CN109425238A - 预冷式表面蒸发空冷器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预冷式表面蒸发空冷器，该预冷式表面蒸发空冷器包括：箱体，箱体具有第一冷却通道和第二冷却通道，具有工艺热介质的输送管道按照介质流动方向顺次设置在第一冷却通道和第二冷却通道内；第一冷却装置，第一冷却装置用于对第一冷却通道的输送管道进行冷却；第二冷却装置，第二冷却装置用于对第二冷却通道的输送管道进行冷却。通过本发明的提供的技术方案，能够解决现有技术中的表面蒸发空冷器适用温度范围低的问题。

Description

预冷式表面蒸发空冷器

技术领域

本发明涉及工艺热介质冷却技术领域，具体而言，涉及一种预冷式表面蒸发空冷器。

背景技术

目前，由于水资源保护的加强，采用空气冷却得到了越来越广泛的应用。绝大多数空气冷却器主要是靠翅片管的强化传热作用对介质进行冷却，节约了水资源。近年来，一种表面蒸发空冷器得到了广泛的应用，此种冷却装置不仅冷却效果好，而且用水量少、占地面积小。但是，现有的表面蒸发空冷器能够冷却的介质的温度不能高于80℃，适用温度范围低。

发明内容

本发明提供一种预冷式表面蒸发空冷器，以解决现有技术中的表面蒸发空冷器适用温度范围低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种预冷式表面蒸发空冷器，该预冷式表面蒸发空冷器包括：箱体，箱体具有第一冷却通道和第二冷却通道，具有工艺热介质的输送管道按照介质流动方向顺次设置在第一冷却通道和第二冷却通道内；第一冷却装置，第一冷却装置用于对第一冷却通道的输送管道进行冷却；第二冷却装置，第二冷却装置用于对第二冷却通道的输送管道进行冷却。

进一步地，第一冷却装置包括风机，第二冷却装置包括喷淋组件。

进一步地，第一冷却装置和第二冷却装置均位于输送管道的上方。

进一步地，箱体上在第一冷却通道与第二冷却通道之间设置有隔离部和连通部，输送管道依次通过第一冷却通道、隔离部以及第二冷却通道，隔离部位于连通部的上方，箱体上设置有第一进风口和出风口，第一进风口与第二冷却通道连通且位于输送管道上方，出风口与第一冷却通道连通且位于输送管道上方，第二冷却通道内的风向与喷淋组件的喷淋方向相同。

进一步地，箱体上还设置有第二进风口，第二进风口与第二冷却通道连通且位于输送管道的下方。

进一步地，预冷式表面蒸发空冷器还包括百叶窗，百叶窗设置在第二进风口处。

进一步地，预冷式表面蒸发空冷器还包括捕雾器，捕雾器设置在连通部处。

进一步地，喷淋组件包括：喷头，设置在第二冷却通道内且位于输送管道上方；水箱，设置在箱体内，水箱用于收集箱体内的冷却液并向喷头提供冷却液；泵体，分别与喷头和水箱连通，泵体用于将水箱内的冷却液提供至喷头。

进一步地，预冷式表面蒸发空冷器还包括：冷却组件，设置在第二冷却通道内且位于输送管道与水箱之间，冷却组件用于对换热后的冷却液进行冷却。

进一步地，第一冷却装置包括多个风机，多个风机沿输送管道的延伸方向间隔设置。

应用本发明的技术方案，能够将需要冷却的工艺热介质先通过第一冷却通道内的输送管道，用第一冷却装置对输送管道内的介质进行一次冷却，然后通过第二冷却通道内的输送管道，用第二冷却装置对输送管道内的介质再进行一次冷却。本发明的技术方案，能够使温度较高的介质先后经过两次冷却降低到需要的温度，提高了表面蒸发空冷器可以适用的温度范围。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的预冷式表面蒸发空冷器的结构示意图；

图2示出了图1中的预冷式表面蒸发空冷器的右视图；

图3示出了图2中的预冷式表面蒸发空冷器的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、箱体；11、第一冷却通道；12、第二冷却通道；13、第一进风口；14、出风口；15、第二进风口；20、输送管道；30、第一冷却装置；40、第二冷却装置；41、喷淋组件；411、喷头；412、水箱；413、泵体；50、捕雾器；60、冷却组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1至图3所示，本发明实施例提供一种预冷式表面蒸发空冷器，该预冷式表面蒸发空冷器包括箱体10、第一冷却装置30和第二冷却装置40。其中，箱体10具有第一冷却通道11和第二冷却通道12。具有工艺热介质的输送管道20按照介质流动方向顺次设置在第一冷却通道11和第二冷却通道12内。第一冷却装置30用于对第一冷却通道11的输送管道20进行冷却，第二冷却装置40用于对第二冷却通道12的输送管道20进行冷却。

应用本实施例提供的预冷式表面蒸发空冷器，能够将需要冷却的工艺热介质先通过第一冷却通道11内的输送管道20，用第一冷却装置30对输送管道20内的介质进行一次预先冷却，然后通过第二冷却通道12内的输送管道20，用第二冷却装置40对输送管道20内的介质再进行一次冷却。此种结构设置，能够使温度较高的介质经过第一冷却装置30预冷后降低温度，然后经过第二冷却装置40冷却降低到需要的温度。本实施例的技术方案，提高了可以冷却的工艺热介质的温度范围，因此，能够解决现有技术中的表面蒸发空冷器适用温度范围低的问题。

其中，第一冷却装置30和第二冷却装置40都可以采用空气冷却装置或液体冷却装置。具体地，在本实施例中，第一冷却装置30设置为风机，通过空气流动对第一冷却通道11的输送管道20进行冷却。第二冷却装置40设置为喷淋组件41，通过喷淋冷却液对第二冷却通道12的输送管道20进行冷却。如此设置，能够在达到较好的冷却效果的同时节约冷却液。

为了降低设备的使用成本，冷却液可以使用水。喷淋组件41在对输送管道20喷水冷却时，若输送管道20内的工艺热介质的温度高于80℃，过高的管壁温度容易使输送管道外表面结垢，从而增加传热阻力，降低管道的传热效率。因此，第二冷却通道12的输送管道20内的介质的温度不宜超过80℃。在本实施例提供的预冷式表面蒸发空冷器中，由于可使用风机以空气冷却的形式对第一冷却通道11的输送管道20进行冷却，因此可将温度大于80℃的介质先使用风机进行冷却，当介质的温度降低到80℃以下时再使用喷淋组件41进行冷却。当使用风机对第一冷却通道11的输送管道20进行冷却时，能够冷却的介质的温度可以达到135℃。因此，通过本实施例的技术方案，能够提高可以冷却的工艺热介质的温度范围，并且能够在达到较好的冷却效果的同时节约能源。

具体地，在本实施例中，第一冷却装置30和第二冷却装置40均位于输送管道20的上方。通过将第二冷却装置40设置在输送管道20的上方，能够使从喷淋组件41喷淋出的冷却水靠自身重力流动到第二冷却通道12的输送管道20外壁上。如此设置，能够使冷却水连续并且均匀地覆盖在输送管道20的外壁上，从而能够通过外壁水膜的蒸发达到更好的冷却效果。

为了加强对工艺热介质的冷却效果，除采用喷淋组件41对第二冷却通道12的输送管道20进行冷却之外，还可以采用风冷同时对第二冷却通道12的输送管道20进行冷却。可以单独设置风冷装置对第二冷却通道12的输送管道20进行冷却。为了降低设备的制造成本，在本实施中，通过结构设置，可使用风机对第一冷却通道11和第二冷却通道12内的全部输送管道20进行风冷。

具体地，箱体10上在第一冷却通道11与第二冷却通道12之间设置有隔离部和连通部，输送管道20依次通过第一冷却通道11、隔离部以及第二冷却通道12，隔离部位于连通部的上方。隔离部与连通部将箱体10的内部空间分隔成第一冷却通道11与第二冷却通道12，并且可对空气流动的方向进行引导。箱体10上设置有第一进风口13和出风口14，第一进风口13与第二冷却通道12连通且位于输送管道20上方，出风口14与第一冷却通道11连通且位于输送管道20上方。第二冷却通道12内的风向与喷淋组件41的喷淋方向相同。

在本实施例中，风机位于第一冷却通道11的上方，从箱体10中吸风。箱体10和隔离部都可以采用金属板材进行制作。当风机运行时，风先从第一进风口13进入第二冷却通道12，由于隔离部的阻挡，风只能从上到下流过第二冷却通道12内的输送管道20，然后经过连通部进入第一冷却通道11，再继续流过第一冷却通道11内的输送管道20，最后从出风口14流出。这样，风机就可以对第一冷却通道11和第二冷却通道12内的全部输送管道20进行风冷，从而能够加强对介质的冷却效果。

在对第二冷却通道12内的输送管道20进行冷却时，如果冷却水的流动方向与风的流动方向相反，在输送管道20远离喷淋组件41的一端，风容易把在输送管道20外壁上形成的水膜吹散，这样会造成远离喷淋组件41的一端的输送管道20冷却效果差并且容易出现腐蚀问题。本实施例提供的预冷式表面蒸发空冷器，由于第二冷却通道12内的风向与喷淋组件41的喷淋方向相同，即风向与水向同向，能够避免流动的风将输送管道20外壁上的冷却水吹走，保证了输送管道20的外壁上的水膜的连续性和均匀性。因此，本实施例的技术方案既能够保证较好的冷却效果，又能够避免管路腐蚀，延长设备的使用寿命。此外，当外部环境或介质温度较低时，可以只使用风机或喷淋组件41对介质进行冷却，当外部环境或介质温度较高时，可以同时使用风机和喷淋组件41对介质进行冷却。

本实施例提供的预冷式表面蒸发空冷器，箱体10上还设置有第二进风口15，第二进风口15与第二冷却通道12连通且位于输送管道20的下方。通过在输送管道20的下方设置第二进风口15，能够使风机从第一进风口13和第二进风口15同时吸风，以加大风的流量，从而能够加强风机对介质的冷却效果。

而且，预冷式表面蒸发空冷器还包括百叶窗，百叶窗设置在第二进风口15处。通过在第二进风口15处设置百叶窗，能够根据需要调节第二进风口15的开口大小，从而可以调节风机吸入的风量的大小。

进一步地，预冷式表面蒸发空冷器还包括捕雾器50，捕雾器50设置在连通部处。通过在连通部处设置捕雾器50，能够对第二冷却通道12内的水汽进行拦截和收集，只让空气进入第一冷却通道11。这样，可以防止水汽随着风的流动被抽出预冷式表面蒸发空冷器，并且能够将捕雾器50捕捉的水汽进行收集以重复利用，从而能够节约水资源。为了降低设备的制造成本，捕雾器50可由多个PVC板排列组成，通过多个PVC板的大表面积对水汽进行拦截和收集。

如图2所示，喷淋组件41包括喷头411、水箱412和泵体413。其中，喷头411设置在第二冷却通道12内且位于输送管道20上方。水箱412设置在箱体10内，水箱412用于收集箱体10内的冷却液并向喷头411提供冷却液。泵体413分别与喷头411和水箱412连通，泵体413用于将水箱412内的冷却液提供至喷头411。如此设置，能够在从喷头411喷出的冷却水对输送管道20进行冷却后，将冷却水收集到水箱412，然后由泵体413将水箱412内的冷却水继续供给喷头411，即实现了冷却水的循环利用，从而能够节约用水量。而且，在水箱412和喷头411之间可以设置过滤装置，通过过滤装置过滤掉冷却水中的杂质，防止喷头411发生堵塞。

进一步地，预冷式表面蒸发空冷器还包括冷却组件60，冷却组件60设置在第二冷却通道12内且位于输送管道20与水箱412之间，冷却组件60用于对换热后的冷却液进行冷却。通过在第二冷却通道12内的输送管道20与水箱412之间设置冷却组件60，使换热后的冷却液在经过冷却组件60后再进入水箱，能够及时将换热后的冷却液进行冷却。这样，能够使水箱412中的冷却液一直保持在较低的温度，从而能够使喷淋组件41一直保持较好的冷却效果。为了降低设备的制造成本，冷却组件60可由导热效果好且成本低的PVC板制成。多个PVC板排列设置，通过多个PVC板的大表面积吸收冷却液的热量，从而对冷却液进行冷却。

为了加强预冷式表面蒸发空冷器的冷却效果，第一冷却装置30可以设置多个风机，多个风机沿输送管道20的延伸方向间隔设置。在本实施例中，将第一冷却装置30设置为两个风机，两个风机同时运行可加大风的流量，从而能够加强预冷式表面蒸发空冷器的冷却效果。

为了进一步加强预冷式表面蒸发空冷器的冷却效果，第一冷却通道11或第二冷却通道12内的输送管道20可以设置为多组，多组输送管道20顺次连通。通过设置多组输送管道20，能够增加管路的换热面积，从而能够加强预冷式表面蒸发空冷器的冷却效果。而且，还可以在输送管道20的外壁上设置翅片，以进一步增大输送管道20的换热面积。通过设置翅片，还能够拦截和收集箱体10中的水汽，防止风机将水汽抽出预冷式表面蒸发空冷器，从而能够节约用水量。输送管道20可以由钢管或镀锌管制成，以降低设备的制造成本。

在本实施例中，输送管道20在箱体10内可以水平布置，也可以倾斜一定角度布置。当需要被冷却的介质在冷却前和冷却后都为液态时，其自身流动性较好，可以将输送管道20水平布置在箱体10内，这样能够降低设备的整体体积。当需要被冷却的介质在冷却前为气态且在冷却后变为液态时(即对介质进行冷凝)，可以将输送管道20倾斜布置在箱体10内，这样能够加强介质的流动性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，包括：

箱体(10)，所述箱体(10)具有第一冷却通道(11)和第二冷却通道(12)，具有工艺热介质的输送管道(20)按照介质流动方向顺次设置在所述第一冷却通道(11)和所述第二冷却通道(12)内；

第一冷却装置(30)，所述第一冷却装置(30)用于对所述第一冷却通道(11)的输送管道(20)进行冷却；

第二冷却装置(40)，所述第二冷却装置(40)用于对所述第二冷却通道(12)的输送管道(20)进行冷却。

2.根据权利要求1所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述第一冷却装置(30)包括风机，所述第二冷却装置(40)包括喷淋组件(41)。

3.根据权利要求2所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述第一冷却装置(30)和所述第二冷却装置(40)均位于所述输送管道(20)的上方。

4.根据权利要求3所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述箱体(10)上在所述第一冷却通道(11)与所述第二冷却通道(12)之间设置有隔离部和连通部，所述输送管道(20)依次通过所述第一冷却通道(11)、所述隔离部以及所述第二冷却通道(12)，所述隔离部位于所述连通部的上方，所述箱体(10)上设置有第一进风口(13)和出风口(14)，所述第一进风口(13)与所述第二冷却通道(12)连通且位于所述输送管道(20)上方，所述出风口(14)与所述第一冷却通道(11)连通且位于所述输送管道(20)上方，所述第二冷却通道(12)内的风向与所述喷淋组件(41)的喷淋方向相同。

5.根据权利要求4所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述箱体(10)上还设置有第二进风口(15)，所述第二进风口(15)与所述第二冷却通道(12)连通且位于所述输送管道(20)的下方。

6.根据权利要求5所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述预冷式表面蒸发空冷器还包括百叶窗，所述百叶窗设置在所述第二进风口(15)处。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述预冷式表面蒸发空冷器还包括捕雾器(50)，所述捕雾器(50)设置在所述连通部处。

8.根据权利要求2所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述喷淋组件(41)包括：

喷头(411)，设置在所述第二冷却通道(12)内且位于所述输送管道(20)上方；

水箱(412)，设置在所述箱体(10)内，所述水箱(412)用于收集所述箱体(10)内的冷却液并向所述喷头(411)提供冷却液；

泵体(413)，分别与所述喷头(411)和所述水箱(412)连通，所述泵体(413)用于将所述水箱(412)内的冷却液提供至所述喷头(411)。

9.根据权利要求8所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述预冷式表面蒸发空冷器还包括：

冷却组件(60)，设置在所述第二冷却通道(12)内且位于所述输送管道(20)与所述水箱(412)之间，所述冷却组件(60)用于对换热后的冷却液进行冷却。

10.根据权利要求2所述的预冷式表面蒸发空冷器，其特征在于，所述第一冷却装置(30)包括多个风机，所述多个风机沿所述输送管道(20)的延伸方向间隔设置。