CN116242160A - 一种蒸发式冷凝器机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热设备技术领域，具体公开了一种蒸发式冷凝器机组，包括壳体、冷凝器、喷淋装置和风机。其中，冷凝器、喷淋装置和风机均设于壳体，喷淋装置用于向冷凝器喷淋液体，壳体上设有进风口和出风口，风机位于进风口与出风口之间，以在进风口与出风口之间形成风路，且风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交。应用本发明提供的蒸发式冷凝器机组，形成的风路路径最短，因而带来的风阻损失小，有利于提升蒸发式冷凝器机组的换热效率。另外，风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交，风流量能够有效进入冷凝器空间，因而避免了弧线流路带来的部分风流量受离心力作用而无法有效进入冷凝器空间，使得冷凝器的受热不均的问题。

Description

一种蒸发式冷凝器机组

技术领域

本发明涉及换热设备技术领域，更具体地说，涉及一种蒸发式冷凝器机组。

背景技术

蒸发式冷凝器是一种高效换热设备，其将传统的水冷和风冷的二次冷却换热过程合二为一，在工业冷却过程中得到了广泛应用。目前，蒸发式冷凝器主要通过冷却水喷淋在换热器表面，形成水膜，水膜蒸发带走介质放出的热量。

常规蒸发式冷凝器冷却方式为逆流的方式，风的流通方向与喷淋水的流通方向相反，通常进风侧在壳体的一侧，出风侧在壳体的顶部，进出口的流路形成了一道弧线或曲线。然而，进风与出风采用上述设置，一方面使得蒸发式冷凝器的高度较高，容易在设备运输中受到限高影响；另一方面，风流路较长带来额外的风阻损失，另外，弧线流路带来部分风流量受离心力作用而无法有效进入换热器空间，使得换热器的受热不均及其部分无效化。

综上所述，如何有效地解决蒸发式冷凝器机组的冷凝器易受热不均影响换热效率等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蒸发式冷凝器机组，该蒸发式冷凝器机组的结构设计可以有效地解决蒸发式冷凝器机组的换热器易受热不均影响换热效率的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种蒸发式冷凝器机组，包括壳体、设于所述壳体内的冷凝器和用于向所述冷凝器喷淋液体的喷淋装置，所述壳体上设有进风口和出风口，所述进风口与所述出风口之间设有风机，以在所述进风口与所述出风口之间形成风路，且所述风路的流向与所述喷淋装置的喷淋方向正交。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述进风口与所述出风口设于所述壳体相对的两侧，所述壳体的顶端封闭。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述进风口、所述出风口与所述冷凝器设于所述壳体的同一高度位置。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述进风口所处的高度不高于所述出风口所处的高度。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述出风口所处的高度与所述进风口所处的高度之差为所述冷凝器的高度的0-1倍。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述风机包括设于所述进风口处的送风机和/或设于所述出风口处的排风机。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述喷淋装置设于至少部分所述冷凝器的下方且所述喷淋装置的喷淋出口朝上设置，或者，

所述喷淋装置设于所述冷凝器的上方且所述喷淋装置的喷淋出口朝下设置。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述冷凝器靠近所述进风口的散热结构密度小于靠近所述出风口的散热结构密度。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述冷凝器包括管翅式散热器、管式散热器、板式散热器中的至少一种。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，还包括设于所述壳体底端的集液槽，以接收下落的喷淋液。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，所述集液槽与所述喷淋装置通过管路连通，且所述管路内设有用于将所述集液槽内的喷淋液泵送至所述喷淋装置的液泵。

可选地，上述蒸发式冷凝器机组中，还包括设于所述出风口与所述冷凝器之间的挡水器。

本发明提供的蒸发式冷凝器机组包括壳体、冷凝器、喷淋装置和风机。其中，冷凝器、喷淋装置和风机均设于壳体，喷淋装置用于向冷凝器喷淋液体，壳体上设有进风口和出风口，风机位于进风口与出风口之间，以在进风口与出风口之间形成风路，且风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交。

应用本发明提供的蒸发式冷凝器机组，风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交，则形成的风路路径最短，因而带来的风阻损失小，有利于提升蒸发式冷凝器机组的换热效率。另外，风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交，风流量能够有效进入冷凝器空间，因而避免了弧线流路带来的部分风流量受离心力作用而无法有效进入冷凝器空间，使得冷凝器的受热不均的问题，即提升了冷凝器的温度均匀性，在同等换热面积的情况下，降低了功耗。

在一个优选的实施方式中，进风口与出风口设于壳体相对的两侧，壳体的顶端封闭。通过将顶端封闭，两侧进出风的设置，即使在风力较小或风机停机时，喷淋装置所蒸发的蒸汽也更容易直接上升至壳体的顶部，并在顶部冷凝后回落，从而减少了随出风口流出的蒸汽量，达到了省水的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一个具体实施例的蒸发式冷凝器机组的结构示意图；

图2为本发明第二个具体实施例的蒸发式冷凝器机组的结构示意图；

图3为本发明第三个具体实施例的蒸发式冷凝器机组的结构示意图；

图4为本发明第四个具体实施例的蒸发式冷凝器机组的结构示意图。

附图中标记如下：

壳体1，冷凝器2，喷淋装置3，风机4，集液槽5，液泵6，管路7，挡水器8，进风口11，出风口12，散热管21，喷淋出口31。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种蒸发式冷凝器机组，以避免冷凝器受热不均影响换热效率。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本申请提供的蒸发式冷凝器机组主要通过对其进出风口方向的控制，以与喷淋液的喷淋方向配合，减少冷凝器受热不均，保证换热效率。蒸发式冷凝器机组的其他具体结构可参考常规蒸发式冷凝器机组的设置，不再赘述。

在一些实施例中，本发明提供的蒸发式冷凝器机组包括壳体、冷凝器、喷淋装置和风机。其中，壳体为机组的外壳，冷凝器和喷淋装置均设于壳体内，喷淋装置用于向冷凝器喷淋液体，喷淋装置的具体结构可参考现有技术，此处不做具体限定。壳体上设有进风口和出风口，风机设于壳体且位于进风口与出风口之间，以在进风口与出风口之间形成风路。且通过进风口与出风口的位置设置，使得风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交。需要说明的是，此处的正交指喷淋装置的喷淋方向沿纵向，即为上喷淋或下喷淋时，风路的流向相应沿横向，即出风口12和进风口11分别设于壳体的前后侧壁或左右侧壁，可以理解的是，喷淋方向沿纵向并不局限于喷淋的合力沿纵向，合力正交分解为水平分量和竖直分量时，喷淋方向的合力在竖直方向的分量相对水平方向较大，均可认为是纵向。在喷淋装置的喷淋方向为横向喷淋时，风路的流向相应沿上下方向。

应用本发明提供的蒸发式冷凝器机组，风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交，则形成的风路路径最短，因而带来的风阻损失小，有利于提升蒸发式冷凝器机组的换热效率。另外，风路的流向与喷淋装置的喷淋方向正交，风流量能够有效进入冷凝器空间，因而避免了弧线流路带来的部分风流量受离心力作用而无法有效进入冷凝器空间，使得冷凝器的受热不均的问题，即提升了冷凝器的温度均匀性，在同等换热面积的情况下，降低了功耗。

在一些实施例中，请参阅图1，进风口11与出风口12设于壳体1相对的两侧，壳体1的顶端封闭。该实施例中，风路的流向采用横向，则相应的喷淋装置3的喷淋方向采用上下方向。可以理解的是，该实施例中喷淋装置3的喷淋方向既可以为上喷淋，也可以为下喷淋。图1所示为上喷淋，即喷淋装置3设于冷凝器2的上方且喷淋装置3的喷淋出口31朝下设置。通过将顶端封闭，两侧进出风的设置，即使在风力较小或风机4停机时，喷淋装置3所蒸发的蒸汽也更容易直接上升至壳体1的顶部，并在顶部冷凝后回落，从而减少了随出风口12流出的蒸汽量，达到了省水的效果。另外，进风口11与出风口12设于壳体1相对的两侧，则风机4相应的可设于壳体1的侧壁。如上设置，较好的利用了横向空间，降低了整体蒸发式冷凝器机组对高度空间的占用需求，有利于降低蒸发式冷凝器机组的高度，从而在运输中不易受限高影响。

在一些实施例中，进风口11、出风口12与冷凝器2设于壳体1的同一高度位置。可以理解的是，此处的高度指进风口11、出风口12与冷凝器2的位置高度，也就是相对与壳体1的设置高度，而并非三者自身的高度。三者的高度设置相同，在风机4的风力较大时，气体由进风口11进入，水平流经冷凝器2后由出风口12排出，三者高度相同，风路的路径最短的同时，与冷凝器2的作用更为充分。

在一些实施例中，进风口11所处的高度不高于出风口12所处的高度。请参阅图2，以出风口12的高度高于进风口11所处的高度为例，由于进风口11与出风口12间形成的风路主要带走蒸发汽的热量，而蒸发汽通常为水蒸气，其密度较空气小，因而会自然产生上浮的作用力，风路的流向在风机4的送风力与蒸发汽的浮力的合力作用下，出风位置会略高于进风位置。鉴于此，将出风口12的高度设置为高于进风口11所处的高度，则能够更好的将蒸发汽的热量带出，提升蒸发式冷凝器机组的换热效率。

在一些实施例中，出风口12所处的高度与进风口11所处的高度的之差为冷凝器2的高度的0-1倍。也就是出风口12所处的高度减去进风口11所处的高度，获得高度差为冷凝器2的高度的0-1倍。由于风机4的风力通常远大于蒸发汽的浮力，故出风口12所处的高度优选略高于进风口11所处的高度即可，因而将出风口12所处的高度与进风口11所处的高度之差控制在上述数值范围内，即可实现气流的高效利用，提升换热效率。

在一些实施例中，风机4包括设于进风口11处的送风机和/或设于出风口12处的排风机。即风机4可以设于风道的进风侧和/或出风侧，根据机组整体布局等因素相应设置即可。图1-图4所示实施例中，均在出风口12处设置排风机。具体的，风机4可安装于壳体1。在其他实施例中，也可以在风道的其他位置设置风机4，也能够实现进风口11进气，流经风道后由出风口12排出。

在一些实施例中，喷淋装置3设于冷凝器2的上方且喷淋装置3的喷淋出口31朝下设置。进风口11设于壳体1侧壁，出风口12设于壳体1相对的另一侧侧壁，以形成风路的流向与喷淋装置3的喷淋方向正交。

在一些实施例中，喷淋装置3设于至少部分冷凝器2的下方且喷淋装置3的喷淋出口31朝上设置。可以理解的是，部分冷凝器2既包括冷凝器2盘管呈多层设置，喷淋装置3设于最顶层盘管或其下任一层盘管的下方，也包括壳体1内设有沿竖向间隔分布的至少两个冷凝器2，则喷淋装置3设于最上方冷凝器2或者其下任一冷凝器2的下方。如上设置，则对应至少部分位于喷淋装置3上方的冷凝器2形成自下而上的喷淋方式，风的流向则为横向，从而形成的风路路径最短，带来的风阻损失最小，有利于提升蒸发式冷凝器机组的换热效率。另外，正交的方式也避免了弧线流路带来的部分风流量受离心力作用而无法有效进入冷凝器空间，使得冷凝器的受热不均的问题。

在一些实施例中，请参阅图3，喷淋装置3设于整体冷凝器2的下方且喷淋装置3的喷淋出口31朝上设置，进风口11设于壳体1的一侧，出风口12设于壳体1的相对的另一侧。则整体形成自下而上的喷淋方式，风的流向为横向。喷淋装置3设于整体冷凝器2的下方，其下方结构较少或没有其他零部件，故便于在使用过程中进行维护，如更换新的喷淋装置3，或者将喷淋装置3拆下进行维修等。

在一些实施例中，冷凝器2靠近进风口11的散热结构密度小于靠近出风口12的散热结构密度。请参阅图4，以图示中进风口11设于壳体1的左侧为例，为了避免冷凝器2左侧管路7阻挡右侧管路7，冷凝器2优选采用左疏右密的结构，即冷凝器2的散热管21、散热翅片等散热结构的分布密度采用靠近进风口11的一侧，如左侧密度大，靠近出风口12的一侧，如右侧密度小的方式，具体散热结构密度可设置为由左至右逐渐减小。图4中，以散热结构为散热管21为例，示出了其密度变化。该实施例中对于进风口11与出风口12的设置，及喷淋装置3的设置方式可参考上述各实施例，此处不再赘述。可以理解的是，对于右侧进风的方式，相应设置为冷凝器2右侧的散热结构密度小于左侧的散热结构密度。

在一些实施例中，冷凝器2包括管翅式散热器、管式散热器、板式散热器中的至少一种。根据冷凝器2对应负载、应用环境等因素选择上述一种或几种冷凝器2，具体管翅式散热器、管式散热器、板式散热器的结构及工作原理均可参考现有技术，此处不再赘述。

在一些实施例中，还包括设于壳体1底端的集液槽5，以接收下落的喷淋液。通过设置集液槽5，能够对下落的喷淋液进行收集，以便于对其再次利用。在其他实施例中，也可以在壳体1的底端设置排液口，以将下落的喷淋液汇集并排放。

在一些实施例中，集液槽5与喷淋装置3通过管路7连通，且管路7内设有用于将集液槽5内的喷淋液泵送至喷淋装置3的液泵6。则通过集液槽5、液泵6和喷淋装置3形成回路，液泵6将集液槽5内喷淋液泵送至喷淋装置3，喷淋液由喷淋装置3的喷淋出口31喷出，经与冷凝器2的充分作用后最终下落的冷凝液收集于集液槽5，实现喷淋液的循环利用，喷淋装置3无需外接供液系统。在其他实施例中，喷淋装置3也可以设置接口，并在工作时外接供液系统，供液系统也包括液箱和液泵6，通过液泵6将液箱内的喷淋液抽送至喷淋装置3。

在一些实施例中，还包括设于出风口12与冷凝器2之间的挡水器8。通过设置挡水器8，蒸气在经过挡水器8后被冷凝，重新变为液体，可回流至冷凝器2上。因此，通过挡水器8的设置，有效节约了喷淋液。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种蒸发式冷凝器机组，包括壳体(1)、设于所述壳体(1)内的冷凝器(2)和用于向所述冷凝器(2)喷淋液体的喷淋装置(3)，其特征在于，所述壳体(1)上设有进风口(11)和出风口(12)，所述进风口(11)与所述出风口(12)之间设有风机(4)，以在所述进风口(11)与所述出风口(12)之间形成风路，且所述风路的流向与所述喷淋装置(3)的喷淋方向正交。

2.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述进风口(11)与所述出风口(12)设于所述壳体(1)相对的两侧，所述壳体(1)的顶端封闭。

3.根据权利要求2所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述进风口(11)、所述出风口(12)与所述冷凝器(2)设于所述壳体(1)的同一高度位置。

4.根据权利要求2所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述进风口(11)所处的高度不高于所述出风口(12)所处的高度。

5.根据权利要求2所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述出风口(12)所处的高度与所述进风口(11)所处的高度之差为所述冷凝器(2)的高度的0-1倍。

6.根据权利要求1所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述风机(4)包括设于所述进风口(11)处的送风机和/或设于所述出风口(12)处的排风机。

7.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述喷淋装置(3)设于至少部分所述冷凝器(2)的下方且所述喷淋装置(3)的喷淋出口(31)朝上设置，或者，

所述喷淋装置(3)设于所述冷凝器(2)的上方且所述喷淋装置(3)的喷淋出口(31)朝下设置。

8.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述冷凝器(2)靠近所述进风口(11)的散热结构密度小于靠近所述出风口(12)的散热结构密度。

9.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述冷凝器(2)包括管翅式散热器、管式散热器、板式散热器中的至少一种。

10.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，还包括设于所述壳体(1)底端的集液槽(5)，以接收下落的喷淋液。

11.根据权利要求10所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，所述集液槽(5)与所述喷淋装置(3)通过管路(7)连通，且所述管路(7)内设有用于将所述集液槽(5)内的喷淋液泵送至所述喷淋装置(3)的液泵(6)。

12.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发式冷凝器机组，其特征在于，还包括设于所述出风口(12)与所述冷凝器(2)之间的挡水器(8)。

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