[发明专利]全蒸发空冷凝汽器及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及应用空气或水作为冷却介质的冷凝(冷却)器领域，具体为一种全蒸发空冷凝汽器及其使用方法。

背景技术

采用空气或水的冷却装置是常用的热交换设备，用于对流体介质实施冷却。目前的冷却装置，或者利用风机鼓风实施风冷，或者利用喷淋装置喷水实施水冷。风冷模式设备简单，但冷却速度慢；水冷模式利用了水的高比热，能获得较强的冷却效果，但耗水多，耗能高，且有废水排放，对环境有污染。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种热交换效率高、冷却速度快、对环境友好的冷却装置，本发明公开了一种全蒸发空冷凝汽器及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种全蒸发空冷凝汽器，包括支架和喷水管，喷水管固定在支架上，喷水管上设有喷淋口，其特征是：还包括管束总成、挡水板和风机，管束总成由介质入口、不凝汽介质出口、翅片管管束和冷凝液介质出口组成，翅片管管束和水平线之间设有1%～5%的斜度以利于冷凝液从介质入口流至冷凝液介质出口，介质入口、不凝汽介质出口分别密封连接在固定管箱的下部和上部，冷凝液介质出口密封连接在浮动管箱的底部，管束总成设于喷淋口的下方，挡水板在管束总成和喷水管的上方，百叶窗、风机固定在支架的上方，且风机的出风口对着大气；固定管箱内设有折流挡板以分隔开进口物料与不凝汽出口，浮动管箱内设有和翅片管管束对应位置的回流塔板，在回流塔板上方填充填料，以增加气液接触表面积。

所述的全蒸发空冷凝汽器，其特征是：还包括流量控制器，流量控制器包括电磁阀、温度传感器和控制器，控制器通过通信线分别连接电磁阀和温度传感器，电磁阀串联在喷水管中，温度传感器的探温头设于不凝汽介质出口处，控制器选用单片机、单板机、微机和可编程控制器中的任意一种。

所述的全蒸发空冷凝汽器，其特征是：风机选用引风式风机，出风温度不高于70℃时采用直联传动，出风温度高于70℃时采用皮带传动。被冷汽相介质通过流经翅片管管束下部被冷凝，冷凝液从冷凝液介质出口流出，未凝汽上升通过回流塔板和填料流经翅片管管束的上部进行深度冷凝，深度冷凝后产生新的凝液和不凝汽，不凝汽经不凝汽介质出口排出，新的凝液回流至浮动管箱内的填料和回流塔板与上升的未凝气体交换，用以降低汽相中液相组分含量以增加2%～5%的液相馏份的收率，使冷凝回收更加彻底；本发明用于冷却时，介质入口与介质出口为温度不同的同一物质；用于冷凝时，不凝汽介质出口为汽相，冷凝液介质出口为液相。

本发明具有冷凝、分离、过冷、提纯的功能。

本发明用于冷却过程时被冷介质从介质入口至不凝汽介质出口，采用下进上出的方式，而冷凝液介质出口封闭作为排污口。

待冷却的介质从管束总成的介质入口处流入，经翅片管管束后从介质出口流出，空气由百叶窗的侧面吹入，冷却水从喷水管的入水端流入，经喷淋口喷向管束总成的翅片管管束并发生热交换；空气经过翅片管管束时和翅片管管束上部喷淋口喷淋下来的冷却水进行热交换，水流方向与空气流动方向的交换方式呈垂直交叉，自喷淋口喷出的冷却水在翅片管管束上逐排下降，不断和空气进行热交换，直至全部蒸发，蒸发后的水蒸汽在风机的作用下，随空气一起经过翅片管管束内侧的挡水板，再由顶部排出进入大气。

为了提高冷却效率并减少水量消耗，还可以加设流量控制器，在流量控制器的控制器中事先输入不凝汽介质出口处的温度临界值T₀，由温度传感器实时检测不凝汽介质出口处的实际温度T，当T≤T₀时，控制器控制电磁阀关闭，此时仅依靠风机鼓风冷却，本发明处于节能干式运行模式；当T＞T₀时，控制器控制电磁阀开启，此时同时依靠风机鼓风冷却和喷水管喷水冷却，本发明处于高效强制冷却模式，冷却水的流量由控制器根据不凝汽介质出口处的温度通过控制电磁阀的开启角度实施控制，在正常情况下，喷淋而下的冷却水经和介质的热交换后全部蒸发成水蒸气，无污水排放。