[其他]交叉流动蒸发的盘管流体冷却装置

说明书

本发明一般涉及冷却塔，尤其涉及交叉流动蒸发的热质交换器和盘管组件装置，它们用来蒸发冷却或蒸发冷凝闭合回路中的流体。

在一个抽风的交叉流动或双向流动的冷却塔中，风机安装在塔顶出口处。该风机从塔的一侧或两侧把空气流抽进冷却塔。待冷却的水或其他蒸发液被泵送到冷却塔顶部并通过一系列喷头喷洒。喷头把水喷洒在塔内适当选定的填料的顶部。这些填料通常是由一束基本间隔开的平行塑料板组成，水雾散布在每一板上、靠重力向下流动。水在填料板上大面积散开，被在填料板之间流动的空气良好地冷却。冷却后的水被收集在一个贮槽内并通到预定的冷却系统，在那里吸收热量后又被泵回冷却塔。

美国专利No    4，112，027对这种抽风冷却塔作了改进。该专利中，填料板束的底部增设了一组蛇形热交换管道。待冷却的热流体从热交换管道下边缘处的入口集水管进入该管道，冷却后的流体从与管道上端相连的一个集水管出去。因此，待冷的热流体从管道下端进入并穿过管道向上流动，它与靠重力从填料向下滴落的管外冷却水基本上形成对流。穿过填料板和热交换管外表面的冷却水被收集在管道下方的贮槽中，然后被直接向上泵回排水喷淋装置。该冷却塔系统的一个预定目标是：穿过蛇形管向上流动时得到冷却的最冷流体要同填料出来的最冷水发生间接热交换。原先设想的最冷水是从填料板下边缘流下的水，因为在此水尚未被管内的流体加热。预定目标假定：热交换器中流体温度接近填料出口处的冷水温度而不同于靠近管道下端被加热后水的温度。然而，本发明则利用一个以前未被认识的事实，即填料板的横向上有一个水的温度梯度，最冷水出现在空气入口侧。

美国专利No    4，112，027，未考虑如下事实，即填料束流出的水有一个温差，在填料束空气入口侧测得的温度与其内部的空气出口侧不同。内部空气出口侧的填料束流出的水的温度要比外部空气入口侧的高6-10°F。因此，在该专利中，从盘管热交换器出来的在填料束正下方的上部出口集水管里的冷却液体实际上并不能如预期的那样与填料束来的可能最冷的水接触。在本发明所述的盘管热交换器中，待冷的最热流体通过入口总管在热交换器的内侧或空气出口侧进入。在入口处，待冷的最热流体与填料束来的最热水接触。因为待冷流体通常向下和向外流动，它穿过热交换器的蛇管组件流向冷却塔空气入口侧，在它最终到达空气入口侧附近的热交换器最外部分（在热交换器出口总管处）之前，被冷液体一直与填料束来的冷却水接触，实际上，流径热交换器的最冷流体与填料束来的最冷水和冷却塔进气口来的最冷外侧空气间接接触。

任何蒸发热交换器或盘管热交换器令人主要关心的是保证工作介质或内部流体冷却剂全部通过所有管段而不在任何部位积存。因为流体积存会导致冬天管子停用期间产生结冰、膨胀和管段破裂。美国专利No.4，112，027中通过使各蛇形盘管大体垂直放置、各管段以一下角倾斜的方法来实现管子疏水。日本专利公报No.55-69279也试图实现这种下斜。但对该公报的研究表明，当弯管或U形管段下斜时，管道的长度方向仍保持水平。这就无法保证液体从管道内全部排出。该公报还示出盘管之间填充材料的排列。由于它无法使流下的水和入口空气适当分布、价格过高及需要用若干零件组装，因此其排列方式是不受欢迎的。

美国专利No4，112，027的另一个问题是整个盘管热交换器必须装配成一个整体。由于整体的热交换器尺寸大、重量重、因此不受欢迎。况且该热交换器的容量在开始建造时就要确定下来，以后又不能更改。由于该设备通常是装在建筑物屋脊上，因而希望它能减小尺寸及重量，至少应该能在现场按组件进行装配。

本发明的目的之一是提供一种利用交叉流动的水流/空气流进行冷却的冷却塔，塔内装有帮助蒸发的填料和用来冷却或冷凝流体的盘管的闭合回路。

在一个交叉流动型的机械抽风冷却塔中，有一个或两个空气进入通道和一个风机通风室;（与上文描述相同）。喷到填料束上的水洒布在填料板上往下流淌，并由从冷却塔入口面抽进的空气流冷却。