CN113167538A - 用于冷却水流的冷却设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于冷却水流的冷却设备。冷却设备包括适于冷却穿过其中的水流的第一蒸发冷却器，适于接收和冷却来自所述第一蒸发冷却器的穿过其中的水流的第二蒸发冷却器，其中所述第二蒸发冷却器适于接收穿过其中的气流以冷却穿过其中的水流，并且所述第一蒸发冷却器适于从所述第二蒸发器接收穿过其中的气流以冷却穿过其中的所述水流，以及适于使所述水流从所述第一蒸发冷却器偏转到所述第二蒸发冷却器并且允许所述气流从所述第二蒸发冷却器到所述第一蒸发冷却器并穿过其中的导流板。本发明还提供了一种用于冷却水流的冷却方法。

Description

用于冷却水流的冷却设备和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月17日提交的新加坡专利申请号10201809128Q的权益，该专利申请以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却水流的冷却设备和用于冷却水流的方法。例如，用于冷却水流的冷却塔及其方法。

背景技术

在建筑物中使用冷却设备例如冷却塔来冷却将在建筑物中使用的水，例如用于空调的水。在传统的横流式冷却设备中，干燥的环境空气横向地穿过填料，而水垂直向下流经填料，从而使水流交叉，因此形成横流式冷却设备。然而，此类横流式冷却设备具有相对较低的热有效性和效率。当气流与水流交叉时，空气用水蒸气饱和，继而冷却穿过填料的水。然而，由于较高温度的水进入填料，因此穿过填料的上端离开填料的空气被加热，而从填料的下端离开填料的空气则相对较冷，因为水在穿过填料落下时损失热量。因此，填料的下端保持较低的温度。然后空气由冷却设备的顶部部分处的排气扇排出。排出的空气是热饱气流和冷却饱和气流的混合物。该混合物限制了传统的冷却设备的热有效性。反流冷却塔的设计克服了这种限制。虽然解决了这种限制，但此类冷却塔的气流阻力非常高，使得穿过冷却设备的气流量减少。因此，减少了气流的水分承载能力，这同样限制了冷却设备的热有效性。

因此，有必要提高此类冷却设备的热有效性和效率。

发明内容

根据各种实施方案，提供了一种用于冷却水流的冷却设备。冷却设备包括适于冷却穿过其中的水流的第一蒸发冷却器，适于接收和冷却来自第一蒸发冷却器的穿过其中的水流的第二蒸发冷却器，其中第二蒸发冷却器适于接收穿过其中的气流以冷却穿过其中的水流，并且第一蒸发冷却器适于从第二蒸发器接收穿过其中的气流以冷却穿过其中的水流，以及适于使水流从第一蒸发冷却器偏转到第二蒸发冷却器并且允许气流从第二蒸发冷却器到第一蒸发冷却器并穿过其中的导流板。

根据各种实施方案，导流板可包括第一侧和在第一侧后面的第二侧，使得导流板可适于将水流从第一蒸发冷却器引导至第一侧上的第二蒸发冷却器并且允许穿过其中的气流从第二蒸发冷却器到第一蒸发冷却器以从第二侧流动至第一侧。

根据各种实施方案，导流板可包括基层，该基层包括适于允许气流穿过的多个开口以及彼此间隔开并且伸出多个开口的多个悬垂部，使得多个悬垂部适于允许来自多个开口的气流在其间流动，并且防止水流进入多个开口并且将水流引导到第二蒸发冷却器中。

根据各种实施方案，导流板可包括百叶窗板，该百叶窗板包括多个重叠板和在其之间的多个间隙，使得在操作中，来自第一蒸发冷却器的水流流动到多个重叠板上并且可被引导到第二蒸发冷却器中，并且来自第二蒸发冷却器的气流流经多个间隙。

根据各种实施方案，基层可包括适于允许气流穿过的多个开口，使得基层可适于接收水流并且将水流引导至第二蒸发冷却器，并且顶层具有彼此间隔开且伸出多个开口的多个悬垂部，使得多个悬垂部中的每一个悬垂部均可适于接收水流并且将水流引导至基层。

根据各种实施方案，基层可包括彼此间隔开以在其间形成多个开口的多个通道，使得多个通道可适于将水流引导至第二蒸发冷却器，并且使得多个悬垂部可包括多个通道。

根据各种实施方案，冷却设备还可包括彼此间隔开并且适于将气流从第二蒸发冷却器引导至第一蒸发冷却器的多个引导件。

根据各种实施方案，多个引导件可适于将气流从第二蒸发冷却器引导至导流板。

根据各种实施方案，第一蒸发冷却器可设置在第二蒸发冷却器上方。

根据各种实施方案，提供了一种适于冷却水流的冷却方法。该方法包括从第二蒸发冷却器接收穿过第一蒸发冷却器的气流以冷却穿过第一蒸发冷却器的水流，接收穿过第二蒸发冷却器的气流以冷却来自第一蒸发冷却器的穿过第二蒸发冷却器的水流，通过导流板使水流从第一蒸发冷却器偏转到第一蒸发冷却器并且允许气流从第二蒸发冷却器到第一蒸发冷却器。

根据各种实施方案，使水流偏转并且允许气流可包括将水流从第一蒸发冷却器引导至第二蒸发冷却器，并且允许气流穿过导流板从第二蒸发冷却器到第一蒸发冷却器。

根据各种实施方案，使水流偏转并且允许气流包括将水流从第一蒸发冷却器引导至导流板的第一侧上的第二蒸发冷却器，并且允许气流从第二蒸发冷却器到第一蒸发器冷却器以从导流板的第二侧流动至第一侧。

根据各种实施方案，使水流偏转并且允许气流可包括允许气流穿过基层的多个开口，允许气流穿过多个开口以在彼此间隔开并且伸出多个开口的多个悬垂部之间流动，从而防止水流进入多个开口并且将水流引导到第二蒸发冷却器中。

根据各种实施方案，使水流偏转并且允许气流可包括允许气流穿过基层的多个开口，以用于接收水流并且将水流引导至第二蒸发冷却器，经由顶层来接收水流并且将水引导至基层，该顶层包括彼此间隔开并且伸出多个开口的多个悬垂部。

根据各种实施方案，冷却方法还可包括将气流从第二蒸发冷却器引导至第一蒸发冷却器。

根据各种实施方案，冷却方法还可包括将气流从第二蒸发冷却器引导至导流板蒸发冷却器。

附图说明

图1示出了用于冷却水流的冷却设备的示例性实施方案的剖视图。

图2示出了适于冷却水流的冷却方法的流程图。

图3A示出了导流板的示例性实施方案的剖视图。

图3B示出了如图3A所示的导流板的示例性实施方案的顶视图。

图4A示出了导流板的示例性实施方案的剖视图。

图4B示出了如图4A所示的导流板的示例性实施方案的顶视图。

图4C示出了如图4A所示的导流板的示例性实施方案的侧视图。

图5示出了冷却设备的示例性实施方案的剖视图。

具体实施方式

在以下示例中，将参考附图，其中相同的特征用相同的标号表示。

图1示出了用于冷却水流10的冷却设备100的示例性实施方案的剖视图。冷却设备100包括适于冷却穿过其中的水流10的第一蒸发冷却器110，适于接收并且冷却来自第一蒸发冷却器110的穿过其中的水流10的第二蒸发冷却器120。第二蒸发冷却器120适于接收穿过其中的气流20以冷却穿过其中的水流10，并且第一蒸发冷却器110适于从第二蒸发冷却器120接收穿过其中的气流20以冷却穿过其中的水流10。冷却设备100包括导流板130，该导流板适于使水流10从第一蒸发冷却器110偏转到第二蒸发冷却器120并且允许穿过其中的气流20从第二蒸发冷却器120到第一蒸发冷却器110。本发明的冷却设备100的第一蒸发冷却器110可以为进入冷却设备100的水流10提供热屏障，使得水流10可被来自第二蒸发冷却器120的冷却气流20以蒸发方式冷却。来自第一蒸发冷却器110的冷却水流10可被引导至第二蒸发冷却器120以被进一步冷却。与加热的水流进入腔室和填料的传统冷却塔相比，冷却设备100的热效率和有效性相对较高。此外，与经由横流填料进入传统冷却塔的气流温度相比，由第二蒸发冷却器120进一步冷却的水流10将进入冷却设备100的气流20进一步冷却至更低的温度。因此，来自第二蒸发冷却器120的冷却器气流20可被引导至第一蒸发冷却器110以进一步冷却进入第一蒸发冷却器110的水流10。如清楚地示出的，冷却设备100的冷却效率和有效性相比于传统的冷却塔更好且更高。

如图1所示，冷却设备100可包括具有顶部区段140T、中心区段140C和底部区段140B的腔室140。第一蒸发冷却器110可设置在顶部区段140T处，并且第二蒸发冷却器120可设置在底部区段140B处，使得第一蒸发冷却器110可设置在第二蒸发冷却器120上方。导流板130可设置在第一蒸发冷却器110和第二蒸发冷却器120之间的中心区段140C中。就水流10而言，第一蒸发冷却器110可被认为设置在导流板130的上游，并且第二蒸发冷却器120可被认为设置在该导流板的下游。

参考图1，冷却设备100可包括在顶部区段140T处的进水口142和在底部区段140B处的出水口144，使得水流10在顶部区段140T处进入腔室140并且在底部区段140B处从该腔室离开。冷却设备100可包括连接至进水口142并且跨腔室140横向或侧向延伸以跨腔室140的宽度将水流10均匀地分布的多个喷嘴142N。冷却设备100可包括在腔室140的底部区段140B处的空气入口146和在顶部区段140T处的空气出口148，使得气流20可经由底部区段140B处的空气入口146进入腔室140，并且经由顶部区段140T处的空气出口148离开。冷却设备100可包括一个以上的空气入口146和一个以上的出水口144。第一蒸发冷却器110可设置在进水口142下游或下方以接收水流10。第一蒸发冷却器110可以跨腔室140侧向或横向延伸，使得水流10必须在被引导至第二蒸发冷却器120之前从中穿过。第一蒸发冷却器110可设置在多个喷嘴142N下方以接收水流10。冷却设备100可包括跨空气出口148设置以从顶部将气流20从腔室140抽出的风扇150。如图1所示，风扇150可设置在多个喷嘴142N上方。第一蒸发冷却器110可设置在风扇150下方。第二蒸发冷却器120可连接至空气入口146以在气流20进入腔室140时允许其穿过，并且连接至出水口144以在水流10离开腔室140时允许其穿过。第二蒸发冷却器120可设置在空气入口146的下游以接收进入腔室140的气流20，并且可设置在出水口144的上游以允许水流10从腔室140离开。离开腔室140的水流10可被收集在流体连接至腔室140的水盘152中。水盘152可包括用于引导被收集来在需要时使用的冷却的水的水通道154，例如建筑物的冷凝器。可以直接从出水口144引导水流10，而不存在水盘152。第二蒸发冷却器120可以纵向或垂直地延伸。如图1所示，水流10可纵向地流经第二蒸发冷却器120，并且气流20可侧向地流经第二蒸发冷却器120，从而形成横流。第二蒸发冷却器120可包括一个或多个填料。如图1所示，第二蒸发冷却器120可包括在腔室140的相对侧彼此相对设置的两个填料。第二蒸发冷却器120可沿腔室140的周边延伸以围绕腔室140。虽然图1中的冷却设备100被示出为竖直构型，例如第一蒸发冷却器110被设置在第二蒸发冷却器120上方，但冷却设备100可能被布置成横向构型，使得第一蒸发冷却器110和第二蒸发冷却器120可侧向地设置在距离地面相同的高度处，并且来自第一蒸发冷却器110的水流10可被泵送到第二蒸发冷却器120中，并且可以跨第一蒸发冷却器110和第二蒸发冷却器120两者侧向地抽出气流20。

图2示出了适于冷却水流10的冷却方法2000的流程图。方法2000包括在框2100中从第二蒸发冷却器120接收穿过第一蒸发冷却器110的气流20，以冷却穿过第一蒸发冷却器110的水流10。方法2000还包括在框2200中接收穿过第二蒸发冷却器120的气流20以冷却来自第一蒸发冷却器110的穿过第二蒸发冷却器120的水流10。方法2000还包括在框2300中通过导流板130使水流10从第一蒸发冷却器110偏转到第一蒸发冷却器110并且允许气流20从第二蒸发冷却器120到第一蒸发冷却器110。如所描述的，第一蒸发冷却器110可适于允许来自多个喷嘴142N的水流10穿过其中向下流动，并且来自导流板130的气流20穿过其中向上流动。以这种方式，第一蒸发冷却器110可适于允许水流10和气流20之间的逆流。因此，当气流20穿过水流10时，可以蒸发方式冷却所述水流。第二蒸发冷却器120可适于允许来自第一蒸发冷却器110的水流10穿过其中向下流动并且气流20流经其中。以这种方式，第二蒸发冷却器120可适于允许水流10和气流20之间的横流。因此，当气流20穿过水流10时，可以蒸发方式冷却所述水流。这样，冷却设备100可以为两级横流-逆流冷却设备100。

当冷却设备100运行时，可来自热源(例如，建筑物的冷凝器)的水流10具有相对较高的温度，并且可被引导到冷却设备100的腔室140中。第一蒸发冷却器110可适于接收穿过其中的“加热的”水流10。当从多个喷嘴142N喷射水时，水从第一蒸发冷却器110的顶侧进入其中并且从其底侧离开。同时，第二蒸发冷却器120可适于从环境空气中接收穿过其中的气流20。当来自第二蒸发冷却器120的气流20从第一蒸发冷却器110的底侧开始流动并且从其顶侧离开时，气流20以蒸发方式冷却穿过其中的水流10，即逆流。向下的水流10与向上的气流20接触，从而冷却穿过其中的水流10。离开第一蒸发冷却器110的水流10的温度低于进入第一蒸发冷却器110的“加热的”水流10的温度。继而，气流20被加热至接近进入的水流10的温度并且用水蒸汽饱和。以这种方式，最大化第一蒸发冷却器110的热冷却能力。优选地，离开第一蒸发冷却器110的温度跨第一蒸发冷却器是均匀的，并且从第一蒸发冷却器110的顶侧离开的气流20的温度跨第一蒸发冷却器是均匀的。

来自第一蒸发冷却器110的水流10可由导流板130偏转到第二蒸发冷却器120中。第二蒸发冷却器120可接收穿过其中的水流10，并且当气流20流经其中时，水流10可由气流20(例如，横流)以蒸发方式冷却。因此，离开第二蒸发冷却器120的水流10的温度可低于其进入第二蒸发冷却器120时的温度。因此，气流20从水流10中获得热量和水分。随后经由第二蒸发冷却器120进入腔室140的气流20可由“冷却的”第二蒸发冷却器120冷却，然后将冷却的气流20引导穿过导流板130和第一蒸发冷却器110以进一步冷却穿过第一蒸发冷却器110的水流10。以这种方式，在水流10进入冷却穿过其中的气流20的第二蒸发冷却器120之前冷却所述水流。如图所示，连续的冷却循环提高了冷却设备100的热效率和有效性。

参考图1，导流板130可包括第一侧130F和在第一侧130F后面的第二侧130S。导流板130可适于将水流10从第一蒸发冷却器110引导至第一侧130F上的第二蒸发冷却器120，并且允许穿过其中的气流20从第二蒸发冷却器120到第一蒸发冷却器110以从第二侧130S流动至第一侧130F。由于导流板130的设计，水流10可以不从第一侧130F流动至第二侧130S。另外，来自第一蒸发冷却器110的水流10可被引导到第二蒸发冷却器120中并且被防止逸出到第二侧130S中，例如进入水盘152并且在其中与冷却的水混合，而不是首先用于由第二蒸发冷却器120冷却。导流板130还可以实现分离水流10和气流20的效果，使得从第一蒸发冷却器110离开的水流10可被引导至第二蒸发冷却器120的顶部。

导流板130可包括基层130B，该基层具有适于允许气流20穿过的多个开口130P以及彼此间隔开并且伸出多个开口130P的多个悬垂部130V。多个悬垂部130V可适于允许来自多个开口130P的气流20在其间流动，并且防止水流10进入多个开口130P并且将水流10引导到第二蒸发冷却器120中。

参考图1，导流板130可包括具有多个重叠板132P和其间的多个间隙132G的百叶窗板132。在操作中，来自第一蒸发冷却器110的水流10流动到多个重叠板132P上，并且被引导到第二蒸发冷却器120中，并且来自第二蒸发冷却器120的气流20流经多个间隙132G。

图3A示出了导流板330的示例性实施方案的剖视图。图3A是沿图3B中的线A-A截取的截面图。导流板330可包括具有适于允许气流20穿过的多个开口330P的基层330B。基层330B还可适于接收水流10并且将其引导至第二蒸发冷却器320(图3A中未示出)。导流板330还可包括顶层330T，该顶层具有彼此间隔开并且伸出多个开口330P的多个悬垂部330V。多个悬垂部330V中的每一个悬垂部可适于接收水流10并且将该水流引导至基层330B。如图3A所示，基层330B可以为覆盖的托盘，并且多个开口330P可以为供气流20穿过的多个通孔。基层330B可以与第二蒸发冷却器320流体连通，使得其中收集的水流10可被引导至第二蒸发冷却器320。多个悬垂部330V中的每一个悬垂部可从基层330B延伸。多个悬垂部330V中的每一个悬垂部可包括漏斗330L，该漏斗具有伸出开口330P的宽的顶部330W和连接至基层330B的窄的底部330B。多个悬垂部330V中的每一个悬垂部可以与基层330B流体连通，使得流动进入其中的水流10可流入基层330B，这样可以将水流10引导至第二蒸发冷却器320。顶层330T可包括伸出多个悬垂部330V的多个次级悬垂部330V2。多个次级悬垂部330V2中的每一个次级悬垂部可从基层330B延伸并且延伸穿过多个悬垂部330V。多个次级悬垂部330V2中的每一个次级悬垂部可适于接收水流10并且将所述水流引导至基层330B。多个次级悬垂部330V2中的每一个次级悬垂部可包括漏斗330L，该漏斗具有伸出由多个悬垂部330V形成的多个空间的宽的顶部330W(如图3B所示)和连接至基层330B的窄的底部330B。多个次级悬垂部330V2中的每一个次级悬垂部可以与基层330B流体连通，使得流动进入其中的水流10可流入基层330B，这样可以将水流10引导至第二蒸发冷却器320。基层330B可倾斜以改善其中的水流10到第二蒸发冷却器320。

图3B示出了如图3A所示的导流板330的示例性实施方案的顶视图。如图3B所示，多个悬垂部330V可在彼此之间形成多个空间330S。来自多个开口330P的气流20可流经多个空间330S。多个次级悬垂部330V2可适于伸出多个空间330S以防止水流10进入多个空间330S。多个次级悬垂部330V2可在彼此之间形成多个次级空间330S2。来自第一蒸发冷却器310的水流10可流入多个次级悬垂部330V2，以被引导到基层330B和多个次级空间330S2中。流经多个次级空间330S2的水流10的部分可由多个悬垂部330V接收并且被引导到基层330B中。来自多个空间330S的气流20可流经多个次级空间330S2并且流动至第一蒸发冷却器310(图3B中未示出)。如图3A和图3B所示，导流板330可适于将水流10从第一蒸发冷却器310(图3A和图3B中未示出)引导至第二蒸发冷却器320(图3A中未示出)，而不允许水流10穿过其中，并且允许气流20穿过其中从第二蒸发冷却器320到第一蒸发冷却器310。参考图3B，虽然示出多个悬垂部330V和多个次级悬垂部330V2可具有圆形顶部轮廓，但是它们可具有其他顶部轮廓，例如正方形、八边形，等等。根据图3B所示的导流板330的顶视图，导流板330可以为来自第一蒸发冷却器310的水流10提供完整的屏障，并且将水流10引导至第二蒸发冷却器310。同时，导流板330可允许来自第二蒸发冷却器320的气流20穿过其中到达第一蒸发冷却器310。

图4A示出了导流板430的示例性实施方案的剖视图。图4A是沿图4B的线B-B截取的剖视图。导流板430可包括基层430B，该基层具有适于允许气流20穿过其中的多个开口430P以及彼此间隔开并且伸出多个开口430P的多个悬垂部430V。多个悬垂部430V可适于允许来自多个开口430P的气流20在其间流动并且防止水流10进入多个开口430P。另外，多个悬垂部430V可适于将水流10引导到第二蒸发冷却器420中(图4A中未示出)。如图4A所示，基层430B可包括彼此间隔开以在其间形成多个开口430P的多个底部通道430CB，使得多个底部通道430CB可适于将水流10引导至第二蒸发冷却器420。多个悬垂部430V可包括适于将水流10引导至第二蒸发冷却器420的多个顶部通道430CT。多个顶部通道430CT可在其间形成多个空间430S。多个顶部通道430CT可设置在多个开口430P上方并且与多个底部通道430CB重叠，以确保流经多个空间430S的水流10可由多个底部通道430CB接收以被引导至第二蒸发冷却器420。同时，来自第二蒸发冷却器420的气流20可穿过多个开口430P和多个空间430S到达第一蒸发冷却器410。

图4B示出了如图4A所示的导流板430的示例性实施方案的顶视图。如图4B所示，多个底部通道430CB可在其间形成多个开口430P，并且多个顶部通道430CT可设置在多个开口430P上方并且与多个底部通道430CB重叠，以防止水流10穿过多个空间430S进入多个开口430P。导流板430可包括与多个基层430B和多个悬垂部430V流体连通的侧边通道430D，使得侧边通道430D可适于接收来自基层430B和多个悬垂部430V的水流10，并且将水流10引导至第二蒸发冷却器420(图4B中未示出)。根据图4B所示的导流板430的顶视图，导流板430可以为来自第一蒸发冷却器410的水流10提供完整的屏障，并且将水流10引导至第二蒸发冷却器410。同时，导流板430可允许来自第二蒸发冷却器420的气流20穿过其中到达第一蒸发冷却器410。

图4C示出了如图4A所示的导流板430的示例性实施方案的侧视图。如图4C所示，多个顶部通道430CT可设置在多个底部通道430CB的上方。多个顶部通道430CT和多个底部通道430CB都可以倾斜以将水流10引导至侧边通道430D。多个顶部通道430CT和多个底部通道430CB都可以形成一组通道，并且在导流板430中可存在一个以上的组的设置在彼此上方的通道。此外，所述组通道可以另选地倾斜以形成锯齿形构型。

图5示出了冷却设备500的示例性实施方案的剖视图。冷却设备500可包括在图1中的冷却设备100中描述的特征。冷却设备500还可包括彼此间隔开并且适于将气流20从第二蒸发冷却器520引导至第一蒸发冷却器510的多个引导件560。多个引导件560可包括适于将气流20从第二蒸发冷却器520引导至导流板530的多个平行板。

第二蒸发冷却器520可被分成多个部分，例如顶部部分520T、底部部分520B以及在顶部部分520T和底部部分520B之间的中间部分520M。当水流10从顶部部分520T流经第二蒸发冷却器520到底部部分520B时，水流10在向下流动时被气流20冷却。因此，水流10在向下流动穿过第二蒸发冷却器520时被进一步冷却。应当理解，由于下游的冷却效果，第二蒸发冷却器520的顶部部分520T处的水流10的温度高于第二蒸发冷却器520的底部部分520B处的水流10的温度。因此，水流10的温度，因此第二蒸发冷却器520的底部部分520B处的温度可低于其顶部部分520T处的温度。离开第二蒸发冷却器520的气流20是饱和的，同时，由于穿过其中的水流10的温度，从第二蒸发冷却器520的顶部部分520T离开的气流20的温度可高于从第二蒸发冷却器520的底部部分520B离开的气流20的温度。因此，应当理解，沿第二蒸发冷却器520的纵向方向(即，垂直方向)存在温度梯度，使得气流20的温度和穿过其中的水流10的温度从第二蒸发冷却器520的顶部部分520T到其底部部分520B逐渐降低。还应当理解，离开第一蒸发冷却器510的水流10的温度可以与进入第二蒸发冷却器520的水流10的温度相同或几乎相同。当水流10从第一蒸发冷却器510向下流动至第二蒸发冷却器520时，水流10可以被沿相反方向流动的气流20以蒸发方式冷却。因此，进入第二蒸发冷却器520的水流10的温度可低于离开第一蒸发冷却器510的水流10的温度。应当理解，由于从第二蒸发冷却器520离开的气流20的温度梯度，进入第一蒸发冷却器510的气流20的平均温度总是低于离开第一蒸发冷却器510的水流10的温度，而不管水和空气的外部条件如何，即，不管从冷凝器进入冷却设备500的水的温度，以及环境空气的温度和湿度如何。

第一蒸发冷却器510也可以被分成多个部分，例如左侧部分510L、右侧部分510R和左侧部分510L与右侧部分510R之间的中心部分510C。多个引导件560可适于将气流20从第二蒸发冷却器520的一部分引导至第一蒸发冷却器510的一部分。例如，多个引导件560可适于将气流20从第二蒸发冷却器520的顶部部分520T引导至左侧部分510L和右侧部分510R中的一者，将气流20从底部部分520B引导至中心部分510C。以这种方式，当来自第二蒸发冷却器520的多个部分的气流20从第二蒸发冷却器520流动至第一蒸发冷却器510时，可不进行混合，该气流具有变化的温度，例如在顶部部分520T处的温度最高并且在底部部分520B处的温度最低。多个引导件560可包括设置在第二蒸发冷却器520和导流板530之间的多个底部引导件560B，以将气流20从第二蒸发冷却器520引导至导流板530。多个引导件560可包括设置在导流板530和第一蒸发冷却器510之间的多个顶部引导件560T，以将气流20从导流板530引导至第一蒸发冷却器510。当来自第二蒸发冷却器520的气流20的一部分被多个底部引导件560B引导至导流板530并且流经导流板530时，气流20的相同部分可由多个顶部引导件560T从导流板530引导至第一蒸发冷却器510的相应部分。例如，气流20在第二蒸发冷却器520的左侧和右侧的顶部部分520T处的部分可以被引导至第一蒸发冷却器510的左侧部分510L和右侧部分510R。气流20在第二蒸发冷却器520的左侧和右侧的底部部分520B处的部分可以被引导至第一蒸发冷却器510的中心部分510C。以这种方式，从第二蒸发冷却器520离开的气流20可以最小的干扰被引导至第一蒸发冷却器510，因此减小了气流20和水流10之间的水流和气流20的阻力。

应当理解，冷却设备500提供稳定的反馈冷却回路。当例如来自高温冷凝器的水经由进水口542进入冷却设备500时，使用多个喷嘴542N将水流10喷射到第一蒸发冷却器510上。当水流10流经第一蒸发冷却器510时，在其离开第一蒸发冷却器510之前被逆流气流20进行冷却。通过第一蒸发冷却器510，特别是在其底侧产生冷却效果，从而降低从第一蒸发冷却器510的底侧离开的水流10的温度。因此，与没有第一蒸发冷却器510的冷却设备500相比，进入第二蒸发冷却器520的水流10的温度降低。继而，由于第二蒸发冷却器520内的水流10与气流20之间的横流的冷却效果，离开第二蒸发冷却器520的底部部分520B的水流10的温度进一步降低。这样，与进入第二蒸发冷却器520的水流10相比，从第二蒸发冷却器520离开的气流20的温度要低得多。由于第一蒸发冷却器510和第二蒸发冷却器520的冷却效果导致的第二蒸发冷却器520中的水流10的降低的温度，进入第二蒸发冷却器520的进入的气流20(即，环境空气)可被冷却至低于传统的冷却塔温度的温度。因此，从第二蒸发冷却器520离开的冷却的气流20可以被引导到第一蒸发冷却器510中以改善在第一蒸发冷却器510处的冷却效果。冷却的气流20可在第一蒸发冷却器510中进一步以蒸发方式冷却，同时由于冷却的第一蒸发冷却器510，穿过其中的水流10可在被再次引导到第二蒸发冷却器520之前被进一步冷却。应当理解，与传统的横流式冷却塔相比，反馈冷却回路提高了冷却设备500的热效率并且产生了温度更低的水流10。此外，与传统的逆流式冷却塔相比，本发明的冷却设备500产生较低的气流阻力。

如图所示，本发明的冷却设备500相比于传统的横流式冷却塔具有更高的热效率。如上所示，反馈冷却回路提高了第二蒸发冷却器520中的冷却效果的有效性。由于冷却效率的提高，可减少用于本发明的冷却设备500的一些物理和操作参数来实现与传统的冷却塔相同的结果。例如，第二蒸发冷却器520的宽度相比于传统的冷却塔中使用的横流式填料的宽度可以更窄。用于本发明的冷却设备500的风扇550的电消耗可低于传统的冷却塔的电消耗。另选地，可使用较低功率的排气扇。虽然未示出，但本发明的冷却设备500不需要附加的功率消耗，例如不需要附加的泵。因此，将节省功率消耗。由于物理参数诸如风扇550和第一蒸发冷却器510的尺寸被减小，冷却设备500的尺寸可小于具有相同冷却效率的传统冷却塔的尺寸。因此，本发明的冷却设备500可以更紧凑并且具有比传统的冷却塔更小的占地面积。因此，对于相同的空间，可能安装更多的冷却设备500。就部件成本和维护而言，购买或更换较小的风扇550和蒸发冷却器510、520更具成本效益。应当理解，以上所述内容将实现现在和长期的成本节省。

本领域的技术人员将理解，在一个示例中描述的特征可能不限于该示例，并且可以与其他示例中的任何一个示例组合。

本发明整体涉及如本文中参考附图以及/或者在附图中示出的冷却设备和冷却方法。

Claims (16)

1.一种用于冷却水流的冷却设备，所述冷却设备包括：

第一蒸发冷却器，所述第一蒸发冷却器适于冷却穿过其中的水流，

第二蒸发冷却器，所述第二蒸发冷却器适于接收和冷却来自所述第一蒸发冷却器的穿过其中的水流，

其中所述第二蒸发冷却器适于接收穿过其中的气流以冷却穿过其中的所述水流，并且所述第一蒸发冷却器适于接收穿过其中的来自所述第二蒸发冷却器的所述气流以冷却穿过其中的所述水流，以及

导流板，所述导流板适于使所述水流从所述第一蒸发冷却器偏转到所述第二蒸发冷却器，并且允许所述气流从所述第二蒸发冷却器到所述第一蒸发冷却器并穿过其中。

2.根据权利要求1所述的冷却设备，其中所述导流板包括第一侧和在所述第一侧后面的第二侧，其中所述导流板适于将所述水流从所述第一蒸发冷却器引导至所述第一侧上的所述第二蒸发冷却器，并且允许穿过其中的所述气流从所述第二蒸发冷却器到所述第一蒸发冷却器以从所述第二侧流动至所述第一侧。

3.根据权利要求1或2所述的冷却设备，其中所述导流板包括基层，所述基层包括适于允许所述气流穿过的多个开口和彼此间隔开并且伸出所述多个开口的多个悬垂部，其中所述多个悬垂部适于允许来自所述多个开口的所述气流在其间流动，并且防止所述水流进入所述多个开口并且将所述水流引导到所述第二蒸发冷却器中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却设备，其中所述导流板包括百叶窗板，所述百叶窗板包括多个重叠板和在其之间的多个间隙，其中，在操作中，来自所述第一蒸发冷却器的所述水流流动到所述多个重叠板上并且被引导到所述第二蒸发冷却器中，并且来自所述第二蒸发冷却器的所述气流流经所述多个间隙。

5.根据权利要求3所述的冷却设备，其中所述基层包括适于允许所述气流穿过的所述多个开口，其中所述基层适于接收水流并且将所述水流引导至所述第二蒸发冷却器，并且顶层包括彼此间隔开且伸出所述多个开口的多个悬垂部，其中所述多个悬垂部中的每一个悬垂部均适于接收所述水流并且将所述水流引导至所述基层。

6.根据权利要求3所述的冷却设备，其中所述基层包括彼此间隔开以在彼此之间形成所述多个开口的多个通道，其中所述多个通道适于将所述水流引导至所述第二蒸发冷却器，并且其中所述多个悬垂部包括多个通道。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的冷却设备，还包括彼此间隔开并且适于将所述气流从所述第二蒸发冷却器引导至所述第一蒸发冷却器的多个引导件。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冷却设备，其中所述多个引导件适于将所述气流从所述第二蒸发冷却器引导至所述导流板。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却设备，其中所述第一蒸发冷却器设置在所述第二蒸发冷却器上方。

10.一种适于冷却水流的冷却方法，所述方法包括，

从第二蒸发冷却器接收穿过第一蒸发冷却器的气流以冷却穿过所述第一蒸发冷却器的水流，

接收穿过所述第二蒸发冷却器的气流以冷却来自所述第一蒸发冷却器的穿过所述第二蒸发冷却器的所述水流，

通过导流板将所述水流从所述第一蒸发冷却器偏转到所述第一蒸发冷却器，并且允许所述气流从所述第二蒸发冷却器到所述第一蒸发冷却器。

11.根据权利要求10所述的方法，使所述水流偏转并且允许所述气流包括将所述水流从所述第一蒸发冷却器引导至所述第二蒸发冷却器，并且允许所述气流穿过所述导流板从所述第二蒸发冷却器到所述第一蒸发冷却器。

12.根据权利要求10或11所述的方法，使所述水流偏转并且允许所述气流包括将所述水流从所述第一蒸发冷却器引导至所述导流板的第一侧上的所述第二蒸发冷却器，并且允许所述气流从所述第二蒸发冷却器到所述第一蒸发器冷却器以从所述导流板的第二侧流动至所述第一侧。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中使所述水流偏转并且允许所述气流包括允许所述气流穿过基层的多个开口，允许所述气流穿过所述多个开口以在彼此间隔开并且伸出所述多个开口的多个悬垂部之间流动，从而防止所述水流进入所述多个开口并且将所述水流引导到所述第二蒸发冷却器中。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中使所述水流偏转并且允许所述气流包括允许所述气流穿过基层的多个开口，以用于接收所述水流并且将所述水流引导至所述第二蒸发冷却器，经由顶层来接收所述水流并且将所述水引导至所述基层，所述顶层包括彼此间隔开并且伸出所述多个开口的多个悬垂部。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，还包括将所述气流从所述第二蒸发冷却器引导至所述第一蒸发冷却器。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，还包括将所述气流从所述第二蒸发冷却器引导至导流板蒸发冷却器。

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