专利名称：一种填料耦合盘管蒸发式冷凝器的制作方法
技术领域：
一种填料耦合盘管蒸发式冷凝器 技术领域[0001]本实用新型涉及热交换设备领域，特别涉及一种以盘管作为换热器的蒸发式冷凝 器。
背景技术：
[0002]现阶段市场上蒸发式冷凝器用盘管是横向盘管，通过对盘管外表面采用喷淋水进 行冷却，并利用循环的喷淋水使空气蒸发带走热量。由于盘管的上下管之间无介质引导冷 却水流动，当冷却水自上而下降落时，在垂直风向的牵引下，冷却水无序飘动易产生飞水， 盘管上布水不均匀，易存干点，降低换热能力并存在结垢风险。冷却风向垂直于盘管(即冷 却风从每个换热管片所形成的平面空间穿过，并与换热管的直管段垂直)，盘管会存在迎风 面和背风面，在背风面缺乏空气对流换热，降低盘管换热效率。盘管弯头部分的布水和通风 条件很差，此部分换热面积没有合理利用。为达到蒸发量、保证换热量，所配盘管长度则需 加大，由于增加了金属材料的使用量，导致成本大大增加，同时由于传统横向盘管的管与管 之间错位布置，没有机械清洗的操作空间，亦存在难清洗的缺点。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种填料耦合盘管蒸发式冷凝 器，具有可降低冷却盘管冷却水温度、提高冷却盘管冷却水的布水覆盖率、提高换热效率和 清洗容易的优点。[0004]本实用新型的目的通过下述技术方案实现[0005]一种填料耦合盘管蒸发式冷凝器，包括盘管换热器、风机、水泵、布水器、集水池和 框架；所述盘管换热器由多个换热管片通过进口集管和出口集管连接组成，其特征在于 所述换热管片包括盘管和填料，[0006]所述盘管设有至少一片用于引导喷淋冷却水从上层换热管流向下层换热管的填 料。[0007]优选，所述盘管纵向设置，即所述风机吹入的冷却风沿所述盘管的直管段的大致 长度方向流动。[0008]进一步地，所述盘管的换热管呈S形弯折，所述填料设置于相邻的所述换热管之 间，以将所述换热管连成一片连续的水流面。[0009]进一步地，相邻所述换热管的直管段相互平行，相邻所述换热管的直管段的管间 距相同，或者管间距从位于先接受喷淋冷却水的上层至后接受喷淋冷却水的下层逐渐变 小。[0010]进一步地，所述换热管的直管段具有沿管内液体流动方向的向下坡度。[0011]进一步地，所述换热管的直管段的长度从位于先接受冷却水喷淋的上层至后接受 喷淋冷却水的下层逐渐增加。[0012]进一步地，所述盘管的换热管呈S形弯折，所述填料设置在所述换热管形成的平面空间内，且与所述换热管相互配合地固接，连续覆盖于多个所述换热管的至少一部分表 面。[0013]进一步地，一片或多片所述填料以卡合方式贴合于所述换热管。[0014]进一步地，两片或两片以上所述填料相对贴合于所述换热管。[0015]进一步地，所述换热器的顶部和/或换热器底部还可以增加设置有一片或多片填 料，和/或在所述换热器的换热管片之间增加一片或多片填料。[0016]进一步地，所述换热器的一端填料设置进风用的均风结构，另一端填料上设置防 飞水结构。[0017]本实用新型的工作原理高温流体经进口集管进入盘管换热器，此时水泵将集水 池中的低温水输送到蛇形盘管顶部的布水器，并喷淋到蛇形盘管的外表面形成很薄的水 膜，结合有填料的纵向蛇形盘管，使冷却水流经上层换热管表面后在填料的引导下流向下 层换热管表面，实现引导播水。与此同时，风机将温度及相对湿度较低的风引入蒸发式冷凝 器所在空间，使其与换热器和流经换热器及填料的冷却水进行充分热交换，水膜中部分水 吸热后蒸发，其余落入集水池，供水泵循环用，同时高温的流体被冷却成低温流体后从出口 集管流出。[0018]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果[0019]1、采用纵向盘管，冷却风向与盘管长度方向一致，不存在背风面，减少换热盘管表 面干点，减少换热盘管结垢风险；[0020]2、纵向盘管两端弯头置于气流和冷却水播洒空间内，提高盘管有效利用面积；[0021]3、使用本蒸发式冷凝器清洁容易，维护较为方便，使用成本较低；[0022]4、本蒸发式冷凝器采用填料耦合纵向盘管，减少冷却水在冷却空气的吹动下沿换 热管底部向后漂移或飞水的现象，同时增大冷却水蒸发换热表面积，而使经过盘管升温后 的水流经填料后实现部分降温，提高冷却水与下一层盘管的换热温差，最终可达到提高换 热效率、减少换热管使用量的作用。
[0023]图1是本实用新型蒸发式冷凝器实施例一的结构示意图；[0024]图2是本实用新型蒸发式冷凝器的A-A局部剖面示意图；图中可示换热器的结 构；[0025]图3是本实用新型蒸发式冷凝器实施例一中的换热管片的结构示意图；[0026]图4是本实用新型蒸发式冷凝器实施例一中的换热管片的剖视图；剖视方向对应 于图3的A-A向；[0027]图5是本实用新型本实用新型蒸发式冷凝器实施例一中另一种换热管片的剖视 图；剖视方向对应于图3的A-A向；[0028]图6是本实用新型蒸发式冷凝器实施例二的结构示意图；[0029]图7是本实用新型蒸发式冷凝器实施例二中的换热管片的结构示意图；[0030]图8是图7中所示换热管片的A-A向剖视图；[0031]图9是本实用新型蒸发式冷凝器的盘管的另一种结构示意图；[0032]图10是本实用新型蒸发式冷凝器的盘管的另一种结构示意图；[0033]图11是本实用新型蒸发式冷凝器实施例三的剖面示意图；[0034]图12a是本实用新型蒸发式冷凝器实施例四结构的示意图；[0035]图12b是本实用新型蒸发式冷凝器中均风装置的侧面结构示意图；[0036]图12c是本实用新型蒸发式冷凝器中防飞水装置的结构示意图；[0037]图13是本实用新型将风机放置在换热器前部的结构示意图；[0038]图14是本实用新型将风机垂直放置的结构示意图；[0039]图15是本实用新型将风机垂直放置并采用双组换热器的结构示意图；[0040]图16是本实用新型将风机垂直放置并采用双组换热器的另一结构示意图。
具体实施方式
[0041]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。[0042]图1、图2示出了本实用新型蒸发式冷凝器的结构，本蒸发式冷凝器包括盘管换热 器1、风机2、水泵3、布水器4、集水池5和框架6 ;所述换热器I由多个蛇形盘管形成的换 热管片通过进口集管9和出口集管10连接组成。每个换热管片包括纵向蛇形(S形)盘管 7和填料8，填料设置在蛇形盘管形成的平面空间之间，填料和盘管形成一个紧密配合的结 构，即两者耦合连接，形成管片结构。盘管纵向设置，即所述风机吹入的冷却风沿所述盘管 的直管段的大致长度方向(两者并不需要完全平行)流动；基本上就是冷却风从每个换热管 片所形成的平面空间平扫过，所述盘管7设有至少一片用于引导喷淋冷却水从上层换热管 流向下层换热管的填料8。[0043]其中，蛇形盘管7由换热管连续S形弯曲而成，其中换热管71的直线段大致基本 平行。该盘管7也可以采用可安装填料并适用于蒸发冷凝器内的其它形状。蛇形盘管7的 换热管可以采用铜管、不锈钢管或镀锌钢管等，其内部流道的截面形状为圆形、椭圆形、螺 旋形、波纹形和橄榄形等形状。作为本领域人员可以理解的是，蛇形盘管7内外表面可以采 用光滑表面，优选采用设有内、外螺纹的强化传热表面，同时所述蛇形盘管外表面设有亲水 或防腐涂层。每个蛇形盘管均设有流道的入口及出口。[0044]图3、4示出了换热管片的结构，包括盘管7和填料8，具有由一片填料8与盘管7 形成连续耦合连接的结构。如图中所示，该一片的填料对应相应位置盘管的换热管71，设有 相当数量与之大小配合的多条凹槽81，以用于容置换热管。安装时，只需将一片填料以卡 合方式直接贴合于蛇形盘管的换热管表面即可，当然也可以辅助有其它的固定连接。安装 后，上述一片填料8将盘管7的换热管的一侧表面全部覆盖。填料8由但不限于橡塑(PVC、 PP、PE等)、纸质或铝箔、铜箔等金属材料制成。填料8可以是一片表面平滑的平板填料，也 可以是一片单向或多向的波纹型填料；其截面形状可以是波浪形、矩形或长圆形，其中优选 填料的单侧或双侧形成有波浪形凸凹表面，以利于喷淋冷却水的流动，并增加冷却水在填 料表面的停留时间，也相应增加了蒸发换热面积。[0045]作为优选，还可采用另一种填料与盘管的配合结构，该填料8为两片，以卡合方式 相对贴合在蛇形盘管的两侧表面而形成连续耦合的形式。该两片填料8可以将盘管的换热 管71完成包裹住，也可以在两片填料8的连接处留有一定的缝隙，如图5中所示，该缝隙可 使一部冷却水流经换热管的表面。[0046]工作时，高温流体经进口集管9进入盘管换热器I，此时水泵3将集水池5中的低 温水输送到蛇形盘管7顶部的布水器4，并喷淋到蛇形盘管的外表面形成很薄的水膜，结合 有填料8的纵向蛇形盘管，使冷却水流经上层换热管71表面后在填料的引导下流向下层换 热管表面，实现引导播水。与此同时，风机2将温度及相对湿度较低的风引入蒸发式冷凝器 所在空间，使其与换热器和流经换热器及填料的冷却水进行充分热交换，水膜中部分水吸 热后蒸发，其余落入集水池，供水泵循环用，同时高温的流体被冷却成低温流体后从出口集 管10流出。[0047]图6-8中，本实用新型还可以提供了另一种填料结构的蒸发式冷凝器，包括盘管 换热器1、风机2、水泵3、布水器4、集水池5和框架6 ;所述换热器I由多个蛇形盘管形成的 换热管片通过进口集管9和出口集管10连接组成。每个换热管片包括纵向蛇形(S形)盘 管7和填料8，填料8设置于相邻的换热管的71之间，形成间隙耦合，即通过填料8填满换 热管71之间的缝隙，以将所述盘管7与填料8连成一片连续的水流面。关于连接方式，盘 管7和填料8之间可以通过焊接、卡合方式或连接件，将上述的填料8固定于与盘管7的换 热管之间。比如，连接件为绑绳F，在填料8的边缘打一个或多个固定孔，用一根绑绳穿过固 定孔，将其牢固地捆绑在相应的换热管71上。如果盘管的换热管为圆形管或椭圆形管，还 可以选择采用卡合方式，即将填料的边缘设置成U型槽，以将盘管的换热管稳妥地容置于 其中。设置于相邻换热管之间的填料可以是一片，也可以是多片。[0048]上述实施例中的盘管还可以采用其它结构，比如如图9所示的换热管片中，盘管7 的换热管71的直管段相互平行，其管间距从上层往下层逐渐缩小，相应地，换热管71的弯 曲段的曲率半径也逐渐缩小，填料8的使用以及与盘管7的连接方式，可参照上述实施例。 使用中，上层的换热管71先接受喷淋冷水，然后从上至向下流至位于下层的换热管71 ;当 高温制冷剂从进口进入而后从出口流出时，由于上一层的管内制冷剂温度高于下一层的温 度，所以每经过上一层换热管71的水温升比经过下一层换热管71的水温升更高，故将上一 层的填料8加长，用于延长填料8中冷却水的换热时间。该结构的盘管可降低下层换热管 与冷却水的温差，从而提高换热管与冷却水的换热效果方面，更胜一筹。可以选择地，图10 示出的盘管，盘管的换热管71的直管段具有沿管内液体流动方向的向下坡度,该管内液体 是高温制冷剂。当高温制冷剂从进口进入后，该制冷剂的流动是沿着向下坡度的方向，直至 出口流出。由于换热管71沿着流动的方向有一定的向下坡度，该盘管更为突出地降低了制 冷剂从进口到出口的压力降。[0049]为了获得更多的冷却水换热面积，图11示出了本实用新型另一个增加换热填料 的的冷凝器的剖面示意图，所述换热器I中的蛇形盘管7之间、换热器顶部或换热器底部可 设置有一片或多片填料8’。[0050]图12a、12b、12c示出了本实用新型设置有均风结构和防飞水结构的冷凝器的结 构示意图。由于蒸发式冷凝器的下层放置填料时，下层空间的风阻力会大于上层空间的风 阻力，这样不利于下层填料与水的换热。因此在换热器I上层空间的进风端的填料的一端 可设置均风结构12，以使下层空间与上层空间的风阻力达到平衡。现有技术中，有多种可适 用的均风装置，比如图12b所示，均风装置由填料8”间隔设置而组成一个整体，并设置于蒸 发式冷凝器的进风侧，且每个填料8”与对应的换热管片对齐，以留出通畅的通道用于冷却 进风；填料间的固定方式可以是但不限于通过穿孔将其连为一体。还可以在另一侧的的填料上选择设置防飞水结构13。该防飞水结构的作用在于当风从左向右吹过时，从上而下 的水流有随风向右飘动的趋势，这时在填料8”的最右端设有向上的燕尾结构，水流会在燕 尾结构的阻挡下向左返回并参与换热。当然，作为本技术领域人员可以理解的，还可以选择 现有技术中任何一种可行的均风结构和防飞水结构。[0051]本实用新型的风机的放置位置可以有多种实现方式，下面举例说明，但不限于此。[0052]图13示出了蒸发式冷凝器将风机放置在换热器前部的结构示意图，与实施例1的 不同之处在于所述风机2放置在换热器I的前部(进风口)。[0053]图14示出了蒸发式冷凝器将风机垂直放置的结构示意图，与实施例1的不同之处 在于所述风机2垂直放置。[0054]图15示出了蒸发式冷凝器将风机垂直放置的另一种结构示意图，与实施例1的不 同之处在于所述风机2垂直放置，冷凝器内设置有2组换热器。[0055]图16也示出了具有2组换热器的蒸发式冷凝器的另一种实现方式。本实施例中所 采用的换热器的换热管不等长，即盘管的换热管71的直管段长度从上一层到下一层逐渐 增加，其中，上层的换热管71先接受喷淋冷水，然后从上至向下流至位于下层的换热管71。 本实施例所提供的换热管片更适于采用两组换热器的蒸发式冷凝器。与图15中所示实施 例不同之处在于本实施例可以在冷凝器外形尺寸不变的情况下，通过改变换热管71的直 管段的长度来安装更大尺寸和马力的风机。其中，实线部分的风机2为采用了本实施例所 提供的换热管片，虚线部分的风机2’为图15中所示的具有等长直管段的换热管的换热管 片。相比较而言，前者所使用的风机(实线)比后者所使用的风机(虚线)的尺寸更大，这样 可加大风量，从而提闻换热效果。[0056]值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新 型的专利保护范围，本实用新型还可以部件进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同 物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间 接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。
权利要求1.一种填料耦合盘管蒸发式冷凝器，包括盘管换热器、风机、水泵和布水器、集水池和框架；所述盘管换热器由多个换热管片通过进口集管和出口集管连接组成，其特征在于所述换热管片包括盘管和填料； 所述盘管设有至少一片用于引导喷淋冷却水从上层换热管流向下层换热管的填料。
2.如权利要求1所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述盘管的换热管呈S形弯折；所述填料设置于相邻的所述换热管之间，以将所述换热管连成一片连续的水流面。
3.如权利要求2所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，相邻所述换热管的直管段相互平行，相邻所述换热管的直管段的管间距相同，或者管间距从位于先接受喷淋冷却水的上层至后接受喷淋冷却水的下层逐渐变小。
4.如权利要求2所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述换热管的直管段具有沿管内液 体流动方向的向下坡度。
5.如权利要求1-4中任一所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述盘管纵向设置，即所述风机吹入的冷却风沿所述盘管的直管段的大致长度方向流动。
6.如权利要求5中所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述换热管的直管段的长度从 位于先接受冷却水喷淋的上层至后接受喷淋冷却水的下层逐渐增加。
7.如权利要求1所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，所述盘管的换热管呈S形弯折成，所述填料设置在所述换热管形成的平面空间内，且与所述换热管相互配合地固接，连续覆盖于多个所述换热管的至少一部分表面。
8.如权利要求6所述的蒸发式冷凝器，其特征在于，一片或多片所述填料以卡合方式贴合于所述换热管。
9.根据权利要求1-4中任一所述的蒸发式冷凝器，其特征在于所述换热器的顶部和/或换热器底部设置有一片或多片填料，和/或在所述换热器的换热管片之间增加一片或多片填料。
10.根据权利要求1-4中任一所述的蒸发式冷凝器，其特征在于所述换热器的一端填料设有进风用的均风结构，另一端填料上设有防飞水结构。
专利摘要本实用新型提供一种填料耦合盘管蒸发式冷凝器，包括盘管换热器、风机、水泵和布水器；所述盘管换热器由多个换热管片通过进口集管和出口集管连接组成，所述换热管片包括盘管和填料。所述盘管设有至少一片用于引导喷淋冷却水从上层换热管流向下层换热管的填料。本实用新型可降低冷却盘管冷却水温度、提高冷却盘管冷却水的布水覆盖率、提高换热效率、防止飞水、降低通风阻力，具有传热面积大、清洗容易的优点，应用范围广，市场前景好。
文档编号F28F1/00GK202836267SQ20122035672
公开日2013年3月27日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者李志明 申请人:广州市华德工业有限公司