[发明专利]空气对空气的大气热交换器

说明书

一种用于在热交换设备中使用的片材。所述片材包括第一竖直肋部，所述第一竖直肋部沿大致平行于所述热交换设备的竖直轴线的第一方向延伸，其中，所述第一竖直肋部沿第二方向从平面突出出来。所述片材还包括第二竖直肋部，所述第二竖直肋部顺着所述第一方向沿所述片材延伸并且基本上始终位于所述片材的大致平行于所述第一竖直肋部的第一和第二边缘之间。所述第二竖直肋部同样沿所述第二方向从平面突出出来。所述片材进一步包括水平肋部，所述水平肋部基本上始终在所述片材的边缘之间延伸。

技术领域

本发明总体上涉及减少冷却塔羽流和/或从冷却塔排出物中或其它排热装置中回收水。更具体地，本发明涉及用于减少冷却塔羽流和/或从冷却塔排出物中回收水以便提供洁净水源并且减少冷却塔的耗水量的方法和设备。

背景技术

在例如使用蒸汽驱动的涡轮机的电力生产中，水被燃烧炉加热而产生蒸汽，蒸汽对涡轮机进行驱动而产生电力。为了使这个过程所需的洁净水的量减少到最小，蒸汽必须通过除热而再次转化成水，以便水能够在这个过程中可被重复利用。在例如用于大型建筑物的空气调节系统中，建筑物内部的空气被迫使经过包含有冷却的气体制冷剂的盘管，由此将热量从建筑物内部转移到气体制冷剂中。然后，升温后的制冷剂通过管道被输送到建筑物外部，此时必须将多余的热量从制冷剂中除去，使得制冷剂气体能够被重新冷却并且冷却过程能够连续进行。

在前述两种过程中，以及在需要消除多余热量的步骤的其它的大量过程中，使用了冷却塔。在湿式冷却塔中，水被泵送经过包含有加热蒸汽、制冷剂、或其它加热的液体或气体的冷凝器盘管，由此将热量转移到水中。然后，水被泵送至冷却塔并且喷洒到冷却塔介质(包括薄板材料或飞溅杆)上。当水从冷却塔介质流下时，环境空气被迫使经过加热的水并且热量通过显著的热传导和蒸发性热传导从水中转移到空气中。然后所述空气被迫使从冷却塔离开并且消散到周围空气中。

冷却塔是消散这种多余热量的高效并且节省成本的装置，并因而被广泛地用于此目的。然而，冷却塔所共有的缺点在于，在一定大气条件下，来自加热水源的水气蒸发到空气流中并且被携带到冷却塔的顶部外而产生羽流。在冷却塔非常大的散热设备中，如在发电厂的情况下，羽流会在冷却塔的附近产生低位雾气。当较低的温度能够使羽流中的水气冻结时，羽流还会在冷却塔的附近引起道路结冰。

因此，已经采取了措施来限制或消除由冷却塔产生的羽流。这些措施的示例存在于本领域中，例如提供有抑制羽流冷却塔，其中，环境空气除了从冷却塔的底部被引入并且随着热水被洒下到填料单元上时被迫使向上行进经过填料单元之外，还通过热水喷洒头下方的独立的导热通道被引入到冷却塔中。这些由诸如铝、铜等导热材料制成的通道允许环境空气在没有水气蒸发到空气中的情况下吸收一些热量。在冷却塔的顶部处，含湿气的加热空气和干燥的加热空气混合，由此减少羽流。

另一示例包括有羽流防止系统，其中，热水在被提供到冷却塔之前被部分地冷却。热水的部分冷却使用单独的热交换器(运行有诸如空气或水的单独的冷却介质)来进行。如在该专利中所论述的，单独的热交换器降低了冷却塔的效率，因而应当仅在当会使冷却塔产生羽流的大气条件存在时使用。

在又一示例中，可以使用如下系统，其中，热水首先被泵送经过干燥空气冷却区段，空气在该区段被迫使穿过与水流相连接的散热片。然后，已经被部分冷却的水被喷洒到定位在干燥空气冷却区段下方的填料单元上并且空气被迫使通过填料单元以进一步对水进行冷却。然后，湿空气被迫使在冷却塔内向上行进并且与来自干燥冷却过程的加热的干燥空气混合并且被迫使从冷却塔的顶部离开。

尽管上述系统针对湿式冷却塔的羽流问题提供了有效的解决方案，但它们需要构造出复杂的、并且很多时候是费用高昂的湿式和干式空气传热机构。仍然需要的是一种简单和费用低廉的湿式和干式空气冷却机构，其中，干燥的加热空气和含湿气的加热空气能够在离开冷却塔之前混合以由此减少羽流。