一种用于平板水膜换热的冷却水布水器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于平板水膜换热的冷却水布水器，其包括箱体，所述箱体包括：平面状的底部面板，所述底部面板适于与冷却界面平板接触；冷却水入口侧，所述冷却水入口侧的面板上设有至少一个冷却水入口接口；以及冷却水出口侧，所述冷却水出口侧包括相对于所述底部面板倾斜的侧平面板，所述侧平面板上设有多排冷却水排出孔，以允许冷却水经由所述冷却水排出孔流到所述冷却界面平板上。本发明专利技术可以实现冷却水布水均匀，并满足不同流量下的冷却水均匀布置，有效提高冷却介质平板上的水膜覆盖效果，获得较为均匀稳定的平板液膜，加强液膜换热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于平板水膜换热的冷却水布水器
本专利技术涉及一种用于平板水膜换热的冷却水布水器，特别地可用在动力工程领域。
技术介绍
在动力工程领域，例如核电站，换热器是一种常见的热量传递与转换装置。在换热器中，水膜换热是其中的一种换热方式。水膜换热具有换热效率高、技术难度低和使用范围广的特点，被众多场合广泛使用。水膜换热是通过将冷却水分布到冷却界面的表面，形成冷却水水膜，该冷却水水膜经由冷却界面从需要冷却的设备吸收热量，从而将该设备冷却，其自身则因吸引热量而被加热到更高的温度，被加热后的冷却水再被输送到外部的换热设备，以除去由冷却水所吸收的热量，即冷却水被重新冷却，以便开始新的循环。水膜覆盖与形式是水膜换热的关键特征。水膜覆盖与形式直接决定了水膜换热的性能。冷却水作为热量交换和载热的工质，将从需要冷却的设备或部件吸收的热量传递到外部制冷换热设备，从而实现所述设备的冷却。而且，冷却水分布越均匀，冷却水与冷却界面接触就越充分，进而通过水膜传递到冷却水的热量就会越多，最终水膜换热的效果就会越好。为了实现冷却水水膜布置，现有的冷却水布水器普遍采用单一冷却水出口和喷淋水管的配置。这种管状喷淋方式产生的水膜较为粗糙，例如在冷却界面表面形成的液膜厚度均匀性较差，冷却水在接触平板后形成股状，特别是在靠近冷却水出口的地方，液膜覆盖范围很小，液膜换热效果很差。另外，现有技术采用直接接入冷却水管供给，由于冷却水供给存在一定的流量波动，特别是在输出大流量冷却水情况下，流量波动对水膜形成会产生一定的冲击，进而影响水膜的均匀性和连续性，难以起到流动冲击的缓解效用。最终使水膜形态及换热过程更加恶劣，降低了水膜换热及换热冷却器的效果。因此，期望设计一种冷却水布水器，其能够满足水膜形成和覆盖的要求，即水膜覆盖表面尽量均匀，水膜形式是尽量全面覆盖，满足较高覆盖率的要求。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中所存在的问题，本专利技术提供一种用于平板水膜换热的冷却水布水器。该冷却水布水器采用这样的技术方案，其包括箱体，所述箱体包括:平面状的底部面板，所述底部面板适于与冷却界面平板接触；冷却水入口侧，所述冷却水入口侧的面板上设有至少一个冷却水入口接口 ；以及冷却水出口侧，所述冷却水出口侧包括相对于所述底部面板倾斜的侧平面板，所述侧平面板上设有多排冷却水排出孔，以允许冷却水经由所述冷却水排出孔流到所述冷却界面平板上。该冷却水布水器利用布置在相对于底部面板(因此相对于冷却界面平板)倾斜的侧面板上的呈矩阵的冷却水排出孔，在重力的作用下将冷却水均匀排出，冷却水先呈点状然后分散成面状，直至覆盖冷却界面的全部面积，从而形成自冷却水出口至远端的全程有效均匀水膜，这样就可以有效提高水膜换热效率，加强冷却换热器功效。作为本专利技术的进一步发展，冷却水布水器还包括至少一个缓冲挡板，所述缓冲挡板布置在所述箱体内靠近所述冷却水入口侧，在所述箱体内部形成冷却水折流区。布置在布水器箱体内部的缓冲挡板可以有效折流冷却水，使其形成液位流动方式，有效缓解因来流不均匀引起的流量冲击及其对水膜均匀形态的影响。优选地，所述缓冲挡板具有多个，竖直并且以设定的间隔距离交替地布置在所述箱体的顶部面板和底部面板上。更优选地，所述缓冲挡板在竖直方向的高度彼此不相同，使得所述多个缓冲挡板形成交错布置。优选地，所述多排冷却水排出孔为多排不同尺寸的冷却水排出孔，其中，所述冷却水排出孔距离所述底部面板越近尺寸越小。更优选地，每排冷却水排出孔与相邻排的冷却水排出孔彼此错开地布置。所述冷却水排出孔采用中心对称的形状，选自下列形状中的任一种:圆形，椭圆形，菱形和方形。所述侧平面板相对于所述底部面板形成30度至60度的夹角。示例性地，所述至少一个冷却水入口接口包括3个冷却水入口接口，其中，一个冷却水入口接口布置在所述冷却水入口侧的面板的中心，其余两个冷却水入口接口对称地布置在位于中心的所述冷却水入口接口的两侧。所述箱体由不锈钢面板焊接形成。下面参考附图对本专利技术作更加详细的说明。【附图说明】图1是根据本专利技术的用于平板水膜换热的冷却水布水器的一个优选实施例的正视图； 图2是图1所示冷却水布水器的俯视图；以及 图3是图2所示冷却水布水器的左视图。【具体实施方式】现参考图1-图3描绘本专利技术用于平板水膜换热的冷却水布水器的优选实施例。图1示出的冷却水布水器可应用在要求平板冷却水膜保持均匀覆盖的冷却设备上，例如核电站钢制安全壳外表面。如图1所示，冷却水布水器I设有冷却水入口侧12的面板21，底部面板11，顶部面板15，冷却水出口侧13的面板31。这些面板全部由不锈钢板制成，例如2mm厚度的不锈钢板，具体厚度可以根据实际需要来确定。这些面板焊接在一起形成冷却水布水器的箱体1，在图1所示的视图中，整个箱体呈现漏斗状。箱体的底部面板11是平面的，并且被水平地布置，适于与冷却界面平板接触。冷却水入口侧的面板21上设有冷却水入口接口 211，其布置在箱体I的上部。如图2所示，在当前的实施例中，冷却水入口接口 211共有3个，位于冷却水入口侧面板21水平中心的接口 211’’，对称布置在该接口 211’’两侧的接口 211’，211’’’。接口 211’和211’’’可以距离位于中心的接口 211’’分别为100mm。然而，在其它的实施例中，冷却水入口接口的数目可以更多或更少，例如I个，2个，4个等，这可以根据具体应用来确定。如图1所示，冷却水出口侧13的面板31相对于底部面板11是倾斜的，从而具有限制冷却水流流出的作用(在倾斜情况下，水波截面面积是受迫自小向大扩展)。例如，面板31相对于底部面板11形成最小30度到最大60度的夹角。面板31在与底部面板11连接的部位被倒圆角，以便于形成连续的水膜。如图2所示，冷却水出口侧的面板31上设有四排不同尺寸的冷却水排出孔311。这些的排出孔均为圆形。在其它的实施方式中，排出孔也可以是中心对称的椭圆形，菱形或方形等。这四排冷却水排出孔分别编号为311’，311’’，311’’’，和311’’’’，直径自小到大例如分别是lmm、2mm、4mm和8mm ;在每一排中，孔的圆心距例如是7mm ;排与排之间的距离分别例如是3mm、5mm和7mm。如图所示，每一排的排出孔与相邻排的排出孔都是彼此错开地布置。当冷却水流量较小时，冷却水通过更靠近底部面板的下侧较小排出孔流出，而当冷却水流量较大时，冷却水则同时通过下侧较小排出孔和上侧较大孔流出。这些孔布置成均匀的矩阵，使得排出孔的位置、形状、尺寸能够有效匹配不同流量和水膜宽度。附加地或替代地，如图1所示，箱体I内还设有缓冲挡板14，其同样可以有由不锈钢材料制成，厚度例如为2mm。在图1所示的实施例中，缓冲挡板14共有4个，相邻挡板之间的间距分别为例如6mm、8mm和10mm。在这4个缓冲挡板中，2个缓冲挡板竖直地与顶部面板15固定连接，其余2个缓冲挡板竖直地与底部面板11固定连接。如图1所示，这4个缓冲挡板在竖直方向上的高度彼此不同，并且交替地布置在顶部面板15和底部面板11上，形成交错布置，从而在箱体I内靠近冷却水入口侧形成冷却水折流区。冷却水进入箱体I内之后首先进入冷却水折流区，从而缓和由冷却水流动产生的波动冲击。在其它的实施例中，缓冲挡板的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平板水膜换热的冷却水布水器，其包括箱体，其特征在于，所述箱体包括：平面状的底部面板，所述底部面板适于与冷却界面平板接触；冷却水入口侧，所述冷却水入口侧的面板上设有至少一个冷却水入口接口；以及冷却水出口侧，所述冷却水出口侧包括相对于所述底部面板倾斜的侧平面板，所述侧平面板上设有多排冷却水排出孔，以允许冷却水经由所述冷却水排出孔流到所述冷却界面平板上。

【技术特征摘要】
1.一种用于平板水膜换热的冷却水布水器，其包括箱体，其特征在于，所述箱体包括: 平面状的底部面板，所述底部面板适于与冷却界面平板接触； 冷却水入口侧，所述冷却水入口侧的面板上设有至少一个冷却水入口接口 ；以及 冷却水出口侧，所述冷却水出口侧包括相对于所述底部面板倾斜的侧平面板，所述侧平面板上设有多排冷却水排出孔，以允许冷却水经由所述冷却水排出孔流到所述冷却界面平板上。2.根据权利要求1所述的冷却水布水器，其特征在于还包括至少一个缓冲挡板，所述缓冲挡板布置在所述箱体内靠近所述冷却水入口侧，在所述箱体内部形成冷却水折流区。3.根据权利要求2所述的冷却水布水器，其特征在于，所述缓冲挡板具有多个，竖直并且以设定的间隔距离交替地布置在所述箱体的顶部面板和底部面板上。4.根据权利要求3所述的冷却水布水器，其特征在于，所述缓冲挡板在竖直方向的高度彼此不相同，使得所述多个缓冲挡板形成交错布置。5.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：田春来，杨林，周姗，
申请(专利权)人：国核华清北京核电技术研发中心有限公司，国家核电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：