混合型热交换器设备及其操作方法技术

一种混合型热交换器设备，包括直接热交换器装置和间接热交换器装置；一种操作该装置的方法，包括将来自热流体源的所要冷却的热流体通过间接热交换器装置输送到冷却流体分配系统。所要冷却的热流体从冷却流体分配系统分配到直接热交换器装置上。在湿润/干燥混合模式中，大气穿越间接热交换器装置和直接热交换器装置两者流动，以便从穿越直接热交换器装置流动的大气中产生出湿热空气，并且从穿越间接热交换器装置流动的大气中产生出干热空气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种混合型热交换器设备。更具体地说，本专利技术涉及以湿润模式和湿润/干燥混合模式操作的混合型热交换器设备，以便节省水以及可能地消除羽流(Plume)。
技术介绍
热交换器在本领域是公知的。例如，在图1中示意性地示出了普通的热交换器2，其有时被称为“冷却塔”。该热交换器2包括容器4、直接热交换器装置6、普通冷却流体分配系统8、通气机构(例如风扇组件10)和控制器12。容器4具有顶壁4a、底壁4b和多个侧壁4c。多个侧壁4c相互连接并且与顶壁4a和底壁4b连接，以形成大体上箱形的腔室14。该腔室14具有水池腔室部分14a、出口腔室部分14b和中央腔室部分14c。水池腔室部分14a由底壁4b和侧壁4c的下部限定。水池腔室部分14a如在下面所详细描述的那样装有冷却的流体。出口腔室部分14b由顶壁4a和侧壁4c的上部限定。中央腔室部分14c形成在连接的侧壁4c的中央部分之间，并且定位在水池腔室部分14a和出口腔室部分14b之间。顶壁4a形成有出气口 16。该出气口 16与出口腔室部分14b流体连通。并且，对于该特定的普通热交换器2，侧壁4c中的每一个形成有与中央腔室部分14c连通的进气口 18。多个通气孔模块20在相应的进气口 18中安装至侧壁4c。多个通气孔模块20靠近水池腔室部分14a设置并位于水池腔室部分14a上方，并且操作成用来使得用“冷空气进入”(Cold AirIN)箭头表不的大气能够进入到中央腔室部分14c中。直接热交换器装置6与出口腔室部分14b相邻且在出口腔室部分14b下方而设置在中央腔室部分14c中并且延伸过中央腔室部分14c。直接热交换器装置6操作成用来将来自热流体源22的用“热流体进入”(Hot Fluid IN)箭头表示的热流体从中输送穿过。本领域普通技术人员将理解的是热流体通常是水，但是它可以是某些其它液态流体。热流体作为以用“冷却流体流出”(Cooled Fluid OUT)箭头表示的冷却流体离开直接热交换器装置6。虽然直接热交换器装置6被示意性地示出为薄膜填充材料结构，但是本领域技术人员将理解的是，该直接热交换器装置6可以是任意其它普通的直接热交换器装置(例如防溅棒或防溅板结构)。冷却流体分配系统8包括流体分配器歧管24，该流体分配器歧管24延伸过中央腔室部分14c，并且与直接热交换器装置6相邻并设置在直接热交换器装置6上方。在“泵启动”(Pump ON)状态下，泵26操作成用来将来自于热流体源22、用“热流体进入”箭头表示的热流体泵送至并穿过流体分配歧管24。因此，用“热流体进入”箭头表示的热流体由在图1中的水滴28所表示的那样分配到直接热交换器装置6上。在水滴28向下落到直接热交换器装置6上并且进入到水池腔室部分14a中时，普通热交换器2被认为处于“湿润模式”。水滴28作为冷却流体累积在水池腔室部分14a中，该流体通常如由“冷却流体流出”箭头所示那样被泵送回到热流体源22。如图1所示，冷却流体分配系统8包括多个喷嘴30。这些喷嘴30与流体分配歧管24连接并且流体连通，从而泵26将来自于热流体源22的热流体泵送到流体分配歧管24并且穿过喷嘴30。但是，本领域普通技术人员将理解的是，代替包括喷嘴30的冷却流体分配系统8，冷却流体分配系统8可以包括挡坝结构、滴落结构、或者带有或没有喷嘴的某些其它普通的流体分配结构。另外，在图1中，热交换器2包括挡水板结构32，该挡水板结构32延伸过腔室14并且设置在流体分配歧管24和出气口 16之间。挡水板结构32按照这样一种方式设置，从而腔室14的出口腔室部分14b设置在挡水板结构32上方，并且腔室14的中央腔室部分14c设置在挡水板结构32下方。在图1中所示的“风扇启动”(Fan ON)状态中，风扇组件10操作成用来使得由“冷空气进入”箭头表示的大气从进气口 18穿越直接热交换器装置6和流体分配歧管24并穿过出气口 16而流动穿过热交换器2。如图1所示，在湿润模式中，由“湿热空气流出”(湿热空气流出)箭头表示的湿热空气从出气口 16流出。如本领域所公知的那样，在图1和2中所示的风扇组件10为诱导通风系统，用以引导大气如所示的那样流动穿过容器4。控制器12操作成用来通过在其相应的启动状态(ON states)和关闭状态(OFFstates)之间自动或手动地切换冷却流体分配系统8和风扇组件10而选择地给冷却流体分配系统8和风扇组件10通电或断电，以便使得热交换器2在湿润模式或关闭模式(OFFmode,未示出)中操作。控制器12可以为机电装置、软件操作的电子装置或甚至为操作人员。对于处于关闭模式中(即处于非工作模式中)的热交换器2而言，控制器12将风扇组件10切换至风扇关闭状态并且将泵26切换至泵关闭状态。在图1中，对于处于湿润模式中的热交换器2而言，控制器12将风扇组件10切换至风扇启动状态，并且将泵26切换至泵启动状态。更具体地说，在湿润模式中，风扇组件10和冷却流体分配系统8两者都通电，从而使得大气(“冷空气进入”箭头)流动穿过直接热交换器装置6，并且将热流体横跨直接热交换器装置6而分配到直接热交换器装置6上，以产生出通过出气口 16离开的湿热空气(在图1中的“湿热空气流出”箭头)。热交换器2整年都以湿润模式操作。有时，在春季、秋季和冬季月份期间，气候条件使得离开热交换器的湿热空气冷凝，由此形成可见的冷凝水羽流P。偶尔公众会将这种可见的冷凝水羽流P错误地认为是污染烟雾。并且，知道这种羽流P仅仅是冷凝水的一些人认为，构成该可见羽流P的微小水滴可能包含致病细菌。因此，喷出可见的冷凝水羽流P的热交换器并不令人满意。本专利技术解决了热交换器上存在的两个不足之处。首先，尤其在寒冷气候中，冷却塔在从设备排出的温暖潮湿空气碰到周围环境中的寒冷干燥空气时会放出羽流。公众会将这种可见的冷凝水羽流错误地认为是空气污染烟雾。第二，水在一些地区中被认为是稀有和珍贵的资源。在本专利技术的一些方面中，提高了在干燥模式(DRY mode)中进行冷却功能的能力，其中需要很少或不需要水来实现冷却功能。本领域普通技术人员将知道，在这里提供的示意图为代表性附图，用来表示如在这里所述的单个热交换器或热交换器组。提供能够节省水的热交换器将是有益的。还有利的是提供还能抑制冷凝水羽流形成的热交换器设备。本专利技术提供了这些优点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种混合型热交换器设备，它在周围环境对于形成冷凝水羽流而言是最佳的时候可以抑制冷凝水羽流的形成。本专利技术的另一个目的是提供通过改进的干燥冷却能力来节省水的混合型热交换器设备。因此，下面将对本专利技术的混合型热交换器设备进行说明。本专利技术的混合型热交换器设备适用于冷却从热流体源流出的热流体，并且包括间接热交换器装置、冷却流体分配系统和直接热交换器装置。本专利技术的混合型热交换器设备还包括用于通过所述间接热交换器装置将来自于热流体源的、所要冷却的热流体输送到所述冷却流体分配系统的装置(例如泵)，以用于将所要冷却的热流体从所述冷却流体分配系统分配到所述直接热交换器装置上。本专利技术的混合型热交换器设备还包括通气机构(例如风扇组件)，用于使得大气穿越所述间接热交换器装置和直接热交换器装置流动，以便从穿越所述直接热交换器装置流动的大气中产生出湿热空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·W·巴格勒三世，D·J·韦德，
申请(专利权)人：伊沃普欧公司，
类型：
国别省市：