具有间接热交换器的冷却塔的制作方法_4

文档序号:9529124阅读:来源:国知局
5内的三个大喷射水冷却区域338。在该节水实施例中,左盘管335和右盘管344可以是任何管直径或任何管形状的裸管、螺旋翅盘管、板翅盘管或板盘管。盘管335和344可以都湿操作,栗333和343都开启,或者一个盘管湿操作并且一个干操作,例如栗333开启并且栗343关闭,或者两个盘管335和344可以干操作,栗333和343关闭。注意壁332防止水和空气在操作期间侧向迀移。应当注意紧弯头半径排和形成喷射水冷却区域的大半径弯头的组的数量不是本发明的限制。
[0044]现在参考图11,根据第八实施例的冷却塔显示为390。包括冷水槽391、栗392、入口百叶窗393、顶部喷射装置410、喷嘴或孔口 408、入口总管407、出口总管416、漂浮物清除器411、马达412和风扇413的第八实施例中的部件与第一实施例中提出的功能相同。第八实施例390包含两个间接热交换部分。顶部间接部分405具有相应的入口和出口总管407和416,延伸表面区域翅片415,并且可以看到具有紧或正常回转弯头406以及形成大喷射水冷却区域404的大半径回转弯头403。应当注意顶部盘管405中的两个所示的大喷射水冷却区域404也可以具有安装的直接部分,例如394,如果需要的话。底部间接部分396具有相应的入口和出口总管398和417,并且也具有紧或正常回转弯头397和形成大喷射水冷却区域395的大回转弯头。第八实施例390也包含具有用喷射水均匀地喷射盘管396的喷嘴或孔口 399的次级或中间喷射总管401,漂浮物清除器402,和选择性操作阀409和400。应当注意代替阀409和400,两个喷射栗可以用于实现相同的期望操作模式。在该第八混合实施例中,有五个主要操作模式。第一操作模式是喷射栗392开启,阀409和400都打开,水喷射到盘管405的顶部上并且也喷射到盘管396上。在第一模式期间,风扇可以以任何期望的速度操作或者可以关闭。对于第二操作模式,栗392开启并且阀409打开且阀400闭合。当需要时这允许消耗较少的喷射栗能量和略小的单元能力。在第二模式期间,风扇可以以任何期望的速度操作或者可以关闭。对于第三操作模式,阀409闭合并且阀400打开,仅仅允许喷射水在底部间接盘管396上流动。在该混合模式下,底部盘管396在蒸发冷却模式下操作,同时在漂浮物清除器402之上的顶部盘管405干操作。该操作模式可以用于节约水、减小羽流或者用于减温,如果需要的话。在第三模式期间,风扇可以以任何期望的速度操作或者可以关闭。在第四操作模式下,阀409闭合并且阀400再次打开,仅仅允许喷射水在底部盘管396上流动,但是这次切断到盘管396的热传递使得在盘管396中的管程和喷射水之间没有热传递。现在喷射水和直接部分394 —起用于绝热地冷却进入入口百叶窗393的空气以使空气的干球温度接近空气的湿球温度。以该方式,操作顶部盘管部分405可以在显热干冷却模式下操作,同时消耗少得多的水。在第四模式期间,风扇可以以任何期望的速度操作或者可以关闭。第五操作模式是喷射栗392关闭并且单元在干模式下操作以显热冷却间接热交换器405和396。
[0045]现在参考图12,根据第九实施例的闭合回路冷却塔或冷凝器显示为470。包括冷水槽471、栗472、入口百叶窗473、入口总管477、出口总管476、顶部喷射装置482、喷嘴或孔口 481、漂浮物清除器483、马达484和风扇485的第九实施例中的部件与第一实施例中提出的功能相同。第九实施例470使用显示为487和488的至少两个独立的间接热交换板式热交换器。板盘管487和板盘管488可以以串联或并联布置接管,这在本领域中是公知的。板盘管487具有相应的入口和出口总管477和476,而板盘管488具有相应的入口和出口总管490和491。板盘管487和488均显示为具有大约四十八组平行板480或盒,其中有待冷却或冷凝的热传递流体在其中行进的内部通道并且也有在密封板之间的外部敞开沟道,其中蒸发流体(通常是水)大体上向下流动并且空气大体上在逆流向上运动中流动。板盘管热交换器487和488由大喷射水冷却区域479分离并且该区域可选地具有安装在其内的直接热交换器478。在板盘管488之下存在另一大喷射水冷却区域475并且可选地具有在其内的直接热交换部分474。应当理解在所有大喷射水冷却区域479和475中可以具有用于安装额外喷射水冷却、中间喷射装置或直接热交换的空余空间。应当理解板盘管487和488不具有在其内的大喷射水冷却区域,但是板盘管由大喷射水冷却区域分离。应当注意板的任何数量、板的类型、板的材料、板的尺寸、板的型式和板的高度可以被使用并且不是本发明的限制。也应当注意大于一英寸的喷射水冷却区域的任何高度可以存在并且不是本发明的限制。
[0046]图13是显示来自图1中所示的现有技术的单元和使用间接和直接部分的第四实施例中的改进热交换器的数据的图。具体地,过程流体在现有技术和第四实施例中都由顶部实线(曲线PF TempTest)表示,显示闭合回路冷却塔将间接盘管流体(在该情况下为水)从100F冷却到88F。应当注意在现有技术的盘管测试中,顶部虚线显示在盘管的顶部和底部处的喷射水温度为大约86F,而达到的最大喷射水温度为大约91F。然而,注意使用由弯曲实线表示的喷射水温度的第四实施例测试数据,在间接盘管部分的顶部和底部处的喷射水温度为84F并且最大喷射水温度为93F。大喷射水冷却区域的改进可以被看作喷射水温度都更冷,显示从间接管程吸收更多热的能力,然而总喷射温度更冷,如弯曲线所示。底部两条线是进入和离开湿球温度。底部虚线来自现有技术的盘管测试,显示湿球在78F进入并且在89F离开。底部实线显示来自第四实施例的测试数据的湿球进入和离开温度。注意再次地湿球进入温度为78F,然而离开湿球高于现有技术的数据,在94F离开。离开湿球温度的该增加显示在单位消耗功率的相同操作测试下的增加性能(两个测试的马达都处于30HP)。在第四实施例测试数据中,由于喷射水温度分布提高并且空气湿球线(WB_Coil&Fill)也提高,因此这允许空气具有更大的焓增加。因此通过将直接部分加入现有技术的仅有间接盘管的产品,可以看到从具有管程之间的大喷射水冷却区域获得的效率收益远远更有益于通过加入直接部分导致的空气流的微小损失。使用夹在盘管之间的填充物层板,排热的效率增加,原因是喷射水吸取更多的显热并且以潜热和显热两种方式将它传递到空气。
[0047]现在参考图14,根据第十实施例的冷却塔显示为500。在该实施例中风扇马达510操作风扇514以通过空气入口 503吸入空气,然后通过用于进一步冷却离开直接部分508的喷射水的直接热交换器502。喷射水从冷水槽501向上栗送(未显示栗)通过喷射总管513,使它通过喷射总管从喷嘴或孔口 512均匀地喷射到间接热交换器508上。经加热的喷射水然后从具有安装在大喷射水冷却区域中的可选直接填充物的间接盘管部分一路前进到再喷射塔盘505,所述再喷射塔盘捕获所有喷射水并且从喷嘴或孔口 504将它再分配到直接填充物部分502。风扇马达516运转风扇517以引导空气大体向上通过空气开口 506,向上通过间接部分508,通过漂浮物清除器515,并且然后吹送到环境。到间接部分508的空气入口可以具有任何高度,可以是一侧、两侧或三侧并且可以大体向下吹送空气并且不是本发明的限制。间接盘管508构造有紧或正常回转弯头509,然后具有更大回转弯头以产生大喷射水冷却区域,与其它实施例中一样。在该情况下,直接填充物部分507安装在大喷射水冷却区域中从而在喷射水离开间接部分以在其下方的直接部分502中进一步冷却之前增加间接盘管部分内的热传递的效率。间接热交换器盘管总管511可以取决于待使用的流体是入口或出口并且不是本发明的限制。重要的是注意第十实施例确切地将来自第四实施例的间接盘管和该盘管内的直接填充物部分安装到不同类型的单元中以显示本领域的用户可以如何使用该技术的变型。
[0048]现在参考图15,根据第^^一实施例的冷却塔显示为530。在该实施例中风扇马达540操作风扇542以通过空气入口百叶窗533吸入空气,然后通过用于进一步冷却离开直接部分548的喷射水的直接热交换器532。空气也在549进入间接部分548的顶部,大体上向下行进通过间接部分548,然后通过漂浮物清除
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