技术领域
[0001] 本
发明涉及工业循环
冷却水技术领域,具体为一种斜向空冷管束逆气流移动水膜布置系统。
背景技术
[0002] 在工业循环冷却水
散热方面,最常见空冷换热器是
管式换热器,由多根换
热管束组成,通过顶部
风机带动空气由下而上穿过换热管束,带走换热管束热量从而达到降温的目的。目前大多数的换热管束均为横向布置,占地面积较大。为了强化换热管束的
传热,普遍采取向换热管束喷水的方式进行辅助降温,喷水一般由空冷器的最上端进行布水,喷淋水逆气流冲刷换热管束表面带走热量,通常由于喷淋水量大,水的
汽化很少,主要利用水的
显热进行换热,效率不高,且喷淋水损失量大。
[0003] 近年来,一种以翅片水膜
蒸发为
基础的干-湿联合高效空冷器逐渐开始发展,利用水的汽化
潜热(其效率是利用显热的500倍以上),效率大幅提高。其斜向布置的管束不仅能有效降低占地面积,也降低了水膜重
力分量,提高水膜在翅片表面的附着能力,便于布置水膜。液膜的形成需要较小的喷水量以及较小的水滴粒径,但小粒径液滴很容易在到达管束表面前即被强逆气流吹出,造成大量风吹损失的同时,也达不到预期的布膜效果。液滴在翅片表面依靠自身重力、界面
摩擦力及
空气阻力的平衡稳定附着,形成薄液膜,然后在气流的作用下液膜逐渐汽化。翅片表面需要经过布膜和蒸发两个阶段交替进行,移动的小面积布水可以实现最佳的布膜和蒸发效果。因此,开发一种移动式,满足斜面布膜要求,且有效避免风吹损失的节水高效布膜系统对于新型空冷器的发展具有重要意义。为此,本发明提出一种斜向空冷管束逆气流移动水膜布置系统用于解决上述问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种斜向空冷管束逆气流移动水膜布置系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种斜向空冷管束逆气流移动水膜布置系统,包括换热管束牵引机构,所述换热管束倾斜设置,其顶端设有上轨道,其底端设有下轨道,其两侧均设有拖链,所述上轨道和下轨道的数量均为三根,且其中两根位于换热管束的两侧,另外一根均位于换热管束的中段,所述上轨道上滑动连接布水
框架,所述下轨道的底端滑动连接随动挡风收水板,所述拖链的内侧设有进水软管,且拖链与进水软管的其中一端均与布水框架连接,所述随动挡风收水板的数量共有两
块,且两块随动挡风收水板关于中间的一根下轨道对称分布,二者之间的间隙内侧设有
集水槽。
[0006] 优选的,所述牵引机构是由牵引机、
钢丝绳以及若干块定
滑轮组成,所述
钢丝绳的数量为两根,且两根钢丝绳远离牵引机的一端均连接在布水框架上。
[0007] 优选的,所述布水框架为矩形框架中空结构,其两端均开设有进水口,其底端均匀设有
喷嘴,且所述喷嘴均垂直于换热管束的顶端表面,所述进水软管的端部均与进水口连接。
[0008] 优选的,所述布水框架的端部两侧均转动连接滚轮,所述滚轮的底侧均嵌入在上轨道上。
[0009] 优选的,所述上轨道的长度均等于换热管束的长度,且上轨道的上下两侧分别设有上限位与下限位。
[0010] 优选的,所述随动挡风收水板为中空结构,其底侧呈圆弧形状,其靠近集水槽的一侧均开设有出水口。
[0011] 优选的,所述集水槽位于两根随动挡风收水板之间以及下轨道的下方,且集水槽的横截面呈凹槽状。
[0012] 与
现有技术相比,本发明的有益效果是:1.本发明可对斜向布置的换热管束进行移动均匀布膜,实现布膜-蒸发的交替过程,最大化利用水膜的
汽化潜热,避免了传统湿式空冷器大量喷淋水的现象,大幅提高换热效率;
2.本发明通过设置随动挡风收水板,可以保证在逆气流中布水不被气流带走,避免风吹损失耗水,同时有利于降低喷水液滴粒径,在换热管表面形成薄液膜,利用水的汽化潜热实现高效蒸发换热,提高换热效率;
3.本发明通过挡风收水板和集水槽将多余的喷淋水进行收集,可以进行回用,避免水资源的浪费,且倾斜设置的换热管束,有利于减小占地空间。
附图说明
[0013] 图1为本发明结构示意图;图2为本发明随动挡风收水板结构示意图;
图3为本发明结构外观示意图;
图4为本发明布水框架结构示意图;
图5为本发明密封箱结构示意图。
[0014] 图中:1换热管束、2布水框架、3拖链、4上轨道、5下轨道、6随动挡风收水板、7牵引机构、8进水软管、9集水槽、10上限位、11下限位、12进水口、13喷嘴、14滚轮、15密封箱、16出风口、17引风机。
具体实施方式
[0015] 下面将结合本发明
实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0016] 请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种斜向空冷管束逆气流移动水膜布置系统,包括换热管束1牵引机构7,换热管束1倾斜设置,其顶端设有上轨道4,其底端设有下轨道5,其两侧均设有拖链3,上轨道4和下轨道5的数量均为三根,且其中两根位于换热管束1的两侧,另外一根均位于换热管束1的中段,如图3,每对上轨道4和下轨道5共同构成一组轨道,且上轨道4和下轨道5均固定连接在换热管束1上。
[0017] 上轨道4上滑动连接布水框架2,下轨道5滑动连接随动挡风收水板6,拖链2的内侧设有进水软管8,且拖链3与进水软管8的其中一端均与布水框架3连接,即布水框架2可在上轨道4上滑动,而随动挡风收水板6可在下轨道5上滑动,进水软管8的作用是向布水框架2的内侧通水,且进水软管8可随拖链3一起折叠弯曲。
[0018] 随动挡风收水板6的数量共有两块,且两块随动挡风收水板6关于中间的一根下轨道5对称分布,且其与布水框架2在垂直换热管束1方向上的投影基本重合,两块随动挡风收水板6之间的间隙内侧设有集水槽9。即随动挡风收水板6的长度略小于换热管束1宽度的二分之一,集水槽9位于两根随动挡风收水板6之间的下方。
[0019] 牵引机构7是由牵引机、钢丝绳以及若干块定滑轮组成,钢丝绳的数量为两组,如图1和图3所示,牵引机构7通过两组钢丝绳分别与布水框架2和随动挡风收水板6连接,用于拉动布水框架2和随动挡风收水板6分别在上轨道4和下轨道5上同步移动。
[0020] 布水框架2为矩形框架中空结构,其两端均开设有进水口12,其底端均匀设有喷嘴13,且喷嘴13均垂直于换热管束1的顶端表面,进水软管8的端部均与进水口12连接,布水框架2为圆管围绕而成的方形,首尾相接,其中进水口12与两根进水软管8连接,冷却水进入布水框架2后,从喷嘴13中喷出,用于冷却换热管束1。
[0021] 布水框架2的端部两侧均转动连接滚轮14,滚轮14的底侧均嵌入在上轨道4上,滚轮14可以沿着上轨道4滚动,便于移动布水框架2。
[0022] 上轨道4的长度均等于换热管束1的长度,且上轨道4的上下两侧分别设有上限位10与下限位11,上限位10和下限位11的
位置如图3,其作用是限定布水框架2和随动挡风收水板6的位置和移动范围。
[0023] 随动挡风收水板6为中空结构,其底侧呈圆弧形状,其靠近集水槽9的一侧均开设有出水口,随动挡风收水板6的下半部分为收水槽,用于收集剩余的喷淋水,实现回用。
[0024] 集水槽9位于两根随动挡风收水板6之间以及下轨道5的下方,且集水槽9的横截面呈凹槽状,收水槽内部的喷淋水通过出水口进入集水槽9内,实现
回收利用。
[0025] 工作原理:本发明使用时,首先经过加压的清水通过进水软管8进入布水框架2两侧的进水口12中,两侧同时进水,可使框架内的水压均匀稳定,保障布水的均匀性。在水压的作用下,喷淋水通过均匀布置在布水框架2下方的喷嘴13向外喷水,喷水的水量、压力和喷嘴13距离换热管束1的喷水距离根据实际情况确定,应保证喷出水的横截面为矩形,横向和纵向上应有少量重叠,保证布水范围完全
覆盖整个框架平面。
[0026] 牵引机构7由程序控制,同步牵引布水框架2和随动挡风收水板6分别沿上轨道3和下轨道4移动,实现移动布膜。牵引机构7牵引布水框架2和随动挡风收水板6向上运动,进行上喷淋行程,当到达并触动上限位10时,则停止向上运动,并转而向下运动。在重力和牵引机构7牵引下,布水框架1和随动挡风收水板6向下运动,进行下喷淋行程,当到达并触动下限位11时,则停止向下运动,并转而向上运动,如此上、下行程往复移动。通过布水框架2喷出的喷淋水在换热管束1上形成水膜,部分水膜被蒸发,多余的喷淋水则被随动挡风收水板6的收水槽捕获汇聚,并通过其出水口流入集水槽9内,实现喷淋水的回收和循环利用。布水的速度根据实际情况确定。
[0027] 本
申请用于工业循环却冷水换热降温,带翅片的换热管束2与水平方向呈45°夹
角布置,布水冷却装置如图1和图3安装在换热管束2上,并在该系统外部设置密封箱15,密封箱15的底部呈网孔状,用于进气,密封箱15的最上端开设有出风口16,出风口16内固定安装引风机17,可形成一套完成的空冷器系统。
[0028] 循环冷却水经
过热源后
温度升高,并由管束上端进入换热管束1内流动,开启引风机17,气流由下部进风口进入,
自下而上由管束间的缝隙穿过该系统,形成逆气流,当外界气温较低,单纯的利用空气进行换热就可满足要求时该系统可不启动;当外界气温较高,单纯利用空气换热无法满足换热要求时,开启布水冷却系统。
[0029] 经过加压的清水通过布水框架2的进水软管8进入布水框架2两侧的进水口12中,两侧同时进水,在水压的作用下,喷淋水通过均匀布置在布水框架2下方的喷嘴13向外喷水,喷出水落在管束翅片的表面,并在翅片表面形成一层水膜,由于随动挡风收水板6的存在,喷嘴13喷出的水流不会被逆气流吹散带走,牵引机构7由程序控制,同步牵引布水框架2和随动挡风收水板6分别沿上轨道4和下轨道5移动,实现移动挡风布膜。
[0030] 随着布水框架2和随动挡风收水板6的移动,已经在翅片表面形成的水膜开始暴露在逆气流中,在气流的作用下,迅速蒸发,吸收大量的热量,利用了水的蒸发潜热,极大的提高了换热效率。在牵引机构7的牵引下,布水框架2和随动挡风收水板6往复移动,使得翅片表面不断进行形成水膜和水膜蒸发的过程,达到连续换热的目的。
[0031] 多余的喷淋水则被两侧的随动挡风收水板6的收水槽捕获汇聚,并通过其出水口流入集水槽9内,实现喷淋水的回收和循环利用。当外界气温中等,单纯的空气冷却无法满足要求,但全部开启该系统换
热能力过剩时,该系统如上述功能启动,但可通过控制进水的开闭和牵引机构联动,进行单行程布膜,降低水量消耗。
[0032] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、
修改、替换和变型,本发明的范围由所附
权利要求及其等同物限定。