一种热管式空气冷却器及节水消雾冷却塔的制作方法

本申请涉及冷却塔技术领域，具体涉及一种热管式空气冷却器及节水消雾冷却塔。

背景技术：

冷却塔是用水作为循环冷却剂，从某一系统中吸收热量排放至大气中，以降低水温的装置；其原理是利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等原理来散去工业上或制冷空调中产生的余热来降低水温，以保证系统的正常运行。

现有的冷却塔按照内部冷却系统的工作原理可以分为干式冷却塔和湿式冷却塔，湿式冷却塔的排出空气中含有大量的水分，耗费的水资源较多，而且外界气温较低时还会产生水雾。

为了进行节水消雾，现有技术中一般在冷却塔的侧壁上对称布置空气冷却器，空气冷却器的出水管与喷淋部连接，空气冷却器对循环水进行预冷，降低了填料层的冷却负荷，减少了蒸发水量，可以节水；而且，由于空气经过空气冷却器后变得干热，干热空气对经填料层换热后的湿热空气有降低含湿量的作用，可消除或者降低塔口出产生的水雾。

申请号为201721533635.3的中国专利公开了一种热管式消雾节水冷却塔(公开日为2018年06月01日)，所述热管式消雾节水冷却塔包括塔体以及从上到下设置在所述塔体内的气室、收水器、淋水装置和填料，所述塔体的顶部设有与气室向连通的风筒，所述塔体相对的两个侧面上均设有上进风口和下进风口，所述上进风口与所述气室连通，所述下进风口设置于填料的下方，所述气室内设有两个L型热管散热器，所述两个L型热管散热器对称设置，所述L型热管散热器上依次分为冷凝段、绝热段和蒸发段，所述冷凝段设置在上进风口处，所述蒸发段设置在所述收水器上。

但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

一方面，在该技术方案中，热管呈L型，其蒸发段设置在填料的上侧，由下进风口进入冷却塔内的外部空气通过填料部时与循环水发生热量交换，热量交换后才产生湿热空气，因此，上述湿热空气的温度低于循环水的初始温度。蒸发段从湿热空气中获取热量相对较少，热交换效率低，造成节水消雾效果不佳。

另一方面，在该技术方案中，热管的冷凝段设于上进风口的内侧，冷凝段的长度受到上进风口的尺寸限制，而冷却塔的总高度又限制了上进风口的高度尺寸不可能太大。因此，上述技术方案中热管与从上进风口进入冷却塔的外部空气的热交换面积较小，热交换效率低，也影响了节水消雾的效果。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种热管式空气冷却器及节水消雾冷却塔，解决了现有技术中热管式节水消雾冷却塔中热管的热交换效率低的技术问题，提高了热管式节水消雾冷却塔的热交换效率以及节水消雾的效果。

本申请实施例的一个方面提供了一种热管式空气冷却器，用于节水消雾冷却塔，包括：箱体和多个热管，该箱体包括内腔、供循环水流入所述内腔的进水口和供循环水流出所述内腔的出水口；多个热管均匀布设于所述箱体的一侧，所述热管具有蒸发段和冷凝段，所述蒸发段设于所述内腔中，所述冷凝段延伸至所述箱体的外侧。

优选地，至少部分所述热管的外表面设有翅片。

优选地，所述箱体为长方体状。

优选地，所述进水口和所述出水口分别设于所述箱体的两端。

优选地，所述进水口和/或所述出水口为多个。

本申请实施例的另一个方面还提供一种节水消雾冷却塔，包括：壳体，该壳体包括形成于所述壳体的侧壁的下部空气流入口和上部空气流入口，形成于所述上部空气流入口外侧并且向外延伸一段的上部导风通道，以及形成于所述壳体顶壁的上部空气排出口；填料部，设于所述壳体内，并且位于所述下部空气流入口和所述上部空气流入口之间；喷淋部，设于所述填料部的上方；以及上述热管式空气冷却器，所述热管式空气冷却器设于所述上部空气流入口处，所述冷凝段位于所述上部导风通道内，循环管路与所述空气冷却器的进水口连接，所述空气冷却器的出水口与所述喷淋部连接，所述冷凝段设于所述上部空气流入口的进风侧。

优选地，所述热管式空气冷却器设于所述壳体的外侧。

优选地，所述热管式空气冷却器对称设于所述壳体的两侧。

优选地，所述节水消雾冷却塔还包括电动百叶窗，所述电动百叶窗设于所述热管式空气冷却器的进风侧。

优选地，所述上部空气排出口处设有空气排出装置，所述空气排出装置包括叶片和与所述叶片传动连接的电动机。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例提供的热管式空气冷却器能够设置于节水消雾冷却塔上部空气流入口的外侧，一方面其尺寸尤其是热管冷凝段和蒸发段的长度不受壳体和上部空气流入口尺寸的限制，相对增大了热交换的面积，提高了热交换效率；另一方面，用于节水消雾冷却塔的热管式冷却器采用模块化设计，减小了施工的难度，降低了建造成本。

进一步地，本申请实施例提供的包含上述热管式空气冷却器的节水消雾冷却塔中，循环管路中的循环水首先进入热管式空气冷却器的箱体内加热热管的蒸发段，热管内的传热工质被蒸发，在冷凝段中与外部空气发生热量交换而凝结，相对于现有技术中将热管的蒸发段设置于填料部的上方的技术方案，热管热源的温度较高，进一步地提高了空气冷却器的热交换的效率，相应地提高了节水消雾的效果。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种节水消雾冷却塔的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种热管式空气冷却器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种热管的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种热管式空气冷却器的俯视图；

图5为本申请实施例提供的另一种热管式空气冷却器的俯视图；

图6为本申请实施例提供的又一种热管式空气冷却器的俯视图。

附图标记说明

100-节水消雾冷却塔，110-壳体，111-下部空气流入口，112-上部空气排出口，113-上部空气流入口，114-上部导风通道，120-喷淋部，130-填料部，140-箱体，141-进水口，142-出水口，143-内腔，150-热管，151-蒸发段，152-冷凝段，153-翅片，160-空气排出装置，161-电动机，162-传动轴，163-减速机，164-叶片，170-循环管路，180-电动百叶窗，200-热管式空气冷却器。

具体实施方式

下面为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

参考图1和图2所示，一种热管式空气冷却器200，用于节水消雾冷却塔100，该热管式空气冷却器200包括箱体140和设于所述箱体140上侧的多个热管150。

参考图2和图3所示，该箱体140包括内腔143、供循环水流入所述内腔143的进水口141和供循环水流出所述内腔143的出水口142；多个热管150均匀布设于所述箱体140的一侧，所述热管150具有蒸发段151和冷凝段152，所述蒸发段151设于所述内腔143中，所述冷凝段152延伸至所述箱体140的外侧。箱体140优选为长方体状，当然也可以设计为其他形状。上述热管150可以焊接在箱体140的壁上，也可以采用螺栓等紧固件将热管150固定于箱体140的壁上。参考图6所示，当壳体110为圆柱型时，根据上部空气流入口113的形状，可以将箱体140设置为弧形体状。

参考图3所示，至少部分所述热管150的外表面设有翅片153，翅片153能够增大热管150与空气的热交换面积，进一步地提高热交换效率。

参考图4所示，作为优选的实施例，箱体140上设有一个进水口141和两个出水口142，进水口141位于箱体140一侧的中间位置，两个出水口142位于相对侧的两端位置，循环水能够流经箱体140内的大部分区域。也可以设置两个或者两个以上进水口141，只要循环水在箱体140内均匀流通即可。

参考图5所示，进水口141和所述出水口142分别设于所述箱体140的两端，循环水自进水口141流入，流经箱体140的大部分区域之后至出水口142。

作为优选的实施例，参考图2所示，进水口141和出水口142在箱体140的高度方向上也可以错开设置，图2中例示了进水口141位于箱体140的一侧下部位置，而出水口142位于箱体140另一侧上部的位置，这样，循环水能够在箱体140内更加均匀地流通。

参考图1所示，本申请实施例还提供一种节水消雾冷却塔100，该节水消雾冷却塔100包括：壳体110、填料部130、喷淋部120和热管式空气冷却器200，上述壳体110可以为方型，也可以为圆形。当壳体110的形状为方型时，优选采用箱体140为长方体状的热管式空气冷却器200；当壳体110的形状为圆柱型时，优选采用弧形体状的热管式空气冷却器200。

参考图1所示，具体地，该壳体110包括形成于所述壳体110的侧壁的下部空气流入口111和上部空气流入口113，形成于所述上部空气流入口113外侧并且向外延伸一段的上部导风通道114，以及形成于所述壳体110顶壁的上部空气排出口112。

上述上部空气排出口112处可以设置空气排出装置160，该空气排出装置160可以包括电动机161和叶片164；电动机161的输出轴与叶片164传动连接，该空气排出装置160还可以包括传动轴162和减速机163，电动机161的输出轴通过传动轴162与减速机163的输入端传动连接，减速机163的输出端与所述叶片164连接。

上述填料部130设于所述壳体110内，并且位于所述下部空气流入口111和所述上部空气流入口113之间。

上述喷淋部120设于所述填料部130的上方，喷淋部120用于向填料部130喷洒循环水，循环水在填料部130处与从下部空气流入口111流入壳体110内的空气进行热量交换。

参考图1所示，热管式空气冷却器200设于所述上部空气流入口113处，所述冷凝段152位于所述上部导风通道114内，循环管路170与所述空气冷却器的进水口141连接，所述空气冷却器的出水口142与所述喷淋部120连接，所述冷凝段152设于所述上部空气流入口113的进风侧。

上述节水消雾冷却塔100中，循环管路170中的循环水首先进入热管式空气冷却器200的箱体140内加热热管150的蒸发段151，热管150内的传热工质被加热蒸发，在冷凝段152中与外部空气发生热量交换而凝结，相对于现有技术中将热管150的蒸发段151设置于填料部130的上方的技术方案，提高了热管150热源的温度，进一步地提高了空气冷却器的热交换的效率，相应地提高了节水消雾的效果。

参考图1所示，本申请实施例提供的热管式空气冷却器200能够设置于节水消雾冷却塔100上部空气流入口113的外侧，一方面其尺寸尤其是热管150冷凝段152和蒸发段151的长度不受壳体110和上部空气流入口113尺寸的限制，壳体110侧壁外侧下部空气流入口111的上端至上部空气流入口113的上端都可以作为设计空间，相对与将热管150设置于壳体110的内部的技术方案增大了热交换的面积，提高了热交换效率；另一方面，用于节水消雾冷却塔100的热管150式冷却器采用模块化设计，减小了施工的难度，降低了建造成本。

参考图1所示，所述热管式空气冷却器200对称设于所述壳体110的两侧。当然，热管式空气冷却器200的设置位置并不仅限于上述情形，热管式空气冷却器200的设置位置和数量可以根据节水消雾冷却塔100的形状和上部空气流入口113的数量进行适应性设计。

参考图1所示，所述节水消雾冷却塔100还包括电动百叶窗180，所述电动百叶窗180设于所述热管式空气冷却器200的进风侧，可以根据外界环境温度和水温的情况，必要时打开或者关闭上述电动百叶窗180，从而进行节水消雾。

综上所述，本申请实施例提供的热管式空气冷却器200能够设置于节水消雾冷却塔100上部空气流入口113的外侧，一方面其尺寸尤其是热管150冷凝段152和蒸发段151的长度不受壳体110和上部空气流入口113尺寸的限制，相对增大了热交换的面积，提高了热交换效率；另一方面，用于节水消雾冷却塔100的热管150式冷却器采用模块化设计，减小了施工的难度，降低了建造成本。本申请实施例提供的包含上述热管式空气冷却器200的节水消雾冷却塔100中，循环管路170中的循环水首先进入热管式空气冷却器200的箱体140内加热热管150的蒸发段151，热管150内的传热工质被蒸发，在冷凝段152中与外部空气发生热量交换而凝结，相对于现有技术中将热管150的蒸发段151设置于填料部130的上方的技术方案，提高了热管150热源的温度，进一步地提高了空气冷却器的热交换的效率，相应地提高了节水消雾的效果。

在本申请中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。