RU2823131C1

RU2823131C1 - Heat exchanger in form of double-row letter v

Info

Publication number: RU2823131C1
Application number: RU2022121260A
Authority: RU
Inventors: Том БИРН
Original assignee: Эвапко, Инк.
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2024-07-18

Abstract

FIELD: heat exchangers.

SUBSTANCE: present invention discloses a dry or adiabatic modular heat exchanger in the form of a double-row letter V, characterized by the presence of the following modules: a lower module with two heat exchangers arranged in a V-shaped pattern; upper module, made with possibility of resting on upper part of lower module and providing support by this module and containing two heat exchangers made with possibility of continuation and extending the V-shaped structure formed by the two lower heat exchangers; and a fan module configured to rest on the upper part of the upper module and provide support by this module. These modules are pre-assembled at the manufacturing plant. For preliminary cooling of air supplied to the system, adiabatic panels or spraying nozzles can be provided.

EFFECT: easier transportation and connection to each other at the installation site.

19 cl, 19 dwg

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретениеField of technology to which the present invention relates

[0001] Настоящее изобретение относится к змеевиковым теплообменникам с воздушным охлаждением.[0001] The present invention relates to air-cooled coil heat exchangers.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Теплообменники с воздушным охлаждением отбирают тепло у рабочей среды и отводят его в окружающую среду. Теплообменники с воздушным охлаждением обычно состоят из трубок, соединенных с ребрами. Через внутреннюю поверхность трубок пропускается рабочая среда, и тепло отводится за пределы трубок и ребер. Это тепло отбирается воздухом, обтекающим ребра и трубки; при этом для направления движения воздуха обычно используется одно или несколько ребер. Рабочей средой может служить жидкость, газ, конденсирующийся холодильный агент или любая иная текучая среда, которая необходима для отвода тепла. Трубки обычно выполняются из меди, алюминия или нержавеющей стали, но также могут быть использованы и другие металлы или неметаллы. Ребра обычно выполняются из меди или алюминия, но также используются и другие теплопроводящие материалы.[0002] Air-cooled heat exchangers remove heat from the working fluid and release it to the environment. Air-cooled heat exchangers typically consist of tubes connected to fins. The working medium is passed through the inner surface of the tubes, and heat is removed outside the tubes and fins. This heat is taken away by the air flowing around the fins and tubes; in this case, one or more fins are usually used to direct the movement of air. The working medium can be liquid, gas, condensing refrigerant, or any other fluid that is necessary to remove heat. The tubing is usually made of copper, aluminum or stainless steel, but other metals or non-metals can also be used. Fins are usually made of copper or aluminum, but other heat-conducting materials are also used.

[0003] Для отбора тепла у рабочей среды температура этой рабочей среды должна превышать температуру воздуха, поступающего в охладитель. Чем выше разность температур между воздухом, поступающим в охладитель, и рабочей средой, тем меньший объем воздуха требуется для отвода тепла; и, таким образом, тем меньшая мощность вентилятора необходима для перемещения воздуха.[0003] To extract heat from the working medium, the temperature of this working medium must exceed the temperature of the air entering the cooler. The higher the temperature difference between the air entering the cooler and the working environment, the less air volume is required to remove heat; and thus, the less fan power is needed to move the air.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief Disclosure of the Present Invention

[0004] Настоящим изобретением предложен модульный теплообменник V-образной формы в сборе, в котором первый нижний модуль содержит два теплообменника, расположенных по V-образной схеме, а второй верхний модуль содержит два дополнительных теплообменника, расположенных поверх первого нижнего модуля, и в котором два теплообменника в верхнем модуле продолжают и продлевают конструкцию V-образной формы, образованную двумя нижними теплообменниками. Указанная V-образная форма обуславливает более равномерный поток воздуха, проходящий через теплообменный модуль. И, наконец, поверх верхнего теплообменного модуля установлен вентиляторный модуль. Согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения указанные модули собираются на заводе-изготовителе, а их размеры и конфигурация облегчают перевозку и сборку таких модулей. Настоящим изобретением обеспечиваются значительно более высокие показатели расхода текучей среды и повышенная производительность по теплообмену в сравнении с теплообменниками V-образной формы с воздушным охлаждением предшествующего уровня техники, где используется такая же площадь основания, особенно с учетом требуемого расстояния между устройствами для прохождения достаточного воздушного потока. Множество ячеек в виде двухрядной буквы V согласно настоящему изобретению могут также располагаться в ряд или по прямоугольной схеме под одним общим вентилятором с подачей всего объема воздуха снизу. Настоящее изобретение может быть также использовано в качестве охладителя, предназначенного для охлаждения текучей среды, или в качестве конденсатора, предназначенного для конденсации холодильного агента. В необязательном варианте могут быть предусмотрены адиабатические панели или адиабатические распыляющие форсунки предварительного охлаждения, предназначенные для предварительного охлаждения воздуха, поступающего в систему.[0004] The present invention provides a modular V-shaped heat exchanger assembly, in which the first lower module contains two heat exchangers arranged in a V-shape, and the second upper module contains two additional heat exchangers located on top of the first lower module, and in which two The heat exchanger in the upper module continues and extends the V-shaped structure formed by the two lower heat exchangers. This V-shape results in a more uniform air flow through the heat exchange module. Finally, a fan module is installed on top of the upper heat exchange module. In various embodiments of the present invention, the modules are factory assembled and are sized and configured to facilitate transportation and assembly of the modules. The present invention provides significantly higher fluid flow rates and increased heat transfer performance compared to prior art air-cooled V-shaped heat exchangers using the same footprint, especially considering the required spacing between devices for sufficient air flow. The plurality of cells in the form of a double-row letter V according to the present invention can also be arranged in a row or in a rectangular pattern under one common fan with the entire volume of air supplied from below. The present invention can also be used as a cooler for cooling a fluid or as a condenser for condensing a refrigerant. Optionally, adiabatic panels or adiabatic pre-cooling atomizing nozzles may be provided to pre-cool the air entering the system.

[0005] Соответственно, настоящим изобретением предложен модульный теплообменник V-образной формы, отличающийся следующими признаками: 1) наличием предварительно собранного на заводе-изготовителе и транспортабельного нижнего теплообменного модуля, который содержит раму нижнего модуля и две теплообменные панели нижнего модуля, располагающиеся в указанной раме нижнего модуля V-образной формы и опирающиеся на нее; 2) наличием предварительно собранного на заводе-изготовителе и транспортабельного верхнего теплообменного модуля, который содержит раму верхнего модуля и две теплообменные панели верхнего модуля, располагающиеся в указанной раме верхнего модуля и опирающиеся на нее таким образом, что указанные две теплообменные панели верхнего модуля продолжают и продлевают конструкцию V-образной формы, образованную указанными двумя теплообменными панелями нижнего модуля, причем указанный верхний теплообменный модуль располагается на указанном нижнем теплообменном модуле и опирается на него; и 3) наличием предварительно собранного на заводе-изготовителе и транспортабельного вентиляторого модуля, который содержит раму вентиляторого модуля и, по меньшей мере, один вентилятор, причем указанный вентиляторный модуль располагается на указанном верхнем теплообменном модуле и опирается на него, при этом, по меньшей мере, один вентилятор располагается в таком месте и сконфигурирован таким образом, что обеспечивается возможность нагнетания им воздуха через указанные две теплообменные панели нижнего модуля и указанные два теплообменника верхнего модуля.[0005] Accordingly, the present invention provides a modular V-shaped heat exchanger characterized by the following features: 1) having a pre-assembled and transportable bottom heat exchange module, which includes a bottom module frame and two bottom module heat exchange panels located in said frame the lower module is V-shaped and resting on it; 2) the presence of a pre-assembled and transportable upper heat exchange module, which contains a frame of the upper module and two heat exchange panels of the upper module, located in the specified frame of the upper module and resting on it in such a way that the specified two heat exchange panels of the upper module continue and extend a V-shaped structure formed by said two heat exchange panels of the lower module, wherein said upper heat exchange module is located on and supported by said lower heat exchange module; and 3) having a pre-assembled and transportable fan module, which includes a fan module frame and at least one fan, wherein said fan module is located on and supported by said upper heat exchange module, wherein at least , one fan is located and configured to force air through said two heat exchange panels of the lower module and said two heat exchangers of the upper module.

[0006] Согласно дополнительным признакам или вариантам осуществления настоящего изобретения каждая из указанных двух теплообменных панелей нижнего модуля и указанных двух теплообменных панелей верхнего модуля характеризуется наличием впускного коллектора и выпускного коллектора, причем указанный впускной коллектор располагается в таком месте и сконфигурирован таким образом, что он обеспечивает возможность приема горячей технологической среды и ее распределения на соответствующую теплообменную панель, а указанный выпускной коллектор располагается в таком месте и сконфигурирован таким образом, что он обеспечивает возможность приема охлажденной технологической среды с указанной теплообменной панели.[0006] According to additional features or embodiments of the present invention, each of the two heat exchange panels of the lower module and the two heat exchange panels of the upper module is characterized by the presence of an intake manifold and an exhaust manifold, and the specified intake manifold is located at a location and configured in such a way that it provides being capable of receiving hot process fluid and distributing it to a corresponding heat exchange panel, and said outlet manifold being located and configured to receive cooled process fluid from said heat exchange panel.

[0007] Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения каждая их указанных двух теплообменных панелей нижнего модуля и указанных двух теплообменных панелей верхнего модуля содержит одну и ту же технологическую среду.[0007] According to one embodiment of the present invention, each of the two heat exchange panels of the lower module and the two heat exchange panels of the upper module each contain the same process fluid.

[0008] Согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна панель из числа указанных теплообменных панелей нижнего модуля и указанных теплообменных панелей верхнего модуля содержит первую технологическую среду; а, по меньшей мере, одна другая панель из числа указанных теплообменных панелей содержит вторую технологическую среду, отличную от указанной первой технологической среды.[0008] According to other embodiments of the present invention, at least one panel of said lower module heat exchange panels and said upper module heat exchange panels comprises a first process fluid; and at least one other panel of said heat exchange panels comprises a second process fluid different from said first process fluid.

[0009] Согласно дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, одна панель из числа теплообменных панелей нижнего модуля и теплообменных панелей верхнего модуля содержит первую технологическую среду; а, по меньшей мере, одна панель из числа других теплообменных панелей не содержит технологическую среду.[0009] According to further embodiments of the present invention, at least one panel of the lower module heat exchange panels and the upper module heat exchange panels comprises a first process fluid; and at least one of the other heat exchange panels does not contain process fluid.

[0010] Согласно другим дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения модульный теплообменник V-образной формы может быть снабжен адиабатическими панелями и/или распыляющими форсунками, выполненными с возможностью впрыска воды в воздушный поток, поступающий в указанные нижний и верхний теплообменные модули.[0010] According to other additional embodiments of the present invention, a V-shaped modular heat exchanger may be provided with adiabatic panels and/or atomizing nozzles configured to inject water into the air stream entering said lower and upper heat exchange modules.

[0011] Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения каждая из указанных теплообменных панелей верхнего модуля лежит в одной плоскости с одной из соседних указанных теплообменных панелей нижнего модуля.[0011] According to yet another embodiment of the present invention, each of said heat exchange panels of the upper module lies in the same plane as one of the adjacent said heat exchange panels of the lower module.

[0012] Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предусмотрены следующие узлы: 1) множество предварительно собранных на заводе-изготовителе и транспортабельных нижних теплообменных модулей, каждый из которых характеризуется наличием рамы нижнего модуля и двух теплообменных панелей нижнего модуля, располагающихся в указанной раме нижнего модуля V-образной формы и опирающихся на нее; 2) множество предварительно собранных на заводе-изготовителе и транспортабельных верхних теплообменных модулей, каждый из которых характеризуется наличием рамы верхнего модуля и двух теплообменных панелей верхнего модуля, располагающихся в указанной раме верхнего модуля и опирающихся на нее таким образом, что указанные две теплообменные панели верхнего модуля продолжают и продлевают конструкцию V-образной формы, образованную двумя панелями из числа указанных теплообменных панелей нижнего модуля, причем каждый модуль из числа указанного множества верхних теплообменных модулей располагается на соответствующем нижнем теплообменном модуле и опирается на него, при этом указанные нижние и верхние теплообменные модули выполнены с возможностью приема воздуха окружающей среды снизу; 3) приподнимающая рама, на которую опирается каждый из указанного множества нижних теплообменных модулей; и 4) вентиляторный модуль, содержащий один единственный вентилятор, имеющий такие размеры и расположенный таким образом, что он может нагнетать воздух через множество ячеек, каждая из которых содержит верхний теплообменный модуль и нижний теплообменный модуль.[0012] According to another embodiment of the present invention, the following assemblies are provided: 1) a plurality of pre-assembled and transportable bottom heat exchange modules, each of which is characterized by the presence of a bottom module frame and two heat exchange panels of the bottom module located in the specified bottom frame a V-shaped module and resting on it; 2) a plurality of factory-preassembled and transportable top heat exchange modules, each of which is characterized by the presence of a top module frame and two top module heat exchange panels located in and supported by said top module frame such that said two top module heat exchange panels continue and extend a V-shaped structure formed by two panels from among said heat exchange panels of the lower module, wherein each module from among said plurality of upper heat exchange modules is located on and rests on a corresponding lower heat exchange module, wherein said lower and upper heat exchange modules are made with the possibility of receiving ambient air from below; 3) a lifting frame on which each of said plurality of lower heat exchange modules rests; and 4) a fan module comprising a single fan sized and positioned such that it can force air through a plurality of cells, each of which contains an upper heat exchange module and a lower heat exchange module.

[0013] Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ сборки теплообменного устройства, предусматривающий выполнение следующих стадий:[0013] According to yet another embodiment of the present invention, there is provided a method for assembling a heat exchange device, comprising the following steps:

транспортировку на место сборки предварительно собранного на заводе-изготовителе нижнего теплообменного модуля, снабженного рамой нижнего модуля и двумя теплообменными панелями нижнего модуля, которые располагаются в указанной раме V-образной формы нижнего модуля и опираются на нее;transporting to the assembly site a factory-preassembled lower heat exchange module provided with a lower module frame and two lower module heat exchange panels that are located in and supported by said lower module V-shaped frame;

транспортировку на указанное место сборки предварительно собранного на заводе-изготовителе верхнего теплообменного модуля, снабженного рамой верхнего модуля и двумя теплообменными панелями верхнего модуля;transporting to a specified assembly site a factory-preassembled upper heat exchange module equipped with an upper module frame and two upper module heat exchange panels;

транспортировку на указанное место сборки предварительно собранного на заводе-изготовителе вентиляторного модуля, снабженного рамой вентиляторного модуля и, по меньшей мере, одним вентилятором;transporting to a specified assembly site a factory-preassembled fan module provided with a fan module frame and at least one fan;

установку указанного нижнего теплообменного модуля на месте монтажа;installing said lower heat exchange module at the installation site;

установку указанного верхнего теплообменного модуля поверх указанного нижнего теплообменного модуля, причем указанные теплообменные панели верхнего модуля располагаются в указанной раме верхнего модуля и опираются на нее таким образом, что указанные две теплообменные панели верхнего модуля продолжают и продлевают конструкцию V-образной формы, образованную указанными двумя теплообменными панелями нижнего модуля; иmounting said upper heat exchange module on top of said lower heat exchange module, wherein said upper module heat exchange panels are located in and supported by said upper module frame such that said two upper module heat exchange panels continue and extend the V-shaped structure formed by said two heat exchange panels panels of the lower module; And

установку указанного вентиляционного модуля поверх указанного верхнего теплообменного модуля.installing said ventilation module on top of said upper heat exchange module.

[0014] Кроме того, настоящим изобретением дополнительно предложен способ сборки теплообменного устройства, предусматривающий:[0014] In addition, the present invention further provides a method for assembling a heat exchange device, comprising:

a. сборку приподнимающей рамы на месте монтажа;a. assembly of the lifting frame at the installation site;

b. установку на указанную приподнимающую раму множества предварительно собранных на заводе-изготовителе и транспортабельных нижних теплообменных модулей, каждый из которых снабжен рамой нижнего модуля и двумя теплообменными панелями нижнего модуля, расположенными в указанной раме нижнего модуля V-образной формы и опирающимися на нее;b. installing on said lift frame a plurality of pre-assembled and transportable lower heat exchange modules, each of which is provided with a lower module frame and two lower module heat exchange panels located in and supported by said V-shaped lower module frame;

с. установку поверх каждого из указанных нижних теплообменных модулей соответствующего предварительно собранного на заводе-изготовителе и транспортабельного верхнего теплообменного модуля, снабженного рамой верхнего модуля и двумя теплообменными панелями верхнего модуля, расположенными в указанной раме верхнего модуля и опирающимися на нее таким образом, что указанные две теплообменные панели верхнего модуля продолжают и продлевают конструкцию V-образной формы, образованную двумя панелями из числа указанного множества теплообменных панелей нижнего модуля; иWith. installing on top of each of said lower heat exchange modules a corresponding pre-assembled and transportable upper heat exchange module, provided with a frame of the upper module and two heat exchange panels of the upper module, located in the specified frame of the upper module and resting on it in such a way that the two heat exchange panels the upper module continues and extends the V-shaped structure formed by two panels from among the specified plurality of heat exchange panels of the lower module; And

d. монтаж и установку в требуемое положение поверх указанного верхнего теплообменного модуля вентилятора, выполненного с возможностью нагнетания воздуха окружающей среды в нагнетательное пространство, образованное указанной приподнимающей рамой, и далее вверх через множество указанных нижних теплообменных модулей и множество указанных верхних теплообменных модулей. Согласно дополнительным вариантам осуществления настоящего изобретения на указанной приподнимающей раме могут быть смонтированы адиабатические панели. В альтернативном варианте или дополнительно на указанной приподнимающей раме могут быть смонтированы распыляющие форсунки, предназначенные для впрыска воды в воздух, который нагнетается в нагнетательное пространство или пропускается через указанное пространство.d. mounting and positioning on top of said upper heat exchange module of a fan configured to force ambient air into a plenum space defined by said lifting frame and further upward through a plurality of said lower heat exchange modules and a plurality of said upper heat exchange modules. According to further embodiments of the present invention, adiabatic panels may be mounted on said lifting frame. Alternatively or additionally, atomizing nozzles may be mounted on said lifting frame for injecting water into air which is forced into or through said plenum space.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

[0015] На фиг. 1 представлено перспективное изображение двух теплообменников V-образной формы с воздушным охлаждением, тип которых может быть использован применительно к настоящему изобретению.[0015] In FIG. 1 is a perspective view of two air-cooled V-shaped heat exchangers, the type of which may be used in connection with the present invention.

[0016] На фиг. 2 представлено перспективное изображение крупным планом, иллюстрирующее противоположные концы двух V-образных теплообменников с воздушным охлаждением, показанных на фиг. 1.[0016] In FIG. 2 is a close-up perspective view illustrating the opposite ends of the two V-shaped air-cooled heat exchangers shown in FIG. 1.

[0017] На фиг. 3 проиллюстрирована работа V-образного теплообменника с воздушным охлаждением, тип которого показан на фиг. 1 и 2.[0017] In FIG. 3 illustrates the operation of an air-cooled V-shaped heat exchanger of the type shown in FIG. 1 and 2.

[0018] На фиг. 4 представлено перспективное изображение двух V-образных теплообменников с воздушным охлаждением, на которых предусмотрены адиабатические панели под маркой поставщика, смонтированные на месте эксплуатации для предварительного охлаждения поступающего воздуха.[0018] In FIG. Figure 4 is a perspective view of two air-cooled V-shaped heat exchangers containing supplier-branded adiabatic panels mounted on site to pre-cool incoming air.

[0019] На фиг. 5 представлен вид крупным планом в боковом разрезе одного из теплообменников V-образного типа с воздушным охлаждением, показанных на фиг. 3.[0019] In FIG. 5 is a close-up side sectional view of one of the air-cooled V-type heat exchangers shown in FIG. 3.

[0020] На фиг. 6 проиллюстрирована работа V-образного теплообменника с воздушным охлаждением, снабженного адиабатическими панелями, который показан на фиг. 4 и 5.[0020] In FIG. 6 illustrates the operation of the V-shaped air-cooled heat exchanger equipped with adiabatic panels, which is shown in FIG. 4 and 5.

[0021] На фиг. 7 представлено схематическое изображение вентиляторного модуля с вентиляторами стандартного размера согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0021] In FIG. 7 is a schematic illustration of a fan module with standard size fans in accordance with one embodiment of the present invention.

[0022] На фиг. 8 представлено схематическое изображение верхнего теплообменного модуля согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0022] In FIG. 8 is a schematic diagram of an upper heat exchange module according to one embodiment of the present invention.

[0023] На фиг. 9 представлено схематическое изображение нижнего теплообменного модуля согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0023] In FIG. 9 is a schematic diagram of a lower heat exchange module according to one embodiment of the present invention.

[0024] На фиг. 10 представлено схематическое изображение модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0024] In FIG. 10 is a schematic diagram of a modular air-cooled double-V-shaped heat exchanger according to one embodiment of the present invention.

[0025] На фиг. 11 представлено схематическое изображение модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V, снабженного адиабатическими панелями предварительного охлаждения, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0025] In FIG. 11 is a schematic illustration of a modular air-cooled double-V heat exchanger equipped with adiabatic pre-cooling panels, in accordance with one embodiment of the present invention.

[0026] На фиг. 12 представлено схематическое изображение модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V, снабженного адиабатическими распыляющими форсунками, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0026] In FIG. 12 is a schematic illustration of a modular air-cooled double-V heat exchanger equipped with adiabatic atomizing nozzles in accordance with one embodiment of the present invention.

[0027] На фиг. 13 представлено схематическое изображение вентиляторного модуля с вентилятором большого размера согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.[0027] In FIG. 13 is a schematic diagram of a fan module with a large fan according to another embodiment of the present invention.

[0028] На фиг. 14 представлено схематическое изображение модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V согласно одному из вариантов осуществления вентиляторного модуля с вентилятором большого размера.[0028] In FIG. 14 is a schematic illustration of a modular air-cooled double-V-shaped heat exchanger according to one embodiment of a fan module with a large fan.

[0029] На фиг. 15 представлено схематическое изображение модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V, снабженного адиабатическими панелями предварительного охлаждения, согласно другому варианту осуществления вентиляторного модуля с вентилятором большого размера.[0029] In FIG. 15 is a schematic illustration of a modular air-cooled double-V heat exchanger equipped with adiabatic pre-cooling panels, according to another embodiment of a fan module with a large fan.

[0030] На фиг. 16 представлено схематическое изображение модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V, снабженного адиабатическими распыляющими форсунками, согласно другому варианту осуществления вентиляторного модуля с вентилятором большого размера.[0030] In FIG. 16 is a schematic illustration of a modular air-cooled double-V heat exchanger equipped with adiabatic atomizing nozzles, according to another embodiment of a fan module with a large fan.

[0031] На фиг. 17 представлено схематическое изображение одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором множество ячеек модульного теплообменника с воздушным охлаждением в виде двухрядной буквы V смонтировано на приподнимающей раме под вентилятором сверхбольшого размера.[0031] In FIG. 17 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention in which a plurality of modular air-cooled heat exchanger cells in a double-row V-shape are mounted on a lift frame under an extra-large fan.

[0032] На фиг. 18 представлено схематическое изображение одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором между верхним модулем и нижним модулем располагаться промежуточный модуль, в результате чего образуется теплообменник с воздушным охлаждением в виде трехрядной буквы V.[0032] In FIG. 18 is a schematic diagram of one embodiment of the present invention in which an intermediate module is placed between the upper module and the lower module, resulting in a three-row V-shaped air-cooled heat exchanger.

[0033] На фиг. 19 представлено схематическое изображение одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором один или несколько модулей могут характеризоваться наличием второго набора змеевиков.[0033] In FIG. 19 is a schematic representation of one embodiment of the present invention, in which one or more modules may be characterized by having a second set of coils.

[0034] Признаки в прилагаемых чертежах обозначены следующими номерами позиций:[0034] Features in the accompanying drawings are designated by the following reference numbers:

101 нижний теплообменный модуль101 bottom heat exchange module

102 промежуточный теплообменный модуль102 intermediate heat exchange module

103 верхний теплообменный модуль103 upper heat exchange module

105 вентиляторный модуль105 fan module

109 нижний теплообменный змеевик109 lower heat exchange coil

111 секция основания рамы нижнего модуля111 section of the lower module frame base

113 верхняя секция рамы нижнего модуля113 upper section of the frame of the lower module

115 боковая секция рамы нижнего модуля115 side section of the frame of the lower module

119 верхние углы рамы нижнего модуля119 upper corners of the frame of the lower module

121 расстояние между верхними частями нижних теплообменников и верхними углами нижнего модуля121 distance between the tops of the bottom heat exchangers and the top corners of the bottom module

125 верхний теплообменный змеевик125 upper heat exchange coil

131 верхние углы рамы верхнего модуля131 upper corners of the upper module frame

133 секция основания рамы верхнего модуля133 section of the upper module frame base

135 верхняя секция рамы верхнего модуля135 upper section of the upper module frame

137 боковые секции рамы верхнего модуля137 side sections of the upper module frame

139 впускной коллектор139 intake manifold

141 выпускной коллектор141 exhaust manifold

147 промежуточный коллектор147 intermediate manifold

151 адиабатические панели предварительного охлаждения151 adiabatic pre-cooling panels

151a верхние адиабатические панели151a top adiabatic panels

151b нижние адиабатические панели151b lower adiabatic panels

153 водораспределительная трубка верхнего модуля153 water distribution pipe of the upper module

157 распыляющие форсунки157 spray nozzles

159 подводящий патрубок распыляющих форсунок159 inlet pipe for spray nozzles

161 водовозвратная трубка161 water return tubes

163 резервуар-накопитель нижнего модуля163 storage tank of the lower module

165 насос165 pump

167 вентиляторный модуль с вентилятором большого размера167 fan module with large size fan

169 приподнимающая рама169 lifting frame

171 вентиляторный модуль с вентилятором сверхбольшого размера171 fan modules with extra large fan

173 рама промежуточного модуля173 intermediate module frame

175 теплообменный змеевик промежуточного модуля175 heat exchange coil of the intermediate module

177 змеевик для низкотемпературной технологической среды177 coil for low temperature process media

179 змеевик для высокотемпературной технологической среды179 coil for high temperature process media

181 свободное пространство между змеевиками для низкотемпературной и высокотемпературной технологической среды.181 free space between coils for low and high temperature process media.

Подробное раскрытие настоящего изобретенияDetailed Disclosure of the Present Invention

[0035] Один из примеров реализации V-образного охладителя показан на фиг. 1 и 2. На раму опираются две теплообменные панели (также именуемые «трубными пучками» или «змеевиками»), каждая из которых содержит множество горизонтально расположенных оребренных трубок в V-образной конфигурации. На одном из концов каждого трубного пучка или змеевика трубки соединены своими впускными концами с впускным коллектором и выпускным коллектором. На противоположном конце каждого пучка каждая горизонтальная трубка соединена с соседней горизонтальной трубкой через возвратное колено. Горячая технологическая среда заходит во впускной коллектор через соединение впускного коллектора, а затем распределяется по трубкам, отходящим от впускного коллектора. Охлажденная текучая среда покидает трубки через выпускной коллектор и возвращается в технологический процесс/систему, где текучая среда нагревается. Рама служит опорой для одного или нескольких вентиляторов, располагающихся поверх охладителя и нагнетающих воздух в установку через трубки и ребра с его отводом за пределы установки через ее верхнюю часть.[0035] One example implementation of a V-shaped cooler is shown in FIG. 1 and 2. Supporting the frame are two heat exchange panels (also referred to as “tube bundles” or “coils”), each containing a plurality of horizontally arranged finned tubes in a V-shaped configuration. At one end of each tube bundle or coil, the tubes are connected at their inlet ends to an inlet manifold and an outlet manifold. At the opposite end of each bundle, each horizontal tube is connected to an adjacent horizontal tube through a return elbow. The hot process fluid enters the intake manifold through the intake manifold connection and is then distributed into tubes extending from the intake manifold. The cooled fluid leaves the tubes through the outlet manifold and returns to the process/system where the fluid is heated. The frame serves as a support for one or more fans, located on top of the cooler and forcing air into the installation through tubes and fins with its outlet outside the installation through its upper part.

[0036] Принципы работы теплообменника V-образной формы с воздушным охлаждением, тип которого представлен на фиг. 1 и 2, проиллюстрированы на фиг. 3. Горячая технологическая среда, обозначенная красным цветом, поступает во впускной коллектор через соединение впускного коллектора. Из впускного коллектора горячая технологическая среда проходит через теплообменник в поперечном направлении, в общем, параллельно горизонтали. Тепло, испускаемое технологической средой, рассеивается через поверхности трубок змеевика и поступает наружу на ребра (не показаны). Воздух окружающей среды нагнетается вентилятором/вентиляторами, расположенными в верхней части установки, обтекая поверхность змеевика. Таким образом, тепло, испускаемое технологической средой, отдается воздуху и сбрасывается в атмосферу. Холодная технологическая среда, обозначенная синим цветом, покидает установку через выпускные коллекторы.[0036] The operating principles of an air-cooled V-shaped heat exchanger, the type shown in FIG. 1 and 2 are illustrated in FIG. 3. Hot process fluid, indicated in red, enters the intake manifold through the intake manifold connection. From the intake manifold, the hot process fluid passes through the heat exchanger in a transverse direction, generally parallel to the horizontal. The heat emitted by the process fluid is dissipated through the surfaces of the coil tubes and flows outward to the fins (not shown). Ambient air is forced by a fan/fans located at the top of the unit, flowing around the surface of the coil. Thus, the heat emitted by the process fluid is transferred to the air and discharged into the atmosphere. The cold process fluid, indicated in blue, leaves the unit through the exhaust manifolds.

[0037] Один из примеров реализации теплообменника V-образной формы с воздушным охлаждением, снабженного адиабатическими панелями предварительного охлаждения, приведен на фиг. 4 и 5. На раму опираются два змеевика теплообменника, каждый из которых содержит множество горизонтально расположенных оребренных трубок в V-образной конфигурации. На одном из концов каждого трубного пучка трубки соединены своими впускными концами с впускным коллектором и выпускным коллектором. На противоположном конце каждого пучка каждая горизонтальная трубка соединена с соседней горизонтальной трубкой через возвратное колено. Горячая технологическая среда заходит во впускной коллектор через соединение впускного коллектора, а затем распределяется по трубкам, отходящим от впускного коллектора. Охлажденная текучая среда покидает трубки через выпускной коллектор и возвращается в технологический процесс/систему, где текучая среда нагревается. Вдоль обеих сторон установки, перекрывая ее слева направо и сверху вниз, установлены адиабатические панели. Система распределения воды каплями подает воду на верхнюю поверхность адиабатических панелей для их насыщения. Вода, которая не испарилась с указанных панелей, собирается в нижней части установки, и после этого она либо отводится наружу, либо повторно подается в верхнюю часть установки и возвращается на адиабатические панели. На раму опирается один или несколько вентиляторов, располагающихся поверх охладителя и нагнетающих воздух окружающей среды в установку через насыщенные влагой адиабатические панели, трубки и ребра с его отводом за пределы установки через ее верхнюю часть.[0037] One example implementation of an air-cooled V-shaped heat exchanger equipped with adiabatic pre-cooling panels is shown in FIG. 4 and 5. Supporting the frame are two heat exchanger coils, each of which contains a plurality of horizontally arranged finned tubes in a V-shaped configuration. At one end of each tube bundle, the tubes are connected at their inlet ends to the inlet manifold and the outlet manifold. At the opposite end of each bundle, each horizontal tube is connected to an adjacent horizontal tube through a return elbow. The hot process fluid enters the intake manifold through the intake manifold connection and is then distributed into tubes extending from the intake manifold. The cooled fluid leaves the tubes through the outlet manifold and returns to the process/system where the fluid is heated. Adiabatic panels are installed along both sides of the installation, covering it from left to right and from top to bottom. The droplet water distribution system supplies water to the top surface of the adiabatic panels to saturate them. The water that has not evaporated from the said panels is collected at the bottom of the installation, and after this it is either discharged outside or re-introduced to the upper part of the installation and returned to the adiabatic panels. One or more fans rest on the frame, located on top of the cooler and forcing ambient air into the installation through moisture-saturated adiabatic panels, tubes and fins with its outlet outside the installation through its upper part.

[0038] Принципы работы теплообменника V-образной формы с воздушным охлаждением, снабженного адиабатическими панелями предварительного охлаждения поступающего воздуха, проиллюстрированы на фиг. 6. Горячая технологическая среда, обозначенная красным цветом, поступает во впускной коллектор через соединение впускного коллектора. Из впускного коллектора горячая технологическая среда проходит через теплообменник в поперечном направлении, в общем, параллельно горизонтали. Тепло, испускаемое технологической средой, рассеивается через поверхности трубок змеевика и поступает наружу на ребра (не показаны). Адиабатическая система предусматривает полное увлажнение волокнистой панели, установленной перед змеевиком. Воздух окружающей среды нагнетается через адиабатическую панель предварительного охлаждения с помощью вентиляторов, расположенных в верхней части установки. Этот воздух увлажняется по мере его прохождения через адиабатическую панель, снижая температуру по сухому термометру в пределах нескольких градусов температуры по влажному термометру. Это вновь полученная температура воздуха называется пониженной температурой по сухому термометру. Затем этот предварительно охлажденный воздух нагнетается через поверхность трубок и ребер, обеспечивая существенное улучшение теплоотражательной способности. Тепло, испускаемое технологической средой, отдается воздуху и сбрасывается в атмосферу. Холодная технологическая среда, обозначенная синим цветом, покидает установку через выпускные коллекторы. Вода в системе рециркуляции воды, которая была использована для увлажнения адиабатических панелей, и которая не испарилась, собирается в нижней части установки, и после этого она повторно подается в систему рециркуляции воды в верхней части указанной панели. Вода в системе проточной воды, которая была использована для увлажнения адиабатических панелей, и которая не испарилась, собирается и передается на сброс.[0038] The operating principles of an air-cooled V-shaped heat exchanger equipped with adiabatic incoming air pre-cooling panels are illustrated in FIG. 6. Hot process fluid, indicated in red, enters the intake manifold through the intake manifold connection. From the intake manifold, the hot process fluid passes through the heat exchanger in a transverse direction, generally parallel to the horizontal. The heat emitted by the process fluid is dissipated through the surfaces of the coil tubes and flows outward to the fins (not shown). The adiabatic system provides complete humidification of the fiber panel installed in front of the coil. Ambient air is forced through the adiabatic pre-cooling panel using fans located at the top of the unit. This air is humidified as it passes through the adiabatic panel, reducing the dry-bulb temperature to within a few degrees of the wet-bulb temperature. This newly obtained air temperature is called the reduced dry bulb temperature. This pre-cooled air is then forced through the surface of the tubes and fins, providing a significant improvement in heat reflectivity. The heat emitted by the process medium is transferred to the air and discharged into the atmosphere. The cold process fluid, indicated in blue, leaves the unit through the exhaust manifolds. The water in the water recirculation system, which has been used to humidify the adiabatic panels, and which has not evaporated, is collected at the bottom of the installation, and thereafter it is recirculated into the water recirculation system at the top of the said panel. The water in the running water system that was used to humidify the adiabatic panels and that has not evaporated is collected and sent to waste.

[0039] Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения вместо использования адиабатических панелей для предварительного охлаждения поступающего воздуха теплообменник V-образной формы с воздушным охлаждением может быть снабжен распыляющими форсунками, выполненными с возможностью впрыска водяной пыли в поступающий воздух для увлажнения воздуха окружающей среды перед его прохождением через поверхности ребер и трубок. В нижней части теплообменника располагается резервуар-накопитель, предназначенный для сбора и необязательного возврата воды предварительного охлаждения на распыляющие форсунки с помощью рециркуляционного насоса через водовозвратные трубки и водораспределительные патрубки, распределяющие воду предварительного охлаждения по распыляющим форсункам. Вода в альтернативной системе проточной воды, которая впрыскивается в поступающий воздух, и которая не испаряется, собирается и передается на сброс.[0039] According to one alternative embodiment of the present invention, instead of using adiabatic panels to pre-cool the incoming air, the air-cooled V-shaped heat exchanger may be equipped with atomizing nozzles configured to inject mist water into the incoming air to humidify the ambient air before it is cooled. passing through the surfaces of ribs and tubes. At the bottom of the heat exchanger there is a storage tank designed to collect and optionally return pre-cooling water to the spray nozzles using a recirculation pump through water return tubes and water distribution pipes that distribute the pre-cooling water to the spray nozzles. The water in the alternative flowing water system that is injected into the incoming air and that does not evaporate is collected and discharged.

[0040] На фиг. 7-10 проиллюстрирован один из вариантов осуществления настоящего изобретения, в котором теплообменник V-образной формы с воздушным охлаждением образуется тремя модулями, а именно нижним теплообменным модулем 101, верхним теплообменным модулем 103 и вентиляторным модулем 105. Нижний модуль 101 (см. фиг. 9) включает в себя раму нижнего модуля и два нижних теплообменных змеевика 109, которые опираются на раму нижнего модуля и располагаются по V-образной схеме. Рама нижнего модуля может включать в себя секцию 111 основания, верхнюю секцию 113 и боковые секции 115, проходящие между секцией 111 основания и верхней секцией 113. Размеры (ширина и длина) верхней и нижней секций (111 и 113) рамы нижнего модуля могут быть одинаковыми, но это решение не носит ограничительного характера. Верхние поверхности двух нижних теплообменных змеевиков 109 не сходятся с верхними углами 119 рамы нижнего модуля, а отстоят от боковых секций 115 рамы нижнего модуля на расстояние 121.[0040] In FIG. 7 to 10 illustrate one embodiment of the present invention in which a V-shaped air-cooled heat exchanger is formed by three modules, namely a lower heat exchange module 101, an upper heat exchange module 103 and a fan module 105. The lower module 101 (see FIG. 9 ) includes a lower module frame and two lower heat exchange coils 109, which rest on the lower module frame and are arranged in a V-shape. The bottom module frame may include a base section 111, a top section 113, and side sections 115 extending between the base section 111 and the top section 113. The dimensions (width and length) of the top and bottom sections (111 and 113) of the bottom module frame may be the same , but this decision is not restrictive. The upper surfaces of the two lower heat exchange coils 109 do not converge with the upper corners 119 of the lower module frame, but are spaced from the side sections 115 of the lower module frame by a distance of 121.

[0041] Верхний модуль 103 (см. фиг. 8) включает в себя раму верхнего модуля и два верхних теплообменных змеевика 125, которые опираются на раму верхнего модуля таким образом, что они продолжают и продлевают конструкцию V-образной формы, образованную двумя нижними теплообменными змеевиками 109, когда верхний теплообменный модуль 103 устанавливается поверх нижнего теплообменного модуля 101. Размеры верхнего теплообменного модуля 103 подогнаны под верхнюю часть нижнего теплообменного модуля 101 и сконфигурированы таким образом, чтобы он опирался на нижний модуль 101. Верхние теплообменные змеевики 125 наклонены в сторону друг от друга в направлении снизу вверх. Нижние поверхности верхних теплообменных змеевиков 125 отстоят друг от друга примерно на такое же расстояние 121, на которое отстоят друг от друга верхние поверхности нижних теплообменников 109. Верхние поверхности верхних теплообменников 125 предпочтительно заканчиваются на противоположных верхних углах 131 рамы верхнего модуля. Рама верхнего модуля может включать в себя секцию 133 основания, верхнюю секцию 135 и боковые секции 137, проходящие между секцией 133 основания и верхней секцией 135. Размеры (ширина и длина) верхней и нижней секций рамы верхнего модуля необязательно могут быть одинаковыми, и они могут соответствовать размерам верхней и нижней секций рамы нижнего модуля. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения секция 133 основания рамы верхнего модуля выполнена с возможностью сопряжения с верхней секцией 113 рамы нижнего модуля и неподвижного соединения с ней.[0041] The top module 103 (see FIG. 8) includes a top module frame and two top heat exchange coils 125 that are supported by the top module frame such that they continue and extend the V-shaped structure formed by the two bottom heat exchange coils. coils 109 when the upper heat exchange module 103 is installed on top of the lower heat exchange module 101. The upper heat exchange module 103 is sized to fit the top of the lower heat exchange module 101 and is configured to rest on the lower module 101. The upper heat exchange coils 125 are angled away from each other friend in the direction from bottom to top. The bottom surfaces of the top heat exchange coils 125 are spaced apart by approximately the same distance 121 as the top surfaces of the bottom heat exchangers 109 are spaced from each other. The top surfaces of the top heat exchangers 125 preferably terminate at opposite top corners 131 of the top module frame. The top module frame may include a base section 133, a top section 135, and side sections 137 extending between the base section 133 and the top section 135. The dimensions (width and length) of the top and bottom frame sections of the top module may not necessarily be the same, and they may match the dimensions of the upper and lower sections of the frame of the lower module. According to one preferred embodiment of the present invention, the base frame section 133 of the upper module is configured to mate with and be fixedly connected to the upper frame section 113 of the lower module.

[0042] Каждый из четырех теплообменных змеевиков (двух верхних змеевиков 125 и двух нижних змеевиков 109) может включать в себя специальный впускной коллектор 139 (обозначенный красным цветом/точками) и выпускной коллектор 141 (обозначенный синим цветом/перекрестной штриховкой), которые посредством множеством трубок соединены с горизонтальными сегментами и U-образными возвратными коленами.[0042] Each of the four heat exchange coils (two upper coils 125 and two lower coils 109) may include a dedicated intake manifold 139 (indicated in red/dots) and an exhaust manifold 141 (indicated in blue/cross-hatching), which through multiple tubes are connected to horizontal segments and U-shaped return elbows.

[0043] Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения соседние верхний и нижний змеевики сообщаются друг с другом по текучей среде. Согласно одному из аспектов заявленного изобретения змеевики могут быть изготовлены из разных материалов, совместимых с технологической средой, что позволяет охлаждать множество разных технологических сред в одной установке.[0043] According to one embodiment of the present invention, adjacent upper and lower coils are in fluid communication with each other. According to one aspect of the claimed invention, the coils can be made from different materials compatible with the process fluid, allowing for the cooling of many different process fluids in a single unit.

[0044] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения текучая среда, охлаждаемая в верхнем теплообменном змеевике 125, может проходить от выпускного коллектора 141 верхнего теплообменного змеевика 125 до впускного коллектора соседнего нижнего теплообменного змеевика 109 через промежуточный коллектор 147.[0044] According to another embodiment of the present invention, the fluid cooled in the upper heat exchange coil 125 may pass from the outlet manifold 141 of the upper heat exchange coil 125 to the inlet manifold of the adjacent lower heat exchange coil 109 through the intermediate manifold 147.

[0045] Вентиляторный модуль 105 (фиг. 7) имеет такие размеры и сконфигурирован таким образом, чтобы он мог опираться на верхний модуль 103 и поддерживаться им.[0045] The fan module 105 (FIG. 7) is sized and configured to be supported by and supported by the top module 103.

[0046] Согласно первому необязательному варианту осуществления настоящего изобретения двойной V-образный теплообменник согласно настоящему изобретению может быть снабжен адиабатическими панелями предварительного охлаждения (см. например, фиг. 11). Согласно другому необязательному варианту осуществления настоящего изобретения каждый модуль из числа верхнего модуля и нижнего модуля может быть снабжен адиабатическими панелями 151a и 151b предварительного охлаждения (см. например, фиг. 15). Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения водораспределительная трубка 153 верхнего модуля располагается поверх верхних адиабатических панелей 151a предварительного охлаждения и впрыскивает воду каплями в верхние адиабатические панели или распределяет ее по указанным панелям. Согласно первой вариации этого варианта осуществления настоящего изобретения вода, проходящая через верхние адиабатические панели 151a, сливается в нижние адиабатические панели 151b. Согласно второй вариации этого варианта осуществления настоящего изобретения (не показан) вода, проходящая через верхние адиабатические панели 151a, собирается в водосборных лотках верхнего модуля и повторно распределяется по адиабатическим панелям 151b нижнего модуля.[0046] According to a first optional embodiment of the present invention, the double V-shaped heat exchanger according to the present invention may be provided with adiabatic pre-cooling panels (see, for example, FIG. 11). According to another optional embodiment of the present invention, each of the upper module and the lower module may be provided with adiabatic pre-cooling panels 151a and 151b (see, for example, FIG. 15). According to this embodiment of the present invention, the water distribution pipe 153 of the upper module is located on top of the upper adiabatic pre-cooling panels 151a and drops water into or distributes water into the upper adiabatic panels. According to a first variation of this embodiment of the present invention, water passing through the upper adiabatic panels 151a is drained into the lower adiabatic panels 151b. According to a second variation of this embodiment of the present invention (not shown), water passing through the upper adiabatic panels 151a is collected in the upper module's catch basins and redistributed to the lower module's adiabatic panels 151b.

[0047] Согласно другому необязательному варианту осуществления настоящего изобретения (см. фиг. 12) вместо адиабатических панелей предварительного охлаждения верхний и нижний модули могут быть снабжены системой распыления для предварительного охлаждения, включающей в себя распыляющие форсунки 157, расположенные и сконфигурированные таким образом, чтобы они могли обеспечивать впрыск воды во входящий воздушный поток. Распыляющие форсунки 157 могут быть подсоединены к подводящим патрубкам 159 распыляющих форсунок и питаться через указанные патрубки, которые получают свежую воду из системы подачи свежей воды или, в случае сбора неиспользованной воды в резервуаре-накопителе воды, из водовозвратных трубок 161.[0047] According to another optional embodiment of the present invention (see FIG. 12), instead of adiabatic pre-cooling panels, the upper and lower modules may be provided with a pre-cooling atomization system including atomizing nozzles 157 located and configured so that they could provide water injection into the incoming air flow. The spray nozzles 157 may be connected to and fed by the spray nozzle supply pipes 159, which receive fresh water from the fresh water supply system or, in the case of collecting unused water in a water storage tank, from the water return pipes 161.

[0048] Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения каждый модуль из числа верхнего и нижнего модулей может характеризоваться наличием отдельных и автономных систем подачи, сбора и рециркуляции (или слива) воды, использующих либо адиабатические панели, либо адиабатические распыляющие форсунки предварительного охлаждения. Согласно одному из альтернативных вариантов осуществления настоящего изобретения может быть предусмотрена интегрированная система подачи, сбора и рециркуляции (или слива) воды, в которой вся вода, подаваемая в систему, собирается в нижней части нижнего модуля в резервуаре-накопителе или в наборе лотков 163, а затем сливается или отводится обратно в различные точки распределения воды в верхнем и нижнем модулях через водовозвратные трубки 161, перекачиваясь одним или двумя насосами 165, которые располагаются в нижнем модуле.[0048] In one embodiment of the present invention, each of the upper and lower modules may have separate and self-contained water supply, collection and recycling (or drain) systems using either adiabatic panels or adiabatic pre-cooling atomizing nozzles. According to one alternative embodiment of the present invention, an integrated water supply, collection and recycling (or drain) system may be provided in which all water supplied to the system is collected at the bottom of the lower module in a storage tank or set of trays 163, and then drained or diverted back to various water distribution points in the upper and lower modules through water return tubes 161, pumped by one or two pumps 165, which are located in the lower module.

[0049] На фиг. 13 показан вентиляторный модуль 167 с одним вентилятором большого размера, который может быть использован вместо модуля 105, показанного на фиг. 7, в котором используются два или больше вентиляторов меньшего размера. В этом варианте осуществления вентиляторного модуля, в котором используются вентиляторы большого размера, вентилятор или вентиляторы характеризуются диаметром, превышающим 60% расстояния, разделяющего верхние поверхности двух верхних теплообменников 126. Как и в варианте осуществления, который показан на фиг. 7, вентиляторный модуль 167 с вентилятором большого размера характеризуется такими размерами и сконфигурирован таким образом, чтобы он мог опираться на верхний теплообменный модуль 103 и поддерживаться им. На фиг. 14-16 представлены варианты осуществления вентиляторного модуля с вентиляторами большого размера, соответствующие идентичным во всем остальном вариантам осуществления, которые проиллюстрированы на фиг. 10-12.[0049] In FIG. 13 shows a fan module 167 with one large fan that can be used in place of the module 105 shown in FIG. 7, which uses two or more smaller fans. In this embodiment of a fan module that uses large fans, the fan or fans have a diameter greater than 60% of the distance separating the top surfaces of the two top heat exchangers 126. As in the embodiment shown in FIG. 7, the oversized fan module 167 is sized and configured to be supported by and supported by the upper heat exchange module 103. In fig. 14-16 illustrate fan module embodiments with large size fans corresponding to the otherwise identical embodiments illustrated in FIGS. 10-12.

[0050] Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 17, множество примыкающих друг к другу верхних и нижних теплообменных модулей может быть установлено в линию или по прямоугольной схеме на приподнимающей раме 169. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения поверх прямоугольной конструкции V-образных модульных теплообменников может располагаться вентиляторный модуль 171 с одним вентилятором сверхбольшого размера, предназначенным для нагнетания воздуха в открытое пространство и через это пространство, образованное приподнимающей рамой 169, и далее вверх через множество нижних и верхних теплообменных модулей. В случае использования этого варианта осуществления настоящего изобретения один единственный вентилятор нагнетает воздух, по меньшей мере, через две, а предпочтительно через три, четыре, пять или шесть ячеек в виде двухрядной буквы V. Нижние приподнятые воздушные секции могут быть снабжены адиабатическими панелями и/или форсунками предварительного охлаждения, предназначенными для предварительного охлаждения входящего воздуха.[0050] According to another embodiment of the present invention, shown in FIG. 17, a plurality of adjacent upper and lower heat exchange modules may be installed in a line or rectangular pattern on the riser frame 169. According to this embodiment of the present invention, a fan module 171 with one extra-large fan may be positioned on top of the rectangular structure of V-shaped modular heat exchangers. , designed to force air into and through the open space defined by the lift frame 169, and then upward through a plurality of lower and upper heat exchange modules. In the case of this embodiment of the present invention, a single fan forces air through at least two, and preferably three, four, five or six cells in a double V shape. The lower raised air sections may be provided with adiabatic panels and/or pre-cooling nozzles designed to pre-cool the incoming air.

[0051] Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг. 18, между верхним и нижним теплообменными модулями (101 и 103) может располагаться один или несколько промежуточных теплообменных модулей, в результате чего образуются теплообменники с воздушным охлаждением в виде трехрядной, четырехрядной или многорядной буквы V. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения каждый промежуточный теплообменный модуль 102 включает в себя промежуточные теплообменные змеевики 175, опирающиеся на раму 173 промежуточного модуля. Модульный теплообменник с воздушным охлаждением в виде трехрядной, четырехрядной или многорядной буквы V согласно настоящему изобретению может быть снабжен вентиляторным модулем с одним вентилятором сверхбольшого размера или вентиляторным модулем с двумя или более вентиляторами. Дополнительно модульный теплообменник с воздушным охлаждением в виде трехрядной, четырехрядной или многорядной буквы V согласно настоящему изобретению может быть необязательно снабжен адиабатическими панелями или адиабатическими системами распыления согласно описанию, представленному выше.[0051] According to yet another embodiment of the present invention, shown in FIG. 18, one or more intermediate heat exchange modules may be located between the upper and lower heat exchange modules (101 and 103), resulting in air-cooled heat exchangers in a three-row, four-row, or multi-row V-shape. According to this embodiment of the present invention, each intermediate heat exchange module 102 includes intermediate heat exchange coils 175 supported by an intermediate module frame 173. The three-row, four-row, or multi-row V-shaped modular air-cooled heat exchanger of the present invention may be provided with a fan module with one extra-large fan or a fan module with two or more fans. Additionally, the three-row, four-row, or multi-row V-shaped modular air-cooled heat exchanger of the present invention may optionally be provided with adiabatic panels or adiabatic spray systems as described above.

[0052] Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения один или несколько теплообменных модулей в модульном многоуровневом теплообменнике V-образной формы с воздушным охлаждением могут включать в себя второй набор змеевиков, который встроен рядом с первым набором змеевиков с определенным зазором. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения нижний, верхний или промежуточный модуль (или их сочетание) характеризуется наличием набора змеевиков 177 для низкотемпературной технологической среды и второго набора змеевиков 179 для высокотемпературной технологической среды. Змеевики 177 для низкотемпературной технологической среды предпочтительно располагаются на воздухозаборной стороне модуля, а змеевики 179 для высокотемпературной технологической среды располагаются на стороне нагнетательного пространства модуля. Согласно этому варианту осуществления настоящего изобретения воздух окружающей среды, нагнетаемый в модуль, например, при температуре 80°F, сначала проходит через змеевики 177 для низкотемпературной технологической среды, охлаждая низкотемпературную технологическую среду, например, с 100°F до 90°F, вследствие чего сам воздух нагревается до 88°F. После этого нагретый воздух проходит через пространство 181 между змеевиками, а затем проходит через змеевики 179 для высокотемпературной технологической среды, охлаждая горячую технологическую среду, например, с 130°F до 115°F, и еще больше нагревая воздух окружающей среды, который покидает модуль, будучи нагретым в этот раз, например, до 110°F. Следует отметить, что значения температуры воздуха и технологических сред, указанные выше, представлены исключительно в иллюстративных целях. Высокотемпературная технологическая среда и низкотемпературная технологическая среда могут представлять собой совершенно разные текучие среды, получаемые в ходе выполнения разных технологических процессов. В альтернативном варианте низкотемпературная технологическая среда может представлять собой такую же текучую среду, что и высокотемпературная технологическая среда, и в этом случае технологическая среда сначала проходит через змеевик для высокотемпературной технологической среды, а затем - через змеевик для низкотемпературной технологической среды.[0052] According to yet another embodiment of the present invention, one or more heat exchange modules in a modular multi-level air-cooled V-shaped heat exchanger may include a second set of coils that are integrated adjacent the first set of coils with a defined clearance. According to this embodiment of the present invention, the lower, upper or intermediate module (or a combination thereof) is characterized by having a set of coils 177 for low temperature process fluid and a second set of coils 179 for high temperature process fluid. The low temperature process fluid coils 177 are preferably located on the air intake side of the module, and the high temperature process fluid coils 179 are located on the plenum side of the module. According to this embodiment of the present invention, ambient air forced into the module, for example, at a temperature of 80°F, first passes through the low temperature process fluid coils 177, cooling the low temperature process fluid, for example, from 100°F to 90°F, thereby the air itself heats up to 88°F. The heated air then passes through the space 181 between the coils and then passes through the high temperature process fluid coils 179, cooling the hot process fluid from, for example, 130°F to 115°F, and further warming the ambient air that leaves the module, being heated this time to, for example, 110°F. It should be noted that the air and process temperatures shown above are for illustrative purposes only. High temperature process fluids and low temperature process fluids may be completely different fluids produced by different processes. Alternatively, the low temperature process fluid may be the same fluid as the high temperature process fluid, in which case the process fluid first passes through the high temperature process fluid coil and then through the low temperature process fluid coil.

[0053] В частности, предполагается, что каждый вариант осуществления какого-либо признака, раскрытого в настоящем документе, может быть использован вместе с любым другим признаком или вариантом осуществления, раскрытым в настоящем документе.[0053] In particular, it is contemplated that each embodiment of any feature disclosed herein may be used in conjunction with any other feature or embodiment disclosed herein.

[0054] Описание заявленного изобретения носит исключительно иллюстративный характер; и, таким образом, предполагается, что различные его модификации, которые не отступают от идеи модульного охладителя или конденсатора в виде двухрядной буквы V, входят в объем настоящего изобретения. Любые отклонения от конкретных вариантов осуществления заявленного изобретения, которые описаны в настоящем документе, но которые во всем остальном соответствуют модульному охладителю или конденсатору в виде двухрядной буквы V, не должны рассматриваться как отступление от сущности и объема настоящего изобретения, представленных в последующей формуле.[0054] The description of the claimed invention is for illustrative purposes only; and thus, various modifications thereof which do not depart from the idea of a modular cooler or double-V condenser are intended to be within the scope of the present invention. Any deviations from the specific embodiments of the claimed invention that are described herein, but which are otherwise consistent with a modular cooler or double-V condenser, should not be construed as a departure from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims.

Claims

1. Modular V-shaped heat exchanger containing:

a factory-preassembled and transportable lower heat exchange module, which includes a lower module frame and two lower module heat exchange panels located in and supported by said V-shaped lower module frame;

a factory-preassembled and transportable top heat exchange module, which comprises a top module frame and two top module heat exchange panels located in and supported by said top module frame such that said two top module heat exchange panels continue and extend the design of the V- a shaped shape formed by said two heat exchange panels of the lower module, wherein said upper heat exchange module is located on and rests on said lower heat exchange module; And

a factory-preassembled and transportable fan module that includes a fan module frame and at least one fan, wherein said fan module is located on and supported by said upper heat exchange module, wherein at least one fan is located in such a location and configured in such a way as to allow it to force air through said two heat exchange panels of the lower module and said two heat exchangers of the upper module.

2. The V-shape modular heat exchanger of claim 1, wherein each of said two heat exchange panels of the lower module and said two heat exchange panels of the upper module is characterized by an intake manifold and an exhaust manifold, wherein said intake manifold is located at such location and configured in such manner that it is capable of receiving hot process fluid and distributing it to a corresponding heat exchange panel, and said outlet manifold is located and configured to receive cooled process fluid from said heat exchange panel; wherein each of said two heat exchange panels of the lower module and said two heat exchange panels of the upper module contains a plurality of horizontally arranged finned tubes connected to adjacent tubes by means of pipe bends.

3. The V-shaped modular heat exchanger of claim 2, wherein each of said two heat exchange panels of the lower module and said two heat exchange panels of the upper module contains the same process fluid.

4. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 2, wherein at least one panel of said lower module heat exchange panels and said upper module heat exchange panels contains a first process fluid; and at least the second panel of the two heat exchange panels of the lower module and the two heat exchange panels of the upper module contains a second process fluid different from the first process fluid.

5. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 2, wherein at least one panel of said lower module heat exchange panels and said upper module heat exchange panels contains a first process fluid; and at least the second panel of said heat exchange panels of the lower module and said heat exchange panels of the upper module does not contain process fluid.

6. V-shaped modular heat exchanger according to claim 1, additionally containing adiabatic panels.

7. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 1, further comprising spray nozzles configured to inject water into the air flow entering said lower and upper heat exchange modules.

8. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 1, wherein each of said heat exchange panels of the upper module lies in the same plane with one of the adjacent said heat exchange panels of the lower module.

9. A heat exchanger comprising a plurality of pre-assembled and transportable lower heat exchange modules, each of which is characterized by a lower module frame and two lower module heat exchange panels located in and supported by said V-shaped lower module frame;

a plurality of factory-preassembled and transportable top heat exchange modules, each of which is characterized by having a top module frame and two top module heat exchange panels located in and supported by said top module frame such that said two top module heat exchange panels extend and extending a V-shaped structure formed by two panels of said lower module heat exchange panels, each module of said plurality of upper heat exchange modules being located on and supported by a corresponding lower heat exchange module, wherein said lower and upper heat exchange modules are configured to intake of ambient air from below;

a lifting frame on which each of said plurality of lower heat exchange modules rests; And

a fan module comprising a single fan sized and positioned to allow air to be forced through a plurality of cells, each of which contains one upper heat exchange module and one lower heat exchange module.

10. Heat exchanger according to claim 9, additionally containing adiabatic panels.

11. The heat exchanger according to claim 9, further comprising spray nozzles configured to inject water into the air flow entering said lower and upper heat exchange modules.

12. Method of assembling a heat exchanger, providing:

transporting to the assembly site a factory-preassembled lower heat exchange module provided with a lower module frame and two lower module heat exchange panels that are located in and supported by said lower module V-shaped frame;

transporting to a specified assembly site a factory-preassembled upper heat exchange module equipped with an upper module frame and two upper module heat exchange panels;

transporting to a specified assembly site a factory-preassembled fan module provided with a fan module frame and at least one fan;

installing said lower heat exchange module at the installation site;

mounting said upper heat exchange module on top of said lower heat exchange module, wherein said upper module heat exchange panels are located in and supported by said upper module frame such that said two upper module heat exchange panels continue and extend the V-shaped structure formed by said two heat exchange panels panels of the lower module; And

installing said ventilation module on top of said upper heat exchange module.

13. Method of assembling a heat exchanger, providing:

assembly of the lifting frame at the installation site;

installing on said lift frame a plurality of pre-assembled and transportable lower heat exchange modules, each of which is provided with a lower module frame and two lower module heat exchange panels located in and supported by said V-shaped lower module frame;

installing on top of each of said lower heat exchange modules a corresponding pre-assembled and transportable upper heat exchange module, provided with a frame of the upper module and two heat exchange panels of the upper module, located in the specified frame of the upper module and resting on it in such a way that the two heat exchange panels the upper module continues and extends the V-shaped structure formed by two panels from among the specified plurality of heat exchange panels of the lower module; And

mounting and positioning on top of said upper heat exchange module of a fan configured to force ambient air into a plenum space defined by said lifting frame and further upward through a plurality of said lower heat exchange modules and a plurality of said upper heat exchange modules.

14. The method according to claim 13, comprising installing adiabatic panels on said lifting frame.

15. The method of claim 13, comprising mounting atomizing nozzles on said lifting frame and orienting said atomizing nozzles such that they cause water to be injected into or passed through said plenum space.

16. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 1, further comprising one or more pre-assembled and transportable intermediate heat exchange modules, characterized by the presence of an intermediate module frame and two intermediate module heat exchange panels located in the specified intermediate module frame and supported thereon in such a manner that said heat exchange panels of the intermediate module continue and extend the V-shaped structure formed by said two heat exchange panels of the lower module and said two heat exchange panels of the upper module, the first module of said one or more intermediate heat exchange modules resting on the top the surface of and supported by said lower heat exchange module, and wherein said upper heat exchange module is supported by said one or more intermediate heat exchange modules.

17. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 1, wherein said bottom heat exchange module comprises a second set of heat exchange panels, each of which runs parallel to and spaced at a certain distance from a corresponding one panel of said bottom heat exchange panels, wherein said second set the set of heat exchange panels contains a process fluid whose temperature is different from the temperature of the process fluid in said lower heat exchange panels.

18. The V-shaped modular heat exchanger according to claim 1, wherein said top heat exchange module comprises a second set of heat exchange panels, each of which runs parallel to and spaced from a corresponding one panel of said top heat exchange panels, wherein said second the set of heat exchange panels contains a process fluid whose temperature is different from the temperature of the process fluid in said upper heat exchange panels.

19. The modular V-shaped heat exchanger of claim 16, wherein the one or more pre-assembled and transportable intermediate heat exchange modules comprise a second set of heat exchange panels, each of which runs parallel and is spaced a specified distance from the corresponding one panel of a number of said intermediate heat exchange panels, wherein said second set of heat exchange panels contains a process fluid whose temperature is different from the temperature of the process fluid contained in said intermediate heat exchange panels.