一种用于冷却液体的冷却装置，具有垂直冷却塔，待冷却的液体在上部区域供入，冷却过的液体从下部区域放出。其中所述液体在所述冷却塔内通过从底部流向顶部的冷却气体冷却。由所述冷却气体流经的所述冷却塔的气体空间内设置至少一个用于导流所述液体的装置。各装置包括至少一个液体通道，所述液体通道通过两侧的蒸汽能透而液体不透的膜式壁至少部分地与所述冷却塔的所述气体空间分离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于冷却液体的冷却装置，具有垂直冷却塔，待冷却的液体在上部区域供入，冷却过的液体从下部区域放出。其中所述液体在所述冷却塔内通过从底部流向顶部的冷却气体冷却。由所述冷却气体流经的所述冷却塔的气体空间内设置至少一个用于导流所述液体的装置。各装置包括至少一个液体通道，所述液体通道通过两侧的蒸汽能透而液体不透的膜式壁至少部分地与所述冷却塔的所述气体空间分离。【专利说明】冷却装置
本专利技术涉及用于冷却液体尤其是水的冷却装置，具有垂直冷却塔。进一步涉及具 有多级膜蒸馏器和这种冷却装置的膜蒸馏设备。
技术介绍
使用湿式冷却塔如用于发电厂的湿式冷却塔，待冷却的水被滴流于尽可能薄的薄 膜的大表面。为了实现水在滴流表面尽可能好的分布，可向水中加入润湿剂。 在自然通风冷却塔中，在上部区域供向冷却塔的热水产生逆风，并在它向下的路 径上由蒸发作用而冷却。在这方面，具有环境参数--压力、温度和湿度--的空气从下面 流入冷却塔。在饱和度极限时，空气离开冷却塔的上部区域。 在先前的惯用冷却塔中，由于湿热表面的存在，在冷却塔中会发生有机物质的生 长。在某些操作条件下，尤其会生长军团菌属（legionella)，这仅能通过使用消毒剂或通过 pH的明显转变来预防。 引入冷却塔的自然水含有如矿物质这样的成分。在某些情况下，与自然水一起 引入的成分的浓度应达到尽可能高，以减少新鲜水的需求并维持排放水的量小，这对于为 了不允许冷却塔水的水成分浓度增加到超过具体极限值是必须的。在这方面，所谓生垢 (scaling)--即形成矿物质沉淀--的风险，决定了浓度的极限值。现在诚然可以通过使 用阻垢剂来向上移置该极限值。然而，排放水又会被这种阻垢剂污染。这适用于自然通风 冷却塔和诱导通风湿式冷却塔二者。 所谓间接冷却塔也已知，其中水不与空气直接接触，而是由隔断壁如管子与空气 分开。这种冷却塔总是具有诱导通风，即依靠干燥表面上的风扇鼓吹空气。这种冷却塔难 以达到通过蒸发作用冷却的湿式冷却塔的较低温度。由于没有随蒸发作用而来的相变产生 的温度改变，其表面依然较大。
技术实现思路
本专利技术的根本目的在于提供一种开头所称的那种改进的冷却装置，这种冷却装置 使先前陈述的问题得以消除。在这方面，热交换程序发生于尽可能干燥的表面，其中尽管是 干燥的热交换表面，也能实现传统的湿式冷却塔的热表面性能。此外，提供一种膜蒸馏设 备，其具有这种冷却装置，其中有利地使用该冷却装置。 根据本专利技术，通过具有权利要求1所述特征的冷却装置实现上述目的。根据本发 明，提供一种用于冷却液体尤其是水的冷却装置，其包括垂直冷却塔，其中待冷却的液体在 上部区域供入，而冷却过的液体从下部区域放出。在这方面，液体在冷却塔内通过冷却气体 尤其是从底部流向顶部的空气冷却。由冷却气体流经的冷却塔的气体空间内设置至少一个 用于导流液体的装置。在这方面，各装置包括至少一个液体通道，该液体通道通过两侧的蒸 汽能透而液体不透的膜式壁至少部分地与冷却塔的气体空间分离。 这能确保，在一方面，由于这种构造热交换程序发生在干燥表面；然而，在另一方 面，尽管是这些干燥表面，也能实现传统的湿式冷却塔的热表面性能。一个或多个装置用作 蒸发器，其表面将向下流动的液体与从底部到顶部流动的冷却气体分离开。 在用作蒸发器的装置表面的生物生长得以避免。装置的限定表面容易进行直接的 化学清洗。由于装置的所有表面按照定义的方式都易于达到，可保持低水平的化学品使用， 确保各种化学清洁剂的最佳均匀分布。由于可进行化学清洁以避免在限定表面生垢的风 险，可能使用较高浓度的冷却塔液体。 特别地，多个装置被设置在由冷却气体流过的冷却塔的气体空间内，它们垂直地 并且连续地一个接着另一个连接。 至少一个装置优选地包括多个并排连接的液体通道，并且优选地每个液体通道基 本垂直地延伸。在这方面，并排连接的液体通道尤其可以被设置为水平地互相挨着排列。 根据本专利技术的冷却装置的一个优选实施方案，至少一个装置被设置为包括多个液 体通道，多个液体通道并排连接，水平地互相挨着排列，并且每个液体通道由膜式壁尤其是 扁平膜在至少两个相互对置侧从冷却塔的气体空间分离开，各对水平邻近的液体通道具有 互相面向的膜式壁尤其是扁平膜，膜式壁侧面限定出气体通道，作用于气体空间的冷却气 体流中的冷却气体流经该气体通道。 在这方面，各装置可有利地包括多个互相连接的框架元件，以这种框架元件的形 式设置液体通道和气体通道的功能单元。 框架元件优选地设置有网状结构，并通过这些网状结构彼此连接。 每个框架元件可设置有间隔，尤其是格子状间隔。 各液体通道和与其邻近的各气体通道之间设置的膜式壁，优选地与两个互相邻近 的框架元件中的一个联合。 将单个框架元件彼此连接起来的网状结构可以是，例如，焊接的网状结构或胶粘 结构，通过这些结构框架元件彼此被焊接或结合起来。在焊接的网状结构的情况下，例如， 为了连接框架元件，可采用摩擦焊接工艺、激光焊接工艺和/或发热元件焊接工艺。 优选地，垂直地一个接着另一个并连续连接的装置彼此连接起来，以便它们的每 一个液体通道都完全地被液体充满。 现在诚然可以通过例如阻止液体外流和建立水头（head of water)的方式而实现 这一点。然而，水头将产生的结果是，由于较高的静力压力，在冷却塔下部区域的各膜将被 置于比冷却塔上部区域更高的压力负荷下。 根据依据本专利技术的冷却装置的一种优选实施方式，尤其为了降低该压力负荷，垂 直地邻近的装置通过转向通道（return passage)彼此连接起来，转向通道设置在液体出口 和液体入口之间，所述液体出口设置于沿液体流动方向观察的前一个装置的液体通道的下 部区域，所述液体入口设置于后一个装置的液体通道的上部区域，并且转向通道在从前一 个装置的液体出口起始后首先被向上导向至少达到这个装置的最高可能的液面处。 通过在前一个装置的液体出口向上导向转向通道至少达到这个装置的最高可能 的液面处，来确保各装置的每个液体导流用液体通道均被液体充满。 在这方面，转向通道可以特别被配置成U型管的形式。在这方面，被配置成U型管 形式的转向通道的流出部分的上部区域，优选地包括通道部，该通道部至少部分地由另一 个膜式壁优限定出，该膜式壁仍然优选为双侧是蒸汽能透而液体不透的，该膜式壁一方面 与液体接触，另一方面与冷却塔的气体空间接触。这确保自由流出液体并同时避免液体堵 塞超过冷却塔的各装置的冷却塔高度，冷却塔装置的液体头（head of liquid)高度总是使 各膜式壁负荷最大。 因此，例如流经由至少一个膜式壁限定出的各液体通道后，在U型管设备内引导 冷却塔液体是可能的，其中U型管设备包括具有180°偏转的向上导流管、向下管和疏水多 孔膜。 流出各冷却塔装置的液体向上导流至如此远，以致冷却塔装置的各液体通道总是 完全充满液体，其中液体通道至少由一个膜限定出。向下管按所需尺寸制作，以便它们绝不 完全被液体充满，并且没有从冷却塔装置顶部到底部的额外的流体静力学压力。以便在停 工期向下管能够排空，U型管设备的上部区域特别装配本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于冷却液体(12)的冷却装置(10)，具有垂直冷却塔(14)，待冷却的液体(12')在上部区域(16)供入，冷却过的液体(12'')从下部区域(18)放出，其中所述液体(12)在所述冷却塔(14)内通过从底部流向顶部的冷却气体(20)冷却；由所述冷却气体(20)流经的所述冷却塔(14)的气体空间(22)内设置至少一个用于导流所述液体(12)的装置(24)；并且各装置(24)包括至少一个液体通道(26)，其通过两侧的蒸汽能透而液体不透的膜式壁(28)至少部分地与所述冷却塔(14)的所述气体空间(22)分离。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈·赫恩佐，
申请(专利权)人：AAA水技术公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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