高效蒸发式冷却器
专利汇可以提供高效蒸发式冷却器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高效 蒸发 式冷却器，包括喷 水 装置，被喷水装置喷淋的翅片管(7)，设置在翅片管(7)下方的蓄水池(3)，向蓄水池补充 冷却水 的补充水管(4)，用于驱使空气流动的引 风 机(5)，其主要特点是翅片管(7)围成空心的竖立的筒体(6)，筒体(6)的上端口与引风机(5)的吸风口连接，筒体(6)的下端口被蓄水池(3)内的水密封。与 现有技术 相比，本 发明 不但利用引风机带走喷淋在翅片管上的冷却水蒸发形成的水 蒸汽 ，而且迫使大量空气冲刷翅片管，使翅片管受到良好的风冷作用，由此显著提高了翅片管的热交换效率，使蒸发式冷却器具有更高的冷却效率。，下面是高效蒸发式冷却器专利的具体信息内容。
1、一种高效蒸发式冷却器，包括喷水装置，被喷水装置喷淋的翅片管(7)，设置在翅片管(7)下方的蓄水池(3)，向蓄水池补充冷却水的补充水管(4)，用于驱使空气流动的引风机(5)，其特征是：翅片管(7)围成空心的竖立的筒体(6)，筒体(6)的上端口与引风机(5)的吸风口连接，筒体(6)的下端口被蓄水池(3)内的水密封。
2、 如权利要求1所述的蒸发式冷却器，其特征是：所述的由翅片管围 成的筒体（6)，是由多条竖立的翅片管（7)排列而成，所有翅片管（7) 的下端共同固定在一圈环形汇总管（8)上，并与汇总管（8)连通，汇总 管（8)连接有蒸汽输入管（9)，汇总管（8)的底部连接有用于排走冷凝 水的排水管（10)，汇总管（8)浸在蓄水池（3)的水中，所有翅片管（7) 的上端汇总连接至一条蒸汽输出管（11)。
3、 如权利要求1所述的蒸发式冷却器，其特征是：引风机（5)设置 在所述筒体（6)的上方，朝上吹风，在引风机（5)的出气口设置有多条 横向的风道（14)，多条风道（14)围成包围圈，引风机（5)朝该包围圈 的中间吹送空气，在风道（14)上方设置有阻挡引风机（5)吹出的空气朝 上流动的挡风板（15)，多条风道（14)共同设置在一个集水器（16)内， 集水器（16)的上端设置有排风口，下端连接有排水管（17),集水器（16) 通过排水管（17)向蓄水池（3)排放收集到的冷却水。
4、 如权利要求3所述的蒸发式冷却器，其特征是：所述的多条风道（14) 共同朝同一个旋转方向倾斜。
5、 如权利要求3所述的蒸发式冷却器，其特征是：所述集水器（16) 的排水管（17)与一个壳管式冷却器的壳腔（18)连通，壳腔内的管束（19) 与构成筒体（6)的翅片管连通，整个壳管式冷却器位于筒体（6)内。
6、 如权利要求5所述的蒸发式冷却器，其特征是：所述蓄水池（3) 的补充水管（4)与一个热交换器连接，所述热交换器采用壳一盘管式结构， 热交换器的壳体具有双层壁面，补充水管（4)输出的冷却水从双层壁面之 间流过后再流入蓄水池（3)，所述热交换器的盘管（22)夹在双层壁面之 间，盘管（22)与所述壳管式冷却器的管束的出口连接，整个壳一盘管式 热交换器位于所述筒体（6)内。
高效蒸发式冷却器
技术领域
蒸发式冷却器是利用水在蒸发时吸收潜热而使被冷却的流体冷却的设 备。如果被冷却的流体在冷却过程中发生由气态到液态的变化，那么蒸发 式冷却器又常被称为"蒸发式冷凝器"。在现有技术中，蒸发式冷却器的结 构包括喷水装置，被喷水装置喷淋的翅片管，翅片管设置在一个箱体内， 箱体开设有通风窗。蒸发式冷却器工作时，由风机将箱体内的水蒸汽带走， 使喷淋到翅片管上的冷却水快速蒸发，从而使翅片管内的流体得到冷却。 由于翅片管带有翅片，空气流经翅片管的阻力较大，所以箱体内的空气大 多会沿着阻力较小的路径流动而不经过翅片管，引风机基本上只起到带走 箱体内的水蒸汽的作用，无法使大量的空气冲刷翅片管，对翅片管的风冷 作用很小，结果导致翅片管的热交换效率较低，由此制约了蒸发式冷却器 的冷却效率的进一步提高。
发明内容
本发明的优点是不但使翅片管受到良好的风冷作用，而且无需设置笼 罩翅片管的箱体，既降低了蒸发式冷却器的制造成本，又减小了空气流动 阻力，降低能耗。
附图说明
图1是本发明的主体结构示意图；
图2悬图1的A-A剖面视示意图；
图3是采用另一种引风机安装方式的结构示意图；
图4至图6是翅片管围成筒体的三种排列结构示意图；
图7是图6的B-B局部剖视图；
图8是图6的C-C局部剖视图；
图9在图1的基础上作进一步改进后的结构示意图； 图10是图9的D-D局部剖视示意图； 图11是在图9的基础上作进一步改进后的结构示意图； 图12是在图11的基础上作进一步改进后的结构示意图。
具体实施方式
参见图l，本发明所述的高效蒸发式冷却器包括由水泵l、喷水喷嘴2 组成的喷水装置，以及蓄水池3、向蓄水池补充冷却水的补充水管4，用于 驱使空气流动的引风机5。翅片管围成空心的竖立的筒体6。由于翅片管的 具体排列结构可以灵活设计，所以图1不绘出翅片管的具体排列结构，仅以双点划线抽象概括描绘出翅片管所围成的筒体6的总体纵向剖面形状， 图2也仅以双点划线抽象概括描绘出筒体6的总体横向剖面形状，而且其 它视图也采用双点划线抽象描绘筒体6的形状。有关翅片管的具体排列结 构在图4至图8中进行说明。筒体6的横截面形状除了采用图2所示的四 边形外，还可以是圆形等其它形状。筒体6的上端口与引风机5的吸风口 连接，筒体6的下端口被蓄水池3内的水密封（图1以及图3、图6、图9、 图ll、图12都用一条虚线表示蓄水池内的水面高度）。引风机5还可以如 图3所示横向安装。为清楚说明本发明的工作原理，图l (包括其它各图） 用空心箭头表示空气的流动走向，用实心箭头表示进入翅片管内的流体的 流动走向，用单线箭头表示冷却水的流动走向。蒸发式冷却器工作时，水 泵1抽取蓄水池3中的冷却水，再由喷嘴2洒向筒体6，也就是向翅片管喷 洒冷却水。由于筒体6的下端口被水密封，所以在引风机5的作用下，筒 体6内形成负压，迫使筒体6外的空气经过翅片管的间隙进入筒体6内， 再被引风机5抽出排走。翅片管内的流体在冷却水的蒸发作用和空气的风 冷作用下迅速冷却。新鲜的冷却水通过补充水管4流入蓄水池3，使蓄水池 3保持足够的水位高度。
根据蒸发式冷却器应用场合的不同，从翅片管流出的被冷却后的流体 既可以回收利用，也可以予以放弃。例如，如果蒸发式冷却器应用在食品 加工、制药行业的浓縮工艺中，用于冷却和抽取浓縮罐中的水蒸汽，使浓 縮罐中的食品或药物的水份迅速蒸发，则经蒸发式冷却器冷却后的水蒸汽 以及水蒸汽冷凝形成的水可以直接排放到自然环境中予以丢弃；如果蒸发 式冷却器应用在制冷系统中，用于冷却制冷剂，则可用管道将蒸发式冷却 器的翅片管与制冷装置的制冷剂循环系统连通。
下面结合图4至图8举例说明翅片管围成筒体6的具体排列结构。为 清楚表示翅片管的排列结构，图4至图8都没有绘出翅片管上的翅片。在 图4所示的实施例中，翅片管盘绕成螺线管形，由此形成圆柱形的空心筒体6。在图5所示的实施例中，翅片管呈纵向蛇形走向，形成方柱形的空心 筒体6 (图5仅示意性地绘出筒体的两个面上的翅片管，筒体其它面上的翅 片管也依照相同的方式排列，所有翅片管顺次串联在一起）。在图6所示的 实施例中，专门针对食品加工、制药行业中的浓縮工艺，对翅片管的排列 结构作了优化，使蒸发式冷却器在所述的浓縮工艺中能够更高效地冷却和 抽取浓縮罐中的水蒸汽。同时参见图6、图7，由翅片管所围成的筒体6是 由多条竖立的翅片管7排列而成（为使附图清晰，图6没有绘出位于剖视 面后方的翅片管）。所有翅片管7的下端共同固定在一圈环形汇总管8上， 并与汇总管8连通。图7所示的汇总管8围成方环形，除此以外也可以是 圆环形或其它形状。汇总管8连接有蒸汽输入管9，汇总管8的底部连接有 用于排走冷凝水的排水管10。汇总管8浸在蓄水池3的水中，使翅片管7 围成的筒体6的下端口被蓄水池内的水密封，所有翅片管7的上端汇总连 接至一条蒸汽输出管ll。蒸汽输出管ll的出口即可以朝上也可以朝下，这 决定于对输出蒸汽的下一步处理方式。翅片管7上端的汇总连接方式可选 用图8所示的结构:所有翅片管7的上端共同固定在一圈环形汇总管12上， 环形汇总管12通过一个"十"字形连接管13与蒸汽输出管11连通。图6 所示的筒体6的工作原理是:从浓縮罐排出的水蒸汽经蒸汽输入管9进入 环形汇总管8，再平行流入各条竖立的翅片管7，使水蒸汽得到冷却，冷却 后的水蒸汽从蒸汽输出管11流出。竖立的翅片管7使得翅片管内形成的蒸 汽冷凝水能够及时地向下流出翅片管，并经排水管10排到蓄水池3外，从 而可避免无用的冷凝水继续向翅片管7传递热量，使翅片管7能够更有效 地吸收水蒸汽的热量。图6、图7、图8中的竖立的翅片管7的数量可根据 所需冷却的蒸汽流量的大小而定，既可以只设置一层翅片管，也可以设置 多层翅片管，图6至图8设置有四层翅片管7。
图9所示的实施例在图1的基础上作了改进。本实施例的引风机5设 置在筒体6的上方，朝上吹风，同时参见图9、图10，在引风机5的出气口设置有多条横向的风道14，多条风道14围成包围圈，引风机5朝该包围 圈的中间吹送空气，在风道14上方设置有阻挡引风机吹出的空气朝上流动 的挡风板15，多条风道14共同设置在一个集水器16内，集水器16的上端 设置有排风口，下端连接有排水管17，集水器16通过排水管17向蓄水池 3排放收集到的冷却水。蒸发式冷却器工作时，引风机5朝上吹出的空气在 挡风板15的阻挡下，被迫拐进横向的风道14,由于空气在流动过程中发生 流向的变化，所以在空气经过风道14的过程中，空气中夹带的水滴会被分 离出来，分离出来的水滴汇集到集水器16内并经排水管17回流到蓄水池3 中，而空气则从集水器16上端的排风口排出。为进一步提高水滴的分离效 果，最好如图IO所示，多条风道14共同朝同一个旋转方向倾斜。这样可 使得从风道14吹出的空气形成强烈的旋转气流，使空气中的水滴在离心力 作用下被甩到集水器16的周壁面，从而提高水滴的分离效果。当然，作为 一种劣化的变化方式，图10所示的多条风道14也可以仅是径向走向或者 各自朝不同的方向倾斜。
图11所示的实施例在图9的基础上又作了改进。在本实施例中，集水 器16的排水管17与一个壳管式冷却器的壳腔18连通，壳腔内的管束19 与构成筒体6的翅片管连通，整个壳管式冷却器位于筒体6内。上述结构 利用了壳管式冷却器对从翅片管流出的流体作进一步冷却，充分利用了集 水器16收集到的冷却水，提高了蒸发式冷却器的整体冷却效果。如果蒸发 式冷却器应用于前述的浓缩工艺中，则应如图11所示设置一条与管束19 连通的排水管21，以求及时排出管束19内的冷凝水，提高壳管式冷却器对 蒸汽的冷凝效率。从排水管21排出的冷凝水应排放到蓄水池3外。
图12所示的实施例在图11的基础上再进一步作了改进。在本实施例 中，蓄水池3的补充水管4与一个热交换器连接，热交换器采用壳一盘管 式结构，热交换器的壳体具有双层壁面，从补充水管4送来的冷却水先经 过热交换器的双层壁面再流入蓄水池3，热交换器的盘管22夹在双层壁面之间，盘管22与壳管式冷却器的管束的出口连接，使被冷却的流体从壳管 式冷却器流出后再流入盘管22进一步冷却，整个壳一盘管式热交换器位于 翅片管所围成的筒体6内。上述结构不但使得从壳管式冷却器流出的流体 可进一步被壳一盘管式热交换器冷却，而且由于冷却水是在壳一盘管式热 交换器的双层壁面之间流动，冷却水的流动空间狭小，流速快，所以图12 所示的壳一盘管式热交换器具有很高的热交换效率。
在图l、图3、图9、图ll、图12中的筒体6都可选用图4至图8所 示的翅片管排列结构来构成筒体6。
为了稳定蓄水池3的水位高度，可用浮球阀调节补充水量。为了减少 翅片管7外表层的水垢，应使用软水或者用除垢器对蓄水池3内的水进行 软化处理。除垢器可安装在水泵l之后。
如果本发明专门应用在食品加工、制药行业的浓縮工艺中，用于冷却 和抽取浓縮罐中的水蒸汽，那么在图6所示的环形汇总管8内，以及图11 所示的壳管式冷却器的管束19内，都会形成很强的负压。为了保证环形汇 总管8和管束19内的水蒸汽冷凝后形成的冷凝水能够顺利排走，可将图6 中的排水管10，以及图11中的排水管21连接至一个高度比环形汇总管8 和管束19低得多的水容器中，水容器中的水在负压作用下会在排水管10 和排水管21内形成具有一定高度的水柱，这段水柱可令环形汇总管8和管 束19保持负压，同时又使环形汇总管8和管束19内的冷凝水能够顺利排 走。
以上实施例是对本发明的说明，不是对本发明保护范围的限制。所有 覆盖了权利要求所述技术特征的变化或变形都属于本发明的保护范围。
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