一种具有智能化风路系统的复合型换热装置的制作方法

文档序号:14629317发布日期:2018-06-08 18:34阅读:115来源:国知局

本实用新型涉及换热设备领域,具体的说是一种具有智能化风路系统的复合型换热装置。



背景技术:

工业冷却是保障工业生产正常运行不可或缺的环节,其冷却性能的优劣直接影响工业生产过程是否能够健康、高效、经济运行。目前工业冷却领域采用空气和水作为媒介进行直接或者间接式换热,来带走生产过程中释放的多余热量,维持系统的正常运行。

采用空气作为媒介的换热器为空冷式换热器,具有不耗水的优点;采用水作为媒介的换热器种类繁多,其中高效常用的一种为蒸发式换热器,其利用水的蒸发潜热带走系统热量,具有换热效果好的优点。但是空冷式换热器也同样具有换热效果差,受环境影响严重的缺点;蒸发式换热器也具有全年喷淋湿运行耗水大的缺点。同时近些年受到水资源和环保政策的限制,因此常规换热器在工业冷却领域的推广应用受到了一定的限制。为了满足市场现状和解决工业冷却领域的换热问题,复合型换热装置应运而生。其结合了空气换热和蒸发式换热的原理,融合了空冷式换热器和蒸发式换热器为一体,具有空冷换热不耗水和蒸发式换热效果的好的双重优点。能够满足水资源不充沛的地区应用,具有高效、环保、相对节水的特点。

但是复合型换热装置也同样具有他自己的技术局限性,由于空冷段与蒸发段上下复合,其风阻大,需要耗费大量的风机功率。空冷段的水平复合使其换热面积受限,不能够大幅度的节水运行。空冷段的翅片受蒸发段的高速湿空气的夹带水影响,容易结垢、腐蚀。



技术实现要素:

本实用新型旨在提供一种可根据环境温度和介质出口温度进行换热模式调整,进而起到省水,省电的具有智能化风路系统的复合型换热装置。

为了解决以上技术问题,本实用新型采用的技术方案为:一种具有智能化风路系统的复合型换热装置,包括顶端开口且中部设有收水器的壳体、设置在壳体顶端开口位置的轴流风机、设置在壳体内并位于收水器上方的空冷换热单元以及设置在壳体内并位于收水器下方的蒸发换热单元;所述空冷换热单元包括沿壳体周向设置在壳体内的空冷式换热器、设置在空冷式换热器内的第一换热管以及沿壳体周向开设在壳体上并可调整开度的空冷换热补风口;所述蒸发换热单元包括设置在壳体下部的蒸发式换热器、设置在壳体底部的落水池、沿壳体周向设置在壳体上并位于蒸发式换热器和落水池之间的蒸发换热进风栅以及设置在收水器上对应蒸发式换热器的中心位置且开度可调的蒸发换热漏风口,蒸发式换热器中设有第二换热管以及用于通过冷却水泵将落水池中的冷却水向第二换热管上喷淋的喷淋管,第二换热管的一端与第一换热管的一端相连,第二换热管的另一端为复合型换热装置的被冷却介质出口,第一换热管的另一端为复合型换热装置的被冷却介质进口;所述轴流风机、冷却水泵、空冷换热补风口以及蒸发换热漏风口的开闭和开度均通过设置在壳体外部的控制器进行控制。

优选的,所述空冷换热单元包括多个空冷式换热器,多个空冷式换热器沿壳体内周向间隔分布。

优选的,所述多个空冷式换热器并联设置,任意一个空冷式换热器中均设有独立的第一换热管;所述蒸发换热单元包括数量与空冷式换热器一致的蒸发式换热器,任意一个蒸发式换热器中均设有独立的第二换热管,第二换热管与第一换热管一一对应连接。

优选的,所述多个蒸发式换热器中的第二换热管均设有喷淋管和冷却水泵。

优选的,所述轴流风机、冷却水泵、空冷换热补风口以及蒸发换热漏风口的开闭和开度均由控制器通过气动执行机构或电动执行机构进行控制。

有益效果

本实用新型可根据外界条件的不同,在温度较高、较低或冬季低温时调节空冷换热补风口、蒸发换热漏风口、轴流风机以及冷却水泵的开闭和开度,从而降低了复合型换热装置的风阻。通过多样化空冷段的布置形式以提高空冷段的换热面积、减少蒸发段的夹带水情况,从而达到节水、节能、安全、环保、达效运行的目的。

空冷式换热器和蒸发式换热器可以根据换热面积的配比不同,到达不同环境温度的停水干运行;使得空冷式换热器在夏季二次回收较多的风能,达到更高的节水率;使得新鲜空气在不同的运行模式下自主分配风量,达到整机的风压平衡使得空冷式换热器和蒸发式换热器互为辅助运行,风能在各种运行模式下能够二次回收,提高单位风量的做功能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图中标记:1、收水器,2、壳体,3、轴流风机,4、空冷换热单元,401、空冷式换热器,402、第一换热管,403、空冷换热补风口,5、蒸发换热单元,501、蒸发式换热器,502、落水池,503、蒸发换热进风栅,504、蒸发换热漏风口,505、第二换热管,506、冷却水泵,507、喷淋管,6、控制器。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型的一种具有智能化风路系统的复合型换热装置,包括顶端开口且中部设有收水器1的壳体2、设置在壳体2顶端开口位置的轴流风机3、设置在壳体2内并位于收水器1上方的空冷换热单元4以及设置在壳体2内并位于收水器1下方的蒸发换热单元5。

本实施例中的壳体2为矩形。空冷换热单元4包括沿壳体2周向设置在壳体2内的多个空冷式换热器401、设置在空冷式换热器401内的第一换热管402以及沿壳体2周向开设在壳体2上并可调整开度的空冷换热补风口403。多个空冷式换热器401根据复合的形式可以是水平布置、竖直布置或V型布置,多个空冷式换热器401之间可采用串联或并联的连接方式。本实施例中,多个空冷式换热器401沿壳体2内周向水平设置并间隔分布,多个空冷式换热器401并联设置,任意一个空冷式换热器401中均设有独立的第一换热管402。第一换热管402的两端分别设置在空冷式换热器401的外部,其中的一端为复合型换热装置的被冷却介质进口,另一端用于与蒸发换热单元5相连,使被冷却水进入蒸发换热单元5中进行进一步的冷却。

蒸发换热单元5包括设置在壳体2下部的多个蒸发式换热器501、设置在壳体2底部的落水池502、沿壳体2周向设置在壳体2上并位于蒸发式换热器501和落水池502之间的蒸发换热进风栅503以及设置在收水器1上对应蒸发式换热器501的中心位置且开度可调的蒸发换热漏风口504。蒸发式换热器501与上述空冷式换热器401数量一致并一一对应,任意一个蒸发式换热器501中均设有独立的第二换热管505,第二换热管505的一端与上述第一换热管402相连,供被冷却水流入,另一端作为复合型环蛇装置的被冷却介质出口。在任意一个蒸发式换热器501中还设有用于通过冷却水泵506将落水池502中的冷却水向第二换热管505上喷淋的喷淋管507。

轴流风机3、冷却水泵506、空冷换热补风口403以及蒸发换热漏风口504的开闭和开度均通过设置在壳体2外部的控制器6进行控制。控制器6通过电动执行机构或气动执行机构对轴流风机3、冷却水泵506、空冷换热补风口403以及蒸发换热漏风口504的开闭和开度进行控制。本实用新型的控制器6可以集成于业主方DCS,或者复合型换热装置系统自身的PLC装置。

本实用新型的工作过程为:被冷却介质进入空冷式换热器401进行换热,换热后的被冷却介质送入蒸发式换热器501,经过蒸发吸热,带走被冷却介质的热量,提供满足工艺需要的被冷却介质。复合型换热装置在轴流风机3的强制作用下,由智能化风路系统为整个换热装置分配提供新鲜空气。

当环境温度较高时,在控制器6的控制下,开启喷淋管507,开启蒸发换热漏风口504,关闭空冷换热补风口403,新鲜空气由蒸发换热进风栅503进入蒸发式换热器501。经过蒸发传热传质后,高湿热空气部分由蒸发换热漏风口504直接经过轴流风机3排入大气,其他部分高湿热空气经过空冷式换热器401二次换热后,经过轴流风机3排入大气。

当环境温度较低时,在控制器6的控制下,关闭喷淋管507,关闭蒸发换热漏风口504,开启空冷换热补风口403,小部分新鲜空气由蒸发换热进风栅503进入蒸发式换热器501进行换热后进入空冷式换热器401进行二次换热。其他大部分新鲜空气经过空冷换热补风口403直接进入空冷式换热器401进行换热。然后与小部分的二次换热空气混合换热后经过轴流风机3被送入大气。

当冬季低温时,在控制器6的控制下,关闭喷淋管507,关闭蒸发换热漏风口504,关闭空冷换热补风口403,变频运行轴流风机3,新鲜空气经过蒸发换热进风栅503进入蒸发式换热器501进行换热后,经过空冷式换热器401进行二次换热,最后被轴流风机3送入大气。

空冷式换热器401和蒸发式换热器501可以根据换热面积的配比不同,到达不同环境温度的停水干运行。风路系统的智能化控制能够使得空冷式换热器401在夏季二次回收较多的风能,达到更高的节水率;能够使得新鲜空气在不同的运行模式下自主分配风量,达到整机的风压平衡;能够使得空冷式换热器401和蒸发式换热器501互为辅助运行,风能在各种运行模式下能够二次回收,提高单位风量的做功能力;降低轴流风机3的运行功率。

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