一种空气热交换装置及其空气热交换系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种空气热交换装置及其空气热交换系统，空气热交换装置包括箱体，箱体包括盘绕于箱体内的通蒸汽蛇形排管，通蒸汽蛇形排管包括伸出箱体外的蒸汽入口和凝结水出口；箱体还包括盘绕于箱体内的通氨液蛇形排管，通氨液蛇形排管包括伸出箱体外的氨液入口和氨汽出口；箱体上端开有进风口，下端开有热交换出风口。本发明相对于在料仓内埋设加热排管间接加热骨料，开创了风热骨料新工艺。本发明实现了在骨料仓内既可冷却骨料又可加热骨料的新途径，使布置更灵活，更紧凑。解决以往工程采取在骨料堆（仓）内埋设加热排管所造成的料仓空间减小，阻碍骨料的流动及排管被骨料砸破等现象，传热效率低和工作效率低的缺陷。
【专利说明】一种空气热交换装置及其空气热交换系统
【技术领域】
[0001]本发明属于水电工程施工辅企【技术领域】，具体涉及一种空气热交换装置及其空气热交换系统。本发明主要应用于对拌和混凝土出机口有预冷和预热要求，需要对骨料进行风冷、风热，利用其实现对空气冷却或加热的一种新型设备。
【背景技术】
[0002](1)位于严寒地区的水电站，大坝混凝土浇筑有温控要求，夏季高温期对拌和混凝土出机口温度有预冷温控要求，冬季低温期对混凝土出机口温度有预热温控要求，需要对混凝土粗骨料进行冷却或加热。
[0003](2)拌和混凝土出机口预冷温控措施，风冷骨料是从三峡水电站工程发展起来，当时对成品粗骨料采取的温控措施是将粗骨料按级配分装在风冷料仓的各仓内，冷风自下而上在料仓内与骨料进行热交换，以达到骨料降温的效果，其中冷空气的产生是靠氨液在空气冷却器内的排管及翅片蒸发吸热进行热交换形成的。
[0004](3)在拌和混凝土出机口温度有预热温控要求的情况下，需要对骨料进行加热。以往工程是采取在骨料堆(仓)内埋设加热排管，管路内通蒸汽来间接加热骨料。对于蒸汽间接加热骨料，传热系数较小，为保证必要的放热面积，需要较多数量的加热管道。除此之外，料仓内还要安装一些测温用的热工设备和固定加热排管用的支撑杆件，这些设备和杆件占据了料仓一些空间。特别是在加热粒径80mm?150mm的特大石和骨料加热温度较高的料仓中，其所占据料仓空间的比例更大，对骨料的流动起着阻碍作用。此种骨料加热工艺传热不均匀，传热效率低，维修不方便。
[0005](4)骨料堆(仓)内埋设蒸汽加热排管，在运行中容易被进仓的骨料砸坏，造成凝结水外流，维修时段供暖需停止，骨料堆(仓)易发生冻结现象。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种空气热交换装置及其空气热交换系统，通过本发明实现如下两个目的:
(1)实现空气冷却和空气加热，利用其实现在料仓内通冷风降低骨料温度，或通热风加热骨料，开创空气冷却和加热双向功能，实现在骨料仓内既可冷却骨料又可加热骨料的新途径，使布置更灵活，更紧凑。
[0007](2)解决以往工程采取在骨料堆(仓)内埋设加热盘管，还要安装一些测温用的热工设备和固定加热排管用的支撑杆件来给骨料加热，造成了对料仓空间的占据，并且对骨料的流动起到了阻碍作用；以及此种骨料加热工艺传热不均匀，传热效率低；骨料堆(仓)内埋设蒸汽加热排管，在运行中容易被进仓的骨料砸坏，造成凝结水外流，维修时段供暖需停止，骨料堆(仓)易发生冻结的现象。
[0008]为此，本发明提供了一种空气热交换装置，包括箱体，所述箱体包括盘绕于箱体内的通蒸汽蛇形排管，通蒸汽蛇形排管包括伸出箱体外的蒸汽入口和凝结水出口 ；所述箱体还包括盘绕于箱体内的通氨液蛇形排管，通氨液蛇形排管包括伸出箱体外的氨液入口和氨汽出口 ；箱体上端开有进风口，下端开有热交换出风口。
[0009]上述通蒸汽蛇形排管和通氨液蛇形排管的管径尺寸范围为Φ 25mm?Φ 38mm。
[0010]上述通蒸汽蛇形排管和通氨液蛇形排管的管径尺寸为:Φ 32mm。
[0011]上述通蒸汽蛇形排管和通氨液蛇形排管的总管簇排列均为:每层18根。
[0012]上述通蒸汽蛇形排管和通氨液蛇形排管均为18层。
[0013]上述述通蒸汽蛇形排管和通氨液蛇形排管上套有Φ 96mm铝翅片或钢翅片。
[0014]上述箱体还包括设于其内部顶端的位于通蒸汽蛇形排管及通氨液蛇形排管上方的冲洗水管，冲洗水管入口伸出箱体外，箱体的底部设有排污出口。
[0015]上述通蒸汽蛇形排管位于通氨液蛇形排管的上方位置。
[0016]一种包含上述空气热交换装置的空气热交换系统，包括空气热交换装置、骨料仓、离心风机、第一风道以及第二风道，所述空气热交换装置的箱体的热交换出风口与离心风机的入风口连接，离心风机出风口通过第一风道与骨料仓入风口连接，骨料仓出风口通过第二风道与空气热交换装置的箱体进风口连接。
[0017]本发明的有益效果:本发明提供的这种空气热交换装置，包括箱体，所述箱体包括盘绕于箱体内的通蒸汽蛇形排管，通蒸汽蛇形排管包括伸出箱体外的蒸汽入口和凝结水出口 ；所述箱体还包括盘绕于箱体内的通氨液蛇形排管，通氨液蛇形排管包括伸出箱体外的氨液入口和氨汽出口 ；箱体上端开有进风口，下端开有热交换出风口。本发明提供的这种空气热交换装置，设置两套独立的蛇形散热排管，一套为通蒸汽蛇形排管实现空气加热，一套为通氨液蛇形排管，通过氨液蒸发吸热实现空气冷却。利用其实现在料仓内通热风加热骨料，或通冷风降低骨料温度。相对于在料仓内埋设加热盘管间接加热骨料，开创了风热骨料新工艺，本发明在料仓内通入热风加热骨料的工艺布置更能节约空间，提高热能利用效率；开创了空气冷却和加热双向功能，实现在骨料仓内既可冷却骨料又可加热骨料的新途径，使布置更灵活，更紧凑。
[0018]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的立面示意图。
[0020]图2是空气热交换系统的应用原理图。
[0021]附图标记说明:1、封闭钢制箱体；2、通蒸汽蛇形排管；3、通氨液蛇形排管；4、箱体进风口 ；5、离心风机出风口 ；6、蒸汽入口 ；7、凝结水出口 ；8、冲洗水管入口 ；9、氨液入口 ；
10、氨汽出口 ；11、排污出口 ；12、第一风道；13、空气热交换装置；14、离心风机；15、骨料仓；16、热交换区；17、冷交换区；18、第二风道；19、骨料仓入风口 ；20、骨料仓出风口。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示的一种空气热交换装置，包括箱体1，箱体1包括盘绕于箱体内的通蒸汽蛇形排管2，通蒸汽蛇形排管2包括伸出箱体外的蒸汽入口 6和凝结水出口 7 ;所述箱体1还包括盘绕于箱体1内的通氨液蛇形排管3，通氨液蛇形排管3包括伸出箱体1外的氨液入口 9和氨汽出口 10 ;箱体1上端开有进风口 4，下端开有热交换出风口。本空气热交换装置是在密闭的钢制箱体空间内，将空间分为热交换区16和冷交换区17两个区，热交换区16设置有独立的蛇形排管，在封闭箱体外侧立面设有蒸汽接入口和凝结水出口，将蒸汽通入蛇形排管释放热能，来加热循环空气(由骨料仓、空气热交换装置、离心风机以及风道构成供风循环系统)。外接蒸汽从蒸汽入口进入蒸汽蛇形排管中，通过蛇形排管对外放热，与循环空气热交换后，空气温度升高，蒸汽放热后变成凝结水从凝结水出口排出。蒸汽通过散热排管间接加热循环空气(即热风)。本空气热交换装置热交换区结构简单，热媒采用蒸汽，热效率高。对于空气冷却区间，也设置有独立的蛇形排管，在封闭箱体外侧立面设有氨液接入口和氨气回汽口，将氨液通入下部蛇形排管蒸发吸收热量，冷却循环空气。外接低温低压氨液从氨液入口进入氨液蛇形排管中，通过蛇形管吸收空气热量，与循环空气热交换后，空气温度降低，氨液吸热汽化，从氨汽出口排出返回到制冷系统中。空气冷却区间与常规空气冷却器没有区别，在本装置中将其作为一个组成部分，空气冷却区间起到将空气冷却的作用。本实施例将空气加热区与空气冷却区组合在一个钢制箱体内，空气在其中与散热排管进行热交换，从而达到加热或冷却的效果。
[0023]通蒸汽蛇形排管2和通氨液蛇形排管3的管径尺寸范围为Φ 25mm?Φ 38mm。通蒸汽蛇形排管2和通氨液蛇形排管3的管径尺寸为:Φ 32_。通蒸汽蛇形排管2和通氨液蛇形排管3的总管簇排列均为:每层18根。通蒸汽蛇形排管2和通氨液蛇形排管3均为18层。工程实际中具体的管路层数和管径尺寸根据热交换所需换热面积确定。
[0024]通蒸汽蛇形排管2和通氨液蛇形排管3上套有Φ 96mm铝翅片或钢翅片。增加铝翅片或钢翅片可以增大蛇形排管的热交换面积，提高热交换效率。
[0025]箱体1还包括设于其内部顶端的位于通蒸汽蛇形排管2及通氨液蛇形排管3上方的冲洗水管，冲洗水管入口 8伸出箱体外，箱体1的底部设有排污出口 11。空气热交换装置运行中，蛇形排管外表面在运行一定时间后容易结霜，并且由于循环风的作用，难免将料仓中骨料表面的粉尘带入，附着于蛇形排管及翅片上，影响热交换效率，为了提高传热效率，在排管上方布置一层可对其冲洗的冲洗水管，开启冲洗水管，用高压水冲洗排管表面粉尘及结霜，污水从箱体底部排污出口排出。
[0026]通蒸汽蛇形排管2位于通氨液蛇形排管3的上方位置。
[0027]如图2所示的一种包含所述空气热交换装置13的空气热交换系统的应用原理图，包括空气热交换装置13、骨料仓15、离心风机14、第一风道12以及第二风道18，空气热交换装置13的箱体1的热交换出风口与离心风机14的入风口连接，离心风机出风口 5通过第一风道12与骨料仓入风口 19连接，骨料仓出风口 20通过第二风道18与空气热交换装置13的箱体进风口 4连接。空气热交换系统的循环供风动力为离心风机，风通过离心风机加压，经出风口、风道穿过骨料仓料层、经风道进入进风口、空气热交换装置、回到离心风机吸入端。循环供风在封闭钢制箱体内与加热区的散热排管进行热交换，或与冷却区制冷排管进行热交换，实现向骨料仓内供热风或冷风的目的，从而加热或降低料仓内的骨料温度。在夏季、冬季空气循环的动力部分及风道采用一套设备配置，可提高料仓内的有效容积，节省拌和楼平台空间，减少预热设施的维修工作量。
[0028]因此，本发明提供的这种空气热交换装置，设置两套独立的蛇形散热排管，一套为通蒸汽蛇形排管实现空气加热，一套为通氨液蛇形排管，通过氨液蒸发吸热实现空气冷却。利用其实现在料仓内通热风加热骨料，或通冷风降低骨料温度。相对于在料仓内埋设加热排管间接加热骨料，开创了风热骨料新工艺，本发明在料仓内通入热风加热骨料的工艺布置更能节约空间，提高热能利用效率；开创了空气冷却和加热双向功能，实现在骨料仓内既可冷却骨料又可加热骨料的新途径，使布置更灵活，更紧凑。
[0029]以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种空气热交换装置，包括箱体(1)，其特征在于:所述箱体(1)包括盘绕于箱体内的通蒸汽蛇形排管(2 )，通蒸汽蛇形排管(2 )包括伸出箱体外的蒸汽入口( 6 )和凝结水出口(7)；所述箱体(1)还包括盘绕于箱体(1)内的通氨液蛇形排管(3)，通氨液蛇形排管(3)包括伸出箱体(1)外的氨液入口(9)和氨汽出口(10);箱体(1)上端开有进风口(4)，下端开有热交换出风口。
2.如权利要求1所述的一种空气热交换装置，其特征在于:所述通蒸汽蛇形排管(2)和通氨液蛇形排管(3)的管径尺寸范围为Φ 25mm?Φ 38mm。
3.如权利要求2所述的一种空气热交换装置，其特征在于:所述通蒸汽蛇形排管(2)和通氨液蛇形排管(3)的管径尺寸为:<i)32mm。
4.如权利要求1所述的一种空气热交换装置，其特征在于:所述通蒸汽蛇形排管(2)和通氨液蛇形排管(3)的总管簇排列均为:每层18根。
5.如权利要求4所述的一种空气热交换装置，其特征在于:所述通蒸汽蛇形排管(2)和通氨液蛇形排管(3)均为18层。
6.如权利要求1所述的一种空气热交换装置，其特征在于:所述通蒸汽蛇形排管(2)和通氨液蛇形排管(3)上套有铝翅片或钢翅片。
7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的空气热交换装置，其特征在于:所述箱体(1)还包括设于其内部顶端的位于通蒸汽蛇形排管(2)及通氨液蛇形排管(3)上方的冲洗水管，冲洗水管的冲洗水管入口(8)伸出箱体外，箱体(1)的底部设有排污出口(11)。
8.如权利要求1所述的一种空气热交换装置，其特征在于:所述通蒸汽蛇形排管(2)位于通氨液蛇形排管(3)的上方位置。
9.一种包含权利要求1所述空气热交换装置的空气热交换系统，其特征在于:包括空气热交换装置(13)、骨料仓(15)、离心风机(14)、第一风道(12)以及第二风道(18)，所述空气热交换装置(13)的箱体(1)的热交换出风口与离心风机(14)的入风口连接，离心风机出风口(5)通过第一风道(12)与骨料仓入风口( 19)连接，骨料仓出风口(20)通过第二风道(18)与空气热交换装置(13)的箱体进风口(4)连接。
【文档编号】B28C7/00GK103660033SQ201310656207
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】关薇, 康智明, 李莉, 卢飞, 付廷伍, 文宁 申请人:中国水电顾问集团西北勘测设计研究院有限公司