專利名稱：蒸發(fā)冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及制冷設(shè)備，特別涉及一種蒸發(fā)冷卻器。
背景技術(shù)：
在冶金、電力、石化、輕工等行業(yè)中，有許多工藝介質(zhì)需要冷卻、冷 凝?，F(xiàn)有蒸發(fā)冷卻器是由冷卻器箱體、風(fēng)機(jī)、噴淋水系統(tǒng)、換熱器組構(gòu)成， 通過換熱器組的換熱管水膜的蒸發(fā)強(qiáng)化傳熱冷卻工藝介質(zhì)。冷卻水自身可 在設(shè)備中循環(huán)使用，水的蒸發(fā)耗量較低，節(jié)約能耗，運(yùn)行成本低。
但現(xiàn)有蒸發(fā)冷卻器的換熱器組采用直管，直管有兩個(gè)弊端(1)當(dāng)換 熱介質(zhì)溫度或壓力發(fā)生變化時(shí)，必然引起換熱管的伸縮。管子兩端焊縫處 將承受很大的應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力超過一定的限度或反復(fù)運(yùn)動(dòng)超過焊縫疲勞極 限后，將造成焊縫開裂；(2)當(dāng)管內(nèi)液體的流速慢到一定速度后，管內(nèi)液 體將成層流狀態(tài)，影響換熱效果。除此以外，隨著蒸發(fā)冷卻器的運(yùn)行，污 垢沉積在換熱直管表面，使換熱管表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低，換熱效果變差。
另一方面，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)析出氣體或由于介質(zhì)升溫膨脹超過允 許壓力時(shí)，會(huì)對(duì)換熱器組乃至整個(gè)系統(tǒng)造成破壞。
因此有必要對(duì)現(xiàn)有蒸發(fā)冷卻器進(jìn)行改進(jìn)，提出一種新型蒸發(fā)冷卻器。 發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有冷卻器的不足，本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提出一種能克服 上述缺點(diǎn)的蒸發(fā)冷卻器。該蒸發(fā)冷卻器的換熱器組采用了波紋管，由于波 紋管表面凹凸的外形，使流體在管內(nèi)形成較強(qiáng)的湍流，從而大大提高管內(nèi) 外表面的換熱系數(shù)，使換熱器組整體換熱效率比直管式的提高2 3倍。波 紋管通過熱脹冷縮具有自潔作用而不易結(jié)垢，自行補(bǔ)償溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力， 克服了換熱直管的兩個(gè)弊端。由于波紋管的軸向伸縮變形，使污垢和波紋 管表面產(chǎn)生一個(gè)較大的拉脫力而是污垢脫落，減輕了換熱直管的結(jié)垢問題， 特別是對(duì)于一些硬垢、脆垢，其效果更好。波紋管在結(jié)構(gòu)上增大了蒸發(fā)面積，經(jīng)噴淋的水或其他液體在波紋管表面更有利于形成液膜蒸發(fā)，使蒸發(fā)效率得以提高。該蒸發(fā)冷卻器換熱器組的換熱管聯(lián)箱上部設(shè)有壓力平衡裝置，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)析出氣體時(shí)，氣體會(huì)自動(dòng)排除，使系統(tǒng)介質(zhì)流動(dòng)保持連續(xù)性。當(dāng)系統(tǒng)介質(zhì)由于升溫膨脹，超過允許壓力時(shí)，會(huì)排除一部分介質(zhì)，使系統(tǒng)穩(wěn)定。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種蒸發(fā)冷卻器，包括冷卻器箱體、風(fēng)機(jī)、噴淋水系統(tǒng)、換熱器組，所述冷卻器箱體的頂部有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都與冷卻器箱體的內(nèi)腔連通；所述換熱器組安裝在所述進(jìn)風(fēng)口處，所述換熱器的換熱管為軸向呈波浪狀的金屬管，所述換熱器組的換熱管聯(lián)箱上部設(shè)有壓力平衡裝置；所述噴淋水系統(tǒng)的噴淋裝置安裝在所述換熱器組的上方，所述風(fēng)機(jī)安裝在所述出風(fēng)口處，所述換熱器組出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器；所述冷卻器箱體下部設(shè)有PVC填料，所述換熱器組和所述收水器的底部設(shè)有可將流出換熱器組的噴淋水導(dǎo)向所述PVC填料頂部的擋水板，所述PVC填料出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器。
所述壓力平衡裝置包括一箱體，該箱體與所述換熱器組的換熱管聯(lián)箱連通，該箱體上安裝有自動(dòng)排氣閥、持壓泄壓閥。
所述換熱器組的換熱管為波紋管。
所述換熱器組的換熱管為波節(jié)管。
所述PVC填料進(jìn)風(fēng)一側(cè)前方的箱體上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 。
所述風(fēng)機(jī)下方還裝有一換熱器組，該換熱器組的介質(zhì)出口與所述進(jìn)風(fēng)口處的換熱器組的介質(zhì)入口連通。
所述噴淋水系統(tǒng)包括噴淋裝置、集水槽、水泵、浮球閥、補(bǔ)水口、電子水處理儀、管路，所述集水槽位于冷卻器箱體底部，所述水泵進(jìn)水口與所述集水槽連通，所述水泵出水口與所述電子水處理儀進(jìn)水口連通，所述電子水處理儀出水口連接所述管路的一端，所述管路的另一端與所述噴淋裝置連通；所述浮球閥設(shè)置在所述集水槽內(nèi)，所述浮球閥控制所述補(bǔ)水口與所述集水槽之間的通斷。
本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是-1、 波紋管傳熱系數(shù)高。
傳熱系數(shù)是換熱器組的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)，強(qiáng)化換熱表面的對(duì)流傳熱 是提高傳熱系數(shù)的有效措施。換熱器組的強(qiáng)化傳熱是通過其獨(dú)特的超薄壁 波紋管來實(shí)現(xiàn)的，波紋管是一種由圓弧連續(xù)相切，內(nèi)外形如波紋狀的薄壁 管子，其波峰與波谷間的高差使流體受到了強(qiáng)烈的擾動(dòng)，這種擾動(dòng)來自管
內(nèi)外流體的三維運(yùn)動(dòng)，因此其擾動(dòng)的程度更為強(qiáng)烈和徹底，即使流體流速 很低，也能使其成為湍流狀態(tài)，同時(shí)管壁薄溫度梯度小，大大降低管壁熱 阻，提高了管內(nèi)外換熱系數(shù)，從而使總的傳熱系數(shù)提高。 一般對(duì)水-水傳熱
而言可達(dá) 1500 3500 &"http://(/ 2 '/^C)，汽-水可達(dá)2500 5000 ^"http://(^ /^C),為直管的2 4倍。
2、 節(jié)能效果顯著。
波紋管管內(nèi)流速一般為0.3 0.8WA，平均為0.55 WA，而直管一般 取0.8 1.2 w/、平均為1.0m/s，因此在換熱量相同的情況下波紋管比 直管流體阻力小，電耗小。
3、 防垢、除垢、防堵性能良好。
換熱器組結(jié)垢、腐蝕、堵塞一直是較難解決的問題，特別是在水質(zhì)條 件差、水處理效果不佳，氣體介質(zhì)中含有雜質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)易生成結(jié)垢物的 情況下，這一問題尤為突出。輕者使換熱器組功能下降、工況惡化、阻力 增大、能耗增加，重者則使換熱器組堵死無法運(yùn)行，因此換熱器組維護(hù)、 清洗或更新的工作量增大。由于波紋管特殊的內(nèi)外波形，湍流介質(zhì)不斷沖 刷換熱管的內(nèi)外表面，污垢很難在表面存積，即使結(jié)垢，由于波紋管是一 種柔性元件，在工作過程中受到溫差的作用后，波紋管各部分的曲率不斷 地變化，盡管這種曲率變化帶來的變形不是很大，但污垢和金屬波紋管的 線膨脹系數(shù)相差很大，因此污垢與波紋管表面之間將產(chǎn)生一個(gè)較大的拉脫 力，足以使垢脫落實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清理、自動(dòng)除垢，這一點(diǎn)是換熱直管所無法比 擬的。由于管內(nèi)管外都可以達(dá)到充分的擾動(dòng),使流道內(nèi)流體的密度與濃度 沿流體法線方向均勻的排列，因此從水中析出的生垢離子和其他雜質(zhì)均沒 有沉積和成垢的條件，在運(yùn)行中不出現(xiàn)垢的形成，于是流道總是通暢的。
4、 應(yīng)力分布均勻、防腐蝕能力強(qiáng)。
由于波紋管采用獨(dú)特成形工藝，即"自由成形"或"軟成形"。該工藝特點(diǎn)是在成形過程中，變形不是由于金屬在模具中的強(qiáng)制流動(dòng)形成的, 而是一種自由流動(dòng)的過程或稱之為"軟成形"過程，這種成形過程由于沒 有強(qiáng)制變形，不會(huì)造成應(yīng)力集中，殘余應(yīng)力小、應(yīng)力分布均勻，沒有晶間 缺欠，因此具有很強(qiáng)的耐應(yīng)力腐蝕能力。
5、 適應(yīng)熱膨脹能力強(qiáng)。
換熱器組采用波紋管，波紋管每個(gè)波節(jié)都有適應(yīng)于熱脹冷縮的能力， 因而波節(jié)換熱管可以做得很長(zhǎng)，且不需要膨脹環(huán)之類的部件，運(yùn)行中安全 可靠。
6、 流動(dòng)阻力較小。
由于采用了強(qiáng)化傳熱，其提高的換熱系數(shù)不是靠提高流速獲得的，因此 波紋管換熱器組管內(nèi)外的流速較低，從而波紋管換熱器組的流動(dòng)阻力較小。
7、 防振能力強(qiáng)。
由于換熱管是波節(jié)型，自身帶有"可塑"性，沒有像剛體那種固定的 自身振動(dòng)頻繁，因此，設(shè)備在運(yùn)行中具有抗振抗干擾能力，發(fā)生振動(dòng)的機(jī) 率幾乎為零。
8、 動(dòng)態(tài)性能良好。
波紋管由于產(chǎn)生強(qiáng)化擾動(dòng)流速范圍為0.2—s以上，故在負(fù)荷變化而引 起管內(nèi)流速變化時(shí)，也不影響設(shè)備換熱性能，適合負(fù)荷變化的用戶使用。
9、 體積小、重量輕、耐溫、耐壓性能好、適用的換熱介質(zhì)廣泛、維護(hù)工作 量小、安全可靠。
10、 由于蒸發(fā)冷卻器換熱器組的換熱管聯(lián)箱上部設(shè)有壓力平衡裝置，當(dāng)系 統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)析出氣體時(shí)，氣體會(huì)自動(dòng)排除，使系統(tǒng)介質(zhì)流動(dòng)保持連續(xù) 性。當(dāng)系統(tǒng)介質(zhì)由于升溫膨脹，超過允許壓力時(shí)，會(huì)排除一部分介質(zhì)，保 持系統(tǒng)穩(wěn)定。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的局部A放大圖3是圖1的局部B放大圖4是圖1的OC剖面圖；圖5是波紋管示意圖6是波節(jié)管示意圖7是壓力平衡裝置示意圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
參見圖1、圖2、圖3、圖4、本實(shí)施例中的蒸發(fā)冷卻器，包括冷卻器 箱體12、風(fēng)機(jī)1、噴淋水系統(tǒng)、換熱器組4,冷卻器箱體的頂部有進(jìn)風(fēng)口 20和出風(fēng)口19，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都與冷卻器箱體的內(nèi)腔連通；換熱器組安 裝在進(jìn)風(fēng)口處，換熱器的換熱管21為軸向呈波浪狀的金屬管，換熱器組的 換熱管聯(lián)箱32上部設(shè)有壓力平衡裝置31;噴淋水系統(tǒng)的噴淋裝置2安裝在 換熱器組4的上方，風(fēng)機(jī)安裝在出風(fēng)口處，換熱器組出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器3; 冷卻器箱體下部設(shè)有PVC填料9，換熱器組和收水器的底部設(shè)有可將流出 換熱器組的噴淋水導(dǎo)向PVC填料頂部的擋水板5， PVC填料出風(fēng)一側(cè)設(shè)有 收水器IO。圖l中的箭頭為風(fēng)向。
本實(shí)施例中的換熱管為波紋管(參見圖5)。換熱管也可以是波節(jié)管 (參見圖6)，波節(jié)管的效果與波紋管類同。多個(gè)波紋管均勻排列構(gòu)成 了波紋管束，各波紋管的兩端與換熱器組的換熱管聯(lián)箱采用脹接工藝連 通。
參見圖7，本實(shí)施例中，壓力平衡裝置包括一箱體34，該箱體通過連 接管35與換熱器組的換熱管聯(lián)箱32連通，該箱體34上安裝有自動(dòng)排氣閥 33、持壓泄壓閥36。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)析出氣體時(shí)，氣體會(huì)自動(dòng)排除， 使系統(tǒng)介質(zhì)流動(dòng)保持連續(xù)性。當(dāng)系統(tǒng)介質(zhì)由于升溫膨脹，超過允許壓力時(shí)， 會(huì)排除一部分介質(zhì)，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。
參見圖1，本實(shí)施例中，PVC填料進(jìn)風(fēng)一側(cè)前方的箱體上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口18。
參見圖1，本實(shí)施例中，噴淋水系統(tǒng)包括噴淋裝置2、集水槽8、水泵 7、浮球閥13、補(bǔ)水口 14、電子水處理儀6、管路11，集水槽位于冷卻器 箱體底部，水泵進(jìn)水口與集水槽連通，水泵出水口與電子水處理儀進(jìn)水口連通，電子水處理儀出水口連接管路的一端，管路的另一端與噴淋裝置連 通；浮球閥設(shè)置在集水槽內(nèi)，浮球閥控制補(bǔ)水口與集水槽之間的通斷。
本實(shí)用新型采用蒸發(fā)換熱方式冷卻介質(zhì)，換熱器組采用氣-液兩相并流 布膜方式，噴淋水與風(fēng)向相同。噴淋水通過噴淋裝置均勻分布到換熱器組 的波紋管表面，噴淋水在重力及從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的風(fēng)的作用下在波紋管表面
形成均勻水膜，通過蒸發(fā)強(qiáng)化傳熱冷卻流經(jīng)管內(nèi)的介質(zhì)。參見圖2，其中， 波紋管21，噴淋水17，介質(zhì)15。在風(fēng)機(jī)的作用下，從進(jìn)風(fēng)口20進(jìn)入的風(fēng) 夾帶經(jīng)換熱器組換熱蒸發(fā)的水分子進(jìn)入收水器3，收水器3將其中較大的水 滴回收排入下方的PVC填料，少量水分子隨風(fēng)經(jīng)出風(fēng)口 19排出。
本實(shí)用新型的冷卻器箱體下部設(shè)有PVC填料9，參見圖l、圖3，其中， PVC填料板片22，噴淋水16。 PVC填料為常見工程材料，其結(jié)構(gòu)為波形板 集束，換熱器組和收水器的底部與PVC填料之間設(shè)有可將流出換熱器組的 噴淋水導(dǎo)向PVC填料頂部的擋水板5;從換熱器組流出的噴淋水經(jīng)PVC填料 沉降到噴淋水系統(tǒng)的集水槽8中，再經(jīng)噴淋水系統(tǒng)返回到噴淋裝置2。由于 PVC填料進(jìn)風(fēng)一側(cè)前方的冷卻器箱體上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口 18，在風(fēng)機(jī)的作用下， 噴淋水在經(jīng)過PVC填料時(shí)，噴淋水被空氣冷卻，降低了循環(huán)噴淋水的溫度， 最大限度的抑制了換熱器組管束外壁的水垢形成。PVC填料出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收 水器10，可將空氣中的水分子回收流入集水槽8中。 實(shí)施例2:
參見圖8，在實(shí)施例1的技術(shù)方案基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中的蒸發(fā)冷卻器， 在冷卻器箱體出風(fēng)口處安裝的風(fēng)機(jī)1下方還裝有換熱器組23，該換熱器組 的介質(zhì)出口與進(jìn)風(fēng)口處的換熱器組4的介質(zhì)入口 30連通。換熱器組23的 結(jié)構(gòu)換熱器組4相同，換熱器組23采用空冷換熱方式冷卻介質(zhì)，介質(zhì)先經(jīng) 過該換熱器組冷卻，然后經(jīng)過換熱器組4冷卻。經(jīng)過換熱器組23的風(fēng)來自 兩部分。其中一部分是，在風(fēng)機(jī)的作用下，從進(jìn)風(fēng)口20進(jìn)入的風(fēng)經(jīng)換熱器 4、收水器3再進(jìn)入換熱器組23，最后經(jīng)出風(fēng)口19排出。另一部分是，從 進(jìn)風(fēng)口 18進(jìn)入的風(fēng)流經(jīng)PVC填料9、收水器10再進(jìn)入換熱器組23，再經(jīng) 出風(fēng)口 19排出。在冷卻器箱體出風(fēng)口處安裝的風(fēng)機(jī)下方安裝換熱器組23， 進(jìn)一步提高了對(duì)介質(zhì)的冷卻效果。
權(quán)利要求1、一種蒸發(fā)冷卻器，包括冷卻器箱體、風(fēng)機(jī)、噴淋水系統(tǒng)、換熱器組，其特征是所述冷卻器箱體的頂部有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都與冷卻器箱體的內(nèi)腔連通；所述換熱器組安裝在所述進(jìn)風(fēng)口處，所述換熱器的換熱管為軸向呈波浪狀的金屬管，所述換熱器組的換熱管聯(lián)箱上部設(shè)有壓力平衡裝置；所述噴淋水系統(tǒng)的噴淋裝置安裝在所述換熱器組的上方，所述風(fēng)機(jī)安裝在所述出風(fēng)口處，所述換熱器組出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器；所述冷卻器箱體下部設(shè)有PVC填料，所述換熱器組和所述收水器的底部設(shè)有可將流出換熱器組的噴淋水導(dǎo)向所述PVC填料頂部的擋水板，所述PVC填料出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其特征是所述壓力平衡裝置 包括一箱體，該箱體與所述換熱器組的換熱管聯(lián)箱連通，該箱體上安裝有自動(dòng)排n閥、持壓泄壓閥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其特征是所述換熱器組的換 熱管為波紋管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其特征是所述換熱器組的換 熱管為波節(jié)管。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其特征是所述PVC填料進(jìn) 風(fēng)一側(cè)前方的箱體上設(shè)有進(jìn)風(fēng)口。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其特征是所述風(fēng)機(jī)下方還裝 有一換熱器組，該換熱器組的介質(zhì)出口與所述進(jìn)風(fēng)口處的換熱器組的介質(zhì)入口連通o
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻器，其特征是所述噴淋水系統(tǒng)包 括噴淋裝置、集水槽、水泵、浮球閥、補(bǔ)水口、電子水處理儀、管路，所 述集水槽位于冷卻器箱體底部，所述水泵進(jìn)水口與所述集水槽連通，所述 水泵出水口與所述電子水處理儀進(jìn)水口連通，所述電子水處理儀出水口連 接所述管路的一端，所述管路的另一端與所述噴淋裝置連通；所述浮球閥 設(shè)置在集水槽內(nèi)，所述浮球閥控制所述補(bǔ)水口與所述集水槽之間的通斷。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種蒸發(fā)冷卻器，包括冷卻器箱體、風(fēng)機(jī)、噴淋水系統(tǒng)、換熱器組，所述冷卻器箱體的頂部有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都與冷卻器箱體的內(nèi)腔連通；所述換熱器組安裝在所述進(jìn)風(fēng)口處，所述換熱器的換熱管為軸向呈波浪狀的金屬管，所述換熱器組的換熱管聯(lián)箱上部設(shè)有壓力平衡裝置；所述噴淋水系統(tǒng)的噴淋裝置安裝在所述換熱器組的上方，所述風(fēng)機(jī)安裝在所述出風(fēng)口處，所述換熱器組出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器；所述冷卻器箱體下部設(shè)有PVC填料，所述換熱器組和所述收水器的底部設(shè)有可將流出換熱器組的噴淋水導(dǎo)向所述PVC填料頂部的擋水板，所述PVC填料出風(fēng)一側(cè)設(shè)有收水器。本實(shí)用新型換熱蒸發(fā)效率高、系統(tǒng)穩(wěn)定。
文檔編號(hào)F28F27/00GK201407926SQ200920107489
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者黃榮鋒 申請(qǐng)人:黃榮鋒