蒸发式空冷器节水喷淋装置的制作方法

本实用新型涉及空冷器喷淋领域，具体涉及蒸发式空冷器节水喷淋装置。

背景技术：

我国是一个干旱缺水严重又水资源分布不均的国家，随着经济的发展，水污染逐年加重，进一步加剧了水资源短缺的矛盾，节约用水已是一件关系国计民生的重要事情。

对水资源严重缺乏的地区，高昂的用水、排水费用也使得当地的企业对节水非常重视。蒸发式空冷器作为工业冷却设备，本身也是耗水设备，随着大家对水耗的重视，主要产品也由全湿冷盘管的蒸发式空冷器逐渐过渡到空冷盘管串湿冷盘管的节水型蒸发式空冷器。

湿冷盘管通过喷淋依靠水的蒸发带走热量，本身不省水；空冷盘管通过空气换热带走热量，不产生水耗，节水型蒸发式空冷器节省的水就是空冷盘管换热量对应蒸发水耗。

随着气温的降低，节水型蒸发式空冷器的换热能力提高，但为了保证介质出口不降低，需要降低其换热能力，目前的方法就是采用风机变频，这方法虽然可行，但却限制了空冷段的换热能力，从而导致空冷盘管的节水效果不能充分发挥。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种在确保物料降温效率较高的同时又能最大化节约水资源的蒸发式空冷器节水喷淋装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案提供蒸发式空冷器节水喷淋装置，包括抽风机构、喷淋机构、管束和水箱，所述管束包括若干组换热盘管，每组换热盘管包括风冷盘管段和湿冷盘管段，所述风冷盘管段位于抽风机构和喷淋机构之间，所述水箱位于湿冷盘管段下方；所述喷淋机构包括若干喷淋单元，每个喷淋单元包括水泵、与水泵连通的供水管、与供水管连通的多层喷淋布水管以及设置于喷淋布水管上的阀门。

本方案的技术效果是：当物料在换热盘管内输送的过程中，利用抽风机构带动风冷盘管段周围的空气流动，从而对风冷盘管段内的物料进行冷却，同时通过喷淋机构喷出的水通过蒸发换热对湿冷盘管段内的物料进行冷却，换热后湿空气在抽风机构的吸力作用下上升，当湿空气流经风冷盘管段时，进一步降低刚进入风冷盘管段内的物料温度，从而提高物料的降温效率,同时节省了水耗。同时通过设置多层喷淋布水管，在夏季和冬季两个温差较大的季节里，或者在每一天不同的时间段里，环境温度会对物料的温度产生影响，为了确保从换热盘管内出来的物料温度一致，可以通过调节水泵与开启相应层喷淋布水管的阀门、从而来控制喷淋布水管的淋水量。

进一步的，所述喷淋机构包括两个喷淋单元，其中一个喷淋单元中的水泵为工频水泵，另一个喷淋单元中的水泵为变频水泵，所述湿冷盘管段包括出料口，湿冷盘管段的出料口安装有温度传感器，所述温度传感器与变频水泵通过一控制器电连接，所述工频水泵和变频水泵位于水箱的同一侧或相对侧。本方案的技术效果是：通过保持抽风机构全开，由温度传感器检测湿冷盘管段出料口的物料温度，所检测到的温度与设定温度经过比较后输出偏差信号至控制器，由控制器控制调整变频器输出的电源频率，改变变频水泵的转速，从而实现喷水量的自动调节，一方面起到节水效果，另一方面能够确保不同时间段内物料冷却后的温度一致。

进一步的，所述风冷盘管段和湿冷盘管段之间设置有集水件，所述集水件由若干集水片组成，集水片竖直设置，相邻两个集水片之间形成缝隙。本方案的技术效果是：当湿空气流经集水片的过程中，湿空气中夹带的水滴会滞留在集水片上，当集水片上的水滴集聚到一定量时，水滴掉落至湿冷盘管段后能对湿冷盘管段以及湿冷盘管段内的物料进行降温。

进一步的，喷淋布水管与换热盘管交叉设置，所述喷淋布水管的层数为1-20层。本方案的技术效果是：通过将喷淋布水管与换热盘管交叉设置，能确保在铺设最少喷淋布水管的同时保证降温效果最佳。

进一步的，风冷盘管段的外管壁上设有若干翅片。本方案的技术效果是：在风冷盘管段的外管壁上设置翅片，能增大风冷盘管段的外表面积，从而达到提高换热效率的目的。

进一步的，换热盘管下方设有通风口。本方案的技术效果是：抽风机构对风冷盘管段降温的过程中，能带动周围的空气从通风口进入并向上流动，能加速换热盘管上的水蒸发，从而提高换热盘管的降温速率，进而加速换热盘管内的物料冷却。

进一步的，集水片呈弯折形，集水片的弯折处设有挡片。本方案的技术效果是：湿空气流经集水片的时候，挡片能对上升的湿空气产生阻挡，从而加速湿空气的能量损失，最大限度地将湿空气中夹杂的水珠排除，即最大可能地回收利用这些水珠对进行换热盘管进行降温。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为集水片的示意图；

图4为变频水泵和工频水泵分别位于水箱两侧的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：集汽室1、水箱2、风冷盘管段3、湿冷盘管段4、供水管5、喷淋布水管6、阀门7、集水片8、挡片9、变频水泵10、工频水泵11、扇片12。

如图1所示的蒸发式空冷器节水喷淋装置，包括集汽室1、抽风机构、喷淋机构、管束和水箱2。如图2所示，管束包括竖直并排设置的若干组换热盘管。如图1所示，每组换热盘管包括最上方的一段风冷盘管段3和下方的湿冷盘管段4，风冷盘管段3和湿冷盘管段4通过法兰连接，其中风冷盘管段3的外管壁上固定有若干翅片，风冷盘管段3的右端为物料的进料口，湿冷盘管段4的最右下方为出料口，湿冷盘管段4的下方安装有百叶窗，百叶窗上设有通风口。

如图1所示，抽风机构位于风冷盘管段3上方，抽风机构包括步进电机和扇片12，步进电机安装在集汽室1上方，扇片12通过螺栓固定安装在步进电机的输出轴下端。喷淋机构位于风冷盘管段3下方，本实施例中喷淋机构包括两个喷淋单元，每个喷淋单元包括能从水箱2内抽水的水泵、下端与水泵连通的供水管5、与供水管5上端连通的两层喷淋布水管6以及安装在喷淋布水管6上的阀门7，每层喷淋布水管6包括若干根喷淋布水管6，所谓喷淋布水管6，即为在喷淋管上开设有若干喷口，水能从喷口中洒出。

最上方一层喷淋布水管6位于风冷盘管段3与湿冷盘管段4之间，而且最上方一层喷淋布水管6与风冷盘管段3之间设置有集水件，集水件由若干集水片8组成，集水片8如图3所示，呈弯折形，集水片8的弯折处固定有挡片9。下面一层喷淋布水管6位于湿冷盘管段4内，本实施例中上下两层喷淋布水管6均与换热盘管垂直设置。

其中，本实施例中的两个水泵均安装在前端，而且左侧的水泵为变频水泵10，右侧的水泵为工频水泵11。当然，在实际安装的过程中，除了本实施例中的安装位置，两个水泵还存在以下两种安装位置：一、两个水泵同时安装在后端、右端或左端；二、两个水泵一前一后或一左一右(如图4所示)安装，其中变频水泵10和工频水泵11的位置还能进行调换，但是需要保证的是喷淋布水管6要与换热盘管垂直。

湿冷盘管段4的出料口安装有温度传感器，温度传感器与阀门7、变频水泵10的变频器通过控制柜内的控制器电连接。变频水泵10启动后开始运转，由温度传感器检测湿冷盘管段4出料口的物料温度，所检测到的物料温度与设定温度经过比较后输出偏差信号至控制器；若物料温度低于设定温度，则由控制器控制调整变频器输出的电源频率，减小变频水泵10的转速，从而实现喷水量的自动减小。当然也可以通过人工测量湿冷盘管段4出料口的物料温度，然后打开或关闭阀门7，从而控制喷水量。

在冷却物料的过程中，包括如下操作步骤：

首先，启动步进电机、变频水泵10和工频水泵11，步进电机输出轴转动的过程中带动扇片12转动，从而带动扇片12下方的空气向上流动，同时变频水泵10和工频水泵11启动后，将水箱2内的水输送至喷淋布水管6处，以喷洒的方式将水洒出。

然后将物料从风冷盘管段3右端的进料口送入换热盘管内，冷却后的物料从出料口输出进行收集。物料在换热盘管内输送的过程中，由于扇片12带动风冷盘管段3周围的空气流动，从而对风冷盘管段3内的物料进行冷却。同时喷淋布水管6洒出的水对湿冷盘管段4内的物料进行冷却，换热后夹杂着部分水珠的湿空气在扇片12的吸力作用下上升，当湿空气流经风冷盘管段3时，加速降低风冷盘管段3内的物料温度，从而提高物料的降温效率。而且最上方一层喷淋布水管6位于风冷盘管段3下方，风冷盘管段3只需通过扇片12带动空气流动即可进行降温，不需要喷淋布水管6洒水进行降温，可以节约大量的水资源。

再根据外界环境的温度变化，保持步进电机的转速不变，然后设定温度值，由温度传感器检测湿冷盘管段4出料口的物料温度，所检测到的物料温度与设定温度经过比较后输出偏差信号至控制器；若物料温度低于设定温度，则由控制器控制调整变频器输出的电源频率，减小变频水泵10的转速，从而实现喷水量的自动减小，达到节能节水的目的，同时确保外界温度不同时，换热盘管内冷却后输出的物料温度一致。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本实用新型所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。