一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统
阅读：105发布：2022-03-08
专利汇可以提供一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，包括开放型螺旋缠绕式 冷凝器 、冷却 循环 泵 、喷淋器、布 水 器、 风 机、冷却填料层、 冷却水 箱；所述开放型螺旋缠绕式冷凝器浸泡在冷却水箱的冷却水内部，所述布水器、冷却 循环泵 设于冷却水箱内部底部；所述喷淋器位于冷却填料层上方，向冷却填料层表面喷淋冷却水；所述冷却填料置于喷淋器和开放型螺旋缠绕式冷凝器之间，增大冷却水与空气 接触 的面积，且使经 过冷 却填料层冷却后的冷却水均匀滴落在冷却水箱的水面上；所述风机设于喷淋器上方，将冷却填料层和冷却水箱中被 汽化 成饱和水蒸气的汽化 潜热 排到室外大气中。本发明具有体积小、结构紧凑、模 块 化特点，达到节电、节水且方便在线清洗的目的。，下面是一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统专利的具体信息内容。
1.一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，包括开放型螺旋缠绕式冷凝器、冷却循环泵、喷淋器、布水器、风机、冷却填料层、冷却水箱；所述开放型螺旋缠绕式冷凝器浸泡在冷却水箱的冷却水内部，所述布水器、冷却循环泵设于冷却水箱内部底部；所述喷淋器位于冷却填料层上方，向冷却填料层表面喷淋冷却水；所述冷却填料置于喷淋器和开放型螺旋缠绕式冷凝器之间，增大冷却水与空气接触的面积，进一步降低冷却水温度，且使经过冷却填料层冷却后的冷却水均匀滴落在冷却水箱的水面上；所述风机设于喷淋器上方，将冷却填料层和冷却水箱中被汽化成饱和水蒸气的汽化潜热排到室外大气中。
2.根据权利要求1所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述开放型螺旋缠绕式冷凝器，包括冷媒汇集箱、若干匝螺旋形冷媒列管绕组、若干层锚架、冷媒进管、冷媒出管，所述冷媒汇集箱由端盖、底板组成，所述端盖、底板的长宽尺寸互相匹配并均在外侧设有相同尺寸的法兰板，所述法兰板上设有若干尺寸和位置匹配的螺孔，所述底板中间开设有若干列管孔，所述端盖中间凸出有盒状部，所述底板与端盖通过螺栓穿过法兰板上的螺孔从而螺接、扣合在一起，形成一个冷媒汇集的空腔；所述冷媒汇集箱包括相对设置的蒸汽端汇集箱和液态端汇集箱，蒸汽端端盖的侧上方和液态端端盖的侧下方，分别设有汇集箱冷媒入口和汇集箱冷媒出口；所述冷媒进管通过汇集箱冷媒入口延伸到蒸汽端汇集箱内形成布汽管，所述布汽管下沿均匀分布小孔，使冷媒蒸汽均匀喷淋到整个蒸汽端汇集箱中，确保每匝螺旋形冷媒列管绕组均匀授汽，便于冷媒在列管内均匀分布实现充分冷凝液化效果；冷媒出管与汇集箱冷媒出口连接，所述液态端汇流箱底部设置有与其底面成一定夹角的导流板，使冷凝后的冷媒液体汇流到冷媒出管，便于冷媒液态流出，防止积液现象发生，提高冷媒利用效率；所述若干层锚架垂直固定连接在蒸汽端汇集箱和液态端汇集箱的底板之间，每层锚架由四根锚架组成且其在两块底板上的投影形成两个对称的锚架矩形结构，各层锚架在底板上投影形成的锚架矩形结构均以底板中心点为轴心且其尺寸依次递减；所述若干匝螺旋形冷媒列管绕组是由若干匝的螺旋形冷媒列管围绕对应层的锚架以一定角度外切旋转而成，每一匝的螺旋形冷媒列管由若干根螺旋形冷媒列管组成，每一根螺旋形冷媒列管由两端的直管进口段、直管出口段以及中间的螺旋段组成，且每根螺旋形冷媒列管之间保持一定缠绕间距；所述每一匝的若干根螺旋形冷媒列管的直管进口段或直管出口段与底板上的列管孔通过节能螺纹以膨胀管法连通，且与底板垂直，在底板的长、宽方向上以底板中心点轴对称排布，每一匝的若干根螺旋形冷媒列管的直管进口段或直管出口段在对应底板上的投影形成两个对称的列管矩形结构，每一根螺旋形冷媒列管的直管进口段、直管出口段在底板上投影所得的所述列管矩形结构上的位置也是以底板中心点轴对称排布，以保证每一根螺旋形冷媒列管在两块底板之间的距离是同程的，进一步保证冷媒在列管内的冷却的均匀性；所述相邻两匝的螺旋形冷媒列管绕组与对应层的锚架旋转的角度是相反的，形成微通道群。
3.根据权利要求2所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述开放型螺旋缠绕式冷凝器替换为第二开放型螺旋缠绕式冷凝器，其与开放型螺旋缠绕式冷凝器具有相同结构的若干匝螺旋形冷媒列管绕组、若干层锚架，但取消了开放型螺旋缠绕式冷凝器的冷媒汇集箱的端盖、保留了其底板，所述底板分为蒸汽端底板和液态端底板；还增设了冷媒蒸汽进汽系统和冷媒液态出液系统，所述冷媒蒸汽进汽系统包括位于蒸汽端底板外侧上方的冷媒蒸汽主管以及其下方互相连通的蒸汽分歧管、若干蒸汽进汽管束，所述若干蒸汽进汽管束的另一端通过蒸汽端底板上的若干列管孔与若干螺旋形冷媒列管的直管进口段连通，所述若干蒸汽进汽管束保持等长、等程，便于冷媒均匀分布于各列管中，使各列管均匀换热；所述冷媒液态出液系统包括位于液态端底板外侧下方的冷媒液态主管以及其上方互相连通的液态分歧管、若干液态出液管，所述若干液态出液管的另一端与液态端底板的若干列管孔连通，各若干液态出液管与若干螺旋形冷媒列管的直管出口段保持一定向下倾斜的夹角，便于冷凝后的冷媒流出，有效防止液态冷媒沉积。
4.根据权利要求2或3所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述布水器采用H型同程多级布水器，包括互相连通的布水器总管、多级分水管及若干布水头，每一级下级分水管与其上一级分水管垂直连接，形成多级H型，若干布水头则分布在最后一级分水管的两端，最终实现各个布水头呈现在同一个水平面上，且每个相邻的布水头都呈现等距排列；所述布水器总管另一端与冷却循环泵连通，冷却水箱中经过换热升温的冷却水经过均匀分布的布水头，进入多级分水管、布水器总管，最后经冷却泵导流管进入冷却泵、喷淋器进入下一冷却循环。
5.根据权利要求1所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述锚架及冷媒汇流箱采用碳钢焊接后再进行热镀锌的工艺，达到防止、延缓高温、高湿环境下氧化。
6.根据权利要求1所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述螺旋形冷媒列管采用管壁8-15um、直径10-15mm内螺纹紫铜管或钛合金、铝合金、不锈钢；每根列管的所述直管进口段和直管出口段都成水平平行排列，所述旋转段与锚架成相同角度、缠绕间距在1Cm及以上。
7.根据权利要求5所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述冷媒汇集箱采用厚度15mm及以上碳钢板材质；所述冷媒汇集箱的底板依照列管直径机床冲出列管孔，所述列管孔的直径与列管外径保持一致，所述列管与冷媒汇集箱的底板采用膨管法或焊接法连接；整体采用热镀锌工艺做防腐涂层处理。
8.根据权利要求5所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述螺栓采用
8mm及以上碳钢热镀锌工艺，或与冷媒汇集箱材质保持一致；所述端盖和底板上的法兰板之间附有防渗漏垫层，通过螺栓紧固。
9.根据权利要求4所述的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，其特征在于，所述H型同程多级布水器的布水器总管、多级分水管及若干布水头采用镀锌钢管、PUC管、PE等其它金属管、塑性管。
一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统
技术领域
背景技术
[0002] 在制冷空调领域水冷却空调较风冷却空调具有更高的制冷效率，所以是制冷设备的首选。而壳管式冷凝器或套管式冷凝器，由于其换热体积小、换热效率高、技术成熟、造价低等特点，作为水冷却空调标准配件被广泛应用。通过冷却塔+壳管式冷凝器(与冷却塔分离)方式实现冷却功能。
[0003] 但现有冷却系统主要存在两大问题：
[0004] 第一，现有水冷冷水机组共用一套冷却塔，当制冷机组部分负荷运行时，冷却系统仍然满负荷运行，冷却水泵与风机处于盈余负载运行状态造成电能浪费，且冷却循环即伴随着飞水(非汽化蒸发的冷却水，随风机排放到大气中，不能参与到冷却循环换热中)产生，造成水资源浪费；由于冷却塔处于屋面，冷凝器内置于室内制冷主机中，造成冷却管网延长形成的沿程阻力增加而至的电能浪费。
[0005] 第二，现有空调机组普遍采用壳管式或套管式冷凝器。不管是壳管式冷凝器或套管式冷凝器都有存在如下问题：
[0008] 3.冷却泵功耗高：由于壳管式冷凝器或套管式冷凝器体积小、壳内换热面积有限，在冷却水出水温度恒定的情况下，如果增大换热量就必须提高单位时间流经管内换热体表面的冷却水循环量，继而增大了冷却水管内流速。由于管内摩阻与流速的平方成正比例关系，因此循环动力的增加就需要更高功率的冷却泵，从而增加了电耗。
发明内容
[0009] 本发明要解决的技术问题是提供一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，克服现有技术的缺点，具有体积小、结构紧凑、模块化特点，可根据系统负荷需求控制模块运行台数，保证每个模块都已峰值运行，实现多台机组并联组网运行，也可实现单台机组独立运行；采用开放式螺旋缠绕式冷凝器，代替传统壳管式或套管式换热器，降低冷却水流速、延长冷却水在冷却水箱滞留时间，保证冷却水与冷媒充分换热，提高冷却水出水温度、增大冷却水进水与出水温差△T，提高冷媒与冷却水换热量；增大冷却水与空气温差△t，加大冷却水散热量；增加冷却填料层表面与冷却水箱蒸发面，提高冷却水的汽化潜热散热量；减小冷却水循环量、减小换热器沿程阻力、降低冷却循环泵功率，达到节电、节水的目的，且方便在线清洗。
[0010] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0011] 一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，包括开放型螺旋缠绕式冷凝器、冷却循环泵、喷淋器、布水器、风机、冷却填料层、冷却水箱；所述开放型螺旋缠绕式冷凝器浸泡在冷却水箱的冷却水内部，所述布水器、冷却循环泵设于冷却水箱内部底部；所述喷淋器位于冷却填料层上方，向冷却填料层表面喷淋冷却水；所述冷却填料置于喷淋器和开放型螺旋缠绕式冷凝器之间，增大冷却水与空气接触的面积，进一步降低冷却水温度，且使经过冷却填料层冷却后的冷却水均匀滴落在冷却水箱的水面上；所述风机设于喷淋器上方，将冷却填料层和冷却水箱中被汽化成饱和水蒸气的汽化潜热排到室外大气中；
[0012] 所述开放型螺旋缠绕式冷凝器，包括冷媒汇集箱、若干匝螺旋形冷媒列管绕组、若干层锚架、冷媒进管、冷媒出管，所述冷媒汇集箱由端盖、底板组成，所述端盖、底板的长宽尺寸互相匹配并均在外侧设有相同尺寸的法兰板，所述法兰板上设有若干尺寸和位置匹配的螺孔，所述底板中间开设有若干列管孔，所述端盖中间凸出有盒状部，所述底板与端盖通过螺栓穿过法兰板上的螺孔从而螺接、扣合在一起，形成一个冷媒汇集的空腔；所述冷媒汇集箱包括相对设置的蒸汽端汇集箱和液态端汇集箱，蒸汽端端盖的侧上方和液态端端盖的侧下方，分别设有汇集箱冷媒入口和汇集箱冷媒出口；所述冷媒进管通过汇集箱冷媒入口延伸到蒸汽端汇集箱内形成布汽管，所述布汽管下沿均匀分布小孔，使冷媒蒸汽均匀喷淋到整个蒸汽端汇集箱中，确保每匝螺旋形冷媒列管绕组均匀授汽，便于冷媒在列管内均匀分布实现充分冷凝液化效果；冷媒出管与汇集箱冷媒出口连接，所述液态端汇流箱底部设置有与其底面成一定夹角的导流板，使冷凝后的冷媒液体汇流到冷媒出管，便于冷媒液态流出，防止积液现象发生，提高冷媒利用效率；所述若干层锚架垂直固定连接在蒸汽端汇集箱和液态端汇集箱的底板之间，每层锚架由四根锚架组成且其在两块底板上的投影形成两个对称的锚架矩形结构，各层锚架在底板上投影形成的锚架矩形结构均以底板中心点为轴心且其尺寸依次递减；所述若干匝螺旋形冷媒列管绕组是由若干匝的螺旋形冷媒列管围绕对应层的锚架以一定角度外切旋转而成，每一匝的螺旋形冷媒列管由若干根螺旋形冷媒列管组成，每一根螺旋形冷媒列管由两端的直管进口段、直管出口段以及中间的螺旋段组成，且每根螺旋形冷媒列管之间保持一定缠绕间距；所述每一匝的若干根螺旋形冷媒列管的直管进口段或直管出口段与底板上的列管孔通过节能螺纹以膨胀管法连通，且与底板垂直，在底板的长、宽方向上以底板中心点轴对称排布，每一匝的若干根螺旋形冷媒列管的直管进口段或直管出口段在对应底板上的投影(也即是该匝螺旋形冷媒列管对应在两块底板上的列管孔的位置)形成两个对称的列管矩形结构，每一根螺旋形冷媒列管的直管进口段、直管出口段在底板上投影所得的所述列管矩形结构上的位置也是以底板中心点轴对称排布，以保证每一根螺旋形冷媒列管在两块底板之间的距离是同程的，进一步保证冷媒在列管内的冷却的均匀性；所述相邻两匝的螺旋形冷媒列管绕组与对应层的锚架旋转的角度是相反的，形成微通道群。
[0013] 所述开放型螺旋缠绕式冷凝器可以替换为第二开放型螺旋缠绕式冷凝器(或称为集管式开放型螺旋缠绕式冷凝器)，其与开放型螺旋缠绕式冷凝器具有相同结构的若干匝螺旋形冷媒列管绕组、若干层锚架，但取消了开放型螺旋缠绕式冷凝器的冷媒汇集箱的端盖、保留了其底板，所述底板分为蒸汽端底板和液态端底板；还增设了冷媒蒸汽进汽系统和冷媒液态出液系统，所述冷媒蒸汽进汽系统包括位于蒸汽端底板外侧上方的冷媒蒸汽主管以及其下方互相连通的蒸汽分歧管、若干蒸汽进汽管束，所述若干蒸汽进汽管束的另一端通过蒸汽端底板上的若干列管孔与若干螺旋形冷媒列管的直管进口段连通，所述若干蒸汽进汽管束保持等长、等程，便于冷媒均匀分布于各列管中，使各列管均匀换热，做到冷凝效果最佳；所述冷媒液态出液系统包括位于液态端底板外侧下方的冷媒液态主管以及其上方互相连通的液态分歧管、若干液态出液管，所述若干液态出液管的另一端与液态端底板的若干列管孔连通，各若干液态出液管与若干螺旋形冷媒列管的直管出口段保持一定向下倾斜的夹角，便于冷凝后的冷媒流出，有效防止液态冷媒沉积。
[0014] 所述第二开放型螺旋缠绕式冷凝器与所述开放型螺旋缠绕式冷凝器相比，省去了冷媒汇集箱的端盖，用蒸汽端底板、液态端底板、冷媒蒸汽进汽系统和冷媒液态出液系统代替冷媒汇集箱、冷媒进管、冷媒出管，具有结构简单、造价低的特点。
[0015] 优选的，所述布水器采用H型同程多级布水器，包括互相连通的布水器总管、多级分水管及若干布水头，每一级下级分水管与其上一级分水管垂直连接，形成多级H型，若干布水头则分布在最后一级分水管的两端，最终实现各个布水头呈现在同一个水平面上，且每个相邻的布水头都呈现等距排列，由此形成一个均匀的布水头阵列；所述布水器总管另一端与冷却循环泵连通，冷却水箱中经过换热升温的冷却水经过均匀分布的布水头，进入多级分水管、布水器总管，最后经冷却泵导流管进入冷却泵、喷淋器进入下一冷却循环。
[0016] 采用H型同程多级布水器可使冷却水箱表面被冷却的低温冷却水沿垂直方向水平向下匀速运动，就像一个由水箱侧壁构成的“活塞”一样；通过H型同程多级布水器的设置，可有效防止冷却水与冷媒列管的无序换热，避免无布水器状态下循环泵入口区域流速高、循环泵入口远端区域流速低而造成回流不彻底情况发生；确保了低温冷却水自上向下通过由上下两匝螺旋形冷媒列管绕组反向缠绕而形成的“微通道”群与冷媒列管逐层换热，形成了由不同梯度的同温度构成的水层沿垂直方向向下流过每层列管，从而提高了冷却水的冷却效果，H型同程多级布水器的设置是换热器功能得以实现的必要保证，实现了换热器的高效换热。
[0017] 上述形式的开放型螺旋缠绕式冷凝器，由于相邻两匝的螺旋形冷媒列管绕组是反向旋转的，上下两匝的列管之间形成一定夹角，在所述开放型螺旋缠绕式冷凝器的垂直面就构成了无数个微通道，且由于每根列管表面成弧状，所以微通道内成非平面结构，不断改变水的流向、流速，增强了冷却水的扰动，形成踹流、紊流，进一步提高了传热系数；不但能保证螺旋形冷媒列管内的冷媒与冷却水箱中的冷却水充分换热，同时还能使冷媒与冷却水换热产生一部分汽化潜热通过冷却水箱水面释放，从而达到壳管式换热器达不到的效果，利用水的汽化潜热提高了单位水的换热量，从而使换热效率较壳管式更高；且开放型螺旋缠绕式冷凝器更便于清洗、维护。
[0019] 优选的，所述螺旋形列管采用管壁8-15um、直径10-15mm内螺纹紫铜管或钛合金、铝合金、不锈钢等其它金属材质；每根列管的所述直管进口段和直管出口段都成水平平行排列，所述旋转段与锚架成相同角度∠χ、缠绕间距在1Cm及以上，便于清洗；在保证便于清理的情况下，保持最小缠绕间距，可增加横截面上的列管密度，有利于换热充分。
[0020] 优选的，所述冷媒汇集箱采用厚度15mm及以上碳钢板材质；所述冷媒汇集箱的底板依照列管直径机床冲出列管孔，所述列管孔的直径与列管外径保持一致，所述列管与冷媒汇集箱的底板采用膨管法或焊接法连接；整体采用热镀锌工艺做防腐涂层处理。
[0021] 优选的，所述螺栓采用8mm及以上碳钢热镀锌工艺，或与冷媒汇集箱材质保持一致；所述端盖和底板上的法兰板之间附有防渗漏垫层，通过螺栓紧固。
[0022] 优选的，所述H型同程多级布水器的布水器总管、多级分水管及若干布水头可采用镀锌钢管、PUC管、PE等其它金属管、塑性管等。
[0023] 有益效果：本发明具有体积小、结构紧凑、模块化特点，可根据系统负荷需求控制模块运行台数，保证每个模块都已峰值运行，可实现多台机组并联组网运行，也可以实现单台机组独立运行；采用开放式螺旋缠绕式冷凝器，代替传统壳管式或套管式换热器，可降低冷却水流速延长冷却水在冷却水箱滞留时间，保证冷却水与冷媒充分换热，提高冷却水出水温度、增大冷却水进水与出水温差△T，提高冷媒与冷却水换热量；增加大冷却水与空气温差△t，加大冷却水散热量；增加冷却填料层表面与冷却水箱蒸发面，提高冷却水的汽化潜热散热量；减小冷却水循环量、减小换热器沿程阻力、降低冷却循环泵功率，达到节电、节水的目的，且方便在线清洗。
[0024] 具体解决了以下问题：
[0025] 第一、冷却系统冷却循环泵能耗高、冷却水浪费问题：
[0026] 1.将冷却塔小型化模块化，做到一套中央空调制冷系统由多个微型冷却模块组成，可根据系统负荷需求控制模块运行台数，保证每个模块都已峰值运行，可实现多台机组并联组网工作，也可以实现单台机组独立运行；内置于冷却塔中的冷却泵与冷却模块同步，依据制冷系统负荷启停，避免了整个制冷系统部分负荷时，因传统单一大型冷却塔仍满负荷运行而造成循环泵电能浪费。另外，由于冷却泵内置于微型冷却模块中，避免了传统冷却塔与制冷主机与分离导致冷却管网过长、进而沿程阻力增加、循环泵因扬程增加而至的功率增大、电能浪费。
[0027] 2.由于冷却塔运行时为保证冷却水与空气换热效果，风机强制循环不可避免的会造成未被汽化蒸发换热而被风机带到空气中的“飞水”现象，且风速越高“飞水”越严重，造成水资源浪费。将冷却塔小型模块化后，每个模块可根据制冷系统荷载独立运行，启动模块台数，从而从根本上解决了“飞水”现，达到节水目的。由于风机与模块同步运行，因此同时也节省了风机电耗。
[0028] 第二、解决传统壳管式或套管式冷凝器以下问题：
[0030] 2.降低换热器沿程阻力：采用开放式冷却方式，没有了传统壳管式换热器的壳程流体阻力，利用冷却水自身重力流即可完全克服列管束对水的阻力，与同换热功率的壳管式(套管式)换热器相比动力消耗低。从而降低冷却循环泵的功率达到节电的目的。
[0031] 3.减小了冷却水循环量：冷却水与冷媒换热为Qf＝Q1+Q2两个部分，其中Q1部分为水-冷媒对流换热过程，此部分冷媒热能直接传递给冷却水，吸收的热量以显热的形式存在于冷却水中；另Q2为被汽化成饱和水蒸气的部分，冷媒热量通过与冷却水换热形成蒸汽，以潜热的方式被排风机排放到大气中。由于壳管式(套管式)换热器冷却水与冷媒热交换是在高压封闭的壳管内进行，所以不利于水的汽化蒸发。本换热器采用开放形式，冷却水裸露于空气中在常压下进行换热有利于水的汽化蒸发，所以潜热换热量Q2较大即冷却水汽化量增加。当总换热量Qf为定值的情况下，冷却水潜热换热量Q2增加，则冷却水显热换热量Q1相应减少。因此更少的冷却水循环量即可满足换热需求。从而减小了冷却水循环量。
[0032] 4.提高冷却效率：由热力学公式可知，Q吸＝V流速*S横截面积*ρ密度*△T温差*C比热容；其中V流速*S横截面积即流量为定值，ρ密度、C比热容为常量，由于开放式水箱横截面积S横截面积的增大，所致冷却水流速V流速降低，进而冷却水滞留水箱时间延长，T2出水箱水温度提高即提高了冷却水进出、水温差△T。Q吸增大即冷媒与冷却水换热量增加；当冷却水出水温度提高时其与空气间温差△t增大，从而提高了冷却水与空气传热效率。通过冷媒→冷却水→空气整个换热过程，冷媒热量被转移到空气中。据能量守恒定律：Q放＝Q吸、冷媒释放热量的过程就是冷却水吸热的过程，流速的降低提高了冷却水进、出水温差△T，提高了冷却效率。附图说明
[0033] 图1是本发明的开放型螺旋缠绕式高效冷却系统的结构示意图。
[0034] 图2是本发明中的开放型螺旋缠绕式冷凝器的整体装配俯视图。
[0035] 图3是本发明中的开放型螺旋缠绕式冷凝器的蒸汽端汇集箱正视图。
[0036] 图4是本发明中的开放型螺旋缠绕式冷凝器的液态端汇集箱正视图。
[0037] 图5是本发明中的开放型螺旋缠绕式冷凝器的蒸汽端汇集箱的端盖右侧视图。
[0038] 图6是本发明中的开放型螺旋缠绕式冷凝器的液态端汇集箱的端盖的左侧视图。
[0039] 图7是本发明中的蒸汽端汇集箱的端盖的侧面俯视图。
[0040] 图8是本发明中的液态端汇集箱的端盖的侧面俯视图。
[0041] 图9是本发明中的蒸汽端汇集箱的端盖的右侧内面剖视图。
[0042] 图10是本发明中的液态端汇集箱的端盖的右侧内面剖视图。
[0043] 图11是本发明中的锚架和螺旋形冷媒列管直管段在底板上投影的位置布局示意图(左视图或右视图)。
[0044] 图12是本发明中的螺旋形冷媒列管直管进口段在蒸汽端汇集箱的蒸汽端底板上的位置分布右视图示意图(以第一匝螺旋形冷媒列管为例)。
[0045] 图13是本发明中的螺旋形冷媒列管直管出口段在液态端汇集箱的液态端底板上的位置分布右视图示意图(以第一匝螺旋形冷媒列管为例)。
[0046] 图14是本发明中的冷媒汇集箱与锚架位置分布侧视图。
[0047] 图15是本发明中的冷媒汇集箱与锚架位置分布侧面俯视图。
[0048] 图16是本发明中的每根锚架的结构示意图。
[0049] 图17是本发明中的锚架与冷媒汇集箱的底板的连接局部放大示意图。
[0050] 图18是本发明中的第一匝螺旋形冷媒列管绕组侧视图。
[0051] 图19是本发明中的第一匝螺旋形冷媒列管绕组侧面俯视图。
[0052] 图20是图19中蒸汽端汇集箱一端局部放大示意图。
[0053] 图21是本发明中的第二匝螺旋形冷媒列管绕组侧视图。
[0054] 图22是本发明中的第二匝螺旋形冷媒列管绕组侧面俯视图。
[0055] 图23是本发明中的第三匝螺旋形冷媒列管绕组侧视图。
[0056] 图24是本发明中的第三匝螺旋形冷媒列管绕组侧面俯视图。
[0057] 图25是本发明中的第四匝螺旋形冷媒列管绕组侧视图。
[0058] 图26是本发明中的第四匝螺旋形冷媒列管绕组侧面俯视图。
[0059] 图27是本发明中的锚架和螺旋形冷媒列管在底板上投影的Y轴点阵列图。
[0060] 图28是本发明中的锚架和螺旋形冷媒列管在底板上投影的X轴点阵列图。
[0061] 图29是本发明中第二开放型螺旋缠绕式冷凝器的蒸汽端底板侧的冷媒蒸汽进汽系统正视图。
[0062] 图30是本发明中第二开放型螺旋缠绕式冷凝器的液态端底板侧的冷媒液态出液系统背视图。
[0063] 图31是本发明中的H型同程多级布水器俯视结构示意图。
[0064] 其中：R3、开放型螺旋缠绕式冷凝器；30、冷媒汇集箱；30a、端盖；30b、底板；30-1、蒸汽端汇集箱；30-2、液态端汇集箱；30a-1、蒸汽端端盖；30a-2、液态端端盖；30b-1、蒸汽端底板；30b-2、液态端底板；31、冷媒进管；32、冷媒出管；31a、布气管；31b、冷媒蒸汽主管；31c、蒸汽分歧管；31d、蒸汽进汽管束；32a、导流板；32b、冷媒液态主管；32c、液态分歧管；
32d、液态出液管；33、锚架；33-1、锚架固定段；33-2、锚架支撑段；33.1、第一层锚架；33.2、第二层锚架；33.3、第三层锚架；33.4、第四层锚架；34、螺旋形冷媒列管；34-1、直管进口段；
34-2、直管出口段；34-3、螺旋段；34.1、第一匝螺旋形冷媒列管绕组；34.2、第二匝螺旋形冷媒列管绕组；34.3、第三匝螺旋形冷媒列管绕组；34.4、第四匝螺旋形冷媒列管绕组；300、法兰板；301、螺孔；302、列管孔；303、盒状部；306、汇集箱冷媒入口；307、汇集箱冷媒出口；
308、螺栓；330、锚架矩形结构；340、列管矩形结构；
32d、液态出液管；33、锚架；33-1、锚架固定段；33-2、锚架支撑段；33.1、第一层锚架；33.2、第二层锚架；33.3、第三层锚架；33.4、第四层锚架；34、螺旋形冷媒列管；34-1、直管进口段；
34-2、直管出口段；34-3、螺旋段；34.1、第一匝螺旋形冷媒列管绕组；34.2、第二匝螺旋形冷媒列管绕组；34.3、第三匝螺旋形冷媒列管绕组；34.4、第四匝螺旋形冷媒列管绕组；300、法兰板；301、螺孔；302、列管孔；303、盒状部；306、汇集箱冷媒入口；307、汇集箱冷媒出口；
308、螺栓；330、锚架矩形结构；340、列管矩形结构；
[0065] O、底板中心点；D、锚架直径；d、螺旋形冷媒列管直径；H、相邻匝列管y轴方向的层间距；L、同匝水平列管相邻直管段x轴方向管距；l、不同匝列管侧翼x轴方向间距；S、同匝列管y轴方向总层高；s、中心层(第四层)锚架y轴方向间距；E、同匝列管侧翼y轴方向间距；M、同匝水平列管直管段x轴方向总距；m、y轴相邻同匝列管x轴方向间距；b、同匝列管相邻缠绕间距；R、锚架支撑段直径；r、锚架固定段直径；
[0066] C1、冷却循环泵；C2、喷淋器；C3、布水器；C4、风机；C5、冷却填料层；C6、冷却水箱；C300、布水器总管；C301、一级分水管；C302、二级分水管；C303、三级分水管；C304、四级分水管；C305、五级分水管；C306、六级分水管；C307、布水头。
具体实施方式
[0067] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0068] 如图1所示，一种开放型螺旋缠绕式高效冷却系统，包括开放型螺旋缠绕式冷凝器R3、冷却循环泵C1、喷淋器C2、布水器C3、风机C4、冷却填料层C5、冷却水箱C6；所述开放型螺旋缠绕式冷凝器R3浸泡在冷却水箱C6的冷却水内部，所述布水器C3、冷却循环泵C1设于冷却水箱C6内部底部；所述喷淋器C2位于冷却填料层C5上方，向冷却填料层C5表面喷淋冷却水；所述冷却填料层C5置于喷淋器C2和开放型螺旋缠绕式冷凝器R3之间，增大冷却水与空气接触的面积，进一步降低冷却水温度，且使经过冷却填料层C5冷却后的冷却水均匀滴落在冷却水箱C6的水面上；所述风机C4设于喷淋器C2上方，将冷却填料层C5和冷却水箱C6中被汽化成饱和水蒸气的汽化潜热排到室外大气中；
[0069] 如图2-13，所述开放型螺旋缠绕式冷凝器R3，包括冷媒汇集箱30、若干匝螺旋形冷媒列管绕组、若干层锚架、冷媒进管31、冷媒出管32，所述冷媒汇集箱30由端盖30a、底板30b组成，所述端盖30a、底板30b的长宽尺寸互相匹配并均在外侧设有相同尺寸的法兰板300，所述法兰板300上设有若干尺寸和位置匹配的螺孔301，所述底板30b中间开设有若干列管孔302，所述端盖30a中间凸出有盒状部303，所述底板30b与端盖30a通过螺栓308穿过法兰板300上的螺孔301从而螺接、扣合在一起，形成一个冷媒汇集的空腔；所述冷媒汇集箱30包括相对设置的蒸汽端汇集箱30-1和液态端汇集箱30-2，蒸汽端端盖30a-2的侧上方和液态端端盖30a-2的侧下方，分别设有汇集箱冷媒入口306和汇集箱冷媒出口307；所述冷媒进管31通过汇集箱冷媒入口306延伸到蒸汽端汇集箱30-1内形成布汽管31a，所述布汽管31a下沿均匀分布小孔，使冷媒蒸汽均匀喷淋到整个蒸汽端汇集箱30-1中，确保每匝螺旋形冷媒列管绕组均匀授汽，便于冷媒在列管内均匀分布实现充分冷凝液化效果；冷媒出管32与汇集箱冷媒出口307连接，所述液态端汇流箱30-2底部设置有与其底面成一定夹角的导流板
32a，使冷凝后的冷媒液体汇流到冷媒出管，便于冷媒液态流出，防止积液现象发生，提高冷媒利用效率；
32a，使冷凝后的冷媒液体汇流到冷媒出管，便于冷媒液态流出，防止积液现象发生，提高冷媒利用效率；
[0070] 其中，特别需要说明的是：
[0071] 图11是本发明中的锚架和螺旋形冷媒列管直管段在底板上投影的位置布局示意图，由于锚架和螺旋形冷媒列管直管段在底板上的投影是以底板中心点O为轴心的轴对称分布的，因此，不论是左视图还是右视图，均为图11所呈现的图形。
[0072] 图12为本发明中的螺旋形冷媒列管直管进口段在蒸汽端汇集箱的蒸汽端底板上的位置分布右视图示意图(以第一匝螺旋形冷媒列管为例)，也就是从蒸汽端汇集箱30-1的外部右侧视角看到的螺旋形冷媒列管直管进口段34-1在蒸汽端底板30b-1上的位置分布图，为了叙述和图示的方便，我们以第一匝螺旋形冷媒列管绕组34.1为例，仅仅只画出第一匝螺旋形冷媒列管直管进口段34-1在蒸汽端底板30b-1上的位置，并且将第一匝螺旋形冷媒列管绕组34.1直管进口段34-1在蒸汽端底板30b-1上的位置按逆时针方向编上序号，从1一直到26，其中右上角的螺旋形冷媒列管直管进口段的位置为1，左上角的螺旋形冷媒列管直管进口段的位置为9，左下角为14，右下角为22；以上26个第一匝螺旋形冷媒列管绕组的直管进口段在蒸汽端底板上的位置形成一个最大的列管矩形结构340。
[0073] 类似的，图13是本发明中的螺旋形冷媒列管直管出口段在液态端汇集箱30-2的液态端底板30b-2上的位置分布右视图示意图(以第一匝螺旋形冷媒列管绕组34.1为例)，是从液态端汇集箱30-2的右侧视角看到的螺旋形冷媒列管直管出口段34-2在液态端底板30b-2上的位置分布图，我们仍以第一匝螺旋形冷媒列管绕组34.1为例，仅仅只画出第一匝螺旋形冷媒列管直管出口段34-2在液态端底板30b-2上的位置。由于每一根螺旋形冷媒列管34沿着相应层的锚架33旋转缠绕，其直管进口段34-1经过旋转段34-3之后必然连接相应的直管出口段34-2，而相应的直管出口段34-2在液态端底板30b-2上的位置(即在图13中的位置)，与其直管进口段34-1在图12中的位置，是以底板中心点O轴对称的，具体地说，我们将与直管进口段34-1对应的直管出口段34-2的位置也进行编号，位置1的直管进口段34-1，对应的直管出口段34-2的位置记作1′,位置2的直管进口段34-1，对应的直管出口段34-2的位置记作2′，以此类推，从1′一直到26′，其在图13中形成另一个最大的列管矩形结构340，其中左下角的螺旋形冷媒列管直管出口段的位置为1′，右下角的螺旋形冷媒列管直管出口段的位置为9′，右上角为14′，左上角为22′。可以看出，如果把图12和图13中的列管矩形结构340重叠起来，那么位置1的直管进口段34-1与其对应的直管出口段34-2的位置1′是以底板中心点O轴对称的，位置2的直管进口段34-1与其对应的直管出口段34-2的位置2′也是轴对称的，以此类推，每一个直管进口段34-1与其对应的直管出口段34-2的位置在列管矩形结构340中都是轴对称的。这样的设计，可以保证每一根螺旋形冷媒列管34在两块底板30b之间的距离是同程的，进一步保证冷媒在列管内的冷却的均匀性。
[0074] 图14-26是本发明冷媒汇集箱与锚架位置分布、第一匝到第四匝螺旋形冷媒列管绕组的侧视图、侧面俯视图以及部分位置局部放大示意图。可以看出，所述若干层锚架垂直固定连接在蒸汽端汇集箱30-1和液态端汇集箱30-2的底板30b之间，每层锚架由四根锚架33组成且其在两块底板上的投影形成两个对称的锚架矩形结构330，各层锚架在底板上投影形成的锚架矩形结构均以底板中心点O为轴心且其尺寸依次递减；所述若干匝螺旋形冷媒列管绕组是由若干匝的螺旋形冷媒列管34围绕对应层的锚架33以一定角度外切旋转而成，每一匝的螺旋形冷媒列管34由若干根螺旋形冷媒列管34组成，每一根螺旋形冷媒列管
34由两端的直管进口段34-1、直管出口段34-2以及中间的螺旋段34-3组成，且每根螺旋形冷媒列管34之间保持一定缠绕间距b；所述每一匝的若干根螺旋形冷媒列管34的直管进口段34-1或直管出口段34-2与底板30b上的列管孔302通过节能螺纹以膨胀管法连通，且与底板30b垂直，在底板30b的长、宽方向上以底板中心点O轴对称排布，每一匝的若干根螺旋形冷媒列管34的直管进口段34-1或直管出口段34-2在对应底板30b上的投影(也即是该匝螺旋形冷媒列管34对应在两块底板30b上的列管孔302的位置)形成两个对称的列管矩形结构
340，每一根螺旋形冷媒列管34的直管进口段34-1、直管出口段34-2在底板投影所得的所述列管矩形结构340上的位置也是以底板中心点O轴对称排布，以保证每一根螺旋形冷媒列管
34在两块底板30b之间的距离是同程的，进一步保证冷媒在列管内的冷却的均匀性；所述相邻两匝的螺旋形冷媒列管绕组与对应层的锚架旋转的角度是相反的，形成微通道群。
34由两端的直管进口段34-1、直管出口段34-2以及中间的螺旋段34-3组成，且每根螺旋形冷媒列管34之间保持一定缠绕间距b；所述每一匝的若干根螺旋形冷媒列管34的直管进口段34-1或直管出口段34-2与底板30b上的列管孔302通过节能螺纹以膨胀管法连通，且与底板30b垂直，在底板30b的长、宽方向上以底板中心点O轴对称排布，每一匝的若干根螺旋形冷媒列管34的直管进口段34-1或直管出口段34-2在对应底板30b上的投影(也即是该匝螺旋形冷媒列管34对应在两块底板30b上的列管孔302的位置)形成两个对称的列管矩形结构
340，每一根螺旋形冷媒列管34的直管进口段34-1、直管出口段34-2在底板投影所得的所述列管矩形结构340上的位置也是以底板中心点O轴对称排布，以保证每一根螺旋形冷媒列管
34在两块底板30b之间的距离是同程的，进一步保证冷媒在列管内的冷却的均匀性；所述相邻两匝的螺旋形冷媒列管绕组与对应层的锚架旋转的角度是相反的，形成微通道群。
[0075] 图27-28所示位本发明中的锚架和螺旋形冷媒列管在底板上投影的y轴点阵列图和x轴点阵列图。N为列管总的匝数；n为某一列管所属的匝数；D为锚架直径；d为列管直径；H为相邻匝列管y轴方向的层间距；L为同匝水平列管相邻直管段x轴方向管距；l为不同匝列管x轴方向错层间距；S为同匝列管y轴方向总层高；s为中心层(本实施例为第四层)锚架y轴方向间距；E为同匝列管侧翼y轴方向间距；M为同匝水平列管直管段x轴方向总距；m为y轴相邻同匝列管x轴方向间距；b为同匝列管相邻缠绕间距；R为锚架支撑段直径；r为锚架固定段直径；λ为侧翼垂直侧等分数；O为原点(中心点)；β为X轴向列管根数；k为列管X轴方向等分数(除y轴相邻同匝列管)。
[0076] 底板上各点包括螺孔301、锚架点(锚架固定段在底板上的连接点)、列管孔302呈现以0为原点的中心对称布局。相邻锚架层心距与相邻匝列管y轴方向的层间距相等，均为H，其距离为列管直径d与锚架直径D之和即H＝D+d，锚架要有足够强度确保列管缠绕时不变形，锚架缠绕段直径D大小决定了层间距。锚架直径D要大于列管直径d，即D＞d；同一匝列管直管段外壁下侧与同一层锚架外壁上侧呈x轴向相切，同一匝列管外壁内侧与同一层锚架壁外侧y轴垂直方向相切；相邻列管外壁与锚架外壁相切；同匝列管y轴间距Sn的距离为中心锚管间距s和所有y轴上各匝列管直径d与锚架直径D之和与列管直径d之差，即Sn＝(s-d)+2H(N-n+1)＝(s-d)+2(D+d)(N-n+1),其中0≤s。当锚架直径D与列管直径d及匝层数N确定后，s间距决定了同匝列管y轴方向总层高S的高度。本案中第一匝列管y轴间距S1＝(s-d)+8(D+d)、第二匝列管y轴间距S2＝(s-d)+6(D+d)、第三匝列管y轴间距S3＝(s-d)+4(D+d)、第四匝列管y轴间距S4＝(s-d)+2(D+d)；同匝列管侧翼间距E呈等份分布，相邻各绕层呈平行排列，同绕层各列管间距En＝Sn/λn，本案第一匝列管侧翼间距E1＝S1/λ1、第二匝列管侧翼间距E2＝S2/λ2、第三匝列管侧翼间距E3＝S3/λ3、第四匝列管侧翼间距E4＝S4/λ4，En≥D+d/2。
[0077] x轴(水平)方向相邻各匝各列管直管段管间呈等距离排列(除中心轴处相邻列管外),L为同匝水平列管相邻直管段x轴方向管距；中心轴处相邻列管间距为mn，mn＝2Ln＝2L[1-(n-1)/N]。此例中第一匝m1＝2L；第二匝m2＝3/2L；第三匝m3＝L，第四匝m4＝1/2L。x轴方向列管总间距为Mn，Mn＝L*[k-2(n-1)/N]，本案中第一匝列管X轴向总长度M1＝kL、第二匝列管X轴向总长度M2＝L(k-1/2)、第三匝列管X轴向总长度M3＝L(k-1)、第四匝列管X轴向总长度M4＝L(k-3/2)。各匝列管侧翼垂直列由外侧至内侧呈等分错层排列，相邻各层直管段在x轴投影之间距离相等，其间距为同匝水平列管相邻直管段x轴方向管距L与层数N之比l’，在保障缠绕的前提下，保持最小错层间距l’，可保证各层都有最大水平横截面，增加换热效果，本案中，l’＝L/4；不同匝列管侧翼x轴方向间距ln＝L[1-(n-1)/N]，L≥Nd，本案中l1＝L；l2＝3/4L；l3＝1/2L；l4＝1/4L。
[0078] 同匝水平列管直管段x轴方向总距M＞同匝列管y轴方向总层高S，保证所述开放型螺旋缠绕式冷凝器R3横截面有较大的蒸发面A。
[0079] 所述开放型螺旋缠绕式冷凝器R3的换热面积核算如下：
[0080] 第一步换热量核算：
[0081] 已知冷凝器的换热量为Qr，压缩机消耗热量Qw、制冷量Qc，由能量守恒定律，得：
[0082] Qr＝Qw+Qc
[0083] 第二步传热面积核算：
[0084] 已知导热系数K、Tr为较热介质平均温度、△t为次热介质平均温度，由传热公式，换热面积为A；得：
[0085] A＝Qr/K(Tr-△t)
[0086] 第三步列管长度核算：
[0087] 已知换热面积A、列管直径d，由面积公式，各列管绕组总长度L；得：
[0088] L＝A/dπ
[0089] 列管根数、缠绕圈数、缠绕间距根据安装空间、截面大小等情况调整，实际总长度不低于设计长度L。
[0090] 总结：
[0091] 此种结构较平行管直列式或螺旋圆缠绕式换热器体积小、缠绕密度高、在相同的轴线上可获得更长延伸长度，增加了管程、增大了单支列管换热面积A，获得更多换热量Qr＝A*K(Tr-△t)：
[0092] x轴向间距M大于y轴方向间距S，使所述冷凝器的横截面积增大，可保证冷却水箱有更大的蒸发面积，便于冷却水汽化蒸发；各匝列管之间较小的错层间距l’，既保证了各层侧翼列分布均匀，又保证了每个缠绕层横截面最大、缠绕量增加，换热总面积A增加，获得更多换热量；Qr＝A*K(Tr-△t)；
[0093] 在保证清洗的情况下保持最小的列管缠绕间距b，可增加列管密度，使得上下错层形成的微通道更小，换热更充分；
[0094] 相邻各匝列管呈现反向缠绕结构，上下层各管束形成折流，加大水的扰动，不断改变流体流向和流速，可在很低的雷诺数(Re＜100)情形下达到湍流，提高传热系数K，获得更多换热量；Qr＝A*K(Tr-△t)；
[0095] 相邻层的锚架间距与相邻层列管层间距等距离H设计，各层列管缠绕后相邻绕组与锚架形成无间距结构，使整个冷凝器形成紧密的一体化结构，增强了冷凝器整体强度；
[0096] 综上：所述开放型螺旋缠绕式冷凝器R3结构紧凑、体积小、换热效率高、容易维护。
[0097] 图29-30所示，所述开放型螺旋缠绕式冷凝器R3可以替换为第二开放型螺旋缠绕式冷凝器R3a(或称为集管式开放型螺旋缠绕式冷凝器)，其与开放型螺旋缠绕式冷凝器R3具有相同结构的若干匝螺旋形冷媒列管绕组、若干层锚架，但取消了开放型螺旋缠绕式冷凝器R3的冷媒汇集箱30的端盖30a、保留了其底板30b，所述底板30b分为蒸汽端底板30b-1和液态端底板30b-2；还增设了冷媒蒸汽进汽系统和冷媒液态出液系统，所述冷媒蒸汽进汽系统包括位于蒸汽端底板30b-1外侧上方的冷媒蒸汽主管31b以及其下方互相连通的蒸汽分歧管31c、若干蒸汽进汽管束31d，所述若干蒸汽进汽管束31d的另一端通过蒸汽端底板30b-1上的若干列管孔302与若干螺旋形冷媒列管34的直管进口段341连通，所述若干蒸汽进汽管束31d保持等长、等程，便于冷媒均匀分布于各列管中，使各列管均匀换热，做到冷凝效果最佳；所述冷媒液态出液系统包括位于液态端底板30b-2外侧下方的冷媒液态主管32b以及其上方互相连通的液态分歧管32c、若干液态出液管32d，所述若干液态出液管32d的另一端与液态端底板30b-2的若干列管孔302连通，各若干液态出液管32d与若干螺旋形冷媒列管34的直管出口段342保持一定向下倾斜的夹角，便于冷凝后的冷媒流出，有效防止液态冷媒沉积。
[0098] 所述第二开放型螺旋缠绕式冷凝器与所述开放型螺旋缠绕式冷凝器相比，省去了冷媒汇集箱的端盖，用蒸汽端底板、液态端底板、冷媒蒸汽进汽系统和冷媒液态出液系统代替冷媒汇集箱、冷媒进管、冷媒出管，具有结构简单、造价低的特点。
[0099] 图31所示，所述布水器采用H型同程多级布水器，包括互相连通的布水器总管、多级分水管及若干布水头，每一级下级分水管与其上一级分水管垂直连接，形成多级H型，若干布水头则分布在最后一级分水管的两端，最终实现各个布水头呈现在同一个水平面上，且每个相邻的布水头都呈现等距排列，由此形成一个均匀的布水头阵列；所述布水器总管另一端与冷却循环泵连通，冷却水箱中经过换热升温的冷却水经过均匀分布的布水头，进入多级分水管、布水器总管，最后经冷却泵导流管进入冷却泵、喷淋器进入下一冷却循环。
[0100] 采用H型同程多级布水器可使冷却水箱表面被冷却的低温冷却水沿垂直方向水平向下匀速运动，就像一个由水箱侧壁构成的“活塞”一样；通过H型同程多级布水器的设置，可有效防止冷却水与冷媒列管的无序换热，避免无布水器状态下循环泵入口区域流速高、循环泵入口远端区域流速低而造成回流不彻底情况发生；确保了低温冷却水自上向下通过由上下两匝螺旋形冷媒列管绕组反向缠绕而形成的“微通道”群与冷媒列管逐层换热，形成了由不同梯度的同温度构成的水层沿垂直方向向下流过每层列管，从而提高了冷却水的冷却效果，H型同程多级布水器的设置是换热器功能得以实现的必要保证，实现了换热器的高效换热。
[0101] 上述形式的开放型螺旋缠绕式冷凝器，由于相邻两匝的螺旋形冷媒列管绕组是反向旋转的，上下两匝的列管之间形成一定夹角，在所述开放型螺旋缠绕式冷凝器的垂直面就构成了无数个微通道，且由于每根列管表面成弧状，所以微通道内成非平面结构，不断改变水的流向、流速，增强了冷却水的扰动，形成踹流、紊流，进一步提高了传热系数；不但能保证螺旋形冷媒列管内的冷媒与冷却水箱中的冷却水充分换热，同时还能使冷媒与冷却水换热产生一部分汽化潜热通过冷却水箱水面释放，从而达到壳管式换热器达不到的效果，利用水的汽化潜热提高了单位水的换热量，从而使换热效率较壳管式更高；且开放型螺旋缠绕式冷凝器更便于清洗、维护。
[0102] 优选的，所述锚架及冷媒汇流箱采用碳钢焊接后再进行热镀锌的工艺，达到防止、延缓高温、高湿环境下氧化。
[0103] 优选的，所述螺旋形冷媒列管采用管壁8-15um、直径10-15mm内螺纹紫铜管或钛合金、铝合金、不锈钢等其它金属材质；每根列管的所述直管进口段和直管出口段都成水平平行排列，所述旋转段与锚架成相同角度∠χ、缠绕间距在1Cm及以上，便于清洗；在保证便于清理的情况下，保持最小缠绕间距，可增加横截面上的列管密度，有利于换热充分。
[0104] 优选的，所述冷媒汇集箱采用厚度15mm及以上碳钢板材质；所述冷媒汇集箱的底板依照列管直径机床冲出列管孔，所述列管孔的直径与列管外径保持一致，所述列管与冷媒汇集箱的底板采用膨管法或焊接法连接；整体采用热镀锌工艺做防腐涂层处理。
[0105] 优选的，所述螺栓采用8mm及以上碳钢热镀锌工艺，或与冷媒汇集箱材质保持一致；所述端盖和底板上的法兰板之间附有防渗漏垫层，通过螺栓紧固。
[0106] 优选的，所述H型同程多级布水器的布水器总管、多级分水管及若干布水头可采用镀锌钢管、PUC管、PE等其它金属管、塑性管等。
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