專利名稱：噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻
O
背景技術(shù)：
間接蒸發(fā)冷卻器主要分為板翅式間接蒸發(fā)冷卻器、管式間接蒸發(fā)冷卻器和熱管 式間接蒸發(fā)冷卻器三種基本形式。目前板翅式間接蒸發(fā)冷卻器使用較多，但是由于這種換 熱器的流道狹窄，在流道內(nèi)容易出現(xiàn)結(jié)垢 及堵塞的現(xiàn)象，使得流道內(nèi)阻力增大，從而使得 換熱器的換熱效率降低。熱管式間接蒸發(fā)冷卻器由于初投資較高且受安裝位置的限制等因 素，應(yīng)用較少。管式間接蒸發(fā)冷卻器布水均勻，流道較寬，不會產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，流動阻力小， 有利于蒸發(fā)冷卻的進(jìn)行，因而管式間接蒸發(fā)冷卻器逐漸被人們重視起來。但是管式間接蒸 發(fā)冷卻器也有其自身的缺點(diǎn)，如換熱效率低，換熱器尺寸較大等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器，通過對管式間 接蒸發(fā)冷卻器的噴淋水的霧化、換熱管外加肋、管內(nèi)增加螺旋線、二次空氣送入方式的優(yōu)化 設(shè)計，使得管式間接蒸發(fā)冷卻器的換熱效率更加顯著，尺寸更加緊湊。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器，包括從上到 下依次設(shè)置的二次風(fēng)機(jī)、擋水填料、由多排多列水平放置的多根換熱管組成的換熱管族群、 噴淋水管及水箱，放置換熱管的徑向與水平進(jìn)入的一次空氣的流動方向相一致，在噴淋水 管與水箱之間的四個方向分別設(shè)置二次空氣的進(jìn)風(fēng)面，噴淋水管上設(shè)置有多個向下噴淋的 噴頭，還包括一循環(huán)水泵，循環(huán)水泵通過管道與水箱及噴淋水管相連通。本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
循環(huán)水泵采用工作壓力不小于7MPa的高壓柱塞泵。噴頭采用霧化噴頭。其中四個方向分別設(shè)置的二次空氣進(jìn)風(fēng)面為兩兩對稱布置。換熱管的橫截面為橢圓形，每根換熱管的內(nèi)表面沿徑向從管頭到管尾設(shè)置有螺旋 線圈，每根換熱管的外表面沿徑向從管頭到管尾套裝有多個相平行的低肋片。螺旋線圈的材質(zhì)為塑料。低肋片采用厚度為0.3mm的鋁箔片，肋片高度小于1mm，肋間距小于2mm，肋化系數(shù) 小于2。低肋片為平板形。低肋片為圓環(huán)形。本發(fā)明的管式間接蒸發(fā)冷卻器，具有以下特點(diǎn)
1.采用高壓噴霧水系統(tǒng)強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)。通過高壓柱塞泵(工作壓力大于7Mpa)將水霧 化成非常細(xì)小的顆粒，再與逆向流過的二次空氣均勻混合，然后逆向與管式換熱管進(jìn)行換熱，當(dāng)霧化的細(xì)小顆粒隨二次空氣流過管式間接蒸發(fā)冷卻器時，會在換熱管外形成一層液薄膜，從而強(qiáng)化二次空氣與一次空氣的換熱。這種方式的冷卻器與頂部噴淋式的冷卻器相 比，霧化水量大大減少(約為頂部噴淋式用水量的1/20以下)。2.采用較薄的鋁箔材料制成換熱管，并在管內(nèi)插入塑料螺旋線來強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)。 通過在換熱管管內(nèi)插入螺旋線，使管內(nèi)一次空氣流動路徑增加，并形成旋轉(zhuǎn)流，由于離心力 的作用，熱空氣由管中心向管壁流動，而冷空氣由管壁向管中心流動，這樣的二次流達(dá)到徑 向混合的目的。又由于螺旋線的線徑增大了管壁的粗糙度，當(dāng)旋轉(zhuǎn)流流過時，增加了一次空 氣的湍流流動，使層流底層減薄，降低了熱阻，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的，從而使一次空氣出風(fēng) 溫度降的更低。3.采用低肋片橢圓管簇強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)。在換熱管管外加低肋片，當(dāng)高壓柱塞泵霧 化的細(xì)小水顆粒隨二次空氣在換熱管表面肋片形成均勻的液薄膜時，可以增加霧化水與換 熱器的接觸面積和接觸時間，以此達(dá)到強(qiáng)化管外的水、二次空氣與管內(nèi)的一次空氣之間的 換熱，從而提高間接蒸發(fā)冷卻器的傳熱傳質(zhì)效果。4. 二次空氣采用四面對稱進(jìn)風(fēng)，在二次風(fēng)機(jī)與橢圓換熱管簇之間布置擋水填料。 采用四面進(jìn)風(fēng)后，可減少因風(fēng)機(jī)風(fēng)壓過大而在換熱器內(nèi)形成的干管區(qū)(負(fù)壓區(qū))，使得二次 空氣與管式換熱器接觸面積充分，強(qiáng)化與管內(nèi)一次空氣之間的換熱，從而提高管式間接蒸 發(fā)冷卻器的傳熱傳質(zhì)效果，同時布置擋水填料使霧化水不能被二次風(fēng)機(jī)吸出。


圖1是本發(fā)明噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明管式間接蒸發(fā)冷卻器中換熱管外表面為平板低肋片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明管式間接蒸發(fā)冷卻器中換熱管外表面為環(huán)形低肋片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明管式間接蒸發(fā)冷卻器的二次空氣四面對稱進(jìn)風(fēng)示意圖。圖中1. 二次風(fēng)機(jī)，2.擋水填料，3.換熱管，4.噴頭，5.水箱，6.循環(huán)水泵，7.低 肋片，8.螺旋線圈，9.噴淋水管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，從上到下依次設(shè) 置二次風(fēng)機(jī)1、擋水填料2、由多排多列水平放置的多根換熱管3組成的換熱管族群、噴淋水 管9及水箱5，放置換熱管3的徑向與水平進(jìn)入的一次空氣的流動方向相一致，在噴淋水管 9與水箱5之間的四個方向分別設(shè)置二次空氣的進(jìn)風(fēng)面，并且使進(jìn)風(fēng)面為兩兩對稱布置。噴 淋水管9上設(shè)置有多個向下噴淋的噴頭4，還包括一循環(huán)水泵6，循環(huán)水泵6通過管道與水 箱5及噴淋水管9相連通。循環(huán)噴淋水采用高壓噴霧水系統(tǒng)，循環(huán)水泵6采用工作壓力不小于7MPa的高壓柱 塞泵，噴頭4采用霧化噴頭，使得高壓噴霧水系統(tǒng)的用水量約為頂部噴淋式用水量的1/20。換熱管3的橫截面為橢圓形，每根換熱管3的內(nèi)表面沿徑向從管頭到管尾設(shè)置有 塑料螺旋線圈8，每根換熱管3的外表面沿徑向從管頭到管尾套裝有多個相平行的低肋片 7。低肋片7采用厚度為0. 3mm的鋁箔片，肋片高度小于1mm，肋間距小于2mm，肋化系數(shù)小于2。本發(fā)明提供了兩種低肋片7的形狀，圖2是低肋片7為平板形的實(shí)施例示意圖，圖 3是低肋片7為圓環(huán)形的實(shí)施例示意圖。二次空氣采用四面對稱的進(jìn)風(fēng)方式，使水箱四個方向都可以進(jìn)風(fēng)，打破傳統(tǒng)的水 箱兩側(cè)進(jìn)風(fēng)的方式，圖4顯示了進(jìn)風(fēng)方向的示意。本發(fā)明噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器的工作過程
一次空氣在低肋片換熱管3內(nèi)流動，二次空氣由四面對稱進(jìn)入，并與高壓柱塞泵6霧化 后的噴霧水均勻混合，一方面霧化水與二次空氣發(fā)生傳熱傳質(zhì)；另一方面帶有霧化水顆粒 的二次空氣，流經(jīng)由低肋片換熱管簇組成的管式間接蒸發(fā)冷卻器時，在換熱管外表面的低 肋片上形成一層液薄膜以強(qiáng)化傳熱，最后二次空氣流經(jīng)擋水填料2由二次風(fēng)機(jī)1排向大氣。本發(fā)明的管式間接蒸發(fā)冷卻器通過對以下結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對循環(huán)噴淋水采用高壓噴 霧水系統(tǒng)，循環(huán)水泵選用高壓柱塞泵，噴嘴位于水箱和換熱管的之間，其中高壓柱塞泵的工 作壓力大于7MPa ；換熱管的外表面為低肋片，內(nèi)表面設(shè)置有塑料螺旋線圈，其中低肋片采 用厚度為0. 3mm的鋁箔片，肋片高度小于1mm，肋間距小于2mm，肋化系數(shù)小于2 ；進(jìn)行熱交 換的二次空氣采用四面進(jìn)風(fēng)的優(yōu)化設(shè)計，使得噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器的結(jié)構(gòu) 緊湊，布置合理，傳熱傳質(zhì)效率更加顯著。
權(quán)利要求
噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，包括從上到下依次設(shè)置的二次風(fēng)機(jī)(1)、擋水填料(2)、由多排多列水平放置的多根換熱管(3)組成的換熱管族群、噴淋水管(9)及水箱(5)，放置換熱管(3)的徑向與水平進(jìn)入的一次空氣的流動方向相一致，在噴淋水管(9)與水箱(5)之間的四個方向分別設(shè)置二次空氣的進(jìn)風(fēng)面，所述噴淋水管(9)上設(shè)置有多個向下噴淋的噴頭(4)，還包括一循環(huán)水泵(6)，所述的循環(huán)水泵(6)通過管道與水箱(5)及噴淋水管(9)相連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述的循環(huán)水泵(6)采用 工作壓力不小于7MPa的高壓柱塞泵。
3.按照權(quán)利要求1所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述的噴頭(4)采用霧化 噴頭。
4.按照權(quán)利要求1所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述四個方向分別設(shè)置 的二次空氣進(jìn)風(fēng)面為兩兩對稱布置。
5.按照權(quán)利要求1、2、3或4所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述換熱管(3) 的橫截面為橢圓形，每根換熱管(3)的內(nèi)表面沿徑向從管頭到管尾設(shè)置有螺旋線圈(8)，每 根換熱管(3)的外表面沿徑向從管頭到管尾套裝有多個相平行的低肋片(7)。
6.按照權(quán)利要求5所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述螺旋線圈(8)的材質(zhì) 為塑料。
7.按照權(quán)利要求5所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述的低肋片(7)采用厚 度為0. 3mm的鋁箔片，肋片高度小于1mm，肋間距小于2mm，肋化系數(shù)小于2。
8.按照權(quán)利要求7所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述的低肋片(7)為平板形。
9.按照權(quán)利要求7所述的管式間接蒸發(fā)冷卻器，其特征在于，所述的低肋片(7)為圓環(huán)形。
全文摘要
本發(fā)明公開的噴霧強(qiáng)化低肋片管式間接蒸發(fā)冷卻器，包括從上到下依次設(shè)置的二次風(fēng)機(jī)、擋水填料、由多排多列水平放置的多根換熱管組成的換熱管族群、噴淋水管及水箱，放置換熱管的徑向與水平進(jìn)入的一次空氣的流動方向相一致，在噴淋水管與水箱之間的四個方向分別設(shè)置二次空氣的進(jìn)風(fēng)面，噴淋水管上設(shè)置有多個向下噴淋的噴頭，還包括一循環(huán)水泵，循環(huán)水泵通過管道與水箱及噴淋水管相連通。本發(fā)明的管式間接蒸發(fā)冷卻器，利用間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)，通過對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，提高了管式間接蒸發(fā)冷卻器的傳熱傳質(zhì)效果。
文檔編號F28D5/00GK101818997SQ20101016116
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者孫鐵柱, 李成成, 王偉, 黃翔 申請人:西安工程大學(xué)