CN205561630U - 一种浸泡式气液综合冷却型换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浸泡式气液综合冷却型换热装置，包括液盘、淋液装置、液泵、风机以及填料，工作时，从风机吹出的空气吹过填料，冷却液从液盘中被抽出并通过淋液装置浇淋到填料上再流回液盘，还包括换热管，换热管两端的进出口分别与换热回路相连接，该换热管置于液盘或淋液装置中。本实用新型克服了现有技术存在的换热不充分、换热效率偏低、换热管易结垢和换热管维修保养困难等不足，本实用新型不仅能提高换热性能，而且提高了可靠性与维护方便性。

Description

一种浸泡式气液综合冷却型换热装置

技术领域

本实用新型涉及一种换热装置，具体涉及一种浸泡式气液综合冷却型换热装置。

背景技术

在制冷空调或化工行业中，换热装置能否高效工作是衡量产品技术先进性的一项重要因素之一。

现有技术中有常见的蒸发冷却换热装置，这种蒸发冷却式换热装置主要被应用于蒸发冷却式空调机组中作为冷凝器使用，采用这种装置的空调机组在制冷过程中产生的冷凝热首先传递给蒸发冷却式换热装置中的换热器上，换热器外侧空气与水的混合物在流动过程中吸收换热器上的热量后，最终通过空气将热量散发到大气中，从而实现了空调机组制冷过程中的冷凝作用。

而现有技术中，蒸发冷却换热装置有下述二种形式。

第一种形式：冷却塔+水冷式换热器的形式。

这种形式的蒸发冷却装置由二部分组成，一部分为冷却塔，另一部分为水冷式换热器。现有技术中的冷却塔与水冷式换热器两部分独立分开的，即将水冷式换热器安装在冷却塔的外部，之间通过液泵及管路相连。

采用这一类技术形式，其配置的水冷式换热器，必须采用包括有壳程与管程二部分(换热管内通道及水流动通道)各自密封的换热器，如壳管式换热器、板式换热器、套管式换热器等，不适合采用只有管程单一密封型的换热器(如翅片式盘管换热器、平行流换热器等)，工作时，液泵将水盘内的水吸收后通过管路通道强制送往换热器，在换热器中与制冷剂进行热交换，吸收热量后的水再通过管路通道送回蒸发冷却器的喷管中，通过喷管将水喷淋在下面的填料上；在风机的运转下，强制流动的空气再冷却填料上的水，如此循环实现空调机组的冷凝换热作用。

但此类蒸发冷却换热装置存在以下问题：

1、冷却塔与换热器各自独立分离，需要占用较大的外形体积；

2、液泵功耗大。由于冷却水必须通过狭长的管路通道后才能达到换热器，并与制冷剂换热，过程中水阻力大，会增加液泵的功耗；

3、换热器维护、保养困难。由于换热器中的壳程与管程(外壳及制冷剂的换热管)是各自独立密封的，一旦换热管出现泄漏或需要清理污垢时，换热器的维护、保养将非常困难。

第二种形式：蒸发冷却装置与换热器做成一个整体上，换热器安装在接液盘与淋管之间,其工作时，换热通道内流动的是空调系统中待冷却的制冷剂；液泵吸收接液盘中的水，通过上端位置的喷管将水直接喷淋在换热器上；在风机的运转下，强制流动的空气也吹在换热管上，如此，实现空调机组冷凝换热的作用。

第二种形式中，机组工作时液态水喷淋在换热器，机组停止工作(或卸载)时，液态水也会停止喷淋作用。

采用第二种形式的蒸发冷却式换热装置存在下面一些问题：

1、液态水以喷淋的形式喷洒在换热器及填料上，存在换热器被喷淋不均匀甚至喷淋不到位的情况，直接影响换热效果；

2、液态水喷洒在换热器上，在换热器的外表面会形成一层水膜，这层水膜沿着换热器由上而下的流动过程中，吸收换热器内介质的热量后，水膜的温度会逐渐升高，减小了水膜与换热器的换热温差，同时水膜的存在也增加了水与换热器的热阻，从而降低了水与换热管中的制冷剂的换热能力；

3、机组工作时液态水会被喷洒在换热器上，机组停止工作(或卸载)时，液态水也将停止喷洒作用。这种方式会导致换热器的外表面在工作时是湿的，而机组停止工作后换热器的外表面又很快变干，一干一湿的环境下，易导致换热器的外表面形成牢固的水垢和污垢，从而增加了换热管与水之间的热阻，导致换热器的换热能力急剧衰减；

4、机组停止工作(或卸载)时，蒸发冷凝换热装置中的换热器完全暴露在空气中，容易被空气中的氧气、酸或碱性物质腐蚀而导致换热器泄漏。

可见，现有技术的蒸发冷凝机组中的换热器与水、空气的换热不充分，降低了蒸发冷凝式空调机组的换热效率，影响空调机组的整体能效比；体积大，维护检修困难；如果换热器被损坏，甚至会导致空调机组损坏。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种浸泡式气液综合冷却型换热装置。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种浸泡式气液综合冷却型换热装置，包括液盘、淋液装置、液泵、风机以及填料，工作时，从风机吹出的空气吹过填料，冷却液从液盘中被抽出并通过淋液装置浇淋到填料上再流回液盘，还包括换热管，换热管两端的进出口分别与换热回路相连接，该换热管置于液盘或淋液装置中。

优选的，所述液盘包括接液盘，接液盘设置于填料下方；所述淋液装置设置于填料上方，淋液装置通过液泵与接液盘连接。

优选的，所述淋液装置为淋液盘，换热管置于淋液盘或接液盘中。

优选的，还包括用于储存所述冷却液的蓄液装置，换热管置于淋液盘、接液盘或蓄液装置中，接液盘、蓄液装置、液泵和淋液装置依次连接形成循环喷淋系统。

优选的，所述液盘为顶部开放或顶部具有可打开的盖体。

优选的，所述冷却液为水、盐水或醇水混合溶液。

优选的，所述换热管为一个换热管或为二个以上换热管采用并联或串联方式组成的换热管组。

优选的，还包括当冷却液少于设定值时进行补充的补水装置，补水装置与液盘连接。

优选的，所述填料为多层状非金属片式填料、多层状金属片式填料、蜂窝状非金属片式填料或蜂窝状金属片式填料。

优选的，所述换热管为盘管式换热管、蛇管式换热管、管翅式换热管、板管式换热管或平行流式换热管。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本实用新型克服了现有技术存在的换热不充分、换热效率偏低、换热管易结垢和换热管维修保养困难等不足，本实用新型不仅能提高换热性能，而且提高了可靠性与维护方便性。

2、本实用新型的换热管工作时完全浸泡于冷却液中，换热管能与冷却液充分接触，不存在换热管与冷却液接触不均的情况，有利于换热管内的制冷剂与外部的水进行充分换热、提高换热效果。

3、本实用新型的换热管浸泡于冷却液里，换热管内的制冷剂与外部的冷却液进行换热，冷却液在换热管外能自主产生对流作用，难以在换热管外表面形成水膜，提高换热管的换热能力。

4、本实用新型的换热管浸泡于冷却液中，避免一干一湿的现象，减少水垢和污垢形成，提高换热管的换热能力。

5、本实用新型的换热管浸泡于冷却液中，避免暴露在空气中，减少换热管被空气中的氧气、酸或碱性物质腐蚀的机会，提高了空调机组的可靠性。

6、本实用新型的换热管安装于淋液盘、接液盘或蓄液装置内，淋液盘、接液盘或蓄液装置是顶部开放或顶部具有可打开的盖体，这就能便于清除换热管外的赃物，提高了换热管的换热效率和更便于维护。

7、本实用新型的换热管安装于淋液盘、接液盘或蓄液装置中，提高换热能力，并有利于减小整体体积。

附图说明

图1是本实用新型的换热管设置于淋液盘中的示意图。

图2是本实用新型的换热管设置于接液盘中的示意图。

图3是本实用新型的换热管设置于淋液盘中的结构示意图。

图4是图3的爆炸图。

图5是本实用新型的换热管设置于接液盘中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一：

一种浸泡式气液综合冷却型换热装置，包括液盘、淋液装置、液泵1、风机2以及填料3，工作时，从风机吹出的空气吹过填料，冷却液从液盘中被抽出并通过淋液装置浇淋到填料上再流回液盘，还包括换热管4，换热管两端与换热回路相连接，该换热管置于液盘中。

优选的，所述液盘包括接液盘5，接液盘设置于填料下方；所述淋液装置设置于填料上方，淋液装置通过液泵与接液盘连接。

优选的，所述淋液装置为淋液盘6，换热管置于淋液盘或接液盘中。

优选的，还包括用于储存所述冷却液的蓄液装置，换热管置于淋液盘、接液盘或蓄液装置中，接液盘、蓄液装置、液泵和淋液装置依次连接形成循环喷淋系统。

优选的，所述淋液盘和接液盘顶部开放或顶部具有可打开的盖体。

优选的，所述冷却液为水、盐水或醇水混合溶液。

优选的，所述换热管为一个换热管或为二个以上换热管采用并联或串联方式组成的换热管组。

优选的，还包括当冷却液少于设定值时进行补充的补水装置7，补水装置与液盘连接，优选的，补水装置与淋液盘、接液盘或蓄液装置连接。

优选的，所述填料为多层状非金属填料、多层状金属填料、蜂窝状非金属填料或蜂窝状金属填料。

优选的，所述换热管为盘管式换热管、蛇管式换热管、管翅式换热管、板管式换热管或平行流式换热管。

本实用新型的工作过程及工作原理：此处冷却液以水作为实施例进行说明，本实用新型的换热管安装于下位的接液盘内或放置于上位的淋液盘内，工作时换热管能被接液盘或淋液盘内的水完全浸泡着；本实用新型的风机启动后，能强制空气在填料的缝隙中流动。在工作过程中，按换热方式的不同，换热可以包含二个过程，第一个过程是空气与水的换热过程，第二个过程是水与制冷剂的换热过程。

其中，空气与水的换热过程：液泵吸入接液盘中的水，将水送入淋液盘里，通过淋液盘作用将水淋在下方的填料上，水沿着填料缝隙由上而下的流动过程中遇到风机强制流动的空气，流动的空气一方面直接带走水的热量，另一方面，激发了水自身的蒸发作用，进一步降低水的温度，降低温度后的水再流到下面的接液盘中，随后再被液泵吸收送到淋液盘，如此循环便实现水与空气的换热作用。

水与制冷剂的换热过程：如上所述，换热管安装于接液盘或淋液盘内，换热管中流动的是待换热的制冷剂，接液盘或淋液盘顶部开放或顶部具有可打开的盖体。工作时，在上述的空气与水的换热过程中，散热后的水进入接液盘或淋液盘内，将接液盘或淋液盘内的换热管完全浸泡着，使换热管与水充分接触，促进换热管内的制冷剂与外部的水进行充分换热，吸收热量后的水再被淋在填料上。如此便实现了制冷剂与水的良好换热作用。

在上述两个过程的协调工作下，便实现了空调机组制冷剂的高效冷凝作用。

可见本实用新型可以达到提高换热性能，并且还能提高运行的可靠性及维护方便性。

当本实用新型应用于空调机组制冷工作时，高温高压待冷凝的制冷剂流经过本实用新型，置于接液盘或淋液盘内的换热管被冷却水浸泡着并与水进行充分接触，这样高温的制冷剂便能通过换热管与水进行充分换热。如此，实现了制冷剂与水的高效换热过程。吸收热量后的水再经过淋液盘均匀地淋在填料上。由于风机的强制作用，外部的空气从填料的一侧流到另一侧，在空气通过填料缝隙的过程中，带走了水中的热量，并激发了水的自主蒸发效果，因此，实现了空气与水的换热过程。通过上述二个过程的共同协调工作便完成了空调机组制冷剂的冷凝。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浸泡式气液综合冷却型换热装置，包括液盘、淋液装置、液泵、风机以及填料，工作时，从风机吹出的空气吹过填料，冷却液从液盘中被抽出并通过淋液装置浇淋到填料上再流回液盘，其特征在于：还包括换热管，换热管两端的进出口分别与换热回路相连接，该换热管置于液盘或淋液装置中。

2.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述液盘包括接液盘，接液盘设置于填料下方；所述淋液装置设置于填料上方，淋液装置通过液泵与接液盘连接。

3.根据权利要求2所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述淋液装置为淋液盘，换热管置于淋液盘或接液盘中。

4.根据权利要求3所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：还包括用于储存所述冷却液的蓄液装置，换热管置于淋液盘、接液盘或蓄液装置中，接液盘、蓄液装置、液泵和淋液装置依次连接形成循环喷淋系统。

5.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述液盘为顶部开放或顶部具有可打开的盖体。

6.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述冷却液为水、盐水或醇水混合溶液。

7.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述换热管为一个换热管或为二个以上换热管采用并联或串联方式组成的换热管组。

8.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：还包括当冷却液少于设定值时进行补充的补水装置，补水装置与液盘连接。

9.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述填料为多层状非金属片式填料、多层状金属片式填料、蜂窝状非金属片式填料或蜂窝状金属片式填料。

10.根据权利要求1所述的浸泡式气液综合冷却型换热装置，其特征在于：所述换热管为盘管式换热管、蛇管式换热管、管翅式换热管、板管式换热管或平行流式换热管。