具有羽流消减组件旁路的热交换器制造技术

一方面，提供了一种热交换设备，其包括蒸发热交换器组件，该蒸发热交换器组件包括蒸发热交换器和构造成将蒸发液体分配到蒸发热交换器上的蒸发液体分配组件。热交换设备包括在蒸发热交换器下游的羽流消减组件。羽流消减组件包括至少一个加热元件，该加热元件被配置为在来自蒸发热交换器的气流离开热交换设备之前提高该气流的温度。羽流消减组件具有操作配置以及旁路配置，在操作配置中，气流行进穿过至少一个加热元件以允许至少一个加热元件升高气流的温度；在旁路配置中，较少的气流行进穿过羽流消减组件的至少一个加热元件。穿过羽流消减组件的至少一个加热元件。穿过羽流消减组件的至少一个加热元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有羽流消减组件旁路的热交换器
相关专利申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2019年3月19日提交的美国临时申请号62/820,546的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。


[0002]本公开涉及蒸发热交换器，并且更具体地，涉及用湿式间接热交换器和干式间接热交换器操作的混合式蒸发热交换器。

技术介绍

[0003]一些混合式蒸发热交换器的运行方式是将需要间接冷却的流体，先通过干式间接热交换器，然后再通过湿式间接热交换器传输。如本文所用，术语干式间接热交换器是指不利用蒸发冷却来冷却流体的热交换器。另一方面，术语湿式间接热交换器是指利用蒸发冷却来冷却流体的热交换器。
[0004]湿式间接热交换器使用“湿”工艺，其在蒸发间接热交换器的盘管上分配蒸发液体(例如水)，这利用蒸发原理进一步提高离开流体的传热速率。例如，蒸发间接热交换过程的运行效率可以比干式热交换过程的运行效率高约五倍。在一些用至少一个湿式间接热交换器和一个干式间接热交换器运行的现有混合式蒸发热交换器中，来自湿式热交换器部分的排放空气直接进入环境空气并且没有羽流消减特征，例如在授予Benz的美国专利第9,243,847号中所公开的。其他混合式蒸发热交换器，例如在授予Korenic的美国专利第6,142,219号中所公开的，具有完全通过干式热交换器的盘管的热的、几乎饱和的排放空气。干式间接热交换器通常具有翼片和管的布置，以增加热交换器的表面面积。此外，干式间接热交换器通常会增加通过混合式蒸发热交换器的空气经历的静压降。
附图说明
[0005]图1示出了具有至少一个湿式间接热交换器、至少一个干式间接热交换器和干式间接热交换器旁路挡板的混合式蒸发热交换器的实施例。
[0006]图2A示出了图1的干式间接热交换器旁路挡板处于完全打开位置。
[0007]图2B示出了图1的干式间接热交换器旁路挡板处于调制的部分打开位置。
[0008]图2C示出了图1的干式间接热交换器旁路挡板处于完全关闭位置。
[0009]图3示出了另一混合式蒸发热交换器，该热交换器包含安装在装置的侧部排放气空间中的干式热交换器旁路挡板。
[0010]图4示出了图3的混合式蒸发热交换器的挡板组件。
[0011]图5示出了混合式蒸发热交换器，其包括至少一个湿式间接热交换器、至少一个干式间接热交换器和干式间接热交换器旁路挡板，其中混合式蒸发热交换器的每一侧都有独立的风扇。
[0012]图6是混合式蒸发热交换器及其控制系统的示意图。
[0013]图7示出了包括湿式间接热交换器、干式间接热交换器和干式间接热交换器旁路挡板的混合式蒸发热交换器。
[0014]图8示出了包括湿式间接热交换器、干式间接热交换器和旁路挡板的混合式蒸发热交换器。
[0015]图9示出了包括湿式间接热交换器、干式间接热交换器和干式间接热交换器旁路挡板的混合式蒸发热交换器，其中干式间接热交换器和旁路挡板位于排放风扇的下方。
[0016]图10示出了具有湿式间接热交换器、干式间接热交换器和干式间接热交换器旁路挡板的混合式蒸发热交换器。
[0017]图11示出了湿度图，其显示了羽流消减的示例。
[0018]图12A、图12B、图12C示出了可以与图1、图3、图5、图6、图9、图10的热交换器一起使用的控制逻辑。
[0019]图13A、图13B、图13C示出了可以与图7和图8的热交换器一起使用的控制逻辑。
[0020]图14示出了可以与图7和图8的热交换器一起使用的控制逻辑。
[0021]图15A和图15B示出了具有湿式间接热交换器和干式间接热交换器的混合式蒸发热交换器，该干式间接热交换器具有可以移开的部分，其允许空气绕过干式间接热交换器。
[0022]图16A和图16B示出了具有湿式间接热交换器和干式间接热交换器的混合式蒸发热交换器，该干式间接热交换器具有可枢转分开的部分，以允许空气绕过干式间接热交换器。
具体实施方式
[0023]在本公开的一个方面，提供了一种热交换设备，其包括蒸发热交换器组件和该蒸发热交换器组件下游的羽流消减组件。蒸发热交换器组件可包括例如蛇形盘管和/或填料以及蒸发液体分配系统。羽流消减组件包括至少一个加热元件，该加热元件被配置为升高气流的温度。作为示例，该至少一个加热元件可以包括干式热交换器，该干式热交换器被配置为接收过程流体或另一热源，例如蒸汽或废热。羽流消减组件还可包括旁路，例如通过一个或多个闭合构件(例如挡板(damper)或百叶窗)调节尺寸的开口。
[0024]羽流消减组件具有操作配置，其中气流穿过至少一个加热元件，以允许至少一个加热元件升高气流的温度。羽流消减组件具有旁路配置，其中较少的气流穿过羽流消减组件的至少一个加热元件。在一个实施例中，羽流消减组件具有开口，该开口在羽流消减组件处于操作配置时完全关闭，并且在羽流消减组件处于旁路配置时打开。在其他实施例中，羽流消减组件具有开口，该开口在羽流消减组件处于操作配置时部分地打开，并且在羽流消减组件处于旁路配置时更多地打开。可以使用诸如挡板之类的闭合构件来调节羽流消减组件的开口的尺寸。作为另一示例，羽流消减组件的干式热交换器可相对于彼此移动，以调节羽流消减组件的开口的尺寸。在一些实施例中，可以调整开口的数量以调节开口的尺寸。例如，羽流消减组件可具有一个在羽流消减组件处于操作配置时打开的开口，以及五个在羽流消减组件处于旁路配置时打开的开口。羽流消减组件的开口的数量和尺寸可以针对特定应用进行配置。
[0025]在一个实施例中，羽流消减组件包括干式热交换器组件。热交换设备可包括壳体，该壳体被配置为使得离开蒸发热交换器组件的所有空气在离开混合式蒸发热交换器之前
基本上都通过干式热交换器组件。
[0026]在本公开的另一方面，提供了一种混合式蒸发热交换器，其可包括控制系统，该控制系统操作旁路挡板以例如最大化热交换系统的效率，同时在需要时减少或消除羽流。控制逻辑系统可以优先考虑消减羽流，并且可以将节能或节水作为第二考虑。如果不需要消减羽流，或者在蒸发排放空气不会产生羽流的时候，则控制系统可以根据客户的喜好优先考虑节水和节能。除了消减来自湿式间接热交换部分的羽流之外，混合式蒸发热交换器可以在干式模式下运行，其中仅使用干式间接热交换器，这减少了水消耗。混合式蒸发热交换器可具有控制系统，其带有干式模式、湿式模式以及混合模式，在干式模式中，控制系统操作干式间接热交换器并限制湿式间接热交换器的操作；在湿式模式中，控制系统操作湿式间接热交换器；在混合模式中，控制系统操作湿式间接热交换器和干式间接热交换器两者，例如操作干式间接热交换器以消减羽流。本文公开的混合式蒸发热交换器还可包括直接热交换器，例如填充包，以冷却喷到湿式间接热交换器上的水。
[0027]本申请提供了混合式蒸发热交换器的示例，该混合式蒸发热交换器包括合并的至少一个湿式蒸发间接热交换部分和至少一个干式间接热交换部分。干式间接热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热交换设备，包括：蒸发热交换器组件，其包括蒸发热交换器和蒸发液体分配组件，所述蒸发液体分配组件被配置为将蒸发液体分配到所述蒸发热交换器上；集水槽，其被配置为收集来自所述蒸发热交换器的蒸发液体；至少一个风扇，其被配置为生成相对于所述蒸发热交换器的气流；所述蒸发热交换器下游的羽流消减组件，所述羽流消减组件包括至少一个加热元件，所述加热元件被配置为在来自所述蒸发热交换器的所述气流离开所述热交换设备之前增加所述气流的温度；并且所述羽流消减组件具有操作配置以及旁路配置，在所述操作配置中，所述气流行进穿过所述至少一个加热元件以允许所述至少一个加热元件升高所述气流的温度，在所述旁路配置中，较少的所述气流行进穿过所述羽流消减组件的所述至少一个加热元件。2.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，还包括可操作地联接到所述羽流消减组件的控制系统，所述控制系统被配置为确定羽流形成并且在确定羽流形成时使所述羽流消减组件处于所述操作配置。3.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述至少一个加热元件包括至少一个干式间接热交换器，所述干式间接热交换器被配置为接收温度高于来自所述蒸发热交换器的所述气流的温度的流体。4.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述至少一个加热元件包括至少一个干式间接热交换器，其被配置为接收下述项中的至少一个：过程流体；蒸汽；废热；或它们的组合。5.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述羽流消减组件包括开口和闭合构件，所述闭合构件能够相对于所述至少一个加热元件在打开位置和闭合位置之间移动，以改变所述开口的尺寸并限制通过所述至少一个加热元件的气流。6.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述羽流消减组件具有开口，所述开口在所述羽流消减组件处于所述操作配置时至少部分地关闭，并且在所述羽流消减组件处于所述旁路配置时比当所述羽流消减组件处于所述操作配置时更加打开，以允许更多气流通过所述开口。7.根据权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述羽流消减组件包括挡板和百叶窗中的至少一个；并且其中，所述挡板和所述百叶窗中的至少一个在所述羽流消减组件处于所述操作配置时处于至少部分关闭的位置，并且在所述羽流消减组件处于所述旁路配置时处于更加打开的位置。8.根据权利要求1所述的热交换设备，还包括：传感器，其被配置为检测与所述热交换设备的操作相关的至少一个参数；控制系统，其可操作地联接到所述传感器和所述羽流消减组件，所述控制系统被配置为：
至少部分地基于所述传感器检测到的所述参数确定羽流形成；以及使所述羽流消减组件响应于确定羽流形成而处于所述操作配置。9.根据权利要求1所述的热交换设备，还包括：泵，其被配置为将蒸发流体从所述集水槽泵送到所述蒸发液体分配组件；控制系统，其可操作地联接到所述泵、所述至少一个风扇和所述羽流消减组件，所述控制系统具有干式操作模式，其中所述控制系统：使所述至少一个风扇生成相对于所述蒸发热交换器的气流；阻止所述泵将蒸发流体泵送到所述蒸发液体分配组件；和使所述羽流消减组件处于所述操作配置。10.根据权利要求1所述的热交换设备，还包括：泵，其被配置为将蒸发流体从所述集水槽泵送到所述蒸发液体分配组件；控制系统，其可操作地联接到所述泵、所述至少一个风扇和所述羽流消减组件，所述控制系统具有节能湿式操作模式，其中所述控制系统：使所述至少一个风扇生成相对于所述蒸发热交换器的气流；操作所述泵以将蒸发流体泵送到所述蒸发液体分配组件；以及使所述羽流消减组件处于所述旁路配置。11.如权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述至少一个加热元件包括：管和从其延伸的多个翼片；多个蛇形盘管；板式热交换器；或它们的组合。12.如权利要求1所述的热交换设备，其特征在于，所述蒸发热交换器包括直接热交换器和间接热交换器中的至少一个。13.一种混合式蒸发热交换系统，包括：湿式热交换器；至少一个风扇，其被配置为生成相对于所述湿式热交换器的气流；在所述湿式热交换器下游的干式热交换器组件，所述干式热交换器组件包括干式热交换器，所述干式热交换器被配置为升高来自所述湿式热交换器的所述气流的温度；所述干式热交换器组件具有操作配置以及旁路配置，在所述操作配置中，来自所述湿式热交换器的所述气流流动通过所述干式热交换器，在所述旁路配置中，与所述干式热交换器组件在所述操作配置时相比，较少的来自所述湿式热交换器的所述气流行进穿过所述干式热交换器；以及控制系统，其可操作地联接到所述湿式热交换器、所述至少一个风扇和所述干式热交换器组件，所述控制系统被配置为响应于对羽流形成的确定而使所述干式热交换器组件处于所述羽流消减配置中以允许所述干式热交换器升高所述气流的温度。14.根据权利要求13所述的混合式蒸发热交换系统，其特征在于，所述控制系统具有干式模式以及湿式模式，在所述干式模式中，所述控制系统限制所述湿式热交换器的操作，在所述湿式模式中，所述控制系统操作所述湿式热交换器；并且其中，所述控制系统在其所述湿式模式下被配置为使所述干式热交换器组件处于所述
旁路配置，除非确定有羽流形成。15.根据权利要求13所述的混合式蒸发热交换系统，其特征在于，所述控制系统被配置为计算与所述湿式热交换器上游的空气相关联的第一状态以及与所述干式热交换器下游的空气相关联的第二状态；并且其中，所述控制系统被配置为响应于与环境空气具有预定关系的所述第一状态和所述第二状态来确定羽流形成。16.根据权利要求15所述的混合式蒸发热交换器系统，其特征在于，所述控制系统被配置为至少部分地基于超过阈值的羽流可见度系数来确定与环境空气具有所述预定关系的所述第一状态和所述第二状态。17...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：巴尔的摩汽圈公司，
类型：发明
国别省市：