CN102192663B - 具有无雨区的逆流热质交换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及暖通空调技术领域，属于蒸发制冷设备中结构的改进，特别是具有无雨区的逆流热质交换装置，包括在机箱的上部设置着排风口，在排风口的下方依次设置着喷淋装置和热质交换区，在机箱的下部设置着进风口，在机箱内设置着存水装置，在热质交换区下方，进风口的上方设置着具有气流通道和收集喷淋水集水槽的气液分离装置，在气液分离装置的下方设置着表冷器，气液分离装置集水槽端部的出水孔连接着存水装置。本发明不仅可以减少气流阻力，气液分离效果好，在热质交换区的下方形成无雨区，热质交换效率高，而且结构紧凑，可以减少设备外形尺寸，提高设备空间的利用率。

Description

具有无雨区的逆流热质交换装置
技术领域
本发明涉及暖通空调技术领域，属于蒸发制冷设备中结构的改进，特别是具有无雨区的逆流热质交换装置。 
背景技术
在传热传质过程中，经常需要在系统和它的周围环境之间或在同一系统的不同部分之间传递热量和质量，这种以在两种流体之间传递热量和质量为基本目的设备称之为热质交换设备，按照热质交换设备基本的工作原理可以分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式等类型。 
在暖通空调领域，对于有气液混合分离功能的设备而言，实际应用最多的为直接接触式热质交换设备，典型的为喷水室和冷却塔。 
喷水室中，喷淋管上的喷嘴将一定压力的水雾化为一定粒经分布的水滴后，与流动的空气和水滴直接接触，发生热质交换后，获得处理后空气，经过挡水板送出，挡水板能将空气流中夹带的水滴分离出来，防止水滴进入后面的设备，这里挡水板起到了气液分离的作用。但气流和水滴整体的运动方向为横流，表现为热质交换效率不高。 
横流冷却塔与喷水室的气水分离装置类似。在逆流冷却塔中，配水系统将水分布在填料装置上，空气同样和水直接接触发生热质交换，与喷水室不同的是，获得降温后的冷水，增焓增湿后的空气排至室外大气环境。从冷却塔排出的热湿气流中夹带有一部分小水滴被带出塔外，为减少飘水的损失，因此必须安装在淋水装置的排气方安装收水器，为将气流所带的水滴尽量拦截下来，流回到循环水中去，不被气流带出塔外，也是一类气液分离的装置。在气流和水流的竖直通道内，水流由于重力作用，经过热质交换区落下，在循环水池和填料下方形成所谓的雨区。 
在上述所有具有气液混合分离的装置中，横流式由于热质交换效率低，在实现逆流式的时候，又不可避免的在热质交换区的下部形成雨区，使得对进风气流预处理设备的设置不容易实现，相应的增加了机组整体的体型系数。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有无雨区的逆流热质交换装置，该装置不仅可 以减少气流阻力，气液分离效果好，在热质交换区的下方形成无雨区，热质交换效率高，而且结构紧凑，可以减少设备外形尺寸，提高设备空间的利用率 
本发明的目的是这样实现的：一种具有无雨区的逆流热质交换装置，包括在机箱的上部设置着排风口，在排风口的下方依次设置着喷淋装置和热质交换区，在机箱的下部设置着进风口，在机箱内设置着存水装置，在热质交换区下方，进风口的上方设置着具有气流通道和收集喷淋水集水槽的气液分离装置，在气液分离装置的下方设置着表冷器，气液分离装置集水槽端部的出水孔连接着存水装置。 
本发明安装在蒸发制冷设备热质交换区的下方，进风口的上方设置着具有气流通道和收集喷淋水集水槽的气液分离装置。其工艺过程为：气流通过设备的进风口进入，从气液分离装置的底部穿过气流通道后，进入热质交换区域；与此同时，设置在设备上部喷淋装置喷出的水滴或水膜，自上而下与向上流动的空气逆流流动，进行热质交换后，气流从排风口排出，从热质交换区流出的水滴通过气液分离装置时，水滴汇流进入集水槽中，再经集水槽底端的出水孔通过引水管路进入存水装置中。这样就消除了热质交换区下部的雨区，形成无雨区。使气流阻力减少，提高了热质交换效率。本发明可以方便地在气流进风方向增加预处理等设备，减少了设备整体的外形尺寸，增加了组合应用方式，减少设备占用的建筑空间和建筑面积，提高设备空间的利用率，易于和建筑物配合。因此，本发明应用在蒸发冷却设备中，不仅可以减少气流阻力，气液分离效果好，热质交换效率高，而且结构紧凑，可以减少设备外形尺寸，提高设备空间的利用率。 
附图说明
图1为本发明实施例1的剖视结构示意图； 
图2为本发明实施例2的剖视结构示意图； 
图3为本发明实施例3的剖视结构示意图； 
图4为气液分离装置实施例1的剖视结构示意图； 
图5为在气液分离装置的下方设置气液引流装置的剖视结构示意图； 
图6为图5的A-A剖视结构示意图； 
图7为气液分离装置实施例2的剖视结构示意图； 
图8为气液分离装置实施例3的剖视结构示意图； 
图9为存水装置位于机箱中部的剖视结构示意图； 
图10为存水装置位于机箱内壁一侧的结构示意图。 
具体实施方式
一种具有无雨区的逆流热质交换装置，如图1所示，包括在机箱1的上部设置着排风口2，在排风口2的下方依次设置着喷淋装置3和热质交换区4，在机箱1的下部设置着进风口6，在机箱1内设置着存水装置7，在热质交换区4下方，进风口6的上方设置着具有气流通道和收集喷淋水集水槽的气液分离装置5，气液分离装置5集水槽端部的出水孔连接着存水装置7。如图2所示，在气液分离装置5的下方设置着表冷器8。如图3所示，热质交换区4的形状为底面为平行四边形的柱状体，其中其四个直立的面与机箱1的四壁相配合，热质交换区4下方依次设置的气液分离装置5和表冷器8的形状与热质交换区4的形状相似。如图4所示，气液分离装置5的结构为在机箱1内设置着均布相互平行排列的折片体，折片体的结构为上部设置的平面挡水板10通过向下折弯的连接壁连接着集水槽9，相邻的折片体之间留有气流通道，气流通道的间距使挡水板10上外端的流水能滴入相邻折片体集水槽9中，并且保证气流通过，折片体的两端分别连接在机箱1的两侧壁上，在折片体集水槽9的端部设置着出水孔。连接壁与挡水板10的夹角为90°-120°。集水槽9的横截面形状为V形槽或U形槽或圆弧形槽或矩形槽。在折片体集水槽9的一端或两端设置着出水孔。如图7所示，气液分离装置5的结构为在机箱1内设置着均布相互平行排列的且倒置的V字形挡水板12，相邻挡水板12之间留有气流通道14，在均布气流通道14的下方设置着与气流通道14一一对应的集水槽13，集水槽13的上口宽度大于气流通道14的宽度，在集水槽13上部与挡水板12外沿之间留有气流通道，挡水板12的两端和集水槽13的两端均与机箱1的两侧壁相连接，在集水槽13的端部设置着出水孔。集水槽13的横截面形状为V形槽或U形槽或圆弧形槽或矩形槽。如图8所示，气液分离装置5的结构为在机箱1内设置着均布相互平行排列具有水平挡板15和复合集水槽的单元体，相邻单元体之间留有气流通道，单元体的上部设置着水平挡水板15，水平挡水板15通过向下垂直折弯的连接壁连接着位于该水平挡水板15下方的第一集水槽16，在连接壁的背面高于第一集水槽16的位置上连接着第二集水槽17，其中第一集水槽16、第二集水槽17的宽度等于或大于气流通道的宽度，第一集水槽16、第二集水槽17的端部设置着出水孔。位于第二集水槽17下部的第一集水槽16收集上部集水槽飞溅出的小水滴。如图5、图6所示，在气液分离装置5的下方设置着相互平行排列的平面引流板11，其相邻的板面之间留有间距，并且从上到下依次向前伸出，相邻的引流板11之间具有重叠面。引流板11横向板面与水平面的夹角为2°-10°。为避免上部水流或水滴进入本发明下部存水区引起水滴飞溅，或由于气流扰动引起的漾水，安装气引流板11安装一定的倾斜角度导向引 流，相邻的板面之间的间距为气流通道。引流板11承接上部溅落的水滴后汇集收集，流向倾斜的下层引流板11，依次向下汇集到引流管路，流向存水装置。 
如图1、图9、图10所示，存水装置7的形状为顶面敞口的扁平水箱。存水装置7位于机箱1的中部或位于机箱1内壁的一侧或位于机箱1的底部。 

Claims (11)

1.一种具有无雨区的逆流热质交换装置，包括在机箱(1)的上部设置着排风口(2)，在排风口(2)的下方依次设置着喷淋装置(3)和热质交换区(4)，在机箱(1)的下部设置着进风口(6)，在机箱(1)内设置着存水装置(7)，其特征是：在热质交换区(4)下方，进风口(6)的上方设置着具有气流通道和收集喷淋水集水槽的气液分离装置(5)，在气液分离装置(5)的下方设置着表冷器(8)，气液分离装置(5)集水槽端部的出水孔连接着存水装置(7)。 
2.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：热质交换区(4)的形状为底面为平行四边形的柱状体，其中其四个直立的面与机箱(1)的四壁相配合，热质交换区(4)下方依次设置的气液分离装置(5)和表冷器(8)的形状与热质交换区(4)的形状相似。 
3.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：气液分离装置(5)的结构为在机箱(1)内设置着均布相互平行排列的折片体，折片体的结构为上部设置的平面挡水板(10)通过向下折弯的连接壁连接着集水槽(9)，相邻的折片体之间留有气流通道，气流通道的间距使挡水板(10)上外端的流水能滴入相邻折片体集水槽(9)中，并且保证气流通过，折片体的两端分别连接在机箱(1)的两侧壁上，在折片体集水槽(9)的端部设置着出水孔。 
4.根据权利要求3所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：集水槽(9)的横截面形状为V形槽或U形槽或圆弧形槽或矩形槽。 
5.根据权利要求3所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：在折片体集水槽(9)的一端或两端设置着出水孔。 
6.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：气液分离装置(5)的结构为在机箱(1)内设置着均布相互平行排列的且倒置的V字形挡水板(12)，相邻挡水板(12)之间留有气流通道(14)，在均布气流通道(14)的下方设置着与气流通道(14)一一对应的集水槽(13)，集水槽(13)的上口宽度大于气流通道(14)的宽度，在集水槽(13)上部与挡水板(12)外沿之间留有气流通道，挡水板(12)的两端和集水槽(13)的两端均与机箱(1)的两侧壁相连接，在集水槽(13)的端部设置着出水孔。 
7.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：气液分离装置(5)的结构为在机箱(1)内设置着均布相互平行排列具有水平挡板(15)和复合集水槽的单元体，相邻单元体之间留有气流通道，单元体的上部设置着水平挡水板(15)，水平挡水板(15)通过向下垂直折弯的连接壁连接着位于该水平挡水板(15)下方的第一集水槽(16)，在连接壁的背面高于第一集水槽(16)的位置上连接着第二集水槽(17)，其中第一集水槽(16)、 第二集水槽(17)的宽度等于或大于气流通道的宽度，第一集水槽(16)、第二集水槽(17)的端部设置着出水孔。 
8.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：在气液分离装置(5)的下方设置着相互平行排列的平面引流板(11)，其相邻的板面之间留有间距，并且从上到下依次向前伸出，相邻的引流板(11)之间具有重叠面。 
9.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：存水装置(7)的形状为顶面敞口的扁平水箱。 
10.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：存水装置(7)位于机箱(1)的中部或位于机箱(1)的底部。 
11.根据权利要求1所述的具有无雨区的逆流热质交换装置，其特征是：存水装置(7)位于机箱(1)内壁的一侧。 
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