CN201740135U - 管式间接蒸发式高温冷水机组 - Google Patents

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王伟
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张新利
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本实用新型的管式间接蒸发式高温冷水机组,由采用逆流式冷却方式的直接蒸发冷却器和设置于直接蒸发冷却器外侧采用横流式冷却方式的管式间接蒸发冷却器组成。本实用新型利用间接蒸发冷却技术与直接蒸发冷却技术相结合的方式来制取用户系统的高温冷水,不仅可使管式间接蒸发式高温冷水机组结构紧凑,布置合理,又能使制取高温冷水的效率提高,同时具有节能的特点。

Description

管式间接蒸发式高温冷水机组
技术领域 [0001] 本实用新型属于空调设备技术领域,具体涉及一种管式间接蒸发式高温冷水机组。
[0002] 背景技术
[0003] 蒸发冷却空调技术是利用自然环境中可再生能源干燥空气的干球温度与露点温 度差,通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效而且经济的冷却方式。蒸 发冷却器主要有直接蒸发冷却器和间接蒸发冷却器两种基本形式。直接蒸发冷却器通过 在填料顶部喷淋循环水,使流经换热器的一次空气与填料表面的水膜直接接触进行热湿交 换,从而达到降低一次空气的温度或是喷淋水的温度。间接蒸发冷却器是通过喷循环水, 换热管表面形成一层水膜,水膜的蒸发通过吸收热量来完成,使水膜温度接近二次空气的 湿球温度,一次空气通过换热管和水膜把热量传给二次空气,从而达到降一次空气的温 度。目前,国内通过结合间接蒸发冷却方式和直接蒸发冷却方式来制取高温冷水的蒸发式 冷水机组,主要采用的是表面式空气冷却器与直接蒸发冷却填料逆流传热形式,实际应用 中发现这种蒸发式冷水机组存在空气阻力损失大,能耗高,且占地空间大等缺点,所以开发 风侧阻力小且节能占地空间蒸发式高温冷水机组是非常有必要的。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种管式间接蒸发式高温冷水机组,采取间接蒸发横 流式冷却与直接蒸发逆流式冷却方式相结合,通过利用由管式间接蒸发冷却器等湿降温后 一次空气与来自用户的高温回水进行直接蒸发冷却,等湿降温后的低温一次空气与高温回 水发生传热传质,从而制取用户系统环路所需要的高温冷水。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是,一种管式间接蒸发式高温冷水机组,由采用逆 流式冷却方式的直接蒸发冷却器和设置于直接蒸发冷却器外侧采用横流式冷却方式的管 式间接蒸发冷却器组成。
[0006] 本实用新型的特点还在于,
[0007] 管式间接蒸发冷却器在直接蒸发冷却器相对的两侧各设置一套。
[0008] 其中的直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机b、挡水板、喷头b、金属填 料和水箱b,水箱b通过管道和水泵以及喷头b相连接。
[0009] 其中的管式间接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机a、挡水填料、喷头a、 平行放置的多根管式换热管和水箱a,水箱a通过管道和高压循环水泵以及喷头a相连接。
[0010] 管式换热管的横截面为椭圆形,管内壁沿径向从管头到管尾设置有塑料螺旋线, 管外表面设置有交叉波纹。
[0011] 管式间接蒸发冷却器在直接蒸发冷却器的四个侧面两两相对设置四套。
[0012] 其中的直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机b、挡水板、喷头b、金属填 料和水箱b,水箱b通过管道和水泵以及喷头b相连接。
[0013] 其中的管式间接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机a、挡水填料、喷头a、
3平行放置的多根管式换热管和水箱a,水箱a通过管道和高压循环水泵以及喷头a相连接。
[0014] 管式换热管的横截面为椭圆形,管内壁沿径向从管头到管尾设置有塑料螺旋线, 管外表面设置有交叉波纹。
[0015] 本实用新型的管式间接蒸发式高温冷水机组的优点在于:
[0016] 1.管式间接蒸发冷却器与直接蒸发冷却器相结合来制取高温冷水。一次空气通 过两侧管式间接蒸发冷却器发生等湿降温的过程,发生等湿降温后的一次空气,再经过直 接蒸发冷却器与高温回水发生传热传质,来制取用户系统环路所需要的高温冷水。
[0017] 2.横流式冷却与逆流式冷却方式相结合,提高了冷却效率且节省占地空间。一次 空气在管式间接蒸发冷却器里发生横流式冷却降温,降温后的一次空气在直接蒸发冷却器 与高温回水发生逆流式冷却换热。由于一次空气在管式间接蒸发冷却器发生等湿降温过 程,则处理后的一次空气在直接蒸发冷却器再与高温回水进行热质交换,其效率将大大提 高。同时由于管式间接蒸发冷却器与直接蒸发冷却器是组合式的叠加在一起,所以更加节 省空间。
[0018] 3.各个循环水箱独立控制,可使得机组更加节能。由于管式间接蒸发冷却器发生 等湿降温过程,其循环水的温度要大于经过直接蒸发冷却器发生等焓加湿过程后的高温冷 水的温度。如果不独立控制,使得各个循环水混合,则提供给用户系统环路的高温冷水的温 度就会升高,使得用户系统环路的冷却效率降低,同时使得冷量损失。通过各个循环水独立 控制,各个段的循环水温彼此不受影响,这样就可以使得制取的高温冷水的温度更低,从而 提高用户系统环路的效率。
[0019] 4.采用换热管内插入塑料螺旋线来强化传热传质。通过在换热管管内插入螺旋 线,使管内一次空气流动路径增加,并形成旋转流,由于离心力的作用,热空气由管中心向 管壁流动,而冷空气由管壁向管中心流动,这样使二次流达到径向混合的目的。又由于螺 旋线的线径增大了管壁的粗糙度,当旋转流流过时,增加了一次空气的湍流流动,使层流底 层减薄,降低了热阻,达到强化传热的目的,从而使一次空气出风温度降的更低。
[0020] 5.在换热管表面进行交叉波纹处理后,喷淋水在换热器管外表面容易形成均勻的 水膜,增加水与换热器的接触面积和接触时间,以此达到强化管外的水、二次空气与管内的 一次空气之间的换热,从而提高蒸发冷却器的传热传质效果。采用这种外表面交叉波纹处 理的换热管可省去管外包覆吸水性材料,大大节约成本和减少更换吸水性材料的维护工作 量。
附图说明
[0021] 图1是本实用新型管式间接蒸发式高温冷水机组一种实施例的结构示意图;
[0022] 图2是本实用新型管式间接蒸发冷却器中外表面进行交叉波纹处理的换热管结 构示意图。
[0023] 图中:1.风机a、2.挡水填料、3.管式换热管、4.喷头a、5.金属填料、6.高压循环 水泵、7.交叉波纹、8.螺旋线、9.水箱a、10.风机b、ll.挡水板、12.喷头b、13.水箱b。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。[0025] 本实用新型的管式间接蒸发式高温冷水机组,采取间接蒸发横流式冷却与直接蒸 发逆流式冷却方式相结合的技术,由直接蒸发冷却器和设置于直接蒸发冷却器外侧的管式 间接蒸发冷却器组成。直接蒸发冷却器采用逆流式冷却方式,管式间接蒸发冷却器采用横 流式冷却方式。
[0026] 管式间接蒸发冷却器在直接蒸发冷却器外侧设置的方式可以有两种,管式间接蒸 发冷却器在直接蒸发冷却器相对的两侧各设置一套;管式间接蒸发冷却器在直接蒸发冷却 器的四个侧面两两相对设置四套。
[0027] 图1是本实用新型提供的管式间接蒸发冷却器在直接蒸发冷却器相对的两侧各 设置一套的实施例。
[0028] 直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机blO、挡水板11、喷头bl2、金属填 料5和水箱bl3,水箱bl3通过管道和水泵以及喷头bl2相连接。
[0029] 管式间接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机al、挡水填料2、喷头a4、平行 放置的多根管式换热管3和水箱a9,水箱a9通过管道和高压循环水泵6以及喷头a4相连接。
[0030] 采用的管式换热管3的结构为:横截面为椭圆形,管内壁沿径向从管头到管尾设 置塑料螺旋线8,管外表面设置交叉波纹7。
[0031] 本实用新型机组中,管式间接蒸发冷却器采用横流式冷却方式,直接蒸发冷却器 采用逆流式冷却方式,通过这种交叉流方式可以提高冷却效率。各个循环水箱独立控制,可 以使得间接段和直接段各自制取的冷水不混合,从而减少冷量的损失,提高用户端的冷却 效率。
[0032] 本实用新型的管式间接蒸发式高温冷水机组的工作过程:
[0033] 一次空气从管式间接蒸发冷却器的外侧进入,在交叉波纹处理的管式换热管3内 流动,经过等湿降温过程后,一次空气进入直接蒸发冷却器的金属填料5中与高温回水发 生传热传质,对高温回水进行冷却降温,然后一次空气从风机blO排出,制取的用户系统环 路需要的高温冷水通过管道送入最终用户。
[0034] 二次空气与高压循环水泵6雾化后的喷雾水均勻混合,一方面雾化水与二次空气 发生传热传质;另一方面带有雾化水颗粒的二次空气,流经由管式间接蒸发冷却器时,在换 热管外表面的交叉波纹上形成一层液薄膜以强化传热,最后经过换热的二次空气流经挡水 填料2由风机al排向大气。
5

Claims (9)

  1. 一种管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,由采用逆流式冷却方式的直接蒸发冷却器和设置于直接蒸发冷却器外侧采用横流式冷却方式的管式间接蒸发冷却器组成。
  2. 2.按照权利要求1所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述的管式间 接蒸发冷却器在直接蒸发冷却器相对的两侧各设置一套。
  3. 3.按照权利要求2所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述的直接蒸 发冷却器包括从上到下依次设置的风机b (10)、挡水板(11)、喷头b (12)、金属填料(5)和 水箱b (13),水箱b (13)通过管道和水泵以及喷头b (12)相连接。
  4. 4.按照权利要求2所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述的管式间 接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机a(l)、挡水填料(2)、喷头a(4)、平行放置的多 根管式换热管(3)和水箱a (9),水箱a (9)通过管道和高压循环水泵(6)以及喷头a (4) 相连接。
  5. 5.按照权利要求4所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述管式换热 管(3)的横截面为椭圆形,管内壁沿径向从管头到管尾设置有塑料螺旋线(8),管外表面设 置有交叉波纹(7)。
  6. 6.按照权利要求1所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述的管式间 接蒸发冷却器在直接蒸发冷却器的四个侧面两两相对设置四套。
  7. 7.按照权利要求6所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述的直接蒸 发冷却器包括从上到下依次设置的风机b (10)、挡水板(11)、喷头b (12)、金属填料(5)和 水箱b (13),水箱b (13)通过管道和水泵以及喷头b (12)相连接。
  8. 8.按照权利要求6所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述的管式间 接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的风机a(l)、挡水填料(2)、喷头a(4)、平行放置的多 根管式换热管(3)和水箱a (9),水箱a (9)通过管道和高压循环水泵(6)以及喷头a (4) 相连接。
  9. 9.按照权利要求8所述的管式间接蒸发式高温冷水机组,其特征在于,所述管式换热 管(3)的横截面为椭圆形,管内壁沿径向从管头到管尾设置有塑料螺旋线(8),管外表面设 置有交叉波纹(7)。
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