CN106091488A - 管翅式间接蒸发空气冷却器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管翅式间接蒸发空气冷却器，包含顶部开有排风口、中部两边分别开有进风口和出风口并且底部设有储水池和进风口的箱体，管翅式降膜蒸发换热器，以及用于引风的一次风机和二次风机。管翅式降膜蒸发换热器由椭圆管组成换热管组，椭圆管长轴与被冷却空气的来流方向平行，椭圆管外等距间隔设置若干换热板片，能增加有效换热面积，提升换热效率。循环水箱通过供水管连接喷淋装置，供水管上设置有循环水泵。本发明的管翅式间接蒸发空气冷却器采用椭圆立管加横向翅片的结构形式，不仅能够增加有效换热面积，而且能够解决传统间接蒸发冷却器结构和积灰的问题，同时采用横向翅片穿管的方式，容易加工从而降低生产成本，扩大使用范围。

Description

管翅式间接蒸发空气冷却器

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种管翅式间接蒸发空气冷却器。

背景技术

随着空调的普及应用，其能耗已占到建筑总能耗的50%以上，约占社会总能耗的15%，因此空调节能技术越来越被人们所关注。蒸发冷却技术尤其是间接蒸发冷却技术是一种非常适宜在干燥地区推广使用的高温冷源获取途径。蒸发冷却技术利用室外不饱和的空气能够继续吸收水分直至饱和的特性，通过水的蒸发产生冷量。蒸发冷却有直接蒸发冷却和间接蒸发冷却之分。直接蒸发冷却是指空气与水大面积的直接接触，由于水的蒸发使空气和水的温度都降低，此过程中空气的含湿量有所增加，空气的显热转化为潜热，这是一个绝热加湿过程。间接蒸发冷却是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气，那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气，此过程为等湿冷却过程。因此，与直接蒸发冷却技术相比较，间接蒸发冷却技术有着更加广泛的应用范围和应用区域。传统的间接蒸发冷却器一次空气侧的流道狭窄，在风沙大的地区容易产生堵塞问题且比较难以清除换热器中集聚的灰尘和污垢。间接蒸发技术的上述缺点，在一定程度上限制了间接蒸发空气冷却器的进一步推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管翅式间接蒸发空气冷却器，采用管翅式降膜蒸发换热器，能够有效解决风沙大的地区容易产生堵塞且比较难以清除换热器中集聚的灰尘和污垢的问题。循环水在椭圆管内降膜蒸发，被冷却空气横掠串有翅片的椭圆管外完成降温过程，通过在空气侧加装翅片进行强化换热，从而提高换热效率，使得结构紧凑、而且制作工艺简单，降低加工成本，扩大使用范围。

为实现上述目的，本发明的技术方案在管翅式间接蒸发空气冷却器的顶部开设排风口、中部两边分别开设进风口和出风口并且底部设有循环水箱和进风口，在管翅式间接蒸发空气冷却器内部固定安装管翅式降膜蒸发换热器，管翅式降膜蒸发换热器由多根管外串有横向翅片的立式椭圆换热管组成，管翅式降膜蒸发换热器将管翅式间接蒸发空气冷却器的箱体分割为上中下三部分，箱体的上部为喷淋及抽气室，下部为储水池和进气室，中间部分为换热室，储水池通过供水管与喷淋装置连接，供水管上设置有循环水泵，喷淋装置将水均匀喷淋在管翅式降膜蒸发换热器的顶部，并在立式椭圆换热管中形成均布水膜，降膜蒸发换热后流入储水池。抽气室顶端固定安装有二次空气引风机，二次空气引风机将二次空气从大气环境经过进气室引入，流经椭圆换热管内部并与管内水膜进行热质交换将水降温后排到大气环境。箱体中部与椭圆管长轴垂直的两侧分别设有一次空气的进风口和一次空气风罩。一次空气风罩内安装有一次空气引风机，用于将室内空气或者室外新风沿着立式椭圆换热管长轴方向吸入管翅式降膜蒸发换热器，室内空气在管翅式降膜蒸发换热器的立式椭圆换热管管外被冷却降温后，由一次空气引风机送回室内。

所述的管翅式降膜蒸发换热器，其特征在于由多根管外串有横向翅片的立式椭圆换热管组成，椭圆换热管管内为降落水膜和上升的二次空气形成逆流换热。

所述的管翅式降膜蒸发换热器其特征在于椭圆换热管管外为与椭圆换热管垂直的横向翅片用于增加一次空气侧的换热面积强化换热效果，在横向翅片的间隙中流动的为一次空气，其中一次空气沿着平行于椭圆换热管长轴的方向横掠椭圆换热管，该流动方式能够增大一次空气与椭圆换热管的有效换热面积，提升换热效率，横向翅片的布置方式使得管翅式降膜蒸发换热器中的积灰容易被清除。

所述的管翅式降膜蒸发换热器，其特征在于椭圆换热管上下两端的横向翅片与箱体之间密封连接，以避免一次空气和二次空气掺混，实现送入室内被冷却的干空气与用于冷却的湿空气分离。

所述的管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于一次空气的进风口外设有格栅和粗效过滤器，对吸入的一次空气进行预处理，以防止大粒径灰尘或杂物进入管翅式降膜蒸发换热器。

所述的管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于进气室外设有网状格栅，防止被吸入的二次空气携带较大颗粒杂物，堵塞椭圆换热管。

所述的管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于侧边安装有一次空气风罩，一次空气风罩内部安装有一次空气引风机，通过管道连接到室内，将被管翅式间接蒸发空气冷却器降温后的室内空气或室外新风送入室内。

本发明的有益效果是：

1）管翅式间接蒸发空气冷却器采用管翅式降膜蒸发换热结构，增大水膜换热面积，水流与空气逆流换热，传热效率高，减小换热体积，节省空间；管翅式间接蒸发空气冷却器在换热较差的一次空气侧通过增加横向翅片的方法增加换热面积，能够更加有效的强化整体换热效果。另外采用管外串有横向翅片的换热器制作工艺简单，降低加工成本。

2）管翅式间接蒸发空气冷却器更加适用于灰尘较为严重的地区，采用二次空气逆流降膜蒸发换热，二次空气从管内通过与管内壁降膜水流逆流换热，即使室外的空气夹杂有较多灰尘，在降膜水流的冲刷下也不易形成积灰，而且由于管内采用竖直立管，即使管内结垢也比较容易清除；一次空气从管外横向翅片间掠过，由于采用了平直翅片，即使产生积灰也非常容易采用简单的吹风方法将积灰清除。

3）本发明中，空气与水的间壁换热代替接触式换热，避免了空气和水的直接接触，既降低了送风中水汽的含量，大大提高了送风舒适性，又防止空气接触室外敞开式冷却塔滋生的细菌，提高室内送风的洁净度。

4）本发明水在箱体的上部和下部之间循环往复，降低了水的消耗，适用于干燥缺水地区。

附图说明

图1本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的侧视结构示意图；也是空气-水间壁换热系统的结构示意图。

图3是图2的A－A向视图。

图4是单片换热板片的结构示意图。

图5是引风罩示意图。

具体实施方式

图1-图4中箭头所示方向为该处的气流方向。

如图1-图3所示，本发明的管翅式间接蒸发空气冷却器，包含顶部开有排风口、中部两边分别开有进风口和出风口并且底部设有循环水箱和进风口的箱体（21），箱体（21）内部固定安装管翅式降膜蒸发换热器（25），管翅式降膜蒸发换热器（25）由多根管外串有横向翅片（1）的立式椭圆换热管（2）组成，管翅式降膜蒸发换热器（25）将箱体（21）分割为上中下三部分，即箱体（21）上部的喷淋及抽气室（24）及下部的储水池（19）和进气室（26），以及中间的换热室，储水池（19）通过供水管（3）与喷淋装置（8）连接，供水管上设置有循环水泵（7），喷淋装置（8）将水均匀喷淋在管翅式降膜蒸发换热器（25）顶部，并在立式椭圆换热管（2）中形成均布水膜，降膜蒸发换热后流入储水池（19）。抽气室（24）顶端固定安装有二次空气引风机（9），二次空气引风机（9）将二次空气从大气环境经过进气室（26）引入，流经椭圆换热管（2）内部并与管内水膜进行热质交换将水降温后排到大气环境。箱体（21）中部与椭圆管长轴垂直的两侧分别设有一次空气的进风口（4）和一次空气风罩（10）。一次空气风罩（10）内安装有一次空气引风机（12），用于将室内空气或者室外新风沿着立式椭圆换热管（2）长轴方向吸入管翅式降膜蒸发换热器（25），室内空气或室外新风在管翅式降膜蒸发换热器（25）的立式椭圆换热管（2）管外被冷却降温后，由一次空气引风机（12）送回室内。

所述换热板片（1）上除去管道（2）之外的部分即为翅片，无需增设翅片。

使用时，水在下部和上部之间循环流动，耗水量和耗电量低，由于运行过程中，水有微量损耗，下部吸气室（26）内设有补水装置（6）。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于：包含顶部开有排风口、中部两边分别开有进风口和出风口并且底部设有循环水箱和进风口的箱体（21），所述箱体（21）内部固定安装管翅式降膜蒸发换热器（25），所述管翅式降膜蒸发换热器（25）由多根管外串有横向翅片（1）的立式椭圆换热管（2）组成，管翅式降膜蒸发换热器（25）将所述箱体（21）分割为上中下三部分，即所述箱体（21）上部的喷淋及抽气室（24）及下部的储水池（19）和进气室（26），以及中间的换热室，所述储水池（19）通过供水管（3）与喷淋装置（8）连接，所述供水管上设置有循环水泵（7），所述喷淋装置（8）将水均匀喷淋在管翅式降膜蒸发换热器（25）顶部，并在立式椭圆换热管（2）中形成均布水膜，降膜蒸发换热后流入储水池（19）；所述抽气室（24）顶端固定安装有二次空气引风机（9），二次空气引风机（9）将二次空气从大气环境经过进气室（26）引入，流经椭圆换热管（2）内部并与管内水膜进行热质交换将水降温后排到大气环境；所述箱体（21）中部与椭圆管长轴垂直的两侧分别设有一次空气的进风口（4）和一次空气风罩（10）；所述一次空气风罩（10）内安装有一次空气引风机（12），用于将室内空气或者室外新风沿着立式椭圆换热管（2）长轴方向吸入管翅式降膜蒸发换热器（25），室内空气在管翅式降膜蒸发换热器（25）的立式椭圆换热管（2）管外被冷却降温后，由一次空气引风机（12）送回室内。

2.根据权利要求1所述的管翅式降膜蒸发换热器（25），其特征在于由多根管外串有横向翅片（1）的立式椭圆换热管（2）组成，椭圆换热管（2）管内为降落水膜和上升的二次空气形成逆流换热。

3.根据权利要求1所述的管翅式降膜蒸发换热器（25），其特征在于椭圆换热管（2）管外为与椭圆换热管（2）垂直的横向翅片（1）用于增加一次空气侧的换热面积强化换热效果，在横向翅片（1）的间隙中流动的为一次空气，其中一次空气沿着平行于椭圆换热管（2）长轴的方向横掠椭圆换热管（2），该流动方式能够增大一次空气与椭圆换热管（2）的有效换热面积，提升换热效率，且横向翅片（1）的布置方式使得管翅式降膜蒸发换热器（25）中的积灰容易被清除。

4.根据权利要求1所述的管翅式降膜蒸发换热器（25），其特征在于椭圆换热管（2）上下两端的横向翅片（1）与箱体（21）之间密封连接，以避免一次空气和二次空气掺混，实现室内被冷却的干空气与用于冷却的室外湿空气分离。

5.根据权利要求1所述的管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于一次空气的进风口（4）外设有格栅（27）和粗效过滤器（28），对吸入的一次空气进行预处理，以防止大粒径灰尘或杂物进入管翅式降膜蒸发换热器。

6.根据权利要求1所述的管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于进气室（26）外设有网状格栅（17），防止被吸入的二次空气携带较大颗粒杂物，堵塞椭圆换热管（2）。

7.根据权力要求1所述的管翅式间接蒸发空气冷却器，其特征在于侧边安装有一次空气风罩（10），一次空气风罩（10）内部安装有一次空气引风机（12），通过管道连接到室内，将被管翅式间接蒸发空气冷却器降温后的室内空气送回室内。