避開水的易結垢點,減緩換熱板外壁、流體通道管壁結垢,預冷卻管預冷卻后的工藝流體進入到進液管3內,然后分別進入各個換熱板20內的方波形通道24內,工藝流體通過換熱板把熱量傳遞給水膜,空氣經過冷卻間隙后促使水膜快速蒸發,從而帶走熱量實現冷凝效果,工藝流體冷卻后從出液管內排出,冷卻間隙內沒有被蒸發的溫度較高的循環水流到換熱填料體上,進氣柵處進入的空氣與換熱填料體中的循環水進行熱交換帶走熱量,最終流入集水槽內的循環水的溫度與布水管內的冷卻水溫度接近,集水槽內的水進入布水管循環使用,提高循環水與換熱器之間的熱交換,當集水槽內的液面低于一定值時,補水口處的浮球閥自動打開補充;多塊換熱板構成換熱器,同體積的換熱板內的方波形通道表面積比盤管大,冷卻效率比盤管高,而且結構緊湊、體積小,清洗也更加方便。

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一種 水循環 蒸發 冷卻 冷凝器
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