CN109297318A - 一种对称交错分布式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种对称交错分布式冷凝器，它包括呈左右相互对称设置的两个盘管组；所述盘管组由并排的多个沿竖直平面呈S形结构的盘管组成；所述盘管的波峰或波谷由两根直管通过弯头管相互连接构成；上下相邻的两根直管相互呈八字形分布；所述盘管上下两末端连接有竖管，其中上端的竖管与上分水箱连通，下端的竖管与下分水箱连通；同一盘管组上的两根相邻盘管的波峰或波谷呈上下错位分布。本发明的冷凝器表面积增大，风阻均匀，进风量大，管内流速低，冷却效果好，且沿程阻力小，节能。

Description

一种对称交错分布式冷凝器

技术领域

本发明涉及闭式冷却塔的冷凝器领域，具体为一种对称交错分布式冷凝器。

背景技术

传统的冷却塔冷凝器盘管如图1所示，一般闭式冷却塔冷凝器进出水在一端，盘管从S形回路从上至下与分水箱连接。在冬季冷却塔停止运行时，需要对盘管内冷却水排空处理。盘管一般设计成带坡度以提高冬季排水时的速度。在极端寒冷地区对排水速度要求更快，则会对坡度要求更大，整个冷凝器的高度则会随坡度变得更高，从而极大的增加了冷凝器的高度。同时因盘管从上至下为单回路，每要盘管的路程远，提高了盘管内水的流阻，从而更对坡度要求高。综合这两方面，盘管的坡度越大，单回路越长，则整个冷凝器高度越高，单位体积内的盘管量越少，散热面积越少，冷却塔塔体更高，成本更高更不经济。同时管道上下间距大，有效空间利用少，风路不均匀，影响冷却散热，见图1。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种对称交错分布式冷凝器，其表面积增大，风阻均匀，进风量大，管内流速低，冷却效果好，且沿程阻力小，节能。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种对称交错分布式冷凝器，它包括呈左右相互对称设置的两个盘管组；所述盘管组由并排的多个沿竖直平面呈S形结构的盘管组成；所述盘管的波峰或波谷由两根直管通过弯头管相互连接构成；上下相邻的两根直管相互呈八字形分布；所述盘管上下两末端连接有竖管，其中上端的竖管与上分水箱连通，下端的竖管与下分水箱连通；同一盘管组上的两根相邻盘管的波峰或波谷呈上下错位分布。

本发明的进一步改进，两个所述的盘管组上端连接同一个上分水箱，下端连接同一个下分水箱。

本发明的进一步改进，所述上分水箱位于两个盘管组之间的上方；所述下分水箱位于两个盘管组之间的下方。

本发明的进一步改进，所述盘管上的上下两相邻直管之间设置有导流架；所述导流架包括C型支架，C型支架两末端朝外侧折弯形成长条形的导流板；两导流板呈上下相互对称设置；所述导流板倾斜于水平面设置；所述导流板末端朝外侧折弯形成挡板；所述挡板上设置有用于套在弯头管上的安装孔；所述C型支架顶端和底端设置有用于支撑直管的卡入槽。

本发明的进一步改进，所述导流板上均匀设置有导流孔。

本发明的进一步改进，所述安装孔内壁上均匀设置有导流槽。

本发明的进一步改进，所述上分水箱上均匀设置有倒V字型的导热架；所述导热架呈C字型包裹在上分水箱上。

本发明的进一步改进，所述盘管上的两相邻直管之间的夹角为6-10°。

本发明的进一步改进，所述上分水箱端头设置有进水管；所述下分水箱端头设置有出水管。

本发明的进一步改进，所述盘管上的折弯处均由圆弧过渡。

本发明的进一步改进，所述上分水箱的底面与盘管组进水口连通；所述下分水箱的顶面与盘管组出水口连通。

本发明的有益效果：

1、该装置呈对称交错式分布，空间利用率高，结构紧凑，降低塔体成本；

2、该装置单位体积内可布盘管量增多，表面积增大，能大幅提高冷却效果；

3、该装置单侧对称交错分布，两侧又沿冷凝器中间对称分布，冷凝器风阻均匀，减少风机需要的静压，能提高风量，并且管内流速大大降低，能大幅提高冷却效果；

4、该装置管道沿程阻力低，冷却水管道沿程阻力降低，水泵功率降低，更节能。

5、在盘管中设置导流架，不但极大的延长导流路线，提高冷却表面积，同时能有效防止喷淋水从两侧冲出导致的脱离冷凝器而降低换热效果，且还能起到支撑盘管的作用，防止本发明中的冷凝器结构产生崩塌收拢，提高冷凝器结构稳定性。

附图说明

图1为传统的冷凝器盘管结构示意图；

图2为本发明的冷凝器结构示意图；

图3为本发明中冷凝器盘管分布示意图；

图4为本发明盘管具体结构示意图；

图5为图2中局部A放大结构示意图。

图6为分水箱的结构示意图。

图7为导流架安装在本发明中的盘管上的结构示意图；

图8为导流架的3D结构示意图；

图9为导流架上的安装孔具体结构示意图；

图10为上分水箱上均匀安装有导热架结构示意图；

图11为分水箱上安装导热架的端面结构示意图。

图中：2、上分水箱；3、进水管；4、出水管；5、下分水箱；6、盘管；7、盘管组；8、盘管孔；9、导流架；91、C型支架；92、卡入槽；93、导流板；94、导流孔；95、挡板；96、安装孔；97、导流槽；10、导热架；621、竖管；622、直管；623、弯头管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图2-图6所示，本发明的具体结构为：一种对称交错分布式冷凝器，它包括呈左右相互对称设置的两个盘管组7；所述盘管组7由并排的多个沿竖直平面呈S形结构的盘管6组成；所述盘管6的波峰或波谷由两根直管622通过弯头管623相互连接构成；上下相邻的两根直管622相互呈八字形分布；所述盘管6上下两末端连接有竖管621，其中上端的竖管621与上分水箱2连通，下端的竖管621与下分水箱5连通；同一盘管组7上的两根相邻盘管6的波峰或波谷呈上下错位分布。

优选的一个实施例，两个所述的盘管组7上端连接同一个上分水箱2，下端连接同一个下分水箱5。

优选的一个实施例，所述上分水箱2位于两个盘管组7之间的上方；所述下分水箱5位于两个盘管组7之间的下方。

优选的一个实施例，所述上分水箱2端头设置有进水管3；所述下分水箱5端头设置有出水管4。

优选的一个实施例，所述盘管6上的折弯处均由圆弧过渡。

优选的一个实施例，所述上分水箱2的底面与盘管组7进水口连通；所述下分水箱5的顶面与盘管组7出水口连通。

如图4所示，优选的一个实施例，所述盘管6上的两相邻直管622之间的夹角为6-10°。

具体使用原理：

一种对称交错分布式冷凝器，它包括呈左右相互对称设置的两个盘管组7；所述盘管组7由并排的多个沿竖直平面呈S形结构的盘管6组成；所述盘管6的波峰或波谷由两根直管622通过弯头管623相互连接构成；上下相邻的两根直管622相互呈八字形分布；所述盘管6上下两末端连接有竖管621，其中上端的竖管621与上分水箱2连通，下端的竖管621与下分水箱5连通；同一盘管组7上的两根相邻盘管6的波峰或波谷呈上下错位分布。

考虑到上部分冷却水的进水管3，在运行初需要排气，进水管3在上分水箱2的靠上部分，而考虑到要排净上分水箱2的冷却水，上分水箱2的出水孔即盘管的进水口在上分水箱的底部。

如图6所示，上分水箱2的底部开有四排盘管孔8，呈正中对称，每侧两排孔中任意相邻三个孔呈等腰三角形分布，以便两排盘管分别引出呈交错放置。

盘管呈S形分布，分布的坡度根据客户的需要调整，在同样宽度前提下，当坡度为1度时，冷凝器的高度较小，当坡度为4度时，冷凝器的高度增加。

S形盘管一体弯制成形，从正视图看，上部垂直的竖管621部分为进水部分，从弯头位置斜向下再通过弯头一直斜向下，在最后弯头再弯有垂直向下的出水口。每侧的交错分布式盘管，在每侧的正中位置交错，将每侧的冷凝器从正中位置对称分布。

两侧的盘管在冷凝器的正中位置呈对称分布，同一盘管组上相邻两盘管最上一个弯头的距离不同，两者差与分水器的出水孔距离一致，以便在冷凝器正中位置能较紧的接触并呈相同距离。

呈对称交错可以使从下至上的风阻更小，风与每根盘管的接触面积更大，对称分布后，在同等大小的体积内，盘管的布置量要更大，盘管的表面积更多，能大幅提高冷却效果。并且同样的管排数，单根盘管的管程比原方案要减少一半，盘管口数大为增加，可以减少冷却水管路的阻力，减少水泵的功率，更节能，并且盘管内流速要大大下降，提高了盘管的热交换能力，也大大提高了冷却效果。盘管的下部为下分水箱，下分水箱开孔上分水箱相同，只是安装方向正好相反，为了将下分水箱的冷却水排净，出水管在下分水箱的靠下部分。分水箱由边部、两端部、盖板组焊密封，边部四角折斜边，减少风阻。

如图7-9所示，优选的一个实施例，所述盘管6上的上下两相邻直管622之间设置有导流架9；所述导流架9包括C型支架91，C型支架91两末端朝外侧折弯形成长条形的导流板93；两导流板93呈上下相互对称设置；所述导流板93倾斜于水平面设置；所述导流板93末端朝外侧折弯形成挡板95；所述挡板95上设置有用于套在弯头管623上的安装孔96；所述C型支架91顶端和底端设置有用于支撑直管622的卡入槽92。

本发明中的冷凝器采用对称交错式的盘管分布方式，表面积增大，能大幅提高冷却效果，但是由于对称分布，导致喷淋在盘管上的喷淋水如果流量较大，则很容易沿着直管段往下流速过快而从冷凝器两侧快速脱离冷凝器，导致部分喷淋水减少换热时间，降低冷却效果，因此增设了导流架9，导流架9端头的挡板95安装在弯头管623上，能将沿着直管段往下流动的喷淋水即将冲出冷凝器时挡住，保证冷凝器始终在冷凝器内流动，进行换热工作，且上下导流板93均是倾斜于水平面设置，因此相当于在盘管之间增加了导流路线，极大的提高了换热面积，使得从直管622上滴落的喷淋水能沿着导流板93继续流动，并从导流孔94流出。

且导流架不仅起到提高导热面积的效果，同时起到挡水效果，还能起到支撑盘管的效果，盘管由于采用对称分布，且直管622呈夹角设置，虽然具有诸多的优点，但是使用久了后会因为管壁受热过长而受重力影响有收缩的趋势，增设导流架后可使得盘管不会受重力影响而产生收缩，提高冷凝器的结构稳定性。

为了便于喷淋水沿着导流板93流动时能均匀的排出，优选的一个实施例，所述导流板93上均匀设置有导流孔94。

为了使得喷淋水能从弯头管623部分进行导热，同时为了防止喷淋水流速过快导致的沿直管622冲出冷凝器，优选的一个实施例，所述安装孔96内壁上均匀设置有导流槽97。喷淋水经过弯头管623时能与弯头管623部分产生导热。

如图10-11所示，优选的一个实施例，所述上分水箱2上均匀设置有倒V字型的导热架10；所述导热架10呈C字型包裹在上分水箱2上。倒V字型的导热架10能增加本发明中的冷凝器的导热效率，将上分水箱也纳入导热源中，进一步促进冷凝器的运行效率。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，它包括呈左右相互对称设置的两个盘管组（7）；所述盘管组（7）由并排的多个沿竖直平面呈S形结构的盘管（6）组成；所述盘管（6）的波峰或波谷由两根直管（622）通过弯头管（623）相互连接构成；上下相邻的两根直管（622）相互呈八字形分布；所述盘管（6）上下两末端连接有竖管（621），其中上端的竖管（621）与上分水箱（2）连通，下端的竖管（621）与下分水箱（5）连通；同一盘管组（7）上的两根相邻盘管（6）的波峰或波谷呈上下错位分布。

2.根据权利要求1所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，两个所述的盘管组（7）上端连接同一个上分水箱（2），下端连接同一个下分水箱（5）。

3.根据权利要求2所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述上分水箱（2）位于两个盘管组（7）之间的上方；所述下分水箱（5）位于两个盘管组（7）之间的下方。

4.根据权利要求3所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述盘管（6）上的上下两相邻直管（622）之间设置有导流架（9）；所述导流架（9）包括C型支架（91），C型支架（91）两末端朝外侧折弯形成长条形的导流板（93）；两导流板（93）呈上下相互对称设置；所述导流板（93）倾斜于水平面设置；所述导流板（93）末端朝外侧折弯形成挡板（95）；所述挡板（95）上设置有用于套在弯头管（623）上的安装孔（96）；所述C型支架（91）顶端和底端设置有用于支撑直管（622）的卡入槽（92）。

5.根据权利要求4所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述导流板（93）上均匀设置有导流孔（94）。

6.根据权利要求4所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述安装孔（96）内壁上均匀设置有导流槽（97）。

7.根据权利要求3所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述上分水箱（2）上均匀设置有倒V字型的导热架（10）；所述导热架（10）呈C字型包裹在上分水箱（2）上。

8.根据权利要求1所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述盘管（6）上的两相邻直管（622）之间的夹角为6-10°。

9.根据权利要求1所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述上分水箱（2）端头设置有进水管（3）；所述下分水箱（5）端头设置有出水管（4）。

10.根据权利要求1所述的一种对称交错分布式冷凝器，其特征在于，所述盘管（6）上的折弯处均由圆弧过渡。