一种蒸发‑冷却解耦型换热装置制造方法及图纸

一种蒸发‑冷却解耦型蒸发冷却装置，该装置包括布水总管、布水支管、换热管、料网、集水箱、集水槽、循环水箱、水泵和引风机；每根布水支管的一端嵌入到布水总管内，每根布水支管的底部开有一排侧壁小孔，每个小孔上嵌有溢流管，在溢流管的下部水平布置至少两排换热管，且在竖直方向上相邻换热管之间通过料网连接，形成多排多列的换热管组。最下排换热管底部的料网与集水箱相相连。循环水箱通过供水管和水泵与布水总管连接。该装置将传统的蒸发冷却解耦成蒸发和冷却相互独立的过程，以此将循环水温度降低至环境条件下的湿球温度，实现循环水对换热管内的热媒介质的深度冷却。本实用新型专利技术结构简单、运行费用低、可广泛应用于化工等工业领域。

An evaporation cooling type heat exchanger decoupling

An evaporation cooling decoupling evaporation cooling device, the device comprises a water distribution pipe, water distribution pipes, heat exchange tube, feeding network, water tank, water collecting tank, a circulating water tank, water pump and fan; each water distributing branch pipe into the water distribution duct, the bottom of each water distribution the branch has a row of side wall holes, each hole is inlaid on the overflow pipe in the lower horizontal overflow pipe at least two rows of heat exchange tubes, and between adjacent in the vertical direction of heat exchange tube connected through the feed network, the heat exchange tube forming multi row and multi group. The bottom row feed water collection tank and the heat pipe at the bottom of the connected. The circulating water tank is connected with the water supply pipe through the water supply pipe and the water pump. The device decomposes the traditional evaporative cooling into independent process of evaporation and cooling, which reduces the temperature of circulating water to the wet bulb temperature under environmental conditions, and realizes the deep cooling of circulating water to heat medium medium in the heat exchanger. The utility model has the advantages of simple structure, low operating cost, and can be widely used in the industrial field of chemical industry and the like.

【技术实现步骤摘要】
一种蒸发-冷却解耦型换热装置
本技术涉及一种换热设备，尤其涉及一种蒸发-冷却解耦型换热装置，可广泛用于化工、能源、轻工业等领域的冷却用换热装置。
技术介绍
我国传统能源产业不断从粗放型向集约型发展，实施创新驱动发展战略，不断实现用能设施技术升级，进一步强调了对化石能源的清洁、高效利用。在这个背景下，传统能源、化工领域的唯一出路是淘汰陈旧落后设备，并通过科技创新开发出高性能指标的换热装置，以降低我国能源、资源消耗。因此，在大型轻油改质、工艺分馏、废气余热利用、烟气净化等方面需进行用能装置革新。同时，我国的水资源短缺、水污染严重、水资源利用率低且被严重浪费等问题仍旧严重。其中，能源、化工对水问题的影响越发凸现，水资源的利用和保护显得越发重要，所以传统的换热设备如开式水冷换热装置在不断遭到淘汰，企业更倾向选择紧凑式、高能效和清洁型的换热装置，并降低对水资源浪费。当前阶段的替代方案可归结为两种：一是采用直接空冷技术或管壳式换热器与冷却塔组合的闭式循环系统；二是利用湿式空冷技术。方案一主要将闭式循环系统导出的废热经由干式空冷塔导出到大气中，但其应用条件受大气环境限制，如在南方环境温度较高的地区，该技术方案经济性较差；与方案一相比，方案二能有效降低投资成本40％以上，但传统湿式空冷技术的缺点是：循环水量大，泵和风机功耗多，同时存在雾化喷淋装置易于堵塞、老化，维修频繁等问题。换热装置是热能利用的核心部件，为了增加对环境保护和强化资源优化配置，我国对换热装置的升级改造需求强烈，尤其在我国能源产业的结构升级中，对节能、环保、清洁越来越重视，要实现制造业和化工生产业稳健发展，则离不开换热装置的技术升级。
技术实现思路
针对现有技术中冷却装置的换热效率低、运行费用高等缺点，本技术提出一种蒸发-冷却解耦型换热装置，一方面将换热性能较低的蒸发和冷却过程进行解耦，达到深度冷却，实现高效蒸发换热，另一方面减少用水量和蒸发冷却装置的运行功耗。本技术的技术方案如下：一种蒸发-冷却解耦型换热装置，其特征在于：该装置包括布水总管、多根布水支管、多根换热管、料网、集水箱、集水槽、循环水箱、水泵和引风机；所述的布水总管和多根布水支管水平布置，每根布水支管的一端嵌入到布水总管内，每根布水支管的底部开有一排侧壁小孔，在每个侧壁小孔上嵌有溢流管，在溢流管的下部水平布置至少两排换热管，且在竖直方向上相邻换热管之间通过料网连接，形成多排多列的换热管组，最下排换热管底部的料网与集水箱相连通；在集水箱下部设有集水槽，该集水槽通过疏水管与循环水箱连接，在所述的疏水管上配有疏水阀，所述循环水箱通过供水管和水泵与布水总管的入口连接；所述引风机设置在换热管组一侧。本技术的另一技术特征是：在所述引风机与换热管组之间设置折流板。本技术的又一技术特征是：该装置还包括液封溢流管，液封溢流管的一端与集水槽的侧壁相连，液封溢流管的另一端与循环水箱相连。优选地，所述相邻换热管在竖直方向的间距为3cm-50cm。优选地，在所述的集水箱的底部配有集水箱排污管和集水箱排污阀。本技术所述的溢流管由扩展管段和直管段组成，直管段的直径为2mm-25mm；扩展管段的扩展角为10-70°，在所述的直管段上布置连通孔。本技术所述的料网由料网骨架和由料网丝编织而成的筛网芯组成，筛网芯为竖条料网、矩形料网或菱形料网，筛网芯的网孔水力直径范围为3mm-30mm。本技术所述的换热管为圆管、扁管、铝带管或椭圆管。本技术的技术特征还在于：在水泵和布水总管入口之间的供水管上配有泵前阀、压力表、流量计、温度计和泵后阀。在所述的循环水箱底部安装有液位计和循环水箱排污管，在循环水箱排污管上设有循环水箱排污阀。本技术与现有技术相比，具有以下优点及突出性的而技术效果：(1)与传统蒸发冷却技术相比，本技术将蒸发冷却进行了解耦，通过独立的蒸发过程，实现了水膜的深度过冷，有效地改善了冷却热媒的能力，提高了装置的换热性能；(2)为强化换热，传统的列管式换热器选择阻力较大的错排布置换热管方式，本技术可优选顺排布置换热管方案且在同负荷下采用低流速气流，降低了空气的流动阻力及风机功耗；(3)与传统的竖向的降膜流动相比，本技术采用气流水平流动且流速较低、水膜竖直重力流动的技术方案，有效地降低了循环水的流动阻力，降低了泵功耗。附图说明图1为本技术提供的一种蒸发-冷却解耦型换热装置的结构原理示意图。图2为带溢流管的布水支管剖面图。图3为一种带四个溢流小孔的溢流管的剖面图。图4为相邻换热管与矩形料网之间的结构关系。图5为相邻换热管与菱形料网之间的结构关系。图6为采用长条筛网芯的料网。图7为顺排布置的带弯管的两排换热管。图中：1-布水总管；2-布水支管；3-溢流管；4-换热管；5-料网；6-集水箱；7-集水槽；8-液封溢流管；9-疏水管；10-疏水阀；11-集水箱排污管；12-集水箱排污阀；13-液位计；14-循环水箱；15-循环水箱排污管；16-循环水箱排污阀；17-供水管；18-泵前阀；19-水泵；20-压力表；21-流量计；22-温度计；23-泵后阀；24-折流板；25-引风机；26-料网骨架；27-筛网芯；28-侧壁小孔；29-扩展管段；30-直管段；31-溢流小孔；32-换热总管，34-连通孔。具体实施方式下面结合附图对本技术装置的结构、原理与工作过程及效果做进一步说明。图1为本技术提供的一种蒸发-冷却解耦型换热装置的结构原理示意图，该装置包括布水总管1、多根布水支管2、多根换热管4、料网5、集水箱6、集水槽7、循环水箱14、水泵19和引风机25等部件；所述的布水总管1和多根布水支管2水平布置，每根布水支管的一端嵌入到布水总管1内，每根布水支管的底部开有一排侧壁小孔28，在每个侧壁小孔28上嵌有溢流管3，在溢流管3的下部水平布置至少两排换热管4，且在竖直方向上相邻换热管4之间通过料网5连接，形成多排多列的换热管组，最下排换热管底部的料网5与集水箱6相连通；在集水箱下部设有集水槽7，该集水槽通过疏水管9与循环水箱14连接，在所述的疏水管9上配有疏水阀10，所述循环水箱通过供水管17和水泵19与布水总管1的入口连接。所述的引风机25设置在换热管组的一侧，为了实现气流在进入风机前将可能夹带的水滴分离出来，在所述引风机8与换热管组之间设置折流板24。所述换热装置还包括液封溢流管8，液封溢流管的一端与集水槽7的侧壁相连，液封溢流管8的另一端与循环水箱14相连，当循环水量较大，疏水管9无法承担排水量时，设置的液封溢流管8能够防止循环水从集水槽中溢出。在水泵19和布水总管1入口之间的供水管17上配有泵前阀18、压力表20、流量计21、温度计22和泵后阀23；并在所述的循环水箱14底部安装有液位计13和循环水箱排污管15，在循环水箱排污管15上设有循环水箱排污阀16。所述相邻换热管4在竖直方向的间距为3cm-50cm。在所述的集水箱6的底部配有集水箱排污管11和集水箱排污阀12，一方面用于降循环水中沉淀杂质排除，另一方面起到停运排水的功能。所述的溢流管3由扩展管段29和直管段30组成，直管段的直径为2mm-25mm；扩展段29的扩展角为10-70°，在所述的直管段上布置连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发‑冷却解耦型换热装置，其特征在于：该装置包括布水总管(1)、多根布水支管(2)、多根换热管(4)、料网(5)、集水箱(6)、集水槽(7)、循环水箱(14)、水泵(19)和引风机(25)；所述的布水总管(1)和多根布水支管(2)水平布置，每根布水支管的一端嵌入到布水总管(1)内，每根布水支管的底部开有一排侧壁小孔(28)，在每个侧壁小孔(28)上嵌有溢流管(3)，在溢流管(3)的下部水平布置至少两排换热管(4)，且在竖直方向上相邻换热管(4)之间通过料网(5)连接，形成多排多列的换热管组，最下排换热管底部的料网(5)与集水箱(6)相连；在集水箱下部设有集水槽(7)，该集水槽通过疏水管(9)与循环水箱(14)连接，在所述的疏水管(9)上配有疏水阀(10)，所述循环水箱通过供水管(17)和水泵(19)与布水总管(1)的入口连接；所述引风机(25)设置在换热管组一侧。

【技术特征摘要】
1.一种蒸发-冷却解耦型换热装置，其特征在于：该装置包括布水总管(1)、多根布水支管(2)、多根换热管(4)、料网(5)、集水箱(6)、集水槽(7)、循环水箱(14)、水泵(19)和引风机(25)；所述的布水总管(1)和多根布水支管(2)水平布置，每根布水支管的一端嵌入到布水总管(1)内，每根布水支管的底部开有一排侧壁小孔(28)，在每个侧壁小孔(28)上嵌有溢流管(3)，在溢流管(3)的下部水平布置至少两排换热管(4)，且在竖直方向上相邻换热管(4)之间通过料网(5)连接，形成多排多列的换热管组，最下排换热管底部的料网(5)与集水箱(6)相连；在集水箱下部设有集水槽(7)，该集水槽通过疏水管(9)与循环水箱(14)连接，在所述的疏水管(9)上配有疏水阀(10)，所述循环水箱通过供水管(17)和水泵(19)与布水总管(1)的入口连接；所述引风机(25)设置在换热管组一侧。2.根据权利要求1所述的一种蒸发-冷却解耦型换热装置，其特征在于：在所述引风机(25)与换热管组之间设置折流板(24)。3.根据权利要求1所述的一种蒸发-冷却解耦型换热装置，其特征在于：该装置还包括液封溢流管(8)，液封溢流管的一端与集水槽(7)的侧壁相连，液封溢流管(8)的另一端与循环水箱(14)相连。4.根据权利要求1所述的一种蒸发-冷却解耦型换热装置，其特征在于：所述相邻换热管在竖直方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王随林，刘贵昌，李成，
申请(专利权)人：北京建筑大学，大连理工大学，
类型：新型
国别省市：北京,11