CN104949539B - 利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置,包括空冷墙体结构、盐水泵和盐水储存装置，所述空冷墙体结构包括大于或等于一层空冷器，所述空冷器包括大于或等于一个空冷安装单元，所述空冷安装单元包括翅片管束框架、翅片管束、竖向百叶、横向百叶和风机，所述翅片管束、所述竖向百叶、所述横向百叶和所述风机分别安装在所述翅片管束框架上，所述横向百叶设在横向相邻的两个所述翅片管束之间并与所述翅片管束连接成N字形结构，所述竖向百叶设在临近所述翅片管束的进风口的所述翅片管束框架上。本发明可以实现自然风流下换热，不仅适用于大规模换热，而且采用盐水作为换热剂安全可靠，同时还可以根据实际需求来调整换热面积。

Description

利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置

技术领域

本发明涉及自然能量利用领域，特别涉及一种利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置。

背景技术

高纬度地区以及内陆地区的冬季时间长、气温低，气流中蕴含丰富可供利用的自然冷量。对自然冷源的提取通常采用热管或直接空冷等换热技术，二者相比，直接空冷更适合大规模换热，目前，国内直接空冷所采用的换热器体量相对较小，载冷剂多为乙二醇水溶液，基本为多组空冷器贴近地面或楼面平面展开布置，采用风机强行通风换热，难于实现自然风流下的换热。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种可以实现自然风流下换热的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，不仅适用于大规模换热，而且采用盐水作为换热剂安全可靠，同时还可以根据实际需求来调整换热面积。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，包括空冷墙体结构、盐水泵和盐水储存装置，所述空冷墙体结构包括大于或等于一层空冷器，所述空冷器包括大于或等于一个空冷安装单元，所述空冷安装单元包括翅片管束框架、翅片管束、竖向百叶、横向百叶和风机，所述翅片管束、所述竖向百叶、所述横向百叶和所述风机分别安装在所述翅片管束框架上，所述横向百叶设在横向相邻的两个所述翅片管束之间并与所述翅片管束连接成N字形结构，所述竖向百叶设在临近所述翅片管束的进风口的所述翅片管束框架上，所述风机设在横向相邻的两个所述翅片管束的下端之间；所述盐水储存装置的高温盐水出水口与所述盐水泵的进水口流体导通连接，所述盐水泵的出水口与所述空冷墙体结构的进水口流体导通连接，所述空冷墙体结构的出水口与所述盐水储存装置的低温盐水进水口流体导通连接。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，所述盐水泵和所述盐水储存装置分别设在泵房里，所述泵房房顶外部和所述空冷墙体结构顶端上均安装有风向风速仪和温湿度传感器。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，所述风机为变频风机，所述盐水泵为变频水泵；所述翅片管束为铝轧片翅片管管束。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，所述翅片管束包括进水集管和出水集管，所述进水集管中部设有盐水进水口，所述出水集管上端设有盐水出水口及排气口，所述进水集管的下端和所述出水集管的下端均设有放水口；所述盐水进水口和所述盐水出水口及排气口均设有温度传感器。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，与所述盐水进水口流体导通连接的管路上设有第一可调开度电磁阀；与所述盐水出水口及排气口流体导通连接的管路上设有第二可调开度电磁阀。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，所述盐水泵的出水口设有流量计、压力计和第三可调开度电磁阀；所述风向风速仪、所述温湿度传感器、所述温度传感器、所述第一可调开度电磁阀、所述第二可调开度电磁阀、所述流量计、所述压力计和所述第三可调开度电磁阀与控制中心通信连接。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，所述横向百叶与横向百叶驱动电机传动连接，所述竖向百叶与竖向百叶驱动电机传动连接。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，每层空冷器均设有爬梯间和安装平台。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，位于底层的所述空冷器的下端距离地面的高度大于或等于3米。

上述利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，所述空冷墙体结构顶端还安装有避雷针。

本发明的有益效果是：

1.本发明采用盐水作为换热剂，降低了换热制冷成本，有利于进行应用推广。

2.本发明结构简单、组装方便，有利于后期维护，以及根据实际所需调整整个装置的换热面积。采取空冷单元多层立式布置，利用自然风冷却，可视需要增减迎风面积。

3.本发明中的竖向百叶可以使吹向翅片管束的风向进行修正，从而使进行换热的翅片管束能够均匀换热制冷，进而便于对整个装置进行系统化智能控制。充分利用寒区冬季的寒冷气流，凭借自然通风，辅以机械通风来实现对盐水的直接降温，是一种可模块化组装且应用于大型的工业用盐水空冷器。

4.本发明采用铝轧片翅片管作为换热管，有效地提高了换热效率，而且采用多层管束有利于进一步提高换热面积和换热效率。

5.本空冷器安装采用钢结构A形框架，框架上可实现多层空冷安装单元堆叠拼装，多组钢结构A形框架组合可实现空冷器的面积拓展，空冷器一端设有一爬梯间，在每层空冷单元均设有安装平台，便于维修检查。

6.进水口和出水口均设有温度传感器，且与连接管路之间安装有开度可控的电磁阀，实现串并联的同时，可根据进出盐水温度变化情况调整阀门开度。

附图说明

图1为本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的墙体结构的结构示意图；

图2为本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的风向垂直翅片管束进风口且需开启风机时(风向由空冷墙体结构吹向泵房)的结构示意图；

图3为本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的风向垂直翅片管束进风口且风速满足无需开启风机时(风向由空冷墙体结构吹向泵房)的结构示意图；

图4为本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的风向垂直翅片管束进风口且需开启风机时(风向由泵房吹向空冷墙体结构)的结构示意图；

图5为本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的风向垂直翅片管束进风口且风速满足无需开启风机时(风向由泵房吹向空冷墙体结构)的结构示意图；

图6为本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的空冷安装单元(无翅片管束框架)的结构示意图。

图中：1-空冷墙体结构，2-泵房，3-盐水储存装置，4-盐水泵，5-空冷墙体结构A形支架，6-空冷安装单元，7-爬梯间，8-安装平台，9-避雷针，10-风机，11-翅片管束，12-横向百叶，13-进水集管，14-出水集管，15-盐水进水口，16-竖向百叶，17-盐水出水口及排气口，18-放水口。

具体实施方式

为清楚说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

如图1～6所示，本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，包括空冷墙体结构1、盐水泵4和盐水储存装置3，所述空冷墙体结构1包括大于或等于一层空冷器，所述空冷器包括大于或等于一个空冷安装单元6，所述空冷安装单元6包括翅片管束框架、翅片管束11、竖向百叶16、横向百叶12和风机10，所述翅片管束11、所述竖向百叶16、所述横向百叶12和所述风机10分别安装在所述翅片管束框架上，所述横向百叶12设在横向相邻的两个所述翅片管束11之间并与所述翅片管束11连接成N字形结构，所述竖向百叶16设在临近所述翅片管束11的进风口的所述翅片管束框架上，所述风机10设在横向相邻的两个所述翅片管束11的下端之间；所述盐水储存装置3的高温盐水出水口与所述盐水泵4的进水口流体导通连接，所述盐水泵4的出水口与所述空冷墙体结构1的进水口流体导通连接，所述空冷墙体结构1的出水口与所述盐水储存装置3的低温盐水进水口流体导通连接。其中，所述风机10为变频风机，所述盐水泵4为变频水泵；所述翅片管束11为铝轧片翅片管束；所述横向百叶12与横向百叶驱动电机传动连接，所述竖向百叶16与竖向百叶驱动电机传动连接。

其中，所述翅片管束包括进水集管13和出水集管14，所述进水集管13中部设有盐水进水口15，所述出水集管14上端设有盐水出水口及排气口17，所述进水集管13的下端和所述出水集管14的下端均设有放水口18；所述盐水进水口15和所述盐水出水口及排气口17均设有温度传感器。且与所述盐水进水口15流体导通连接的管路上设有第一可调开度电磁阀；与所述盐水出水口及排气口17流体导通连接的管路上设有第二可调开度电磁阀。

为了设备安全以及维护，所述盐水泵4和所述盐水储存装置3分别设在泵房2里，所述泵房2房顶外部和所述空冷墙体结构1顶端上均安装有风向风速仪和温湿度传感器，且所述盐水泵4的出水口设有流量计、压力计和第三可调开度电磁阀。而为了实现设备实现智能化控制，所述风向风速仪、所述温湿度传感器、所述温度传感器、所述第一可调开度电磁阀、所述第二可调开度电磁阀、所述流量计、所述压力计和所述第三可调开度电磁阀与控制中心通信连接。

为了方便对所述空冷墙体结构1进行安装与后期维护，每层空冷器均设有爬梯间7和安装平台8，且为了避免低空杂物被吹进所述翅片管束11内或者所述空冷安装单元6内，影响换热制冷效果，甚至使所述风机10受损，位于底层的所述空冷器的下端距离地面的高度大于或等于3米。

而为了避免所述空冷墙体结构1因遭受雷击而损坏，所述空冷墙体结构1顶端还安装有避雷针9。

本实施例中，本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置采取所述空冷安装单元6多层立式布置，利用自然风冷却，且可视需要增减迎风面积。即所述翅片管束框架采用A形框架，通过所述A形框架可以实现多层所述空冷安装单元6堆叠拼装，而通过多组所述A形框架的组合就可以实现本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的面积拓展。而且还可以在所述A形框架上安装爬梯间7和安装平台8，以便本发明的前期安装和后期维护。

而在本发明中的所述空冷墙体结构1搭建组装时，应根据当地冬季的主要季风方向使所述翅片管束11的进风口与当地冬季主要季风方向垂直，同时要使位于底层的所述空冷安装单元6与地面的距离保持大于或等于3米，以免地面细屑杂物吸附在翅片管束表面，影响换热。

基于所述风向风速仪、所述温湿度传感器、所述温度传感器、所述第一可调开度电磁阀、所述第二可调开度电磁阀、所述流量计、所述压力计和所述第三可调开度电磁阀与所述控制中心通信连接，则在结构上实现所述空冷单元串并联的同时，通过所述控制中心可根据进出盐水温度变化情况调整所述第一可调开度电磁阀和/或所述第二可调开度电磁阀和/或所述第三可调开度电磁阀的阀门开度以及所述盐水泵4的泵速，从而调整本发明利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置的管路中的流体速度，从而使最终回流到所述盐水储存装置3内盐水温度符合实际需求。

而且在一定的自然风速下，满足了盐水降温的实际需求且无需开启所述风机10时，只需将所述横向百叶12完全打开，并将所述竖向百叶16以一定角度打开，以使气流均匀穿过所述翅片管束11内部翅片管之间的空隙并掠过翅片管翅片表面，实现对所述翅片管内盐水的降温。当风向近乎垂直于所述空冷墙体结构1时，所述竖向百叶16开至最大，此时所述竖向百叶16的叶片平行于风向，而当风向与所述空冷墙体结构1成一定夹角时，则所述竖向百叶16进行相应调整，使得气流吹到所述竖向百叶16后风向发生偏转，从而使发生偏转后的风向垂直所述空冷墙体结构1，风流水平穿过左右两层管箱。

而在弱风或明显侧风环境下，需采用强制机械通风方式时，则可关闭所述横向百叶12并开启所述风机10，使气流进入所述翅片管束11内实现对所述翅片管内盐水的降温。如图4所示，通过所述风机10，可以使风流由左下所述翅片管束11吸入经所述风机10由右上所述翅片管束11排出；以及如图2所示由右上所述翅片管束11吸入经所述风机10由左下所述翅片管束11排出。

基于所述横向百叶12与所述横向百叶驱动电机传动连接且所述竖向百叶16与所述竖向百叶驱动电机传动连接，以及所述泵房2房顶外部和所述空冷墙体结构1顶端上均设有所述风向风速仪，并且所述风向风速仪与所述控制中心通讯连接，则可以通过控制中心来控制所述横向百叶12自动开启、关闭及任意角度大小的调节以及所述竖向百叶开启角度大小的调整。且由于所述风机10为变频风机，具有可调正反转功能，可根据实际需求灵活调整强制通风的风向。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明创造所作的举例，而并非对本发明创造具体实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本发明权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，包括空冷墙体结构(1)、盐水泵(4)和盐水储存装置(3)，所述空冷墙体结构(1)包括大于或等于一层空冷器，所述空冷器包括大于或等于一个空冷安装单元(6)，所述空冷安装单元(6)包括翅片管束框架、翅片管束(11)、竖向百叶(16)、横向百叶(12)和风机(10)，所述翅片管束(11)、所述竖向百叶(16)、所述横向百叶和所述风机(10)分别安装在所述翅片管束框架上，所述横向百叶(12)设在横向相邻的两个所述翅片管束(11)之间并与所述翅片管束(11)连接成N字形结构，所述竖向百叶(16)设在临近所述翅片管束(11)的进风口的所述翅片管束框架上，所述风机(10)设在横向相邻的两个所述翅片管束(11)的下端之间；所述盐水储存装置(3)的高温盐水出水口与所述盐水泵(4)的进水口流体导通连接，所述盐水泵(4)的出水口与所述空冷墙体结构(1)的进水口流体导通连接，所述空冷墙体结构(1)的出水口与所述盐水储存装置(3)的低温盐水进水口流体导通连接。

2.根据权利要求1所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，所述盐水泵(4)和所述盐水储存装置(3)分别设在泵房(2)里，所述泵房(2)房顶外部和所述空冷墙体结构(1)顶端上均安装有风向风速仪和温湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，所述风机(10)为变频风机，所述盐水泵(4)为变频水泵；所述翅片管束(11)为铝轧片翅片管管束。

4.根据权利要求3所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，所述翅片管束(11)包括进水集管(13)和出水集管(14)，所述进水集管(13)中部设有盐水进水口(15)，所述出水集管(14)上端设有盐水出水口及排气口(17)，所述进水集管(13)的下端和所述出水集管(14)的下端均设有放水口(18)；所述盐水进水口(15)和所述盐水出水口及排气口(17)均设有温度传感器。

5.根据权利要求4所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，与所述盐水进水口(15)流体导通连接的管路上设有第一可调开度电磁阀；与所述盐水出水口及排气口(17)流体导通连接的管路上设有第二可调开度电磁阀。

6.根据权利要求5所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，所述盐水泵(4)的出水口设有流量计、压力计和第三可调开度电磁阀；所述风向风速仪、所述温湿度传感器、所述温度传感器、所述第一可调开度电磁阀、所述第二可调开度电磁阀、所述流量计、所述压力计和所述第三可调开度电磁阀与控制中心通信连接。

7.根据权利要求1所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，所述横向百叶(12)与横向百叶驱动电机传动连接，所述竖向百叶(16)与竖向百叶驱动电机传动连接。

8.根据权利要求1～7任一所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，每层空冷器均设有爬梯间(7)和安装平台(8)。

9.根据权利要求8所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，位于底层的所述空冷器的下端距离地面的高度大于或等于3米。

10.根据权利要求9所述的利用寒冷气流进行盐水降温的空冷装置，其特征在于，所述空冷墙体结构(1)顶端还安装有避雷针(9)。