[发明专利]具有直接和间接热交换器的冷却塔

说明书

一种改进型热交换设备设置有封闭在壳体中的间接蒸发热交换部分和直接蒸发热交换部分，两者都位于同一设备内。内部流体流通过间接热交换部分的内部通道。蒸发液体通过间接热交换部分的外部通道的外部，以间接地与内部流体流进行热交换。然后排出间接蒸发热交换部分壳体的蒸发液体传递到并通过直接热交换部分。排出直接热交换部分的蒸发液体被收集在贮槽中，然后向上泵送以再次通过间接热交换部分壳体分配。间接热交换部分可以包括位于壳体内的板式热交换器或回路管式热交换器。间接热交换壳体可以与移动通过直接热交换部分的空气直接接触，与冷蒸发液体直接接触，或与两者都直接接触，以增强来自间接热交换部分的热传递。空气可以与蒸发液体一起通过间接热交换部分泵送，以搅拌并增加流过间接热交换器的蒸发流体的速度。在干操作模式期间，当蒸发流体泵关闭时，空气也可被泵送到并通过间接热交换部分壳体。

技术领域

本发明总体上涉及一种改进型热交换设备，例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、蓄热系统、空气冷却器或空气加热器。更具体地，本发明涉及封闭在壳体中的单独间接热交换部分和布置在同一结构中的直接蒸发热交换部分的一种组合或多种组合，以实现改进型容量、改进型性能并允许湿和干模式。

背景技术

本发明包括使用板式或盘管回路管式热交换器作为间接热交换部分。这种间接热交换部分可以与直接热交换部分组合，该直接热交换部分通常包括填充部分，在该填充部分上通常在向下流动操作中传递诸如水之类的蒸发液体。这种组合式间接热交换部分和直接热交换部分一起提供了整体热交换设备(例如闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器)的改进型性能。

包括板式热交换器的间接热交换部分的一部分改进型性能是间接热交换部分(下文称为板式热交换器)的容量，但也可以是盘管回路管式热交换器的容量，以提供与蒸发液体的显热和潜热交换，所述蒸发液体流过或通过间接热交换部分输送。通过确保100％的板式热交换器被润湿同时还以相当高的蒸发流体速度操作从而导致相对于重力排放间接热交换器的更高外部强制对流传热系数来实现改进型性能。

根据本发明，热交换装置的各种组合都是可能的。接热交换部分物理地位于该装置内并且位于直接热交换部分的上方、邻近或下方。在这些装置中，间接热交换部分包括位于壳体中的板式热交换器，该壳体位于蒸发热交换器内。待冷却、加热、蒸发或冷凝的内部流体流通过板式热交换器的内部通道。蒸发液体通过间接热交换部分壳体并通过板式热交换器的外部通道分配，以间接地与内部流体流交换热量。由于不同热负荷、不同环境条件、节省能源或水的经济需求以及热交换的需要，本发明的间接热交换器可以在横跨间接热交换器抽吸或供应空气和蒸发液体(如水)的情况下操作。这是通过选择性地将空气泵送到间接热交换器中以与蒸发液体一起行进来实现的，这导致搅拌和蒸发流体速度增加，因此增加了外部传热系数，同时还允许在间接热交换器的外部发生蒸发热交换。通过仅泵送空气通过与板式热交换器的内部通道的外部热接触的间接热交换部分壳体以间接地与内部流体流交换热量，可以实现干操作模式。由于间接热交换部分的效率被提高，因此间接热交换器的尺寸可以减小，从而为增加直接热交换器表面积提供更多空间，甚至在某些方向上允许更大直径的风扇，这两者都增加了改进型热交换器容量。因为间接热交换部分位于改进型装置内并且处于直接热交换部分的上方、邻近或下方，所以空气或蒸发液体或两者与间接热交换器的壳体直接接触，从而增加了间接热交换部分的热交换。

然后，蒸发液体离开间接热交换部分壳体，以分配到并通过直接热交换部分，该直接热交换部分通常包括填充装置。空气在直接热交换部分上方移动，以蒸发地冷却蒸发液体。从直接热交换部分排出的蒸发液体通常被收集在贮槽中，然后向上泵送以通过间接热交换部分壳体重新分配。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进型热交换设备，它可以是闭路流体冷却器、流体加热器、冷凝器、蒸发器、空气冷却器或空气加热器，它包括位于壳体内并且位于直接热交换器的上方、下方或附近的间接热交换部分，它们都位于改进型热交换设备内。