本发明属于工程设备领域，具体涉及一种喷淋式换热器。
背景技术：
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器行业涉及暖通、压力容器、中水处理设备，化工，石油等近30多种产业，相互形成产业链条。数据显示2010年中国换热器产业市场规模在500亿元左右，主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中，石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场，其市场规模为150亿元；电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右；船舶工业换热器市场规模在40亿元以上；机械工业换热器市场规模约为40亿元；集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元，食品工业也有近30亿元的市场。另外，航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电、多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器，这些市场约有130亿元的规模。国内换热器行业在节能增效、提高传热效率、减少传热面积、降低压降、提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器行业在未来一段时期内将保持稳定增长，2011年至2020年期间，我国换热器产业将保持年均10-15％左右的速度增长，到2020年我国换热器行业规模有望达到1500亿元。
传统的喷淋式换热器传质效率低，波壁管热质传递效率高，方便拆卸。
技术实现要素：
本发明需要解决的技术问题是强化管路系统的热质传递。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种涡量强化喷淋式换热器，包括新形管、喷淋装置、支撑架、底座、水池和百叶窗罩；支撑架安装在底座上，喷淋装置安装固定在支撑架的上端部，新形管在喷淋装置的下面安装固定在支撑架上；水池在新形管的下方安装在底座上，在水池下部设有排水口；百叶窗罩罩住喷淋装置和新形管安装在基座上；
所述新形管是由n个波壁管和n-1个u形肘管依次间隔连接组成，n为大于等于2的自然数。
进一步的，所述喷淋装置包括水箱，水箱底部设有数个阵列排布的喷淋嘴。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
现有技术大都采用直壁管换热器，换热效率相对较低，本发明装置提高了换热系数，方便按安装空间调控。本发明装置内部采用波纹结构，使得流体在内部产生涡流，达到强化换热的效果，管外部采用波纹结构，增加接触面积，强化换热效果。
附图说明
图1是本发明涡量强化喷淋式换热器一个实施例的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的新形管示意图；
图3是本发明一个实施例的水池结构示意图；
图4是本发明一个实施例的喷淋器结构示意图；
图5是本发明一个实施例的波壁管实物图；
图6是本发明一个实施例的波壁管数值模拟图；
其中：1、喷淋装置,2、支撑架,3、水池,4、底座,5、新形管,6、百叶窗罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对发明做进一步详细描述：
本发明一种涡量强化喷淋式换热器的一个实施例，如图1所示，包括新形管5、喷淋装置1、支撑架2、底座4、水池3和百叶窗罩6；
由两根支柱构成的支撑架2安装在底座4上，喷淋装置1安装固定在支撑架2的上端部；如图1和4所示，所述喷淋装置1包括水箱，水箱底部设有数个阵列排布的喷淋嘴；
所述新形管5在喷淋装置1的下面安装固定在支撑架2上；如图1-2所示，所述新形管5是由六个波壁管和五个u形肘管依次间隔连接组成；所述喷淋装置1通过其喷淋嘴将冷却水喷淋到新形管5上进行冷却，使管内的流体冷却或冷凝。被冷却流体流经新形管5的波壁管和u形肘管，在流经波壁管时热值传递强化，达到换热效果的最大化，最终达到换热的目的。
所述水池3在新形管5的下方安装在底座4上，在所述水池3下部设有排水口；所述水池3用于收集流下来的冷却水，冷却水作用于波壁管后，最后留到水池，通过排水口排除所述换热器，以便于再循环使用。
所述百叶窗罩6罩住喷淋装置1和新形管5安装在基座4上；用于防止流经新形管5的冷却水被风吹失。
如图5所示，所述波壁管在换热方面有独特优势。大量学者对正弦波壁管内的换热和流动特性做过深入的研究。nishimura等对正弦波壁管内热质传递特性进行过大量研究，结果表明：当re<160时，管内流体处于层流状态，壁面剪切力和质量传递速率分别以斜率1和1/3增加；当re>200时，管内流体处于湍流状态，壁面剪切力和质量传递速率分别以斜率2/3和3/5增加；当160<re<200时，则处于过渡流状态，壁面剪切力和质量传递速率随管型急剧变化。在对波壁管内热质传递的系统研究中还发现：在层流状态中，随着re的增加，波峰内逐渐形成漩涡，且漩涡中心随re逐渐向下游移动；当re超过其临界值时，管内流动出现t-s波；同时该研究还发现：相同功率下，在中等re下传质效果最优。mahmud等在层流流域内研究了波壁管波幅和波长对流体流动特性的影响，结果表明：波壁管波幅与波长比值对管内流体传热效率影响较大，随着两者比值增大，传热效率增加的同时压降也有较大提高；在每个周期内，nu在分离点和附着点出现极值，且随两者比值增大而增大。
图6所示是本发明一个实施例的波壁管数值模拟图，基于数值模拟的方法，分析在低雷诺数下波壁管波形变化对流体流动与传热特性的影响，并分析了相同功耗下波壁管的综合传热性能。结果表明：波幅和波长变化对波壁管传热均有影响，强化效果与波幅成正比，与波长成反比；当功耗相同时，小波幅的波壁管有较好的综合换热效果，大波幅的波壁管强化传热以较大能量消耗作为代价；雷诺数大于2000时，增大波长能达到较好的综合换热效果。
本发明的工作原理：
本发明的一种涡量强化喷淋式换热器是将冷却水直接喷淋到管外表面上，使管内的热流水冷却或冷凝。在上下排列的管子之间，可借u形肘管连接到一起。在管子的下部连接波壁管。为了分散喷淋水，在管组的上部装设带有多个阵列排布的喷嘴，直接向排管喷淋。在换热器的下面设有水池，用于收集留下的水。
当喷淋的水不够充分时，被喷淋的水会蒸发汽化，因此，喷淋式换热器最好安装在室外，为避免水被风吹失，在周围需装设百叶窗式的护墙。
喷淋式换热器结构简单，易于制造和检修，便于清除污垢；由于水直接喷淋在管外，因此，表面传热系数大；同时，管外蒸发汽化也会吸收大量热量，所以，传热效果好。其主要缺点是冷却水过分少时，下部的管子不能被润湿，几乎不参与换热过程，因此将管子换为波壁管，管内部采用波纹结构，使得流体在内部产生涡流，能够达到强化换热的效果，外部采用波纹结构，增加接触面积，强化传热。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求确定的保护范围内。