一种冷却方法及双模翅片管空冷器与流程

本发明属于节水、节能、环保、过程装备技术领域，特别涉及一种冷却方法及双模翅片管空冷器。

背景技术：

工业过程经常涉及工艺介质冷却，通常采用循环水冷却器、空冷器将60～120℃工艺介质冷却到35～40℃，根据综合测算采用空冷比循环水冷却节能、节水、环保。

北方地区冬春秋空气温度低(-10～20℃)利用干式空冷器可将工艺介质冷却到35～40℃，该冷却过程不消耗水，所以充分利用低温空气冷却是北方地区节水首选方案。然而夏季空气温度较高(最热月达～40℃)只能将工艺介质冷却到60～70℃，若要求将工艺介质冷却到30～40℃通常采用循环水冷却器、蒸发式空冷器。循环水冷却器同时配套设置大规模循环水场及凉水塔，循环水在凉水塔降温过程蒸发大量水，是工厂消耗水大户。常规蒸发式空冷器采用光管结构、在上部喷淋除盐水，利用表面水蒸发吸热降低温度；由于常规蒸发式空冷器采用光管结构其换热面积较小，全年度需要喷淋除盐水(目前改进的蒸发式空冷器也只有冬季不喷水节水率只有30％)，故蒸发式冷却过程仍然消耗大量除盐水。因此在目前要求大幅度节水形式下迫切需要节水型的空气冷却技术及设备，并解决常规空冷器夏季冷却效果差问题。

技术实现要素：

本发明目的提供一种冷却方法，大幅度提高空冷器夏季冷却效果，替代循环水冷却器、常规蒸发冷却器，实现工厂大幅度节水。

本发明解决其技术问题所采用的方法是：包括空气进入、经翅片管与工艺介质换热、高温空气排出，其特征是：采用两种模式操作，夏季在翅片管上方喷淋水润湿翅片管表面，利用水蒸发吸热创造低温环境强化空冷器夏季冷却能力，春秋冬采用不喷水工艺介质通过翅片管与低温空气换热，设计辅助气窗协助两种模式操作，实现工厂年度大幅度节水。

一种双模翅片管空冷器，包括构架、翅片管束、鼓风机或引风机，在翅片管束上方设置喷淋水设施，在下方设置导水引风筒、辅助气窗、进风口及集水槽；导水引风筒上端与翅片管束连接，下端经辅助气窗、进风口与集水槽衔接，集水槽底部设有排水口。

进一步，翅片管束水平设置或斜置或直立设置，翅片管束两端用管箱或弯管连接；翅片管基管是圆管或椭圆管，翅片是圆形或矩形。

进一步，辅助气窗是开闭式，进风口是固定式或开度可调节式。

进一步，翅片管束是1段式，或是前后2段式在后段翅片管束上方设置喷淋水设施，或 是上下2段式在下段翅片管束上方设置喷淋水设施。

进一步，在翅片管束及喷淋水设施上方设置填料或格栅或丝网。

本发明创新点和积极效果：

本发明创新点是：采用两种模式操作，夏季在翅片管上方喷淋水润湿翅片管表面，利用水蒸发吸热创造低温环境强化空冷器夏季冷却能力，春秋冬采用不喷水工艺介质通过翅片管与低温空气换热，设计辅助气窗协助两种模式操作，实现工厂年度大幅度节水。

本发明积极效果是：1、应用于北方、干燥地区，夏季通过喷淋水蒸发吸热大幅度提高空冷器冷却能力；2、春秋冬采用(不喷水)工艺介质直接通过翅片管束与低温空气换热；3、通过辅助气窗开启协助两种模式操作，年度节水率50％～80％。

附图说明

图1是一种冷却方法及双模翅片管空冷器示意图。

1-引风机，2-介质进口，3-介质出口，4-导水引风筒，5-构架，6-辅助气窗，7-翅片管束，8-喷淋水管，9-填料，10-进风口，11-集水箱，12-排水口。

图2是另一种冷却方法及双模翅片管空冷器示意图。

1-引风机，2-介质进口，3-介质出口，3A-连接管，4-导水引风筒，5-构架，6-辅助气窗，7A-上段翅片管束，7B-下段翅片管束，8-喷淋水管，9-填料，10-进风口，11-集水箱，12-排水口。

图3是另一种冷却方法及双模翅片管空冷器示意图。

1-引风机，2-介质进口，3-介质出口，4-导水引风筒，5-构架，6-辅助气窗，7C-前段翅片管束，7D-后段翅片管束，8-喷淋水管，9-填料，10-进风口，11-集水箱，12-排水口。

图4是另一种冷却方法及双模翅片管空冷器示意图。

1A-鼓风机，2-介质进口，3-介质出口，3A-连接管，4-导水引风筒，5-构架，6-辅助气窗，7E-斜置翅片管束，7B-下段翅片管束，8-喷淋水管，9-填料，10-进风口，11-集水箱，12-排水口。

具体实施方式

见图1，从上至下依次是引风机1、填料9、喷淋水管8、翅片管束7、导水引风筒4、辅助气窗6、进风口10、集水箱11，经构架5连接。翅片管束7前端与介质进口2连接，未端与介质出口3连接，集水箱11底部设有排水口12。

见图2，是上下2段式翅片管束，在下段翅片管束上方设置喷淋水设施方案，从上至下依次是引风机1、上段翅片管束7A、填料9、喷淋水管8、下段翅片管束7B、导水引风筒4、辅助气窗6、进风口10、集水箱11，经构架5连接。上翅片管束7A前端与介质进口2连接， 未端经连接管3A与下段翅片管束7B前端连接，下段翅片管束7B未端与介质出口3连接，集水箱11底部设有排水口12。

见图3，是前后2段式翅片管束，在后段翅片管束上方设置喷淋水设施方案，前段包括引风机1、前段翅片管束7C，前段翅片管束7C前端与介质进口2连接，未端与后段翅片管束7D前端连接。后段从上至下依次是引风机1、填料9、喷淋水管8、后段翅片管束7D、导水引风筒4、辅助气窗6、进风口10、集水箱11，经构架5连接。后段翅片管束7D未端与介质出口3连接，集水箱11底部设有排水口12。

见图4，从上至下依次是斜置翅片管束7E、鼓风机1A、填料9、喷淋水管8、下段翅片管束7B、导水引风筒4、辅助气窗6、进风口10、集水箱11，经构架5连接。斜置翅片管束7E前端与介质进口2连接，未端经连接管3A与下段翅片管束7B前端连接，下段翅片管束7B未端与介质出口3连接，集水箱11底部设有排水口12

参见图1，60～80℃工艺介质从介质进口2进入，经翅片管束7与壳程空气、低温环境换热后温度降到30～40℃从介质出口3排出。夏季35～50℃热空气从进风口10(辅助气窗6半开导水)进入，沿导水引风筒4向上流动进入翅片管束7下部。水经喷淋水管8进入沿截面喷淋，水润湿翅片管束7表面与空气接触，水蒸发吸热将环境温度降低(翅片管束7下部温度降到18～25℃(接近湿球温度)，将工艺介质降到30～40℃)，空气向上流动将蒸发水分带走、蒸发吸热过程持续进行、通过翅片管束7与介质换热，空气离开翅片管束7时温度升到50～60℃，经填料9段去除携带的水滴继续向上流动从上端排出。春秋冬停用喷水、辅助气窗6全开通空气，年度节水率50％～80％。

参见图2，100～150℃介质从介质进口2进入，经上段翅片管束7A与空气换热降到60～80℃经连接管3A转入下段翅片管束7B，经与壳程低温空气、低温环境换热后温度降到30～40℃从介质出口3排出。夏季35～50℃热空气从进风口10(辅助气窗6半开导水)进入，沿导水引风筒4向上流动进入下段翅片管束7B下部。水经喷淋水管8进入沿截面喷淋，水润湿下段翅片管束7B表面与空气接触，水蒸发吸热将环境温度降低(下段翅片管束7B下部温度降到18～25℃(接近湿球温度)，将工艺介质降到30～40℃)，空气向上流动将蒸发水分带走、蒸发吸热过程持续进行、通过下段翅片管束7B与介质换热，空气离开下段翅片管束7B时温度升到50～60℃，经填料9段去除携带的水滴，空气继续向上流动进入上段翅片管束7A与高温工艺介质换热后温度升到70～80℃从上端排出。春秋冬停用喷水、辅助气窗6全开通空气，年度节水率50％～80％。

参见图3，100～150℃介质从介质进口2进入，经前段翅片管束7C与空气换热降到60～80℃转入后段翅片管束7D，经与壳程低温空气、低温环境换热后温度降到30～40℃从介质出 口3排出。夏季35～50℃热空气从下方进入前段翅片管束7C，经换热后温度升到70～80℃从上端排出。夏季35～50℃热空气从进风口10(辅助气窗6半开导水)进入，沿导水引风筒4向上流动进入后段翅片管束7D下部。水经喷淋水管8进入沿截面喷淋，水润湿后段翅片管束7D表面与空气接触，水蒸发吸热将环境温度降低(后段翅片管束7D下部温度降到18～25℃(接近湿球温度)，将工艺介质降到30～40℃)，空气向上流动将蒸发水分带走、蒸发吸热过程持续进行、通过后段翅片管束7D与介质换热，空气离开后段翅片管束7D时温度升到50～60℃，经填料9段去除携带的水滴，空气继续向上流动从上端排出。春秋冬停用喷水、辅助气窗6全开通空气，年度节水率50％～80％。

参见图4，100～150℃介质从介质进口2进入，经斜置翅片管束7E与空气换热降到60～80℃经连接管3A转入下段翅片管束7B，经与壳程低温空气、低温环境换热后温度降到30～40℃从介质出口3排出。夏季35～50℃热空气从进风口10(辅助气窗6半开导水)进入，沿导水引风筒4向上流动进入下段翅片管束7B下部。水经喷淋水管8进入沿截面喷淋，水润湿下段翅片管束7B表面与空气接触，水蒸发吸热将环境温度降低(下段翅片管束7B下部温度降到18～25℃(接近湿球温度)，将工艺介质降到30～40℃)，空气向上流动将蒸发水分带走、蒸发吸热过程持续进行、通过下段翅片管束7B与介质换热，空气离开下段翅片管束7B时温度升到50～60℃，经填料9段去除携带的水滴，空气继续向上流动进入斜置翅片管束7E与高温工艺介质换热后温度升到70～80℃从上端排出。春秋冬停用喷水、辅助气窗6全开通空气，年度节水率50％～80％。