具有直接和间接热交换器的冷却塔制造技术

一种改进型热交换设备设置有封闭在壳体中的间接蒸发热交换部分和直接蒸发热交换部分，两者都位于同一设备内。内部流体流通过间接热交换部分的内部通道。蒸发液体通过间接热交换部分的外部通道的外部，以间接地与内部流体流进行热交换。然后排出间接蒸发热交换部分壳体的蒸发液体传递到并通过直接热交换部分。排出直接热交换部分的蒸发液体被收集在贮槽中，然后向上泵送以再次通过间接热交换部分壳体分配。间接热交换部分可以包括位于壳体内的板式热交换器或回路管式热交换器。间接热交换壳体可以与移动通过直接热交换部分的空气直接接触，与冷蒸发液体直接接触，或与两者都直接接触，以增强来自间接热交换部分的热传递。空气可以与蒸发液体一起通过间接热交换部分泵送，以搅拌并增加流过间接热交换器的蒸发流体的速度。在干操作模式期间，当蒸发流体泵关闭时，空气也可被泵送到并通过间接热交换部分壳体。

Cooling tower with direct and indirect heat exchanger

An improved heat exchange device is provided with an indirect evaporation heat exchange part and a direct evaporation heat exchange part enclosed in a shell, both of which are located in the same device. The internal fluid flows through the internal channel of the indirect heat exchange part. The evaporated liquid passes through the external channel of the indirect heat exchange part to indirectly exchange heat with the internal fluid flow. The evaporated liquid discharged from the shell of the indirect evaporation heat exchange part is then transmitted to and passed through the direct heat exchange part. The evaporated liquid discharged from the direct heat exchange part is collected in the storage tank, and then pumped up to be distributed again through the indirect heat exchange part shell. The indirect heat exchange part may include a plate heat exchanger or a loop tube heat exchanger located in the shell body. The indirect heat exchange shell can be in direct contact with the moving air through the direct heat exchange part, the cold evaporation liquid, or both, to enhance the heat transfer from the indirect heat exchange part. Air can be pumped with the evaporated liquid through the indirect heat exchange section to agitate and increase the rate of evaporated fluid flowing through the indirect heat exchanger. During dry operation mode, when the evaporation fluid pump is off, air can also be pumped to and through the indirect heat exchange section housing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有直接和间接热交换器的冷却塔
本专利技术总体上涉及一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、蓄热系统、空气冷却器或空气加热器。更具体地，本专利技术涉及封闭在壳体中的单独间接热交换部分和布置在同一结构中的直接蒸发热交换部分的一种组合或多种组合，以实现改进型容量、改进型性能并允许湿和干模式。
技术介绍
本专利技术包括使用板式或盘管回路管式热交换器作为间接热交换部分。这种间接热交换部分可以与直接热交换部分组合，该直接热交换部分通常包括填充部分，在该填充部分上通常在向下流动操作中传递诸如水之类的蒸发液体。这种组合式间接热交换部分和直接热交换部分一起提供了整体热交换设备(例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器)的改进型性能。包括板式热交换器的间接热交换部分的一部分改进型性能是间接热交换部分(下文称为板式热交换器)的容量，但也可以是盘管回路管式热交换器的容量，以提供与蒸发液体的显热和潜热交换，所述蒸发液体流过或通过间接热交换部分输送。通过确保100％的板式热交换器被润湿同时还以相当高的蒸发流体速度操作从而导致相对于重力排放间接热交换器的更高外部强制对流传热系数来实现改进型性能。根据本专利技术，热交换装置的各种组合都是可能的。接热交换部分物理地位于该装置内并且位于直接热交换部分的上方、邻近或下方。在这些装置中，间接热交换部分包括位于壳体中的板式热交换器，该壳体位于蒸发热交换器内。待冷却、加热、蒸发或冷凝的内部流体流通过板式热交换器的内部通道。蒸发液体通过间接热交换部分壳体并通过板式热交换器的外部通道分配，以间接地与内部流体流交换热量。由于不同热负荷、不同环境条件、节省能源或水的经济需求以及热交换的需要，本专利技术的间接热交换器可以在横跨间接热交换器抽吸或供应空气和蒸发液体(如水)的情况下操作。这是通过选择性地将空气泵送到间接热交换器中以与蒸发液体一起行进来实现的，这导致搅拌和蒸发流体速度增加，因此增加了外部传热系数，同时还允许在间接热交换器的外部发生蒸发热交换。通过仅泵送空气通过与板式热交换器的内部通道的外部热接触的间接热交换部分壳体以间接地与内部流体流交换热量，可以实现干操作模式。由于间接热交换部分的效率被提高，因此间接热交换器的尺寸可以减小，从而为增加直接热交换器表面积提供更多空间，甚至在某些方向上允许更大直径的风扇，这两者都增加了改进型热交换器容量。因为间接热交换部分位于改进型装置内并且处于直接热交换部分的上方、邻近或下方，所以空气或蒸发液体或两者与间接热交换器的壳体直接接触，从而增加了间接热交换部分的热交换。然后，蒸发液体离开间接热交换部分壳体，以分配到并通过直接热交换部分，该直接热交换部分通常包括填充装置。空气在直接热交换部分上方移动，以蒸发地冷却蒸发液体。从直接热交换部分排出的蒸发液体通常被收集在贮槽中，然后向上泵送以通过间接热交换部分壳体重新分配。因此，本专利技术的一个目的是提供一种改进型热交换设备，它可以是闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，它包括位于壳体内并且位于直接热交换器的上方、下方或附近的间接热交换部分，它们都位于改进型热交换设备内。本专利技术的另一个目的是提供一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，包括间接热交换部分，其包括位于壳体内的板式热交换器或盘管回路管式热交换器。本专利技术的另一个目的是提供一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，包括位于壳体内的间接热交换部分，其中蒸发液体、空气或蒸发的液体和空气两者与间接热交换部分的壳体进行热交换。本专利技术的另一个目的是提供一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，包括位于壳体内的间接热交换部分，其中已经取消了在泵和间接热交换部分之间的客户管道。本专利技术的另一个目的是提供一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，包括位于壳体内的间接热交换部分，其中壳体成本由于较低的压力要求而大大减少。本专利技术的另一个目的是通过减小间接热交换器的尺寸同时增加直接热交换器位于同一热交换设备内的尺寸，同时增加风扇的尺寸，并同时保持冷却塔的尺寸或占地面积，以便增加热容量并降低冷却塔的给定占地面积的制造成本，来提供改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器。本专利技术的另一个目的是提供一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，包括位于壳体内的间接热交换部分，其中空气流是在湿操作期间注入间接热交换部分壳体的蒸发液体中。本专利技术的另一个目的是提供一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，包括位于壳体内的间接热交换部分，其中间接加热交换部分可以通过操作鼓风机以干模式操作，鼓风机将空气吹过间接热交换器壳体，以使冷环境空气移动通过间接热交换器的外部通道，以间接地显冷内部流体流。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改进型热交换设备，它通常包括间接热交换部分和直接热交换部分的组合。间接热交换部分通过利用通常在壳体内的板式热交换器来提供改进型性能。在板之间形成多个内部通道和外部通道。这种板设计成允许内部流体流通过内部通道，而蒸发液体、空气或带有空气的蒸发液体通过外部通道，以与板式热交换器内的内部流体流间接交换热量。在本专利技术的闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器中使用板式热交换器来提供改进型性能并且还允许组合操作或替代操作，其中仅空气或仅蒸发液体或两者的组合可以通过或穿过板式热交换器的外部通道。由于间接热交换器的壳体位于蒸发结构内，因此在壳体内移动的蒸发液体当它正在吸收热量时可以被与壳体的外表面接触并移动的蒸发液体、空气或蒸发的液体和空气进一步冷却。直接热交换部分位于间接热交换部分的下方、邻近或上方。离开间接热交换部分壳体的蒸发液体传递到并通过直接热交换部分填充物，因此允许通过穿过或通过直接热交换部分填充物的空气通道通过空气流动而从这种蒸发液体中吸取热量。离开直接热交换部分的蒸发液体被收集在贮槽中，然后被泵回以通过间接热交换部分壳体分配。虽然贮槽通常位于蒸发式热交换器的底部，但是也可以如本领域中已知的那样远程定位贮槽。本专利技术还涉及改进型热交换设备的设计，其具有直接热交换器，通常是填充包和间接热交换器，通常是板式热交换器。可以减小更昂贵的间接热交换器的尺寸，同时可以增加廉价的直接热交换器的尺寸。另外，由于一些间接和直接蒸发式热交换器具有位于顶部的间接热交换器和风扇，所以风扇和间接热交换器争夺宝贵的占地面积，并且在这种改进型热交换设备中，由于间接热交换器较小或位于直接热交换部分附近或下方，因此风扇直径可能增加同时保持冷却塔的尺寸或占地面积，以便增加热容量并降低冷却塔的给定占地面积的制造成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换方法，包括以下步骤：/n提供包含直接蒸发热交换部分和间接热交换部分的结构，所述间接热交换部分在多个通道内引导内部流体流，所述直接热交换部分包括顶部、底部、空气入口和空气出口，所述间接热交换部分包括壳体，该壳体具有用于蒸发液体的入口和用于蒸发液体的出口；/n将蒸发液体分配到间接热交换部分壳体入口中，使其通过所述间接热交换部分外侧上的所述多个通道，并从间接热交换壳体的出口排出，然后将蒸发液体分配到所述直接热交换部分上并通过所述直接热交换部分，使得在所述间接热交换部分中的所述多个通路内的内部流体流和所述间接热交换部分的所述多个通路外侧上的蒸发液体之间发生间接热交换；以及/n使空气在所述直接热交换部分的空气入口和空气出口之间移动，移动通过所述直接热交换部分的空气直接与移动通过所述直接热交换部分的蒸发液体进行热交换。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170330 US 15/474,5321.一种热交换方法，包括以下步骤：
提供包含直接蒸发热交换部分和间接热交换部分的结构，所述间接热交换部分在多个通道内引导内部流体流，所述直接热交换部分包括顶部、底部、空气入口和空气出口，所述间接热交换部分包括壳体，该壳体具有用于蒸发液体的入口和用于蒸发液体的出口；
将蒸发液体分配到间接热交换部分壳体入口中，使其通过所述间接热交换部分外侧上的所述多个通道，并从间接热交换壳体的出口排出，然后将蒸发液体分配到所述直接热交换部分上并通过所述直接热交换部分，使得在所述间接热交换部分中的所述多个通路内的内部流体流和所述间接热交换部分的所述多个通路外侧上的蒸发液体之间发生间接热交换；以及
使空气在所述直接热交换部分的空气入口和空气出口之间移动，移动通过所述直接热交换部分的空气直接与移动通过所述直接热交换部分的蒸发液体进行热交换。


2.如权利要求1所述的热交换方法，其中所述间接热交换部分包括位于所述壳体内的板式热交换器。


3.如权利要求1所述的热交换方法，其中所述间接热交换部分包括位于所述壳体内的管式热交换器。


4.如权利要求1所述的热交换方法，还包括：
收集从所述直接热交换部分排出的蒸发液体；并且
泵送所收集的蒸发液体，使其能够分配到所述间接热交换部分壳体中。


5.如权利要求1所述的热交换方法，其中移动通过所述直接热交换部分的空气与通过所述直接热交换部分的蒸发液体的流动方向大致逆流地移动。


6.如权利要求1所述的热交换方法，其中移动通过所述直接热交换部分的空气与通过所述直接热交换部分的蒸发液体的流动方向大致交叉地移动。


7.如权利要求1所述的热交换方法，其中所述间接热交换部分位于所述直接热交换部分上方。


8.如权利要求1所述的热交换方法，其中所述间接热交换部分位于所述直接热交换部分附近。


9.如权利要求1所述的热交换方法，其中所述间接热交换部分位于所述直接热交换部分下方。


10.如权利要求1所述的热交换方法，其中将空气泵入所述间接热交换部分壳体中以搅拌并增加通过其中的蒸发液体的流量。


11.如权利要求10所述的热交换方法，其中移动通过间接热交换部分壳体的空气与通过所述间接热交换部分的蒸发液体的流动方向大致并流地移动。


12.如权利要求10所述的热交换方法，其中移动通过所述间接热交换部分壳体的空气与通过所述间接热交换部分的蒸发液体的流动方向大致交叉地移动。


13.如权利要求1所述的热交换方法，其中空气横跨所述间接热交换部分壳体的外表面移动。


14.如权利要求1所述的热交换方法，其中蒸发流体横跨所述间接热交换部分壳体的外表面移动。


15.如权利要求1所述的热交换方法，其中空气和蒸发流体都横跨所述间接热交换部分壳体的外表面移动。


16.如权利要求1所述的热交换方法，其中再分配托盘横跨所述间接热交换壳体的外表面分配蒸发流体。


17.如权利要求1所述的热交换方法，其中当蒸发流体泵关闭时，空气被泵入所述间接热交换壳体并通过所述间接热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·K·希恩，D·A·艾伦，
申请(专利权)人：巴尔的摩汽圈公司，
类型：发明
国别省市：美国;US