[实用新型]通道式蒸发冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，尤其是涉及一种适合于在建筑物中有气流持续通过的排风通道中设置的通道式蒸发冷却装置。

背景技术

在目前各种大型建筑中，为实现内部环境热量向外界转移，通常设有空调制冷系统。系统中热量转移过程的最后一个环节，最常见的形式是冷却塔。冷却塔的功能是将来自制冷机的冷却水与外界的大气交换热量，使冷却水的温度降低，并返回制冷系统重复利用。

冷却塔通过水与空气之间的热交换形式实现热量转移，就其技术水平而言，通过数十年的研究发展，设备自身的热交换技术已经相当成熟。但是，冷却塔实现其热量转移存在一个必要的客观条件——必须置于外界大气环境中，并保持与外界环境足够充分的接触。

实际工程建设中，尤其在现代建筑注重外部景观效应的环境中，冷却塔的安装位置出现相应的困难，以致冷却塔与大气充分接触的客观条件不能得以有效地保障。

这种比较典型的现象表现在地铁建设工程中。为了保障地铁内部环境的而设立的空调制冷系统，冷却塔作为制冷系统一个末端换热设备是必不可少的。而地铁的车站为了充分吸引客流，其位置总是设在人口密度较高的市区环境。而在“寸土寸金”的闹市环境中寻求一个“既要满足冷却塔的设置要求，又要适应车站周边建筑景观需求”的位置存在着相当的难度。事实上，已有相当数量的地铁工程为此改变制冷系统的设计方案。例如，设立集中制冷站，将冷源通过远距离(一公里以上甚至数公里)输送到各个车站为空调所用；或设立集中冷却站，通过远距离输送将各个车站需要降温的冷却水集中冷却。客观上，不得已而为之的“远距离输送”，不仅需要占用更多的地下空间资源，也使得系统能耗增大、冷源利用率下降、运行成本增高、日常维护工作量增大，形成众多不可避免的负面影响。同时，其工程初期需要的投入成本也有显著的增长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不需要设置在大气环境中的通道式蒸发冷却装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：通道式蒸发冷却装置，包括盘状的蒸发换热器和蒸发补水器组合形成的冷却单元，是一种盘管型的蒸发式热交换器。根据工程实际所需要的换热量，可在排风通道中设置一个或多个冷却单元构成工程实际使用的蒸发冷却装置。蒸发补水器以周期性间隔补水方式向蒸发换热器盘面提供补充水。利用通道中持续的排风，促进分布在蒸发换热器盘面的水膜蒸发，并及时带走因蒸发而加湿的空气。通过“水——水蒸气”相变吸收汽化潜热的过程，降低设备表面金属的温度，进而降低流过蒸发换热器内的液体温度。

为了提高换热效率且利于蒸发补水器周期性间隔补水，蒸发换热器采用导热性能优良的金属管材绕成近似圆盘状，形成旋流蒸发换热器。

为了简化结构且方便于蒸发补水器的安装布置，旋流蒸发换热器的冷却流体入口和冷却流体出口均设置在外圆周边缘处，且旋流蒸发换热器的圆盘中心位置设置有安装空间。

作为上述技术方案的具体实施方式，蒸发补水器包括可旋转支撑在蒸发换热器的蒸发换热器盘面的轴心位置的旋转体，旋转体上设置有至少一根储水导流管，储水导流管以旋转体为中心沿蒸发换热器盘面径向延伸，旋转体上连接有与储水导流管连通的进水通道，储水导流管上设置有沿切向并向蒸发换热器盘面倾斜的喷嘴。

为了进一步简化设备和节约能源，旋转体上设置至少两根沿周向均布的储水导流管，储水导流管上的喷嘴的设置方向一致。在喷嘴出口流体的反作用力推动下，以蒸发换热器中心为轴线进行圆周运动，实现对蒸发换热器表面不间断地周期性水源补给。

为进一步提高换热效率，旋转体上连接的进水通道与气体通道连通形成气水通道，通过出口喷嘴出流气体引流补充水，并将其雾化后喷向蒸发换热器盘面，使其表面形成很薄的水膜，以利于更好的通过蒸发带走蒸发换热器内流体的热量。

本实用新型的有益效果是：换热效率高，可以安装在地下建筑物的排风道中，取代必须在室外安装的冷却塔。对于军事意义而言，凡是对内部环境有温度控制需求的军事设施，为转移热量而设置的制冷系统则必然存在。当这个军事设施需要完全隐藏时，该装置作为制冷系统转移热量的最后环节，为这个军事设施的完全隐藏提供了可能，可广泛的应用于地铁车站等具有持续排风通道的建筑物中。

附图说明

图1是本实用新型的通道式蒸发冷却装置的结构示意图。

图2是本实用新型中的蒸发换热器的结构示意图。

图3是本实用新型中的蒸发补水器的结构示意图。

图中标记为：蒸发换热器1、蒸发补水器2、冷却流体入口3、冷却流体出口4、旋转体5、储水导流管6、进水通道7、喷嘴8。