[发明专利]组合式对流器

说明书

一种用于在管中流动的流体的空气冷却的对流器，所述对流器包括:用于冷却空气流的路径，所述路径包括从环境进入的进口和朝着环境的出口；热交换区段，所述换热区段包括限定热交换表面的至少一个管束，所述换热区段设置在用于空气流的所述路径中；风扇机构，所述风扇机构沿着所述路径产生所述空气流，使得所述空气流在所述热交换表面上在外部包围所述管束；加湿区段，所述加湿区段布置在所述路径中在所述热交换区段上游，其中，水被雾化后被所述空气流包围，其特征在于包括润湿装置，所述润湿装置用于采用水直接润湿所述管束的热交换表面的一部分，以进一步地冷却管束的热交换表面的所述部分。

技术领域

本发明涉及一种用于在管道中流动的流体的空气冷却的对流器。

背景技术

现今，目前用于冷却过程流体对流器(也称之为冷却器)根据不同的运行模式可细分为以下类型:i)干式冷却器、ii)蒸发式冷却器以及iii)绝热式冷却器。

干式冷却器是空气冷却器、即具有管束的热交换器，其中，过程流体在翅片管内部流动并借助于空气冷却，由一个或多个风扇推动的该空气在不消耗自来水的情况在室温下流动。这些冷却器的冷却能力取决于在空气和流体之间的温度差以及空气流动。过程流体离开对流器时的温度由环境空气的干球温度来限定。

蒸发式冷却器是空气冷却器、即具有翅片管束的热交换器，其中，喷嘴斜坡在高压下将来自外部源的水雾化，以使得水在流体冷却管组的翅片上直接地蒸发。

过程流体离开对流器时的温度由空气的湿球温度来限定。蒸发式冷却器对于冷却能力和过程流体离开对流器时的温度而言均是高性能的。然而，这些冷却器经受例如沉积和/或腐蚀这些问题，这些问题很快地降低冷却器的性能并需要昂贵的维护；事实上，蒸发的水在管束和其翅片上留下它的盐含量、通常的水垢以及其它的盐类。

为了克服这些问题并增加系统的寿命，能够预先处理供给到喷嘴斜坡的水以使所述水软化，然而，隐含的是高成本和腐蚀风险。此外，也存在有关将可能具有对人群产生致命性感染(例如军团病)的风险的水雾散布到空气中的问题。

绝热式冷却器是空气冷却器、即具有翅片管束的热交换器，其中，空气流在其通过冷却管组之前被弄湿以通过水湿式过滤器或者优选地通过封闭腔室，类似于例如在专利申请WO2007/015281中所描述的绝热腔室。

绝热式冷却器相对于蒸发式冷却器的主要优点在于不需要软化用于弄湿进入管组的空气的自来水:实际上，加湿组件还用作液滴分离器，以吸附水并防止所述水到达冷却管组的翅片。

所述绝热式冷却器的限制在于，在给定相同冷却能力时，水消耗更高(在不具有绝热腔室的系统中明显地更高):在空气流内部未蒸发的水下落在收集盆内部；接着它可排出并且不回收，或者它可回收在蓄集箱中并接着再次供给至加湿组件；然而，在具有水回收的系统中必须执行所谓的排污，即必须排出一定百分比的再循环水以避免像在通常的蒸发塔中那样盐含量持续增加。

流体离开对流器时的温度由空气的湿球温度以及绝热加湿系统的效率来限制，该效率继而取决于在被润湿的空气和将被冷却的流体之间的温度差以及空气流。

图1示出了在绝热式对流器的交换器内部的过程流体(F)和空气(A)的温度曲线图:在x轴上标示了翅片管束的交换表面百分比(其中I表示进入翅片管束中的流体进口，U表示从翅片管束离开的流体出口)；在y轴上标示了过程流体和空气的温度(其中T_s表示过程流体离开时的温度)；图表示出了进入翅片管束的空气的温度降低K，该温度降低是由于加湿:温度从室温(T_A)、例如在炎热天气时的35℃达到比湿球温度(W_B)高若干度的温度、例如30℃。横向地穿过管组的空气(A)的温度为了简化图表的原因示出为常数。实际上，空气A的温度通过翅片组件时明显地增加。

专利文件DE2421067、DE1051296、EP2397805和CH692759进一步公开了对流器的示例。

发明目的