CN2672599Y - 湿能流体冷却器 - Google Patents

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CN2672599Y CN 200320122852 CN200320122852U CN2672599Y CN 2672599 Y CN2672599 Y CN 2672599Y CN 200320122852 CN200320122852 CN 200320122852 CN 200320122852 U CN200320122852 U CN 200320122852U CN 2672599 Y CN2672599 Y CN 2672599Y
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袁一军
沃尔特F·阿尔伯斯
周登利
叶立英
丁胜华
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Shanghai Chengxin Jianye Energy-Saving Technology Co.,Ltd.
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袁一军
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Abstract

本实用新型公开了一种湿能流体冷却器。湿能流体冷却器具有预冷器和冷却器并相互连接，所说的预冷器由多个换热单元叠制，每个换热单元由一个多通道换热板和一个换热平板组成。多通道换热板中间设有气孔，两边是多个通道。多通道换热板正反两面分别为干侧和湿侧，干侧设有纵向的多个通道；湿侧设有横向的多个通道，表面有吸附液体层，所说的冷却器为板式或管翅式换热器。本实用新型的优点是可以将被冷却流体温度降到湿球温度以下，换热温差相对于湿球温度冷风冷却更大，当需要的换热量一定时，其换热面积更小，也可以不引入第一级换热器产生的比湿球温度高的气流，提高冷却能力。

Description

湿能流体冷却器
                           技术领域
本实用新型涉及一种湿能流体冷却器。
                           背景技术
一般冷却塔为凉水式和空气冷却式两种主要形式。这两种冷却塔又有自然通风冷却塔和机械通风冷却塔。由于凉水塔主要受空气湿球温度的影响，是靠水的蒸发和传导来散热，因此其对水的消耗量非常大。而空气冷却塔是利用传导使空气吸热来实现散热，主要受空气干球温度的影响。由于空气干球温度较高，比热小，吸热能力有限，且冷却效率低，因此，需要空气冷却器有很大的表面积，使得空气冷却器造价高。
冷却塔中水和空气的热交换方式之一是，流过水表面的空气与水直接接触，通过接触传热和蒸发散热，把水中的热量传输给空气.用这种冷却方式的称为湿式冷却塔(简称湿塔)。湿塔的热交换效率高，水被冷却的极限温度为空气的湿球温度.但是，水因蒸发而造成损耗；蒸发又依循环的冷却水含盐度增加，为了稳定水质，必须排掉一部分含盐度较高的水；风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充，因此，湿塔需要有补给水的水源。
缺水地区，补充水有困难的情况下；只能采用干式冷却塔(简称干塔或空冷塔)。干塔中空气与水(也有空气与乏汽)的热交换；是通过由金属管组成的散热器表面传热，将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流动的空气。干塔的热交换效率比湿塔低，冷却的极限温度为空气的干球温度。
在小型氟利昂制冷装置中，通常采用空气冷却式冷凝器，空气冷却式冷凝器又可分为强制通风式和自然对流式两种。强制通风的空气式冷凝器以空气为冷却介质，适用于缺水或无法供水的场合，特别是在以氟利昂为制冷剂的小型制冷装置中。自然对流空气冷却式冷凝器主要用于300L以下的家用冰箱或制冷量小于0.5kW的小型氟利昂制冷机中。
在制冷量相对较大的机组中也可采用水冷冷凝器，在小型制冷装置中所用的水冷冷凝器有套管式和卧式壳管式冷凝器。水冷套管式冷凝器结构简单，制造方便，冷凝器占用空间小，制冷机组体积小，重量轻，其水耗量比卧式壳管式冷凝器的小，但清洗更加困难。
                               发明内容
本实用新型的目的是提供一种湿能流体冷却器。
湿能流体冷却器具有预冷器和冷却器并相互连接，所说的预冷器由多个换热单元叠制，每个换热单元由一个多通道换热板和一个换热平板组成。多通道换热板中间设有气孔，两边是多个通道。多通道换热板正反两面分别为干侧和湿侧，干侧设有纵向的多个通道；湿侧设有横向的多个通道，表面有吸附液体层，所说的冷却器为板式或管翅式换热器。
本实用新型的优点是可以将被冷却流体温度降到湿球温度以下，换热温差相对于湿球温度冷风冷却更大，当需要的换热量一定时，其换热面积更小，也可以不引入第一级换热器产生的比湿球温度高的气流，提高冷却能力。
                            附图说明
图1本实用新型气体预冷器示意图；
图2单级湿能流体冷却器原理示意图；
图3单级湿能流体冷却器换热微元图；
图4两级湿能流体冷却器原理示意图。
                           具体实施方式
湿能冷却方法：将被冷却气体中的一部分冷却到接近其露点温度，另一部分被加湿冷却，其温度仍低于被冷却气体的干球温度，然后将这两部分气体再分别送入板式或管翅式冷却器B，并在其中不断饱和，来吸收所需冷却的流体的热量。
湿能流体冷却器具有预冷器A和冷却器B并相互连接，所说的预冷器由多个换热单元叠制，每个换热单元由一个多通道换热板1和一个换热平板2组成。多通道换热板中间设有气孔3，两边是多个通道。多通道换热板1正反两面分别为干侧和湿侧，干侧设有纵向的多个通道；湿侧设有横向的多个通道，表面有吸附液体层4。
如图1所示，1为多通道换热板，2为换热平板，3为气孔，4为吸附液体层。一个多通道换热板和一个换热热平板组成一个换热单元，多通道换热器由多个换热单元叠制而成。
多通道换热板中间设有气孔，两边是多个通道。多通道换热板正反两面分别为干侧和湿侧，干侧设有纵向的多个通道；湿侧有设横向的多个通道，表面有吸附液体层。
如图2所示，A为预冷器，B为冷却器，此图中所采用的冷却器为板式结构，亦可采用其他形式的冷却器。5为未预冷的气流，6为冷却后的低温气流，7为预冷器排出的高温饱和气流，6’和7’分别为气流6，7经过后冷却器的气流，8是气流5对应的湿球温度，他们的状态变化表示在右边的焓湿图中。9是需冷却的流体，10是冷却后的流体。
首先气流5进入预冷器，冷却后的低温气流6送入冷却器，将预冷器排出的高温饱和气流7也送入冷却器中，气流7的温度低于气流5的干球温度。中图为冷却器的右视图，冷却器上端喷水，水由板间流下，冷风6，7从板间交叉穿过，形成交错流动，被水加湿。冷却器上端喷水，需冷却的流体9从冷却器上端流入，温差使得需冷却的流体将热量传递给冷风6和7，冷却后的流体10从下端流出。冷风6和7吸收热流体的热量而被加热，同时被水加湿，形成气流6’和7’，排出冷却器。
我们也可以把预冷器排出的高于气流5湿球温度的气流7不引入冷却器，这样形成了单股露点温度的气流来冷却流体，可以把流体冷却到湿球温度以下，但冷却气量会减少，因此需要增大进气量。
如图3所示，C为一冷却器，T6，T7为图2中单级湿能冷却器中的冷风6，7的温度，T8为图2中未预冷的气流5的湿球温度，T0为被冷却流体的初始温度，T0’为流体被冷却后的温度。
在冷却器上取一微元，因横向上Δx很小，我们可以假设气流温度不发生变化，左图为单股湿球温度冷风流入冷却器，右图为单级湿能冷却器中双股冷风流入冷却器，其中T7＞T8＞T6，假定气量相同，那么可以认为两者所冷却的流体温度变化从T0变化到T0’，从T-x图上我们可以看出，两股气流的换热温差要比单股湿球温度气流的大，所以在换热量一定的情况下，两股气流的换热面积要比单股湿球温度气流要小。
如图4所示，D为第一级预冷器，E为第二级预冷器，F为冷却器，11为未预冷的气流，12为经过第一级预冷器冷却后的气流，15为经过第二级预冷器冷却后的气流，13为第一级预冷器排出的高温饱和气流，14为第二级预冷器排出的高温饱和气流，他们的状态表示在右边的焓湿图中。16是需冷却的流体，17是冷却后的流体。
该装置与单级相比，增加了一个预冷器，未预冷的气流11经第一级预冷器冷却成气流12，再进入第二个预冷器，冷却后的气流15进入冷却器，两个预冷器排出的高温饱和气流13和14也都引入冷却器，13和14的温度都低于气流1 1的干球温度，其中气流温度T15＜T14＜T13。
如同单级冷却器，我们也可以将高于气流11的湿球温度的气流13不引入冷却器，这样进入冷却器的两股气流温度都是在湿球温度以下的，其冷却能力比用湿球温度冷风明显更高。
同理，此装置可以推广至多级湿能冷却器。

Claims (3)

1.一种湿能流体冷却器，其特征在于它具有预冷器(A)和冷却器(B)并相互连接，所说的预冷器由多个换热单元叠制，每个换热单元由一个多通道换热板(1)和一个换热平板(2)组成；多通道换热板中间设有气孔(3)，两边是多个通道；多通道换热板(1)正反两面分别为干侧和湿侧，干侧设有纵向的多个通道；湿侧设有横向的多个通道，表面有吸附液体层(4)。
2.根据权利要求1所述的一种湿能流体冷却器，其特征在于所说的冷却器为板式或管翅式换热器。
3.根据权利要求1所述的一种湿能流体冷却器，其特征在于所说的预冷器为一个或者多个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11592238B2 (en) 2017-11-23 2023-02-28 Watergen Ltd. Plate heat exchanger with overlapping fins and tubes heat exchanger

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