CN106225528A - 紧凑型立式板式空冷系统 - Google Patents

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CN106225528A CN201610793129.1A CN201610793129A CN106225528A CN 106225528 A CN106225528 A CN 106225528A CN 201610793129 A CN201610793129 A CN 201610793129A CN 106225528 A CN106225528 A CN 106225528A
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Abstract

本发明公开了紧凑型立式板式空冷系统，包括壳体，壳体内左右竖直设置有第一空冷器和第二空冷器，第一空冷器的上下端对应设置有第一流体通道和第二流体通道，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；第二空冷器的上下端对应设置有第三流体通道和第四流体通道，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；该第一空冷器中的流体流出通道的出口与第二空冷器中的流体进入通道的进口管路连接；该第一空冷器和第二空冷器的左右对侧的外侧面均与外界相联通，用于外界空气进入。该紧凑型立式板式空冷系统结构紧凑、占地面积小、换热效率高。

Description

紧凑型立式板式空冷系统
技术领域
本发明属于热交换技术领域，具体涉及紧凑型立式板式空冷系统。
背景技术
空冷器为空气冷却器的简称，空冷器是利用空气冷却、冷凝工艺介质的热交换设备。与水冷方式比较，具有冷源充足、节省冷却用水、减少环境污染和维护费用低等特点。在石油、化工、冶金、电力、民用空调等领域的应用十分普遍，是一种非常节水的环保型设备。在国民经济的快速发展和世界水资源日益匮乏的情况下，空冷器的使用将越来越广泛。
按照传热元件的不同，空冷器可分为管式、板式两大类，传统管式空冷系统主要由管束、风机、构架、百叶窗、喷淋装置、水系统等组成。其中管束为管式空冷器的核心部件，由翅片管、管箱等组成。其中，管束多为单程，管子较长，单位体积内可容纳的换热面积较小，造成传热效果较低，其结构不易拆卸，导致结垢后不易清洗。再者结构不紧凑，占地面积大，建筑成本高对于设备建筑布置要求较高。目前国内已有不同结构的板式空冷器，此种板式空冷器在其板束处两端焊有管箱，工作介质由一端管箱分导流入板束进行风冷冷却后，汇集到另一端管箱后进入下一级工序。这种带有管箱的板式空冷器，除需对板束进行全焊外还要在板束两端焊接两个管箱，薄板与厚板焊接时焊接性能不稳定，焊接难度较大，较无管箱的板式空冷器增大了制造成本且影响质量的稳定性。使用现有板片的空冷器，在其单台作业中不能进行流程组合，因存在两管箱，所以在相同体积内可容纳的换热面积较少，因此换热效率低。
现有的板式空冷器，只能单程热交换，换热效率低。流体进入两端管箱使有缓冲时间，热损失大，并且流体分配不均。另外，外部管路连接复杂，造价高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑、占地面积小、换热效率高的紧凑型立式板式空冷系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是紧凑型立式板式空冷系统，包括壳体，壳体内左右竖直设置有第一空冷器和第二空冷器，第一空冷器的上下端对应设置有第一流体通道和第二流体通道，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；所述第二空冷器的上下端对应设置有第三流体通道和第四流体通道，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；
该第一空冷器中的流体流出通道的出口与第二空冷器中的流体进入通道的进口管路连接；该第一空冷器和第二空冷器的左右对侧的外侧面均与外界相联通，用于外界空气进入。
进一步地，该壳体的后侧、且位于它们的中间位置竖向设置有多个第一引风机，用于抽出第一风冷流道和第二风冷流道中热交换后的气体。
进一步地，该壳体的上端横向设置有两台第二引风机，用于抽出第一风冷流道和第二风冷流道中热交换后的气体。
进一步地，还包括喷淋系统，所述喷淋系统包括设置安装于第一空冷器和第二空冷器间的喷淋装置，且喷淋装置的两端出水口对应朝向第一空冷器和第二空冷器，喷淋系统还包括设置于第一空冷器和第二空冷器底部的用于向喷淋装置供水的水循环系统。
进一步地，该第一空冷器和第二空冷器中分别包括一组或多组用于热交换的板片束，板片束的板面朝向前后两侧，每一组板片束中包括多个竖直叠加设置、且形状完全相同的热交换板片，各热交换板片的上下端对应开设有第一流体开口和第二流体开口，同一板片束中，对应的第一流体开口依次相联通，形成对应的第一流体通道和第三流体通道；同一板片束中，对应的第二流体通道依次相联通，分别形成对应的第二流体通道和第四流体通道；
相邻热交换板片间依次且间隔形成流体流道和风冷流道，第一空冷器中：第一流体通道、对应的流体流道和第二流体通道依次相联通；各热交换板片的左右侧面分别为对应风冷流道的第一进风口和第一出风口，第一进风口和第一出风口分别与外界相联通；第二空冷器中，第三流体通道、对应的流体流道和第四流体通道依次相联通；各热交换板片的左右侧面分别为对应风冷流道的第二进风口和第二出风口，第二进风口和第二出风口分别与外界相联通。
进一步地，该第一空冷器的第一进风口侧和第二空冷器的第二进风口侧，为百叶窗状，分别用于与外界空气相联通。
进一步地，该流体流道：为由对应相邻的两个热交换板片外壁之间形成的空间，且两个热交换板片的边缘一周焊接密封连接；对应相邻、且焊接密封连接的两个热交换板片形成一组热交换板片。
进一步地，该风冷流道：为相邻两组热交换板片的外壁之间形成的空间，且两对应相邻的热交换板片上的对应位置的第一流体开口和第二流体开口的边缘一周焊接密封连接。
进一步地，该各热交换板片的外壁上均间隔设置有凹凸纹，在相邻的热交换板片叠放时，凹凸纹突起部分紧密贴合、且相互支撑，所述凹凸纹的凹下部分间形成交错的流道。
进一步地，该第一空冷器和第二空冷器中的板片束对应竖直设置于固定板和压紧板之间，且固定板和压紧板之间通过多个横向拉杆固定连接。
本发明紧凑型立式板式空冷系统具有如下优点：1.将第一空冷器和第二空冷器串联使用，且将第一引风机或第二引风机设置于侧面或顶部，设计合理紧凑，减小了空间占用率。2.在第一空冷器和第二空冷器之间设置了喷淋装置，以对其喷淋，换热效率更高。3.第一空冷器和第二空冷器中分别包括一组或多组用于热交换的板片束，换热效率高，且方便组合。4.热交换板片上采用模具冷压成形的凹凸纹，使流体在流道中形成湍流并激化传热，并与风冷流道中的冷空气进行热交换，使传热效率增高。5.可现场安装，并快速与流体介质管路相连接，投入使用。6.对于壳体的后侧竖向设置有多个第一引风机的紧凑型立式板式空冷系统，可根据季节的不同，选择开启或关闭第一引风机的数量，达到节能的效果。
附图说明
图1是本发明紧凑型立式板式空冷系统的结构示意图；
图2是本发明中引风机设置在侧面时的紧凑型立式板式空冷系统的结构示意图；
图3是本发明中引风机设置在顶部时的紧凑型立式板式空冷系统的结构示意图；
图4是本发明紧凑型立式板式空冷系统的侧视图；
图5是本发明中板片束的结构示意图；
图6是本发明中热交换板片的结构示意图；
图7是本发明中引风机设置在侧面时的紧凑型立式板式空冷系统的工作流程图；
图8是本发明中引风机设置在顶部时的紧凑型立式板式空冷系统的工作流程图；
图9本发明中引风机设置在侧面的紧凑型立式板式空冷系统的立体图；
图10本发明中引风机设置在侧面的紧凑型立式板式空冷系统后侧面的立体图；
图11本发明中引风机设置在顶部的紧凑型立式板式空冷系统的立体图；
其中：1.第一空冷器；1-1.第一流体通道；1-2.第二流体通道；2.第二空冷器；2-1.第三流体通道；2-2.第四流体通道；3.喷淋系统；3-1.喷淋装置；3-2.水循环系统；4.第一引风机；5.第二引风机；6.百叶窗；7.板片束；7-1.热交换板片；7-11.第一流体开口；7-12.第二流体开口。
具体实施方式
实施例1
本发明紧凑型立式板式空冷系统，如图1、4、5或6所示，包括壳体，该壳体内左右竖直设置有第一空冷器1和第二空冷器2，第一空冷器1的上下端对应设置有第一流体通道1-1和第二流体通道1-2，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；所述第二空冷器2的上下端对应设置有第三流体通道2-1和第四流体通道2-2，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；该第一空冷器1中的流体流出通道的出口与第二空冷器2中的流体进入通道的进口管路连接；该第一空冷器1和第二空冷器2的左右对侧的外侧面均与外界相联通，用于外界空气进入。
本发明紧凑型立式板式空冷系统，如图2、9和10所示，壳体的后侧、且位于它们的中间位置竖向设置有多个第一引风机4，用于抽出第一风冷流道和第二风冷流道中热交换后的气体。第一引风机4与第一空冷器1和第二空冷器2间安装有除雾器，防止水汽进入第一引风机4引起短路。根据自然环境的变化可以灵活调节第一引风机4的使用率。当进入秋冬时节，由于风冷介质本身温度较低，冷却效果可达工况要求，可减少第一引风机4的开启台数；当进入春夏时节，风冷介质温度逐渐升高，第一引风机4则需要全部开启，保证工况的冷却效率。这样根据环境温度的变化，灵活开启或关闭引风机数量，达到节能的效果。
该紧凑型立式板式空冷系统，还包括喷淋系统3，所述喷淋系统包括设置安装于第一空冷器1和第二空冷器2间的喷淋装置3-1，且所述喷淋装置3-1的两端出水口对应朝向第一空冷器1和第二空冷器2，所述喷淋系统3还包括设置于第一空冷器1和第二空冷器2底部的用于向喷淋装置3-1供水的水循环系统3-2。水循环系统3-2中包括设置于第一空冷器1和第二空冷器2底部的水箱，以及与水箱相连接的水泵，用于将水箱中的水输送至喷淋装置，并回收喷淋水。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，第一空冷器1和第二空冷器2中分别包括一组或多组用于热交换的板片束7，所述板片束7的板面朝向前后两侧，每一组所述板片束7中包括多个竖直叠加设置、且形状完全相同的热交换板片7-1，各热交换板片7-1的上下端对应开设有第一流体开口7-11和第二流体开口7-12，同一板片束7中，对应的第一流体开口7-11依次相联通，形成对应的第一流体通道1-1和第三流体通道2-1；同一板片束7中，对应的第二流体通道1-2依次相联通，分别形成对应的第二流体通道1-2和第四流体通道2-2。该紧凑型立式板式空冷系统中，有效换热面积为传统管式空冷系统的5倍，提高了热交换效率。
该相邻热交换板片7-1间依次且间隔形成流体流道和风冷流道，第一空冷器1中：该第一流体通道1-1、对应的流体流道和第二流体通道1-2依次相联通；各热交换板片7-1的左右侧面分别为对应风冷流道的第一进风口和第一出风口，第一进风口和第一出风口分别与外界相联通；第二空冷器2中，第三流体通道2-1、对应的流体流道和第四流体通道2-2依次相联通；各热交换板片7-11的左右侧面分别为对应风冷流道的第二进风口和第二出风口，该第二进风口和第二出风口分别与外界相联通。流体进入流体流道，冷空气由第一进风口和第二进风口进入风冷流道，与流体进行热交换，同时，喷淋装置3-1朝向该侧的板片束7喷水，形成液膜，液膜蒸发带走热量，使得热交换效率更高。该壳体的左右侧板，为百叶窗状，分别用于与外空气相联通。壳体的左右侧板，为百叶窗6状，分别用于与外界空气相联通。百叶窗6可调节冷空气进入壳体内的风速及风向。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，该流体流道：为由对应相邻的两个热交换板片外壁之间形成的空间，且两个热交换板片的边缘一周焊接密封连接；对应相邻、且焊接密封连接的两个热交换板片7-1形成一组热交换板片。该风冷流道：为相邻两组热交换板片的外壁之间形成的空间，且两对应相邻的热交换板片7-1上的对应位置的第一流体开口7-11和第二流体开口7-12的边缘一周焊接密封连接。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，该各热交换板片的外壁上均间隔设置有凹凸纹，在相邻的热交换板片叠放时，该凹凸纹突起部分紧密贴合、且相互支撑，该凹凸纹的凹下部分间形成交错的流道。使流体流道交错排布，流体导入流道时，被强制湍流，能够充分的进行热交换，提高了热交换的效率。该第一空冷器1和第二空冷器2中的板片束7对应竖直设置于固定板和压紧板之间，且所述固定板和压紧板之间通过多个横向拉杆固定连接。
本实施例中，流体与风冷介质热交换过程如下：如图7所示，风冷介质A通过百叶窗6进入第一风冷流道和第二风冷流道，然后通过第一引风机4从后侧排出热风。外部待冷却流体C由第二流体通道1-2进入第一空冷器1，并进入各相应的流体流道，充分与风冷介质进行热交换，汇集由第二流体通道1-1的出口流出，通过管路进入第三流体通道2-1，并进入相应的流体流道，充分与风冷介质进行热交换；同时，喷淋装置3-1朝向对应侧的板片束7喷淋水，喷淋水在热交换板片7-1上形成液膜，蒸发带走热量，实现与待冷却流体C的热交换，热交换后的流体，汇集由第四流体通道2-2流出，得冷却后的流体介质D。
实施例2
本发明紧凑型立式板式空冷系统，如图1、4、5或6所示，包括壳体，该壳体内左右竖直设置有第一空冷器1和第二空冷器2，第一空冷器1的上下端对应设置有第一流体通道1-1和第二流体通道1-2，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；所述第二空冷器2的上下端对应设置有第三流体通道2-1和第四流体通道2-2，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；该第一空冷器1中的流体流出通道的出口与第二空冷器2中的流体进入通道的进口管路连接；该第一空冷器1和第二空冷器2的左右对侧的外侧面均与外界相联通，用于外界空气进入。
如图3和11所示，壳体的上端横向设置有两台第二引风机5，用于抽出第一风冷流道和第二风冷流道中热交换后的气体。第二引风机5与第一空冷器1和第二空冷器2间安装有除雾器，防止水汽进入第二引风机4引起短路。该紧凑型立式板式空冷系统，还包括喷淋系统3，所述喷淋系统包括设置安装于第一空冷器1和第二空冷器2间的喷淋装置3-1，且所述喷淋装置3-1的两端出水口对应朝向第一空冷器1和第二空冷器2，所述喷淋系统3还包括设置于第一空冷器1和第二空冷器2底部的用于向喷淋装置3-1供水的水循环系统3-2。水循环系统3-2中包括设置于第一空冷器1和第二空冷器2底部的水箱，以及与水箱相连接的水泵，用于将水箱中的水输送至喷淋装置，并回收喷淋水。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，该第一空冷器1和第二空冷器2中分别包括一组或多组用于热交换的板片束7，所述板片束7的板面朝向前后两侧，每一组所述板片束7中包括多个竖直叠加设置、且形状完全相同的热交换板片7-1，各所述热交换板片7-1的上下端对应开设有第一流体开口7-11和第二流体开口7-12，同一板片束7中，对应的第一流体开口7-11依次相联通，形成对应的第一流体通道1-1和第三流体通道2-1；同一板片束7中，对应的第二流体通道1-2依次相联通，分别形成对应的第二流体通道1-2和第四流体通道2-2。该紧凑型立式板式空冷系统中，有效换热面积为传统管式空冷系统的5倍，提高了热交换效率。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，该相邻热交换板片7-1间依次且间隔形成流体流道和风冷流道，第一空冷器1中：该第一流体通道1-1、对应的流体流道和第二流体通道1-2依次相联通；各热交换板片7-1的左右侧面分别为对应风冷流道的第一进风口和第一出风口，第一进风口和第一出风口分别与外界相联通；第二空冷器2中，第三流体通道2-1、对应的流体流道和第四流体通道2-2依次相联通；各热交换板片7-11的左右侧面分别为对应风冷流道的第二进风口和第二出风口，该第二进风口和第二出风口分别与外界相联通。流体进入流体流道，冷空气由第一进风口和第二进风口进入风冷流道，与流体进行热交换，同时，喷淋装置3-1朝向该侧的板片束7喷水，形成液膜，液膜蒸发带走热量，使得热交换效率更高。该壳体的左右侧板，为百叶窗状，分别用于与外空气相联通。壳体的左右侧板，为百叶窗6状，分别用于与外界空气相联通。百叶窗6可调节冷空气进入壳体内的风速及风向。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，该流体流道：为由对应相邻的两个热交换板片外壁之间形成的空间，且两个热交换板片的边缘一周焊接密封连接；对应相邻、且焊接密封连接的两个热交换板片7-1形成一组热交换板片。该风冷流道：为相邻两组热交换板片的外壁之间形成的空间，且两对应相邻的热交换板片7-1上的对应位置的第一流体开口7-11和第二流体开口7-12的边缘一周焊接密封连接。
本发明紧凑型立式板式空冷系统中，该各热交换板片的外壁上均间隔设置有凹凸纹，在所述相邻的热交换板片叠放时，该凹凸纹突起部分紧密贴合、且相互支撑，该凹凸纹的凹下部分间形成交错的流道。使流体流道交错排布，流体导入流道时，被强制湍流，能够充分的进行热交换，提高了热交换的效率。该第一空冷器1和第二空冷器2中的板片束7对应竖直设置于固定板和压紧板之间，且固定板和压紧板之间通过多个横向拉杆固定连接。
本实施例中，流体与风冷介质热交换过程如下：如图8所示，风冷介质A通过百叶窗6进入第一风冷流道和第二风冷流道，然后通过第二引风机5从顶端排出热风B。外部待冷却流体C由第二流体通道1-2进入第一热交换板束7，并进入各相应的流体流道，充分与风冷介质进行热交换，汇集由第二流体通道1-1的出口流出，通过管路进入第三流体通道2-1，并进入相应的流体流道，充分与风冷介质进行热交换，同时，喷淋装置3-1朝向对应侧的板片束7喷淋水，喷淋水在热交换板片7-1上形成液膜，蒸发带走热量，实现与待冷却流体C的热交换，热交换后的流体，汇集由第四流体通道2-2流出，得冷却后的流体介质D。

Claims (10)

1.紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，包括壳体，所述壳体内左右竖直设置有第一空冷器(1)和第二空冷器(2)，所述第一空冷器(1)的上下端对应设置有第一流体通道(1-1)和第二流体通道(1-2)，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；所述第二空冷器(2)的上下端对应设置有第三流体通道(2-1)和第四流体通道(2-2)，其中一个为流体进入通道，另一个为流体流出通道，流体进入通道和流体流出通道相联通；
所述第一空冷器(1)中的流体流出通道的出口与第二空冷器(2)中的流体进入通道的进口管路连接；
所述第一空冷器(1)和第二空冷器(2)的左右对侧的外侧面均与外界相联通，用于外界空气进入。
2.按照权利要求1所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，所述壳体的后侧、且位于它们的中间位置竖向设置有多个第一引风机(4)，用于抽出第一风冷流道和第二风冷流道中热交换后的气体。
3.按照权利要求1中任一项所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，所述壳体的上端横向设置有两台第二引风机(5)，用于抽出第一风冷流道和第二风冷流道中热交换后的气体。
4.按照权利要求1或2或3所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，还包括喷淋系统(3)，所述喷淋系统包括设置安装于第一空冷器(1)和第二空冷器(2)间的喷淋装置(3-1)，且所述喷淋装置(3-1)的两端出水口对应朝向第一空冷器(1)和第二空冷器(2)，所述喷淋系统(3)还包括设置于第一空冷器(1)和第二空冷器(2)底部的用于向喷淋装置供水的水循环系统(3-2)。
5.按照权利要求4所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，所述第一空冷器(1)和第二空冷器(2)中分别包括一组或多组用于热交换的板片束(7)，所述板片束(7)的板面朝向前后两侧，每一组所述板片束(7)中包括多个竖直叠加设置、且形状完全相同的热交换板片(7-1)，各所述热交换板片(7-1)的上下端对应开设有第一流体开口(7-11)和第二流体开口(7-12)，同一板片束(7)中，对应的第一流体开口(7-11)依次相联通，形成对应的第一流体通道(1-1)和第三流体通道(2-1)；同一板片束(7)中，对应的第二流体通道(1-2)依次相联通，分别形成对应的第二流体通道(1-2)和第四流体通道(2-2)；
相邻热交换板片(7-1)间依次且间隔形成流体流道和风冷流道，第一空冷器(1)中：所述第一流体通道(1-1)、对应的流体流道和第二流体通道(1-2)依次相联通；各热交换板片(7-1)的左右侧面分别为对应风冷流道的第一进风口和第一出风口，所述第一进风口和第一出风口分别与外界相联通；第二空冷器(2)中，所述第三流体通道(2-1)、对应的流体流道和第四流体通道(2-2)依次相联通；各热交换板片(7-11)的左右侧面分别为对应风冷流道的第二进风口和第二出风口，所述第二进风口和第二出风口分别与外界相联通。
6.按照权利要求5所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，所述壳体的左右侧板，为百叶窗状，分别用于与外界空气相联通。
7.按照权利要求6所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，所述流体流道：为由对应相邻的两个热交换板片外壁之间形成的空间，且两个热交换板片的边缘一周焊接密封连接；对应相邻、且焊接密封连接的两个热交换板片(7-1)形成一组热交换板片。
8.按照权利要求7所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，所述风冷流道：为相邻两组热交换板片的外壁之间形成的空间，且两对应相邻的热交换板片(7-1)上的对应位置的第一流体开口(7-11)和第二流体开口(7-12)的边缘一周焊接密封连接。
9.按照权利要求8所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，各所述热交换板片的外壁上均间隔设置有凹凸纹，在所述相邻的热交换板片叠放时，所述凹凸纹突起部分紧密贴合、且相互支撑，所述凹凸纹的凹下部分间形成交错的流道。
10.按照权利要求7～9所述的紧凑型立式板式空冷系统，其特征在于，第一空冷器(1)和第二空冷器(2)中的板片束(7)对应竖直设置于固定板和压紧板之间，且所述固定板和压紧板之间通过多个横向拉杆固定连接。
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