[发明专利]一种管内渗流蒸发式冷凝装置

说明书

本发明涉及一种管内渗流蒸发式冷凝装置，包括换热管组、上蓄水池、下蓄水池及风机，换热管组设置在上蓄水池和下蓄水池之间，在上蓄水池和下蓄水池之间设置有蒸发水循环泵，风机设置在上蓄水池上部。蓄水池与换热器主体间由隔板隔离，形成工质流动的壳侧腔体，换热管内为渗流水贴壁下流，工质在管外流动，空气与水在管内进行热湿交换。换热管高出上蓄水池水面，且不探入下蓄水池水面以下，换热管下部与大气连通，在风机的作用下可行成一个自下而上的空气通道。本冷凝装置可减少水泵的能耗，将被需要冷凝的工质换到管外壳侧流动，相较于传统蒸发式冷凝装置大大减小流动阻力，还可大大减少工质泵消耗的能量，并且换热管束更易于布置。

技术领域

本发明属于能源综合利用领域，涉及换热器技术，尤其是一种管内渗流蒸发式冷凝装置。

背景技术

利用中低温地热资源进行ORC地热发电以及制冷、供暖是目前较好的节能手段，冷却系统是制冷(热泵)循环及ORC循环中的关键部分，目前应用较多的风冷与水冷式都由于其各自的缺点造成冷却系统能耗过高。而蒸发式冷凝装置利用了水与空气的热湿交换，由于是潜热换热，其换热面积小、用水量小且节约能耗，较风冷和水冷式冷凝装置具有显著优点。现有的蒸发式冷凝装置为工质在管内流动，外部喷淋水对其进行冷却。

现有技术中传统的蒸发式冷凝装置工质是在管内流动，存在以下缺点：工质由乏汽变为液态比容变化较大，冷却装置布管较为困难；工质管内流动造成流动阻力加大，一般是壳侧流动阻力的10倍左右，所以要保持循环工质流动，则不可避免的需提高工质侧泵功，进而也增加了热泵系统所需的能耗；而改变冷凝装置结构会对换热效率有影响，因此，现有的蒸发式冷凝装置存在节能改进空间。

针对风冷、水冷式以及传统蒸发式冷凝装置的上述缺点，考虑到制冷循环中工质在流出冷凝装置之后会进入节流装置，节流装置会完成降压过程，因此冷凝装置中工质侧对压降要求不高，同时尽可能降低冷凝装置中工质阻力来减小泵功，从而提高蒸发式冷凝装置换热效率，进而提高热泵循环效率，降低制冷及供暖过程中的能耗。本专利申请提出一种新型管内渗流蒸发式冷凝装置，对传统蒸发式冷凝装置的结构进行改造，使得冷却水在管内与空气进行热湿交换，提出了一种管内渗流的蒸发式冷凝装置。

通过对现有公开专利文献的检索，发现以下几篇技术相关公开专利文献：

1、一种水预冷型蒸发式冷凝装置(公开号：CN110006273B)：包括喷淋水机构、换热盘管、第一脱水器、轴流风机和集水池，其中喷淋水机构、换热盘管和集水池由上到下依次设置，轴流风机设置在喷淋水机构的侧方，集水池通过循环水泵和喷淋水机构相连通，所述第一脱水器位于所述换热盘管的朝向所述轴流风机的一侧，换热盘管的下方从上到下依次设置有若干个筛孔板，且所有筛孔板呈“之”字形分布，筛孔板上开设有若干个筛孔，筛孔板的侧方设置有第二脱水器，且第二脱水器位于第一脱水器的下方。本发明提供一种水预冷型蒸发式冷凝装置，在保证冷却效果的同时简化了冷凝装置结构，安装和维护都更为简单。

2、一种蒸发式冷凝装置(公开号：CN210663475U)：公开了一种蒸发式冷凝装置，包括冷凝箱，所述的冷凝箱上方和左侧设置有风扇，冷凝箱左侧设置有风扇，对制冷剂和冷凝水进行辅助降温，减少冷凝水蒸发的消耗，更加环保；所述的风扇下方设置有进水阀，所述的进水阀下方设置有空气阀门，当设备长期工作时，冷却水的温度会升高，打开空气阀门通入相对低温的空气进行降温；冷却水管连接有喷淋装置，所述的喷淋装置下方设置有制冷剂入口，所述的制冷剂入口连接有冷凝盘管。采用此设计结构，解决了长期工作时，冷凝装置内部的冷却水温度过高，导致冷凝效果不佳的问题，喷淋水管为十字型结构，冷凝盘管为螺旋形结构，增大制冷剂的流动时间，增大换热面积，提高冷却效率。