[发明专利]内置换热套管和喷头的纵向翅片管换热器及其闭式冷却塔

说明书

本发明涉及内置换热套管和喷头的纵向翅片管换热器及其冷却塔，包含带若干纵向翅片管换热单元的换热阵列、分流器、喷淋水分水器、集液器。通过在纵向翅片管内部设置用于逆流热交换的换热管大幅度提高了换热器的换热效率、在纵向翅片管上设置可均匀喷淋的上连接组件提高了喷淋水的均匀性和表面成膜性，从而极大的提高了换热器的在间接蒸发过程中的综合换热性能。利用本发明的纵向翅片管换热器制备的闭式冷却塔，具有体积小、制冷量大等优点。

技术领域

本发明涉及间接蒸发冷却换热器和蒸发冷却领域，尤其涉及应用于流体冷却的内置换热套管和喷头的纵向翅片管换热器及内置该换热器的闭式冷却塔。

背景技术

闭式冷却塔具有清洁、省水、节能、可向末端直接供冷等诸多优点，但同时也具有成本高、体积大、笨重等缺点。这些缺点是因为常规闭式冷却塔所用列管式换热器效率偏低，表面积不够大，水喷淋粗放不均匀，造成液膜在填料和换热器表面分布不均，因而常规闭式冷却塔在填料和换热器表面的水蒸发效率不高，换热效率也差，为了达到相应的冷却效果设备必须做的很大。闭式冷却塔的研发集中在提升水流、气流分配效率，及水蒸发、传热效率等方面。纵向翅片管换热器用在闭式冷却塔上具有逆流热交换行程长、传热效率高、风阻小、风速高等优点，但是需要解决翅片管加工成本高、换热器内部水流分配复杂、水喷淋的均匀性等一系列难题。

发明内容

本发明采用内置换热管的纵向翅片管换热器，每个翅片管除了内置一个换热管，还有独立的喷淋模块，利用高效湿膜制取的冷喷淋水通过内置的换热套管对被冷却流体进行冷却；翅片管之间采用插接式连接件连接起来，进行喷淋水的分配和内部换热管的连接，并固定在换热器框架上；进出或出水采用多级布水设计保证水流分配的均匀性，使得这种内置换热套管和喷头的纵向翅片管换热器蒸发换热效率高、风阻小、通风量大、翅片表面积大，且表面做了亲水处理后成膜性好，采用它做蒸发冷却换热器的闭式冷却塔具有体积小、制冷量大等优点。

本发明实施案例的技术方案如下：

内置换热套管和喷头的纵向翅片管换热器，

包含由若干纵向翅片管换热单元组成的阵列、换热器框体、分流器、喷淋水分水器、集液器；

所述纵向翅片管换热单元由集成喷头的上连接组件、纵向翅片管、换热管、下连接件组成；

所述换热管上部通过所述上连接组件的内部管路连接所述上连接组件的所述喷头，所述换热管下部通过所述下连接组件的内部管路连接所述喷淋水分水器，所述换热管中部设置在所述纵向翅片管的纵向翅片管基管内部；

所述上连接组件的上端与所述分流器连通，所述上连接组件的下端与所述纵向翅片管基管和所述换热管分别连通；所述上连接组件的所述喷头对准所述纵向翅片进行设置，所述喷头与所述换热管通过所述上连接组件的内部管路连通；

所述下连接件设置在所述纵向翅片管基管的下方，所述下连接件的上端与所述换热管和所述翅片管基管分别连通，所述集液器通过所述下连接件和所述翅片管基管连通，所述喷淋水分水器通过所述下连接件和所述换热管连通；

所述纵向翅片管换热器工作时，喷淋水从所述喷淋水分水器进入到所述翅片管换热单元组成的阵列中，依次通过所述纵向翅片管换热单元的所述下连接件内部、所述换热管内部、所述上连接组件内部管路、所述喷头，最后经所述喷头喷淋在所述纵向翅片上；被冷却流体从所述分流器进入到所述翅片管换热单元组成的阵列中，依次通过所述纵向翅片管换热单元的所述上连接组件内部、所述纵向翅片管基管和所述换热管之间的间隙空间、所述下连接件内部、所述集液器，最后经所述集液器流出；喷淋水在喷淋之前，和被冷却流体在所述换热管管壁上进行逆流热交换。

本发明还进一步优化了上连接组件、下连接件的结构，优化了喷淋槽道的数量、深度，并对纵向翅片管换热器进行了表面处理。

总体上，本发明纵向翅片管换热器的具体技术效果如下：