CN103983127A - 冷却器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷却器(10)，其用于冷却在压缩机中压缩的气态的介质，其：带有壳体(11)；带有定位在壳体(11)中的换热器(12)，其具有被冷却剂流过的且被待冷却的气态的介质环流的多个管；带有至少一个输入部(13)，经由其可将待冷却的介质引入冷却器的壳体(11)中且可输送给换热器(12)的流动进入侧的部段(14)；并且带有至少一个排出部，经由其可将冷却的介质从换热器(12)的流动离开侧的部段(16)出发从冷却器的壳体(11)中导出，其中，在壳体(11)中在待冷却的介质的流动方向上观察在换热器(12)的流动进入侧的部段上游定位有穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件(18,19)。

Description

冷却器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的冷却器。
背景技术
从实践中充分已知借助于冷却器冷却在压缩机中被压缩的气态的介质。这样的冷却器可以是在两个压缩机级之间的中间冷却器或者是在最后的或者唯一的压缩机级之后的再冷却器。
从实践中已知的用于冷却在压缩机中压缩的气态的介质的冷却器具有壳体，其中，在壳体中布置有用于冷却压缩的、气态的介质的换热器。这样的冷却器具有被冷却剂流过的且被待冷却的气态的介质环流的多个管。
冷却剂典型地是水，而待冷却的气态的介质典型地是空气。
冷却器的壳体具有至少一个输入部(Zulauf)，经由其可将待冷却的气态的介质引入冷却器的壳体中且可输送给换热器的流动进入侧的部段处。此外，壳体具有至少一个排出部(Ablauf)，经由其可将冷却的气态的介质从换热器的流动离开侧的部段出发从冷却器的壳体中导出。
根据应用领域，这样的冷却器可能具有较大尺寸。由此已知其壳体具有超过10米的长度和超过3米的直径的冷却器。尤其在带有这样大的尺寸的冷却器中存在该问题，即在冷却器内构造有对于待冷却的气态的介质不均匀的流动。对于待冷却的气态的介质这样不均匀的流动是不利的，因为冷却器那么不能最佳地来运行。压缩的、气态的且待冷却的介质不均匀地流动通过冷却器限制冷却器的冷却能力。
发明内容
由此出发，本发明目的在于提供一种新式冷却器。
该目的通过根据权利要求1的冷却器来实现。根据本发明，在壳体中在待冷却的介质的流动方向上观察在换热器的流动进入侧的部段上游定位有穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件(Stroemungsvergleichmaessigungselement)。
根据本发明，在换热器的流动进入侧的部段上游定位有穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件。经由该或每个流动均匀化元件可来实现待冷却的气态的介质均匀地流动通过冷却器的换热器。那么可使冷却器在最佳的运行点运行，由此可改善其冷却能力。此外，利用本发明可改善在冷却器的必要时存在的冷凝物分离器处的冷凝物分离。此外，利用本发明可减少冷却器中的压力损失且减小冷却器的构件的振动载荷(Schwingungsbeanspruchung)。
根据一有利的改进方案，在待冷却的介质的流动方向上观察定位在换热器的流动进入侧的部段上游的穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件划分成不同孔隙度的多个节段。经由这些带有不同孔隙度的节段可来调整冷却器或者说冷却器的换热器以待冷却的气态的介质的最佳穿流。
附图说明
本发明的优选的改进方案由从属权利要求和接下来的说明得出。根据附图来详细阐述本发明的实施例(而不限于此)。其中：
图1显示了冷却器的侧视图；
图2显示了冷却器的前视图；
图3显示了通过冷却器的横截面；
图4显示了冷却器的细节；以及
图5显示了通过备选的冷却器的横截面。
附图标记清单
10 冷却器
11 壳体
12 换热器
13 输入部
14 流动进入侧的部段
15 排出部
16 流动离开侧的部段
17 流动方向
18 流动均匀化元件
19 流动均匀化元件
20 上棱边
21 凹口
22 流动均匀化元件
23 流动均匀化元件
24 流动均匀化元件
25 分离板。
具体实施方式
本发明涉及一种冷却器，其用于冷却在压缩机中压缩的气态的介质。压缩机可以是轴流式压缩机而根据本发明的冷却器可以是中间冷却器或再冷却器。本发明尤其涉及这样的冷却器，其应用于从大约300,000 Nm3/h的功率起的大型压缩机设备中。
图1和2显示冷却器10、即冷却器10的壳体11的不同视图，其中，在壳体10内布置有换热器12。
换热器12具有未详细示出的、被冷却剂尤其被水流过的且被待冷却的气态的介质尤其被待冷却的空气环流的多个管。
在冷却器10的壳体11处构造有至少一个输入部13，经由其可将待冷却的压缩的气态的介质引入冷却器10的壳体11中且可输送给换热器12的流动进入侧的部段14。此外，壳体11具有至少一个排出部15，经由其可将冷却的介质从换热器12的流动离开侧的部段16出发从冷却器10的壳体11中导出。尚待冷却的气态的介质的流动和已冷却的气态的介质的流动经由至少一个分离板25彼此分离。
在图中通过箭头17显示待冷却的气态的介质通过冷却器10的流动方向，其中，尤其可从图2、3和5中得悉，待冷却的气态的介质从上面经由输入部13流入冷却器10中，接下来竖直地和水平地沿着换热器12的流动进入侧的部段14分布，接下来在水平方向上从流动进入侧的部段14至流动离开侧的部段16流过换热器12，并且然后竖直地和水平地沿着换热器12的流动离开侧的部段16流动至排出部15。
在本发明的意义中，在冷却器10的壳体11中在待冷却的气态的介质的流动方向上观察在换热器12的流动进入侧的部段14上游定位有穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件。
在图1至4的实施例中，在待冷却的气态的介质的流动方向上观察在换热器12的流动进入侧的部段14之前定位有穿孔的板状的两个流动均匀化元件18、19，其根据图3彼此角型材式地(winkelprofilartig)布置并且包围在30°与60°之间的角度α。优选地，这两个穿孔的板状的流动均匀化元件18、19包围在40°与50°之间的角度α。穿孔的板状的第一流动均匀化元件18沿着或平行于通过换热器12的待冷却的介质的流动方向17延伸。布置在第一流动均匀化元件18之下的第二流动均匀化元件19倾斜于通过换热器12的待冷却的介质的流动方向17延伸。
优选地，不仅上部的板状的第一流动均匀化元件18而且下部的板状的第二流动均匀化元件19划分成不同孔隙度的多个节段。
沿着或平行于通过换热器12的待冷却的介质的流动方向17伸延的上部的流动均匀化元件18的不同孔隙度的节段优选地在水平方向上垂直于通过换热器的待冷却的介质的流动方向17并排布置成使得邻近于用于待冷却的介质的输入部13构造有相对小的孔隙度而随着与输入部13的间距增大构造有相对高的孔隙度。由此可设置成将上部的流动均匀化元件18分成例如五个或七个节段，其中，邻近于输入部13定位的节段具有例如40%的相对高的孔隙度，而随着节段与输入部13的间距增大，孔隙度逐渐增大，例如各节段逐步增加10%。
优选地，相对于通过换热器12的待冷却的介质的流动方向17斜置的下部的流动均匀化元件19也划分成不同孔隙度的多个节段，其中，在一具体的实施例中可设置成将该流动均匀化元件19分成两个节段，其中，那么在下部的流动均匀化元件19的上节段(其邻近于上部的流动均匀化元件18伸延)中设立有相对大的孔隙度，而在下部的流动均匀化元件19的下节段(其与上部的流动均匀化元件18相间隔)中构造有相对大的孔隙度。，下部的流动均匀化元件19的不同孔隙度的节段相应地不是在水平方向上并排定位而是在竖直方向上上下定位。
如最佳可由图3得悉，上部的第一流动均匀化元件18(其平行于通过换热器12的待冷却的介质的流动方向17延伸)以间距Δd1布置在换热器17的上棱边20之下。此外可由图3得悉，两个流动均匀化元件18、19以间距Δd2布置在换热器12的流动进入侧的部段14之前，从而相应地将待经由换热器12来导引的流动的一部分经由流动均匀化元件18和19来导引而使另一部分经过它们。
图4显示了来自流动均匀化元件18或来自流动均匀化元件19在其一节段的区域中的截段，其中，在图4中显示了多个孔或者说凹口21，其大小和间距确定相应的流动均匀化元件18或19的相应的节段的孔隙度。
在图4中，凹口21以多个行和列的形式矩阵式地来布置，其中，在第一行的两个凹口21之间的中间布置有相邻的第二行的凹口。每三个定位在两行中的凹口21以其中心布置在等边三角形的角点处。凹口21的该布置方案是纯示例性质。
图5显示了根据本发明的冷却器10的备选的实施例，在其中在壳体11中定位有穿孔的板状的三个流动均匀化元件22、23和24。上部的第一流动均匀化元件22和下部的第二流动均匀化元件24分别沿着或平行于通过换热器12的待冷却的气态的介质的流动方向17延伸。中间的第三流动均匀化元件24垂直于通过换热器12的待冷却的气态的介质的流动方向17在上部的流动均匀化元件22与下部的流动均匀化元件23之间延伸。这些流动均匀化元件22、23、24中的至少一个又可分别划分成不同孔隙度的多个节段。
利用本发明可能以简单的方式引起在冷却器10内的流动均匀化，以便由此确保待冷却的气态的介质均匀地或者说统一地被引导经过冷却器10的换热器12。由此可改善冷却器10的效率并且使其在最佳的运行点运行。通过使通过冷却器10的流动均匀化，此外使其组件在振动方面受载更小。可优化冷却器10中的压力损失。此外必要时可改善在安装在换热器12下游的冷凝物分离器处的冷凝物分离。

Claims (12)

1. 一种用于冷却在压缩机中压缩的气态的介质的冷却器(10)，其：带有壳体(11)；带有定位在所述壳体(11)中的换热器(12)，其具有被冷却剂流过的且被待冷却的气态的所述介质环流的多个管；带有至少一个输入部(13)，经由其能够将待冷却的所述介质引入所述冷却器(10)的壳体(11)中且能够输送给所述换热器(12)的流动进入侧的部段(14)；并且带有至少一个排出部(15)，经由其能够将冷却的介质从所述换热器(12)的流动离开侧的部段(16)出发从所述冷却器的壳体(11)中导出，其特征在于，在所述壳体(11)中在待冷却的所述介质的流动方向上观察在所述换热器(12)的流动进入侧的部段(14)上游定位有穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件(18,19;22,23,24)。
2. 根据权利要求1所述的冷却器，其特征在于，在所述壳体(11)中在待冷却的所述介质的流动方向上观察在所述换热器(12)的流动进入侧的部段(14)上游定位有穿孔的板状的多个流动均匀化元件(18,19;22,23,24)。
3. 根据权利要求1或2所述的冷却器，其特征在于，在待冷却的所述介质的流动方向上观察定位在所述换热器(12)的流动进入侧的部段(14)上游的穿孔的板状的至少一个流动均匀化元件(18,19;22,23,24)划分成不同孔隙度的多个节段。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的冷却器，其特征在于，在所述壳体(11)中定位有穿孔的板状的至少两个流动均匀化元件(18,19)，其彼此角型材式地布置成使得上部的第一流动均匀化元件(18)在通过所述换热器(12)的待冷却的所述介质的流动方向上延伸，而下部的第二流动均匀化元件(19)倾斜于通过所述换热器(12)的待冷却的所述介质的流动方向延伸。
5. 根据权利要求4所述的冷却器，其特征在于，上部的所述第一流动均匀化元件(18)和下部的所述第二流动均匀化元件(19)包围在30°与60°之间的角度。
6. 根据权利要求5所述的冷却器，其特征在于，上部的所述第一流动均匀化元件(18)和下部的所述第二流动均匀化元件(19)包围在40°与50°之间的角度。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的冷却器，其特征在于，上部的所述第一流动均匀化元件(18)以第一间距布置在所述换热器(12)的上棱边(20)之下，并且上部的所述第一流动均匀化元件(18)和下部的所述第二流动均匀化元件(19)与所述换热器(12)的流动进入侧的部段(14)分别以第二间距来布置。
8. 根据权利要求4至7中任一项所述的冷却器，其特征在于，上部的所述第一流动均匀化元件(18)划分成不同孔隙度的多个节段，其中，上部的所述第一流动均匀化元件(18)的不同孔隙度的节段并排定位成使得邻近于用于待冷却的所述介质的所述或每个输入部(13)构造有相对小的孔隙度而与所述或每个输入部(13)有间距地构造有相对高的孔隙度。
9. 根据权利要求4至8中任一项所述的冷却器，其特征在于，下部的所述第二流动均匀化元件(19)划分成不同孔隙度的多个节段，其中，下部的所述第二流动均匀化元件(19)的不同孔隙度的节段上下定位成使得邻近于上部的所述第一流动均匀化元件(18)构造有相对大的孔隙度而与上部的所述第一流动均匀化元件(18)有间距地构造有相对小的孔隙度。
10. 根据权利要求1至3中任一项所述的冷却器，其特征在于，在所述壳体(11)中定位有穿孔的板状的至少三个流动均匀化元件(22,23,24)，即在通过所述换热器(12)的待冷却的所述介质的流动方向上延伸的上部的第一流动均匀化元件(22)和下部的第二流动均匀化元件(23)以及中间的第三流动均匀化元件(24)，其在上部的与下部的所述流动均匀化元件之间垂直于通过所述换热器(12)的待冷却的所述介质的流动方向延伸。
11. 根据权利要求10所述的冷却器，其特征在于，上部的所述第一流动均匀化元件(22)以第一间距布置在所述换热器(12)的上棱边(20)之下，并且上部的所述第一流动均匀化元件(22)、下部的所述第二流动均匀化元件(23)和中间的所述第三流动均匀化元件(24)与所述换热器(12)的流动进入侧的部段(14)分别以第二间距来布置。
12. 根据权利要求10或11所述的冷却器，其特征在于，所述流动均匀化元件(22,23,24)分别划分成不同孔隙度的多个节段。
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