CN206556466U - 空冷器的喷雾增湿冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空冷器的喷雾增湿冷却装置，属于空冷器部件领域，旨在解决现有空冷器的冷却装置结构设计不合理，换热工况差，实际应用受到限制的问题。它包括空冷器本体和由雾化喷头、供水管、输水泵所组成的增湿喷雾装置，该增湿喷雾装置的输水泵连接的供水管上分别连接有数个雾化喷头，每3‑8个雾化喷头对应连接一个空冷器本体。其结构简单实用，增设喷雾增湿机构，使其换热工况好，尤其是在高温高压的工艺条件，使用寿命长、运转费用低，适用于翅片管空冷器、复合式换热管空冷器、复合式蒸发空冷器、刺柱式空冷器等冷却设备。

Description

空冷器的喷雾增湿冷却装置

技术领域

本实用新型属于空冷器部件领域中一种空冷器的冷却装置。

背景技术

随着工业的发展，工业节水及工业用水的环境问题日益严重，空气冷却器的应用越来越受到重视，工业上有90％以上的冷却负荷是由空冷器承担，空冷器最为一种常见的翅片管热交换器是以空气作为冷却介质，并对管内高温流体进行冷却或冷凝的设备。但随着水资源和能源的匮乏以及环保意识的增强，节水、节能、无污染的空冷器越来越受到青睐。在公知技术中，现有的空冷器具体结构主要是由管束、风机及构架组成的翅片管热交换器，管束为空冷器的主体部件，它又是由翅片管、管箱及框架组成为一个独立的结构，其冷却装置主要依靠空冷器的自身构造，缺少增湿机构，受其构造所限，其结构设计不合理，换热工况差，尤其是在高温高压的工艺条件，造成使用寿命低、运转费用高，亦实际应用受到限制，由于其中的翅片管是空冷器中最重要的部件，因此对于空冷器翅片管的传热强化，在换热器结构包括翅片管的材料采用高新材料，比如多孔材料，合金及纳米材料，以及采用管内插物等确定的基础上，更重要的是通过改善换热工况，来提高空冷器制冷能力，适于空冷器各种工况条件包括高温高压的工艺条件。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，解决现有空冷器的冷却装置结构设计不合理，换热工况差，实际应用受到限制的问题。本实用新型之目的是提供一种结构简单实用，增设喷雾增湿机构，使其换热工况好，尤其是在高温高压的工艺条件，使用寿命长、运转费用低，应用广泛，使用方便的新式空冷器冷却装置。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：

一种空冷器的喷雾增湿冷却装置，它包括：空冷器本体和由雾化喷头、供水管、输水泵所组成的增湿喷雾装置，该增湿喷雾装置的输水泵连接的供水管上分别连接有数个雾化喷头，每3-8个雾化喷头对应连接一个空冷器本体。

上述空冷器的喷雾增湿冷却装置，所述空冷器包括翅片管空冷器、复合式换热管空冷器、复合式蒸发空冷器和刺柱式空冷器中的任一种空冷器。

上述空冷器的喷雾增湿冷却装置，所述供水管是装连有数根分支管的供水管，供水管接连输水泵的输出水管。

本实用新型使用时，按照设计要求和实际需要，将本新型的喷雾增湿冷却装置装设在相对的空冷器外部即可。喷雾增湿冷却装置通过雾化喷头喷射出细小的水雾，附着到空冷器表面，当空气与水雾滴直接接触时，空气与水滴表面的空气层存在温差和水蒸气压力差，水分蒸发，水在蒸发工程中吸收大量的汽化潜热，就导致空气温度下降，空气含湿量增加，空气相对湿度增大，而湿空气的焓值不变；即在当湿冷空气与空冷器翅片管外表面相接触时，由于自由水面的水蒸气分压力比未饱和空气的水蒸气分压力高，于是产生液面水汽蒸发；小水滴的增湿降温过程是一个同时存在流动、传热和相变传质等多个过程相互耦合、相互影响不可逆的热力过程，尤其是本喷雾增湿冷却的喷雾加湿方法属于直接蒸发冷却方式，是空气的等焓加湿过程，整个过程是空气中的显热量转变成水汽的潜热量的一种热交换，大大增加了空冷器的换热效率，减小了冷却设备的载荷。

由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有空冷器的冷却装置结构设计不合理，换热工况差，实际应用受到限制的问题。也已经经过数次实际试验试用结果表明，它具有结构简单实用，增设喷雾增湿机构，使其换热工况好，尤其是在高温高压的工艺条件，使用寿命长、运转费用低，应用广泛，使用方便等优点，适用于翅片管空冷器、复合式换热管空冷器、复合式蒸发空冷器、刺柱式空冷器等冷却设备。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例的结构简图。

图2是图1在实际应用中测定的空气增湿前后实施例的h-d图(焓湿图)。

附图中各标号为：1-雾化喷头；2-翅片管空冷器；3-干热空气；4—湿冷空气；5-湿热空气；6-供水管；7-温度；8—含湿量；9-干热空气初始工作点；10-未设置喷雾增湿装置换热之后空气工作点；11-湿冷空气初始工作点；12-设置喷雾加湿装置换热之后空气工作点；13-未设置喷雾加湿装置空气的等相对湿度线14-设置喷雾增湿装置之后空气的等相对湿度线；15-干热空气的等焓线；16-未设置喷雾增湿装置换热之后工况点的等焓线；17-设置喷雾增湿装置换热之后工况点的等焓线；18输水泵。

具体实施方式

如图1所示实施例，本实用新型包括：空冷器本体和由雾化喷头1、供水管6、输水泵18所组成的增湿喷雾装置，本实施例的增湿喷雾装置的输水泵18连接的供水管6上分别连接有6个雾化喷头1，每3个雾化喷头对应连接一个翅片管空冷器2，所述供水管6是装连有7根分支管的供水管，供水管6接连输水泵18的输出水管。输水泵18的进水管亦可连接实际冷却设备的循环水站(池、罐等)。

如图2所示实施例，在未加设本实施例的喷雾增湿装置时，干热空气的等相对湿度线为标号14，空气初始状态点为9，与翅片管空冷器换热之后，空气的湿度增大，焓值增加，空气的工作点变为9点，纵坐标差值为此换热过程的温升；在翅片管空冷器2的外部安装上本实施例的增雾喷湿装置之后，干热空气的初始状态点9经等焓加湿工程，变为状态点湿冷空气11，湿冷空气11相较于干热空气的初始状态点9空气的湿度增大，温度降低，焓值不变。然后湿冷空气11与翅片管空冷器2表面直接接触，水分蒸发，释放大量的气化潜热，空气温度升高，此时空气的状态点为设置喷雾加湿装置换热之后空气工作点12，从图2所示中可明显看出安装了喷雾增湿装置后，空气的温差更大，翅片管空冷器的换热效果更好，加设喷雾增湿装置是直接蒸发冷却，在空气湿度较大的情况下，换热效果更剧烈，降温效果更明显，在高温时段和地区，降温散热效果会更加显著。

在实际运行中，本喷雾增湿冷却装置的焓值与湿球温度下水蒸汽分压对应的饱和水焓值接近，因此△d/△T反映了湿空气喷雾用水量与降温幅度的关系，根据空气的冷却幅度可以确定喷雾装置的喷雾用水量，确定了喷嘴形式之后也就确定了喷嘴的流量和数量，喷嘴得喷射范围可由附图2查看，由此对应设置雾化；喷嘴流量随压力的增大而增大，当喷嘴形式确定之后，喷嘴流量可按下式计算：

Q＝(3600πD²v)/4(式1)

Q—喷嘴流量,m3/h

D—喷孔直径,m

v—喷射速度,m/s

雾化喷头流量、压力以及形式的选取，根据雾化喷头的性能曲线选取。

在实际应用中，可根据设备的工艺条件等，通过计算选择适当数量的雾化喷头。

上述仅是本实用新型的具体实施例，本领域技术人员在本专利所公开的技术方案基础上所进行的局部修改、添加部件等，均在本实用新型保护范围内。

Claims (3)

1.一种空冷器的喷雾增湿冷却装置，它包括空冷器本体，其特征在于，还包括由雾化喷头(1)、供水管(6)、输水泵(18)所组成的增湿喷雾装置，该增湿喷雾装置的输水泵(18)连接的供水管(6)上分别连接有数个雾化喷头(1)，每3-8个雾化喷头对应连接一个空冷器本体。

2.根据权利要求1所述空冷器的喷雾增湿冷却装置，其特征在于，空冷器包括翅片管空冷器、复合式换热管空冷器、复合式蒸发空冷器和刺柱式空冷器中的任一种空冷器。

3.根据权利要求1所述的空冷器的喷雾增湿冷却装置，其特征在于，所述供水管(6)是装连有数根分支管的供水管，供水管(6)接连输水泵(18)的输出水管。