CN208349649U - 一种组合式换热冷却装置 - Google Patents

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Abstract

一种组合式换热冷却装置,包括冷媒介质吸热蒸发部分和冷媒介质散热冷凝部分;所述冷媒介质吸热蒸发部分采用列管式热交换器结构,所述热交换器两端的端盖上分别设置进水口、出水口,在热交换器侧壁上设置连通冷媒介质散热冷凝部分的出气口和回液口,在热交器壳体中布置一组连通所述进水口和出水口列管,并在热交换器壳体中注入低沸点冷媒介质。本实用新型解决了现有冷却设备存在的弊端,达到了避免冷却水蒸发、降低设备维护难度、提高换热能力,缩小冷却装置体积的目的。

Description

一种组合式换热冷却装置
技术领域
本实用新型涉及一种换热冷却装置,尤其是一种组合式换热冷却装置。
背景技术
目前,在工业生产企业大量使用冷却装置,特别是对于大型化工企业,由于生产过程中产生的热量很大,一般需通过冷却设备中冷却水介质将工艺过程中的热量带出,然后将冷却水送到冷却塔进行降温,降温之后的冷却水再次被循环利用。现有技术中,冷却设备主要包括冷却塔和闭式冷却装置等结构形式。
冷却塔是通过将冷却水喷洒在填料表面,同时通风,借助冷却水的不断蒸发吸收热量,从而将冷却水的温度降下来。在此过程中,由于冷却水暴露在空气中,不断蒸发,耗水量较大;另外水质也因为不断有空气中的尘埃进入而变差,最终在冷却水池底部和管路内壁上会沉积大量污垢。
闭式冷却装置的主要特征是:冷却水在封闭的管道内流动,并通过管道的外壁及外壁上附着的翅片进行散热。由于冷却水不再与空气接触,热量直接传递到空气中,避免了冷却水的蒸发和空气中的灰尘进入的问题,但是这种冷却装置仍然存在以下弊端:一是管道内壁脏污或者腐蚀,因为要通过水管的外壁散热,为了保证散热效果,末梢水管的直径一般较小,在长时间运行后很容易发生污物堵塞,同时,由于用户生产环节的换热器常常出现泄漏,冷却水中常常出现腐蚀性物质,导致散热管道内壁出现腐蚀的问题,而这种闭式冷却塔的末梢面积很大、末端管道很细长,一旦发生多处堵塞或者腐蚀渗漏,将很难修理;二是散热器体积很大,由于采用水流接触换热方式,而水是热的不良导体,热阻较大,故散热器面积较大,虽然使用较细的末梢水管能够改善热阻,但是过于细的水管极易出现流动不佳、污物堵塞等问题;三是冬季结冰问题,由于闭式冷却装置采用了大量的水管和翅片,末梢环节较多,都暴露在空气中,冬季极端低温天气下,局部散热管可能发生低温,导致内部冷却水结冰,会冻裂水管,造成严重的故障。
实用新型内容
本实用新型提供一种组合式换热冷却装置,旨在解决现有冷却设备存在的弊端,达到避免冷却水蒸发、降低设备维护难度、提高换热能力,缩小冷却装置体积的目的。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种组合式换热冷却装置,包括冷媒介质吸热蒸发部分和冷媒介质散热冷凝部分;所述冷媒介质吸热蒸发部分采用列管式热交换器结构,所述热交换器两端的端盖上分别设置进水口、出水口,在热交换器侧壁上设置连通冷媒介质散热冷凝部分的出气口和回液口,在热交换器壳体中布置一组连通所述进水口和出水口的列管,并在热交换器壳体中注入低沸点冷媒介质。
上述组合式换热冷却装置,所述热交换器两端的端盖为可拆装结构。
上述组合式换热冷却装置,所述冷媒介质散热冷凝部分包括冷媒介质蒸汽进气管路、散热翅片管和冷媒介质回液管路;所述冷媒介质蒸汽进气管路连接在热交换器侧壁上出气口与散热翅片管的进口之间;所述散热翅片管的出口连通冷媒介质回液管路一端;所述冷媒介质回液管路另一端与热交换器侧壁上回液口连通。
上述组合式换热冷却装置,所述冷媒介质散热冷凝部分还设置风扇,所述风扇的出风口与散热翅片管相对布置。
上述组合式换热冷却装置,在所述冷媒介质回液管路上设置维护管阀。
上述组合式换热冷却装置,所述冷媒介质为R410A制冷剂。
本实用新型为一种组合式换热冷却装置,其工作原理是:首先通过列管式热交换器结构,将待冷却水热量传递给封闭空间内的冷媒介质,再通过冷媒介质的相变循环起到散热冷却的作用。采用本实用新型所述组合式换热冷却装置,由于冷却水不与空气接触,避免了冷却过程中水蒸发问题,减少了冷却水的消耗;同时因水流仅在热交换器的列管中流动,不易发生结冰现象,并且对水质的要求很低,当列管壁上出现污垢现象时,只需要打开热交换器两端的端盖,对列管进行简单的清洗即可,维护较为方便;另外本实用新型采用冷媒介质为载体实现热量的吸收与释放,以降低待冷却水的温度,其热交换密度显著高于水的直接传热(热阻显著降低),即:单位面积具有更大的换热效率,热量更容易散发到空气中,从而使得其体积能够显著缩小,与现有技术中闭式冷却装置比较,其体积可缩小50%以上。综上所述,本实用新型解决了现有冷却设备存在的弊端,达到了避免冷却水蒸发、降低设备维护难度、提高换热能力,缩小冷却装置体积的目的。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图;
图2是本实用新型工作原理示意图。
图中各标号清单为:1、热交换器,2、列管,3、端盖,4、冷媒介质蒸汽进气管路,5、散热翅片管,6、风扇,7、维护管阀,8、冷媒介质回液管路,9、冷媒介质,10、待冷却水。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参看图1,本实用新型为一种组合式换热冷却装置,它包括冷媒介质吸热蒸发部分Ⅰ和冷媒介质散热冷凝部分Ⅱ;所述冷媒介质吸热蒸发部分Ⅰ采用列管式热交换器结构,所述热交换器1两端的端盖3为可拆卸结构,在热交换器 1两端的端盖3上分别设置进水口、出水口,在热交换器1侧壁上设置连通冷媒介质散热冷凝部分Ⅱ的出气口和回液口,在热交换器1的壳体中布置一组连通所述进水口和出水口的列管2,并在热交换器1的壳体中注入低沸点冷媒介质9;所述冷媒介质9为R410A制冷剂;所述冷媒介质散热冷凝部分Ⅱ包括冷媒介质蒸汽进气管路4、散热翅片管5和冷媒介质回液管路8;所述冷媒介质蒸汽进气管路4连接在热交换器1侧壁上的出气口与散热翅片管5的进口之间;所述散热翅片管5的出口连通冷媒介质回液管路8一端;所述冷媒介质回液管路8另一端与热交换器1侧壁上回液口连通,在冷媒介质回液管路8上设置维护管阀7。
参看图1,本实用新型所述组合式换热冷却装置,其冷媒介质散热冷凝部分Ⅱ还设置风扇6,所述风扇6的出风口与散热翅片管5相对布置。
参看图2,本实用新型所述组合式换热冷却装置,它通过列管式热交换器1,将待冷却水10热量传递给封闭空间内的冷媒介质9,再通过冷媒介质9的相变循环起到散热冷却的作用,具体工作过程为:冷媒介质9在热交换器1的壳体内与列管2中待冷却水10热交换后蒸发,冷媒介质蒸汽通过出气口进入冷媒介质散热冷凝部分Ⅱ的散热翅片管5中,在此冷媒介质蒸汽与由风扇6提供的强大空气流进行热交换,冷媒介质蒸汽被冷却后凝结为液态的冷媒介质9,液态的冷媒介质9经回液口返回至热交换器1的壳体中,进入下一个工作循环。
本实用新型在生产型企业现场安装后,可通过维护管阀7进行抽真空作业,随后注入一定量的R410A制冷剂,保证R410A制冷剂在一定温度下其饱和蒸汽压力为设定值,从而使R410A制冷剂蒸发与冷凝速度维持平衡状态,组合式换热冷却装置开始运行。具体实施例:从生产过程中回流的待冷却水10其温度为 32℃,为了将水温降到26℃左右,使待冷却水10从热交换器1的进水口流入,经过列管2,再从出水口流出,R410A制冷剂吸收列管2中待冷却水热量而沸腾,产生R410A制冷剂蒸汽;此时如果外界气温低于冷却水的水温(例如气温为 5℃),R410A制冷剂蒸汽流动到散热翅片管5时,制冷剂蒸汽冷凝并释放热量,同时由风扇6提供的强大气流将热量带走,冷凝的R410A制冷剂回流到底部的换热器1中,如此不断循环,将待冷却水10的热量传递到外界空气中,使水温降低;当外界气温高于水温时,将该组合式换热冷却装置切换至非工作状态,停止运行。

Claims (6)

1.一种组合式换热冷却装置,其特征是,它包括冷媒介质吸热蒸发部分(Ⅰ)和冷媒介质散热冷凝部分(Ⅱ);所述冷媒介质吸热蒸发部分(Ⅰ)采用列管式热交换器结构,所述热交换器(1)两端的端盖(3)上分别设置进水口、出水口,在热交换器(1)侧壁上设置连通冷媒介质散热冷凝部分(Ⅱ)的出气口和回液口,在热交换器(1)的壳体中布置一组连通所述进水口和出水口的列管(2),并在热交换器(1)的壳体中注入低沸点冷媒介质(9)。
2.根据权利要求1所述的组合式换热冷却装置,其特征是,所述热交换器(1)两端的端盖(3)为可拆装结构。
3.根据权利要求1或2所述的组合式换热冷却装置,其特征是,所述冷媒介质散热冷凝部分(Ⅱ)包括冷媒介质蒸汽进气管路(4)、散热翅片管(5)和冷媒介质回液管路(8);所述冷媒介质蒸汽进气管路(4)连接在热交换器(1)侧壁上的出气口与散热翅片管(5)的进口之间;所述散热翅片管(5)的出口连通冷媒介质回液管路(8)一端;所述冷媒介质回液管路(8)另一端与热交换器(1)侧壁上回液口连通。
4.根据权利要求3所述的组合式换热冷却装置,其特征是,所述冷媒介质散热冷凝部分(Ⅱ)还设置风扇(6),所述风扇(6)的出风口与散热翅片管(5)相对布置。
5.根据权利要求4所述的组合式换热冷却装置,其特征是,在所述冷媒介质回液管路(8)上设置维护管阀(7)。
6.根据权利要求5所述的组合式换热冷却装置,其特征是,所述冷媒介质(9)为R410A制冷剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109932201A (zh) * 2019-04-24 2019-06-25 北京航空航天大学 一种用于回热器性能的试验台

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