CN106767015B - 蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置 - Google Patents

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Abstract

蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，以实现储水箱瞬时开启放水和快速关闭储水，最大程度的减小冷却水在换热板面上所形成水膜的厚度，充分发挥换热板的热交换效率。包括容纳冷却水的储水箱和位于其底部的出水口，所述出水口的上方设置有盖板，该盖板在储水箱内冷却水作用下对出水口形成密封。所述储水箱上设置有间歇运动机构，间歇运动机构与盖板传动连接，使盖板瞬时向上开启。

Description

蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置
技术领域
本发明涉及蒸发冷却换热系统，特别涉及一种蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置。
背景技术
蒸发冷却是热交换技术中一种常用的技术方式。目前，传统的蒸发冷却工艺，是在换热板表面持续地喷淋布水，当换热板表面的水分蒸发时，其汽液转换中所需汽化潜热，即可带走换热板内部介质的热量，实现冷却换热板内部介质的目的。
这种方式客观上在金属换热板表面形成连续水膜(并且必然具有一定的厚度)，而水膜本身的导热性差，以致蒸发过程所产生的热交换不能及时传递到金属板表面。实际换热过程成为：蒸发过程带走水膜热量(水温降低)，而水再与金属板进行有温差的热交换。随水温上升时，换热效率下降，当水温达到一定高度时，将不能实现蒸发冷却的技术目的。
因此，既要保持金属板表面具有持续的(水分子由液态转化为汽态) 蒸发过程，又要有效地降低水膜的厚度(使得蒸发过程所产生的热交换及时传递到金属板表面)，成为提高蒸发冷却换热效率的技术要点。
周期性补给蒸发水源是提高其换热效率的一种已知技术，而重力式布水是获得最薄水膜厚度的高效途径。迄今为止，尚未出现将上述技术有效结合应用的技术装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，以实现储水箱瞬时开启放水和快速关闭储水，最大程度的减小冷却水在换热板面上所形成水膜的厚度，充分发挥换热板的热交换效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，包括容纳冷却水的储水箱和位于其底部的出水口，其特征是：所述出水口的上方设置有盖板，该盖板在储水箱内冷却水作用下对出水口形成密封；所述储水箱上设置有间歇运动机构，间歇运动机构与盖板传动连接，使盖板瞬时向上开启；
所述间歇运动机构包括由驱动电机驱动旋转的主轴、固定安装在主轴上的凸轮，以及位于凸轮下方的横梁，横梁上设置的滚轮，固定设置于支架两侧的导向杆和设置于横梁与支架之间的压缩弹簧使滚轮与凸轮轮廓面保护接触；还包括一个门型推杆和安装于其底部横杆上的销轴，销轴上横向间隔安装两个可偏转的抓手，抓手的横截面呈C型，其上端可勾在横梁上；所述主轴上间隔设置有两个与抓手相对应的拨片，拨片间隔作用于抓手时使其上端脱离横梁；所述门型推杆的两个上端通过连接板与两根提升杆固定连接，提升杆的下端与盖板固定连接；
或者，所述间歇运动机构包括由驱动电机驱动旋转的主轴、固定安装在主轴上的拨叉，以及与盖板构成平行四边形机构的第一曲臂、第一连杆和第二曲臂，第一曲臂、第二曲臂铰接在储水箱上，第一连杆的两端分别与第一曲臂、第二曲臂的下端铰接，第二曲臂的上端与盖板铰接，旋转的拨叉间隔作用于第一曲臂的上端。
本发明的有益效果是，盖板瞬时开启，出水口倾泄出足够量的冷却水至换热板板面上，在自身重力作用下水流顺板面下流，无法保持较厚的水膜，在板面上形成的是最薄的水膜，水分子直接在板面上蒸发，充分发挥换热板的热交换效率；根据需要可方便的调整放水、蓄水时间，使之效率最好，可很好的适应不同工作环境；不需要单独设置排水阀门和管路，通用性和扩展性较强，不易受空间和形状的约束，对工程环境的适应性强。
附图说明
本说明书包括如下八幅附图：
图1是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例1 的结构示意图；
图2是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例1 的横剖视图；
图3是蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例1间歇运动机构的结构图；
图4是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例1 间歇运动机构的原理图；
图5是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例1 的水箱快速启闭过程示意图；
图6是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例2 的结构示意图；
图7是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例2 的横剖视图；
图8是本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置实施例3 的结构示意图。
图中示出构件和对应的标记：储水箱10，出水口11，盖板12，密封圈13，支架14，门型推杆15，连接板16，提升杆17，溢流管18，驱动电机20，主轴21，凸轮22，拨片23，滚轮24，横梁25，压缩弹簧26，导向杆27，抓手28，销轴29，扭簧30，拨叉31，第一曲臂32、复位弹簧33，第一连杆34，第二曲臂35，第二连杆36，电磁阀40，第一拉绳41，杠杆42，第二接绳43，导向柱44。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1、图6和图8，本发明的蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，包括容纳冷却水的储水箱10和位于其底部的出水口11。所述出水口11的上方设置有盖板12，该盖板12在储水箱10内冷却水作用下对出水口11形成密封。所述储水箱10上设置有间歇运动机构，间歇运动机构与盖板12传动连接，使盖板12瞬时向上开启，使储水箱10内足够量的冷却水瞬时倾泄至换热板，实现重力式布水，在板面上形成最薄的水膜，水分子直接在板面上蒸发，充分发挥换热板的热交换效率。此后，通过自身重力使盖板12向下快速关闭，进入下一个工作周期。
参照图1，一次倾泄水量可以通过设置在储水箱10上部的溢流管18 控制，进水系统及时补充冷却水。倾泄冷却水的间隔时间可方便的通过调整间歇运动机构的节奏而实现，因此可很好的适应不同工作环境，使其保持最高效率。
参照图1至图5示出的实施例1，所述间歇运动机构包括由驱动电机 20驱动旋转的主轴21、固定安装在主轴21上的凸轮22，以及位于凸轮 22下方的横梁25，横梁25上设置的滚轮24，固定设置于支架14两侧的导向杆27和设置于横梁25与支架14之间的压缩弹簧26使滚轮24与凸轮22轮廓面保护接触。支架14固定设置于储水箱10内。所述间歇运动机构还包括一个门型推杆15和安装于其底部横杆上的销轴29，销轴29 上横向间隔安装两个可偏转的抓手28，抓手28的横截面呈C型，其上端可勾在横梁25上。所述主轴21上间隔设置有两个与抓手28相对应的拨片23，拨片23间隔作用于抓手28时使其上端脱离横梁25。所述销轴29上设置有作用于抓手28的扭簧30。所述门型推杆15的两个上端通过连接板16与两根提升杆17固定连接，提升杆17的下端与盖板12固定连接。
参照3至图5，驱动电机20驱动主轴21旋转，凸轮22、拨片23随之转动，压缩弹簧26处于被压缩状态。当凸轮22即将到达上止点时，抓手28上端抓住横梁25。当凸轮22由上止点瞬时进入下止点时，压缩弹簧26释放能量，横梁25和门型推杆15瞬时上升，带动盖板12瞬时上升，打开出水口11。此后，随着主轴21的旋转，拨片23拔动抓手28，使抓手28与横梁25脱离，在盖板12自身重力作用下，盖板12快速向下移动关闭出水口11，开始储水。
参照图6和图7示出的实施例2，所述间歇运动机构包括由驱动电机 20驱动旋转的主轴21、固定安装在主轴21上的拨叉31，以及与盖板12 构成平行四边形机构的第一曲臂32、第一连杆34和第二曲臂35，第一曲臂32、第二曲臂35的铰接在储水箱10上，第一连杆34的两端分别与第一曲臂32、第二曲臂35的下端铰接，第二曲臂35的上端与盖板12铰接，旋转的拨叉31间隔作用于第一曲臂32的上端。所述储水箱10上固定设置有作用于第一曲臂32的复位弹簧33。所述盖板12、第二曲臂35、储水箱10与第二连杆36构成平形四边形机构，第二连杆36下端与储水箱 10铰接，上端与盖板12铰接。
参照图6，主轴21带动的拨叉31旋转，当拨叉31作用于第一曲臂 32上端时，第一曲臂32发生偏转，通过第一连杆34带动第二曲臂35同步偏转，第二曲臂35上端向上顶升盖板12，瞬时打开出水口11，储水箱 10内冷却水倾泄而出。此后，在盖板12自身重力和复位弹簧33作用下，盖板12向下复位关闭出水口11。
参照图8示出的实施例3，所述间歇运动机构包括设置于储水箱10 上的电磁阀40和杠杆42，杠杆42的一端通过第一拉绳41与电磁阀40 中上下移动的电磁铁连接，另一端通过第二接绳43与盖板12连接。所述储水箱10的底部固定设置竖向延伸的导向柱44，导向柱44作用于盖板 12的四个角部。
参照图8，到达设定的时间，电磁阀40通电，向下移动的电磁铁拉动杠杆42，并通过第一拉绳41拉动盖板12，盖板12沿导向柱44向上移动，瞬时打开出水口11，储水箱10内冷却水倾泄而出。此后，电磁阀40 断电，盖板12在自身重力作用下快速向下关闭，进入储水状态。
以上所述只是用图解说明本发明蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，包括容纳冷却水的储水箱(10)和位于其底部的出水口(11)，其特征是：所述出水口(11)的上方设置有盖板(12)，该盖板(12)在储水箱(10)内冷却水作用下对出水口(11)形成密封；所述储水箱(10)上设置有间歇运动机构，间歇运动机构与盖板(12)传动连接，使盖板(12)瞬时向上开启；
所述间歇运动机构包括由驱动电机(20)驱动旋转的主轴(21)、固定安装在主轴(21)上的凸轮(22)，以及位于凸轮(22)下方的横梁(25)，横梁(25)上设置的滚轮(24)，固定设置于支架(14)两侧的导向杆(27)和设置于横梁(25)与支架(14)之间的压缩弹簧(26)使滚轮(24)与凸轮(22)轮廓面保护接触；还包括一个门型推杆(15)和安装于其底部横杆上的销轴(29)，销轴(29)上横向间隔安装两个可偏转的抓手(28)，抓手(28)的横截面呈C型，其上端可勾在横梁(25)上；所述主轴(21)上间隔设置有两个与抓手(28)相对应的拨片(23)，拨片(23)间隔作用于抓手(28)时使其上端脱离横梁(25)；所述门型推杆(15)的两个上端通过连接板(16)与两根提升杆(17)固定连接，提升杆(17)的下端与盖板(12)固定连接；
或者，所述间歇运动机构包括由驱动电机(20)驱动旋转的主轴(21)、固定安装在主轴(21)上的拨叉(31)，以及与盖板(12)构成平行四边形机构的第一曲臂(32)、第一连杆(34)和第二曲臂(35)，第一曲臂(32)、第二曲臂(35)铰接在储水箱(10)上，第一连杆(34)的两端分别与第一曲臂(32)、第二曲臂(35)的下端铰接，第二曲臂(35)的上端与盖板(12)铰接，旋转的拨叉(31)间隔作用于第一曲臂(32)的上端。
2.如权利要求1所述的蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，其特征是：所述销轴(29)上设置有作用于抓手(28)的扭簧(30)。
3.如权利要求1所述的蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，其特征是：所述储水箱(10)上固定设置有作用于第一曲臂(32)的复位弹簧(33)。
4.如权利要求1所述的蒸发冷却换热系统快速启闭重力式布水装置，其特征是：所述盖板(12)、第二曲臂(35)、储水箱(10)与第二连杆(36)构成平形四边形机构，第二连杆(36)下端与储水箱(10)铰接，上端与盖板(12)铰接。
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