具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件以及用于操作热交换器组件的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件，该热交换器组件包括第一分配器(1)、第二分配器(2)、至少一个第一偏转分配器(4)以及多个管路(5)，第一分配器(1)具有用于连接到流体管线(9)上的第一连接件(1a)，第二分配器(2)具有用于连接到流体管线(9)的第二连接件(2a)，流体(特别是水)可以流动穿过多个管路(5)，其中第一分配器(1)和第二分配器(2)被布置在热交换器组件的一个端部(A)处，偏转分配器(4)被布置在相对的端部(B)处并且多个管路(5)从一个端部(A)延伸到相对的端部(B)，并且其中，第一连接件(1a)布置在第一分配器(1)的最低点(T)处或至少接近最低点(T)，并且第二连接件(2a)布置在第二分配器(2)的最低点(T)处或至少接近最低点(T)。为了允许热交换器组件快速地填充有流体并且快速地排空，第三连接件(3)布置在第一分配器(1)和/或第二分配器(2)上、在对应分配器(1或2)的最高点(H)处或至少接近最高点(H)，并且至少一个通风开口(10)设置在偏转分配器(4)的最高点(T)或至少接近最高点(T)，以用于与环境进行压力平衡。平衡。平衡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件以及用于操作热交换器组件的方法


[0001]本专利技术涉及一种具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件，该热交换器组件包括第一分配器和第二分配器以及至少一个第一偏转分配器和多个管路，每个分配器具有用于连接到流体管线的连接件，流体(特别是水)可以流过穿过管路。本专利技术进一步涉及一种用于操作这种类型的热交换器组件的方法。

技术介绍

[0002]具有至少一个多通路热交换器的这种热交换器组件可以用作例如冷却系统中的再冷却器，以用于冷却用作冷却系统中的热传递介质的流体。再冷却器通常放置在待冷却装置的外部，例如建筑物的外部。如果使用水作为热传递介质，因此，在安装再冷却器的位置处出现结霜的情况下，存在热传递介质冻结的风险。
[0003]因此，从现有技术中已知具有热交换器组件的冷却系统，该热交换器组件允许再冷却器在防冻模式下被排空。例如，从WO2018/184908A1中已知使用循环水作为热传递介质的冷却系统，该冷却系统包含再冷却器和水箱，其中再冷却器包括在第一端部区域处的入口收集器和出口收集器以及具有第一分支和第二分支的偏转收集器，该第一分支和第二分支相对于彼此在其与第一端部区域相对的第二端部区域处布置成V形。偏转收集器的第一分支和第二分支经由布置在其上端部处的连接分支彼此连接，其中，通风开口被布置在连接分支中。在流动方向上上升的第一管线布置在入口收集器与偏转收集器的第一分支之间延伸，并且在流动方向上下降的第二管线布置在偏转收集器的第二分支与出口收集器之间延伸。非增压水箱在入口收集器处连接至入口并且在出口收集器处连接至出口，使得储存在水箱中的冷却水可在闭合回路中被引导通过再冷却器。为了通风，水箱经由通风管线连接至再冷却器，该通风管线流入到偏转收集器的连接分支上的通风开口中。由此形成的再冷却器具有串联连接的两个单通路寄存器，单通路寄存器具有第一管组件和第二管组件，该第一管组件形成为将入口收集器连接至偏转收集器并形成第一单通路寄存器的供应管线，第二管组件形成第二单通路寄存器，第二单通路寄存器在偏转收集器与出口收集器之间运行，以将偏转收集器连接到出口收集器。在再冷却模式中，传导通过管线布置的水通过与吸入的环境空气进行热交换而被冷却。为此目的，储存在水箱中的冷却水借助于循环泵被引导通过再冷却器。如果存在结霜的风险，为了排空再冷却器，该已知的冷却系统规定关闭循环泵。当循环泵关闭时，由于偏转收集器的恒定通风与两个单通路寄存器的两个管线布置的梯度结合，再冷却器自动排空。
[0004]然而，具有一个或更多个串联连接的单通路寄存器(单通路热交换器)的热交换器组件与其中冷却介质经过热交换器若干次的多通路系统相比具有更低的冷却效率。因此，经常使用具有多通路寄存器的热交换器组件来提高冷却效率并且增加冷却能力。如果要实现在100kW与1500kW之间的冷却能力，这是特别必要的。
[0005]例如，从WO 90/15299
‑
A中已知一种具有双通路寄存器的冷却组件。其中用作热传
递介质的冷却水流动通过冷却系统的热交换器两次(2通路热交换器)。为此目的，提供了一种热交换器，该热交换器具有布置在热交换器一个端部处的入口收集器以及布置在相对的端部处的出口收集器以及偏转收集器，其中，形成为供应管线的管路在入口收集器与偏转收集器之间延伸，并且形成为再循环管线的管路在偏转收集器与出口收集器之间延伸。在再冷却模式中，冷却水首先在第一通路中被传导通过供应管线并且在第二通路中被传导通过再循环管线。当冷却水通过2通路热交换器的管路时，与由风扇吸入并通过2通路热交换器传导的环境空气的空气流进行热交换，以便冷却冷却水。
[0006]当在遭受结霜的区域中使用多通路热交换器时，存在以下风险：多通路热交换器不能足够快或完全被排空以防止热传递介质(尤其是冷却水)冻结。特别是当位于多通路热交换器中的热传递介质的温度由于环境温度的快速降低或对热交换器的强风影响而非常快地下降时，甚至当使用多通路热交换器时，必须确保热交换器可以在非常短的时间段内被完全排空以便防止热传递介质冻结。然而，由于热传递介质多次流过的长管路以及热传递介质通过多通路热交换器的管路的所得长传输路径，所以多通路热交换器的快速排空是困难的。(供应管线和再循环管线的)管路的长度可以在3m与15m之间。出于相同的原因，一旦已经经过结霜的风险，当恢复再冷却模式时快速再填充多通路热交换器也是困难的。

技术实现思路

[0007]基于此，本专利技术的目的是展示一种具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件，该热交换器组件具有尽可能高的效率的高冷却能力并且当存在结霜风险时可以尽可能快且完全地排空，并且该热交换器组件还可以在结霜风险已经结束之后尽可能快地再填充热传递介质以用于再冷却模式的恢复。
[0008]根据本专利技术，这些目的通过具有权利要求1的特征的热交换器组件和权利要求20的特征的方法来实现。进一步有助于实现该目的的是根据权利要求19的冷却系统，其中根据本专利技术的热交换器组件被用作用于冷却用作热传递介质的流体的再冷却器。
[0009]根据本专利技术的热交换器组件包括至少一个多通路热交换器，特别是2通路热交换器或4通路热交换器以及至少一个第一偏转分配器和多个管路，其中该热交换器或每个热交换器包括第一分配器和第二分配器，每个分配器具有用于连接至流体管线的连接件，流体(特别是用作热传递介质的水)可以流动通过管路。在此，第一分配器和第二分配器布置在热交换器组件的一个端部处，第一偏转分配器布置在热交换器组件的相对的端部处，而且管路从一个端部延伸到相对的端部，以便将第一分配器和第二分配器连接到偏转分配器中的一个偏转分配器。在此，第一连接件布置在第一分配器的最低点处或至少接近第一分配器的最低点，第二连接件布置在第二分配器的最低点处或至少接近第二分配器的最低点。此外，第三连接件在第二分配器的最高点处或至少接近第二分配器的最高点处布置在第二分配器上。
[0010]当提及分配器的最高点时，所意指的是对应的分配器的大地测量学上的最高点。在提及最低点时，所意指的是在各自情况下对应的装置(分配器)的大地测量学上的最低点，特别是指相对于竖直方向所见的最低点。这还包括至少在大地测量学上的最高点或大地测量学上的最低点附近的点。
[0011]通过设计根据本专利技术的具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件，可以实现
使用用作热传递介质的流体快速排空和快速填充多通路热交换器，在排空操作中存在结霜风险的情况下，由于管路相对于水平方向的倾斜，流体可通过重力同时从所有管路流出到第一分配器和第二分配器以及第三偏转分配器中，并且在每种情况下经由布置在第一分配器和第二分配器以及第三偏转分配器的最低点处的连接件(第一或第二连接件)从那里流出到连接至连接件的流体管线中。以相应的方式，流体可在填充模式下克服重力从第一分配器和第二分配器同时非常快速地引入到多通路热交换器的所有管路中。这显著减少了排空或填充热交换器时的排空时间或填充时间，由于在热交换器组件的再冷却模式期间流体不根据流动路径被引入到多通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.具有至少一个多通路热交换器的热交换器组件，所述热交换器组件包括第一分配器(1)、第二分配器(2)、至少一个第一偏转分配器(4)以及多个管路(5)，所述第一分配器具有用于连接到流体管线(9)的第一连接件(1a)，所述第二分配器(2)具有用于连接到流体管线(9)的第二连接件(2a)，流体，特别是水能够从所述多个管路(5)中流动通过，其中，所述第一分配器(1)和所述第二分配器(2)布置在所述热交换器组件的一个端部(A)处，所述偏转分配器(4)布置在相对的端部(B)处，并且所述管路(5)从所述一个端部(A)延伸到所述相对的端部(B)，并且其中，所述第一连接件(1a)布置在所述第一分配器(1)的最低点(T)或至少接近所述最低点(T)，并且所述第二连接件(2a)布置在所述第二分配器(2)的最低点(T)或至少接近所述最低点(T)，其特征在于，第三连接件(3)被布置在所述第一分配器(1)上和/或所述第二分配器(2)上、在对应的分配器(1或2)的最高点(H)处或至少接近所述最高点(H)，并且，用于与环境进行压力平衡的至少一个通风开口(10)布置在所述偏转分配器(4)的最高点(T)处或至少接近所述最高点(T)。2.根据权利要求1所述的热交换器组件，其中，第一组管路的所述管路(5)被形成为供应管线(5H)并且连接至所述第一分配器(1)和所述偏转分配器(4)，并且第二组管路中的所述管路被形成为再循环管线(5R)并且被连接到所述第二分配器(2)和所述偏转分配器(4)。3.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其中，所述第一分配器(1)、所述第二分配器(2)和所述偏转分配器(4)均形成为管状歧管，所述管状歧管优选地布置成使得所述管状歧管的纵向轴线垂直于或倾斜于竖直方向。4.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述第一分配器(1)和所述第二分配器(2)布置在所述热交换器组件的端面(A)处，并且所述偏转分配器(4)布置在所述热交换器组件的相对面(B)处。5.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，可控阀与所述第一连接件(1a)和/或所述第二连接件(2a)相关联，特别地布置在所述第一连接件(1a)和/或所述第二连接件(2a)中。6.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述热交换器具有能被气流逆向流动的外部流入表面(F)，其中，面向所述流入表面(F)的所述分配器(1、2)包含所述第三连接件(3)。7.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其中，所述管路(5)彼此平行并且倾斜于水平方向，其中，所述管路(5)与所述水平方向限定的角度优选地在0.5
°
与5
°
之间并且特别优选地在2
°
与4
°
之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，在排空模式中，所述流体通过重力从所有管路(5)流动到所述第一分配器(1)和所述第二分配器(2)中，并且，在填充模式中，所述流体克服重力从所述第一分配器(1)和所述第二分配器(2)流动到所述管路(5)中。9.根据权利要求2至8中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，在再冷却模式中，所述流体通过所述第一连接件(1a)流动到所述供应管线(5H)并且通过所述第三连接件(3)流出所述再循环管线(5R)。10.根据权利要求8或9所述的热交换器组件，其特征在于，在排空模式中，所述流体通过重力经由所述第一分配器(1)的第一连接件(1a)和所述第二分配器(2)的第二连接件
(2a)流出并且流入到下部流体管线(9)中，所述下部流体管线(9)连接至所述第一连接件和所述第二连接件(1a，2a)。11.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述热交换器组件具有用于检测环境参数、特别是外部温度和/或风速的多个传感器。12.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述管路(5)的至少一部分在其面向所述偏转分配器(4)的端部处朝向所述偏转分配器(4)弯曲。13.根据权利要求12所述的热交换器组件，其中，所述偏转分配器(4)为管状形式，并且所述偏转分配器被布置成使得所述偏转分配器的纵向轴线相对于竖直方向倾斜，优选地倾斜15
°
至70
°
范围内的角度，并且特别地倾斜15
°
至45
°
范围内的角度。14.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其中，所述热交换器组件包括布置成彼此相对的两个热交换器，所述两个热交换器中的每个热交换器都相对于竖直方向倾斜并且被布置成相对于彼此呈V形。15.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其中，所述流体通过每个所述热交换器的管路(5)两次或四次。16.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其中，除了所述第一偏转分配器(4)之外，每个热交换器还包括第二偏转分配器(6)和第三偏转分配器(8)，其中，所述偏转分配器(8)中的一个偏转分配器被布置在所述热交换器的所述第一分配器和所述第二分配器(1、2)所处的端部(A)处。17.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，在所述通风开口(10)中布置有用于空气通过的具有预定最大流动横截面(d)的阀(11)，其中，所述阀(11)能够被打开和关闭，并且当所述阀(11)被完全打开时，用于空气通过的所述最大流动横截面(d)被释放并且所述阀(11)在所述流体进入所述阀(11)时自动关闭。18.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器组件，其特征在于，所述热交换器组件具有用于控制所述热交换器组件的控制装置，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔弗雷德，
申请(专利权)人：昆腾股份有限公司，
类型：发明
国别省市：