CN210689282U - 一种高热交换率箱式水冷空气换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高热交换率箱式水冷空气换热器，包括承载底座、冷却腔、蓄水罐、换热器、空气换热管、空气涡流管、增压泵、喷淋泵、喷淋头、循环水泵及控制电路，承载底座上端面分别与冷却腔、蓄水罐连接，冷却腔和蓄水罐均为密闭腔体结构，冷却腔前端面设进气口、后端面设出气口，空气换热管嵌于冷却腔内，与冷却腔轴线平行分布并环绕冷却腔轴线均布，喷淋头环绕冷却腔轴线均布在冷却腔内表面，回水口通过循环水泵与蓄水罐连通。本新型一方面可有效满足对高温气流进行高效降温的需要，且热交换效率高，提高了余热资源回收利用率，另一方面提高空气换热器综合运行效率和设备连续运行的稳定性及可靠性，降低运行成本。

Description

一种高热交换率箱式水冷空气换热器

技术领域

本实用新型涉及一种空气换热器，确切的说是一种高热交换率箱式水冷空气换热器。

背景技术

在工业生产中，对均需要通过空气换热气对高温尾气进行降温处理，并实现对尾气中余热资源回收利用，但在实际使用中发现，当前所使用的空气换热器往往均为传统的板式换热器、U型管换热器或集束管换热器结构，虽然可以满足使用的需要，但存在换热器结构体积大，维护管理难度大且运行成本高，同时热交换效率相对低下，对尾气中余热资源回收效率较低，造成较大余热资源浪费的同时，另导致高温尾气对环境破坏性较强，同时当前所使用的空气换热器还因设备结构复杂而导致日常维护工作难度大，工作效率低下，从而严重影响了换热作业的连续性和稳定性，并增加了空气换热器的运行成本，同时当前换热器在运行时，往往需要记住诸如强制制冷机构等辅助设备进行降温作业，因此运行能耗也相对较大。

针对以上问题，迫切需要开发一种全新的空气换热器结构，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种高热交换率箱式水冷空气换热器，该实用新型一方面结构简单，集成化程度高，通用性好，可有效满足对高温气流进行高效降温的需要，且热交换效率高，极大的提高了余热资源回收利用率，另一方面系统运行能耗低，资源综合利用率高，维护管理成本低廉且设备连续运行稳定性好，从而极大提高了空气换热器综合运行效率和设备连续运行的稳定性及可靠性，并降低了设备运行成本。

为实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种高热交换率箱式水冷空气换热器，包括承载底座、冷却腔、蓄水罐、换热器、空气换热管、空气涡流管、增压泵、喷淋泵、喷淋头、循环水泵及控制电路，承载底座为横断面呈矩形的框架结构，其上端面分别与冷却腔、蓄水罐连接，冷却腔和蓄水罐均为密闭腔体结构，其中冷却腔轴线分别与承载底座上端面及水平面平行分布，前端面设进气口、后端面设出气口，上端面设至少一个进水口下端面设至少一个回水口，空气换热管若干，嵌于冷却腔内，与冷却腔轴线平行分布并环绕冷却腔轴线均布，且各空气换热管前端面通过分流管与冷却腔的进气口连通，末端通过汇流管与冷却腔的出气口连通，喷淋头若干，环绕冷却腔轴线均布在冷却腔内表面，且各喷淋头轴线均与冷却腔轴线相交并呈30°—90°夹角，且各喷淋头分别通过导流管与进水口连通，回水口通过循环水泵与蓄水罐连通，蓄水罐另通过喷淋泵与冷却腔的进水口连通，换热器至少一个，嵌于蓄水罐内并通过导流管分别与空气涡流管和增压泵连通，空气涡流管、增压泵、喷淋泵、循环水泵及控制电路均嵌于承载底座内，增压泵进气端通过导流管与换热器一端连通，出气端与空气涡流管进气端连通，空气涡流管高温出气端与冷却腔进气口连通，低温出气端与换热器另一端连通，控制电路分别与增压泵、喷淋泵、循环水泵电气连接。

进一步的，所述的蓄水罐轴线与水平面垂直分布，其上端面设一个供水口和一个回收口，并通过供水口与喷淋泵连通，通过回收口与循环水泵连通。

进一步的，所述的增压泵进风端及冷却腔进气口处均设空气过滤装置，所述空气过滤装置与控制电路电气连接。

进一步的，所述的空气换热管管径为1—10毫米，相邻两条空气换热管间间距为空气换热管管径的1.5—5.5倍，且沿冷却腔同一径线方向上均布至少三条空气换热管。

进一步的，所述的空气换热管中，各空气换热管间通过至少两条换热板连接，所述换热板为网板状结构，与冷却腔同轴分布并沿空气换热管轴向方向均布，且所述换热板厚度为3—10毫米，其侧表面与冷却腔侧壁内表面连接。

进一步的，所述的冷却腔内设一个温度传感器；冷却腔的进气口设一个气压传感器，所述温度传感器和气压传感器均与控制电路电气连接。

进一步的，所述的控制电路为基于DSP芯片为基础的电路系统。

本实用新型一方面结构简单，集成化程度高，通用性好，可有效满足对高温气流进行高效降温的需要，且热交换效率高，极大的提高了余热资源回收利用率，另一方面系统运行能耗低，资源综合利用率高，维护管理成本低廉且设备连续运行稳定性好，从而极大提高了空气换热器综合运行效率和设备连续运行的稳定性及可靠性，并降低了设备运行成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手端、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，包括承载底座1、冷却腔2、蓄水罐3、换热器4、空气换热管5、空气涡流管6、增压泵7、喷淋泵8、喷淋头9、循环水泵10及控制电路11，承载底座1为横断面呈矩形的框架结构，其上端面分别与冷却腔2、蓄水罐3连接，冷却腔2和蓄水罐3均为密闭腔体结构，其中冷却腔2轴线分别与承载底座1上端面及水平面平行分布，前端面设进气口21、后端面设出气口22，上端面设至少一个进水口23下端面设至少一个回水口24，空气换热管5若干，嵌于冷却腔2内，与冷却腔2轴线平行分布并环绕冷却腔2轴线均布，且各空气换热管5前端面通过分流管12与冷却腔2的进气口21连通，末端通过汇流管13与冷却腔的出气口22连通，喷淋头9若干，环绕冷却腔2轴线均布在冷却腔2内表面，且各喷淋头9轴线均与冷却腔2轴线相交并呈30°—90°夹角，且各喷淋头9分别通过导流管与进水口23连通，回水口24通过循环水泵10与蓄水罐3连通，蓄水罐3另通过喷淋泵8与冷却腔2的进水口23连通，换热器4至少一个，嵌于蓄水罐3内并通过导流管分别与空气涡流管6和增压泵7连通，空气涡流管6、增压泵7、喷淋泵8、循环水泵10及控制电路11均嵌于承载底座1内，增压泵7进气端通过导流管与换热器4一端连通，出气端与空气涡流管6进气端连通，空气涡流管6高温出气端与冷却腔2进气口21连通，低温出气端与换热器4另一端连通，控制电路11分别与增压泵7、喷淋泵8、循环水泵10电气连接。

其中，所述的蓄水罐3轴线与水平面垂直分布，其上端面设一个供水口31和一个回收口32，并通过供水口31与喷淋泵8连通，通过回收口32与循环水泵10连通。

同时，所述的增压泵7进风端及冷却腔2进气口21处均设空气过滤装置14，所述空气过滤装置14与控制电路11电气连接。

此外，所述的空气换热管5管径为1—10毫米，相邻两条空气换热管5间间距为空气换热管5管径的1.5—5.5倍，且沿冷却腔2同一径线方向上均布至少三条空气换热管5，所述的空气换热管5中，各空气换热管间5通过至少两条换热板15连接，所述换热板15为网板状结构，与冷却腔2同轴分布并沿空气换热管5轴向方向均布，且所述换热板15厚度为3—10毫米，其侧表面与冷却腔2侧壁内表面连接。

进一步优化的，所述的冷却腔2内设一个温度传感器16；冷却腔2的进气口21设一个气压传感器17，所述温度传感器16和气压传感器17均与控制电路11电气连接。

本实施例中，所述的控制电路11为基于DSP芯片为基础的电路系统。

本新型在具体实施中，首先对构成本新型的承载底座、冷却腔、蓄水罐、换热器、空气换热管、空气涡流管、增压泵、喷淋泵、喷淋头、循环水泵及控制电路，进行组装，然后将增压泵与待降温高温气源设备连通，将冷却腔的出气口与气体排放设备连通，同时可通过在蓄水罐内增设换热器与外部余热回收系统连通，另可将蓄水罐通过管路与外部水源连通进行水体循环利用，最后将控制电路与外部电源系统及控制系统连通即可。

本新型在运行时，待降温气体首先通过增压泵增压后输送至空气涡流管内，然后通过空气涡流效应，形成温度较初始温度更好的高温气流和较初始温度更低的低温气流，然后将一方面低温气流输送到蓄水罐中对蓄水罐水体降温，并通过喷淋泵直接喷淋到冷却腔内的各空气换热管表面与空气换热管间进行热交换；另一方面将高温气体输送到冷却腔内的各空气换热管内，使高温气流通过空气换热管与喷淋在空气换热管表面的冷却水进行热交换，达到余热回收和降温的目的；经过热交换后的高温水体在循环水泵驱动下返回到蓄水罐中，高温水体返回到蓄水罐内后，一方面通过空气涡流管输送的低温气流降温，另一方面通过安装在蓄水罐内换热器或蓄水罐与外部水源循环作业进行换热降温，并实现余热回收。

本新型在运行中，通过空气涡流管同时获得高温气体和低温气体间温差极大的特点，实现提高冷却水高效对冷却腔内气流热交换作业效率。提高余热资源回收利用率。

本实用新型一方面结构简单，集成化程度高，通用性好，可有效满足对高温气流进行高效降温的需要，且热交换效率高，极大的提高了余热资源回收利用率，另一方面系统运行能耗低，资源综合利用率高，维护管理成本低廉且设备连续运行稳定性好，从而极大提高了空气换热器综合运行效率和设备连续运行的稳定性及可靠性，并降低了设备运行成本。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于：所述的高热交换率箱式水冷空气换热器包括承载底座、冷却腔、蓄水罐、换热器、空气换热管、空气涡流管、增压泵、喷淋泵、喷淋头、循环水泵及控制电路，所述承载底座为横断面呈矩形的框架结构，其上端面分别与冷却腔、蓄水罐连接，所述冷却腔和蓄水罐均为密闭腔体结构，其中所述冷却腔轴线分别与承载底座上端面及水平面平行分布，前端面设进气口、后端面设出气口，上端面设至少一个进水口下端面设至少一个回水口，所述空气换热管若干，嵌于冷却腔内，与冷却腔轴线平行分布并环绕冷却腔轴线均布，且各空气换热管前端面通过分流管与冷却腔的进气口连通，末端通过汇流管与冷却腔的出气口连通，所述喷淋头若干，环绕冷却腔轴线均布在冷却腔内表面，且各喷淋头轴线均与冷却腔轴线相交并呈30°—90°夹角，且各喷淋头分别通过导流管与进水口连通，所述回水口通过循环水泵与蓄水罐连通，所述蓄水罐另通过喷淋泵与冷却腔的进水口连通，所述换热器至少一个，嵌于蓄水罐内并通过导流管分别与空气涡流管和增压泵连通，所述空气涡流管、增压泵、喷淋泵、循环水泵及控制电路均嵌于承载底座内，所述增压泵进气端通过导流管与换热器一端连通，出气端与空气涡流管进气端连通，所述空气涡流管高温出气端与冷却腔进气口连通，低温出气端与换热器另一端连通，所述控制电路分别与增压泵、喷淋泵、循环水泵电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于，所述的蓄水罐轴线与水平面垂直分布，其上端面设一个供水口和一个回收口，并通过供水口与喷淋泵连通，通过回收口与循环水泵连通。

3.根据权利要求1所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于，所述的增压泵进风端及冷却腔进气口处均设空气过滤装置，所述空气过滤装置与控制电路电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于，所述的空气换热管管径为1—10毫米，相邻两条空气换热管间间距为空气换热管管径的1.5—5.5倍，且沿冷却腔同一径线方向上均布至少三条空气换热管。

5.根据权利要求1或4所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于，所述的空气换热管中，各空气换热管间通过至少两条换热板连接，所述换热板为网板状结构，与冷却腔同轴分布并沿空气换热管轴向方向均布，且所述换热板厚度为3—10毫米，其侧表面与冷却腔侧壁内表面连接。

6.根据权利要求1所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于，所述的冷却腔内设一个温度传感器；冷却腔的进气口设一个气压传感器，所述温度传感器和气压传感器均与控制电路电气连接。

7.根据权利要求1所述的一种高热交换率箱式水冷空气换热器，其特征在于，所述的控制电路为基于DSP芯片为基础的电路系统。

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