一种节能节水的高效率蒸发式冷凝器的制作方法

本实用新型涉及冷凝器技术领域，具体涉及一种节能节水的高效率蒸发式冷凝器。

背景技术：

冷凝器，为制冷系统的机件，属于换热器的一种，能把气体或蒸气转变成液体，将管子中的热量，以很快的方式，传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程，所以冷凝器温度都是较高的。冷凝器应用广泛，发电厂要用许多冷凝器使涡轮机排出的蒸气得到冷凝。在冷冻厂中用冷凝器来冷凝氨和氟利昂之类的制冷蒸气。石油化学工业中用冷凝器使烃类及其他化学蒸气冷凝。在蒸馏过程中，把蒸气转变成液态的装置也称为冷凝器。所有的冷凝器都是把气体或蒸气的热量带走而运转的。

蒸发式冷凝器的冷却效果在冷凝换热设备中较为显著，适用领域广泛，能够用在空气调节领域、食品冷藏领域、化工生产等领域，为其提供所需的低温环境与要求。

现阶段，蒸发式冷凝器还存在许多问题，比如冷却水的飘逸和水雾现象，长期使用结垢现象较为突出，严重影响设备的冷凝效果，在极端恶劣的环境前提下，冷凝压力波动大冷凝温度高，设备运转效果不佳节能节水等问题。为了解决上述问题，需要研发出一种节能节水的高效率蒸发式冷凝器，提高冷凝器的运行性能，节能节水，节约能源、保护环境。

中国专利申请号为cn201520229527.1公开了一种低成本、高效率的冷凝器装置，是通过将左、右冷凝器进行差异化设计，以来实现加工安装方便、节约工时且降低成本的目的，不是针对蒸发式冷凝器，并且没有对蒸发式冷凝器的节能节水、效率进行提高。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服以上不足，本实用新型的目的是提供一种节能节水的高效率蒸发式冷凝器，结构简单、紧凑，利用了水、空气两种介质，减少水循环路程，水泵功耗与运行费用相对较低，冷却水的补水量相对较少，更加节能节水，冷凝效率高，应用前景广泛。

技术方案：一种节能节水的高效率蒸发式冷凝器，包括冷凝箱、轴流风机、挡水板、喷淋装置、换热装置、集水箱；所述冷凝箱从上至下分为上箱体与下箱体，所述轴流风机安装在所述上箱体内顶部，所述挡水板水平安装在所述上箱体与下箱体之间；所述换热装置包括预冷器、换热器，所述预冷器、换热器分别安装在所述挡水板上、下方并且预冷器、换热器通过管路串联连接，所述管路上安装有电磁阀；所述喷淋装置安装在挡水板与换热器之间，所述集水箱安装在所述下箱体外底部，所述集水箱通过水泵送至喷淋管路；所述喷淋装置由若干个喷嘴组成，所述喷嘴与喷淋管路连通；所述喷嘴均匀水平布置在所述换热器上方。

本实用新型所述节能节水的高效率蒸发式冷凝器，结构简单、紧凑，利用了水、空气两种介质，减少水循环的路程，水泵的功耗与运行费用相对较低，冷却水的补水量相对较少，更加节能节水，冷凝效率高。通过将换热装置设计成预冷器、换热器的组合，预冷器使得冷却冷凝过程得以分离，高温高压的制冷工质先在预冷器冷却降温，再进入换热器冷凝液化，一方面能够延缓垢层的生长，一方面能够使得制冷工质冷凝更加充分，提高蒸发式冷凝器的传热系数和运行性能。在上箱体与下箱体之间设置有挡水板，可以阻挡在轴流风机作用下经过喷淋装置时空气中携带的水滴，减少冷却水的飘逸与损耗，防止所述蒸发式冷凝器的腐蚀增加其使用寿命，另一方面可以起到保护喷淋装置、换热器的作用。

工作原理如下：制冷工质先进入预冷器，然后饱和态的制冷工质蒸汽经过电磁阀，进入下箱体的换热器，冷却水储藏在底部的集水箱中，通过水泵送至喷淋管路，喷淋装置中的循环水通过喷嘴喷淋，在换热器的表面均匀的喷洒，依附换热器管壁形成水膜，一部分吸热蒸发，与在轴流风机作用下送来的环境空气进行热与湿的交换，另一部分没有蒸发的喷淋水在自身地重力作用下沿换热器外表面流入集水箱内，再经过水泵的泵送到达喷淋装置，完成循环。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述预冷器为预冷盘管并且所述预冷器呈v型对称布置在上箱体内上部。

所述预冷器采用预冷盘管并且呈v型对称布置，v型结构换热面积更大，效果更好，可以满足冬季干式运行时换热面积的需求，还能够与空气源热泵耦合使用。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述预冷器通过进气管与外部的压缩机连接。

由压缩机而来的高温、高压的制冷剂蒸汽，通过进气管进入v型对称布置的预冷盘管。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述换热器为翅片盘管式换热器，所述换热器呈蛇形布置在下箱体内上部，所述换热器在垂直断面上盘管与盘管之间错开分布并且呈等腰三角形排布。

换热器是所述蒸发式冷凝器的换热核心，本实用新型所述的换热器采用翅片盘管式换热器，冷凝传热膜系数高，换热效果有好，并且在垂直断面上盘管与盘管之间错开分布，呈等腰三角形排布，可以增加空气流的扰动性，进一步提高了换热效果。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述上箱体顶部设置有出风口，所述出风口位于轴流风机上方，所述集水箱左右两侧设置有进风口。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述出风口、进风口为格栅结构。

使用时，环境空气在顶部轴流风机的作用下，由进风口进入在轴流风机的出风口排出，在空气进出的整个过程中，通过与换热器表面喷淋水的相互作用，带走了得热气化后的喷淋水蒸汽与一部分换热器表面的热量，换热器内的制冷工质得到冷却，如果环境空气的温度低于喷淋水的温度时，还能起到一定的冷却作用：环境空气由下方进入从上方送出吹过换热器时，水蒸气不光能被其带走，一部分水滴在上升风速的作用下也会被带走。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述集水箱上安装有补水管，所述补水管上安装有自动补水浮球阀，所述进风口位于补水管上方。

由于蒸发的缘故，集水箱中的水在使用的过程中是不断减少的，相应的冷却水中的盐离子地浓度增加，减少的水通过补水管在自动补水浮球阀的控制来进行补充。

进一步的，上述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，所述上箱体的内截面积大于下箱体的内截面积。

当上箱体的内截面积大于下箱体的内截面积，可以使得整个上箱体构成一静压箱，可以稳定气流和减少气流振动，使轴流风机的送风效果更加理想。

本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型所述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，结构简单、紧凑，利用了水、空气两种介质，减少水循环的路程，水泵的功耗与运行费用相对较低，冷却水的补水量相对较少，更加节能节水，冷凝效率高；

（2）本实用新型所述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，通过将换热装置设计成预冷器、换热器的组合，预冷器使得冷却冷凝过程得以分离，高温高压的制冷工质先在预冷器冷却降温，再进入换热器冷凝液化，一方面能够延缓垢层的生长，一方面能够使得制冷工质冷凝更加充分，提高蒸发式冷凝器的传热系数和运行性能；

（3）本实用新型所述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，在上箱体与下箱体之间设置有挡水板，可以阻挡在轴流风机作用下经过喷淋装置时空气中携带的水滴，减少冷却水的飘逸与损耗，防止所述蒸发式冷凝器的腐蚀增加其使用寿命，另一方面可以起到保护喷淋装置、换热器的作用；

（4）本实用新型所述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，预冷器采用预冷盘管并且呈v型对称布置，v型结构换热面积更大，效果更好；换热器采用翅片盘管式换热器，冷凝传热膜系数高，换热效果有好，并且在垂直断面上盘管与盘管之间错开分布，呈等腰三角形排布，可以增加空气流的扰动性，进一步提高了换热效果。

附图说明

图1为本实用新型所述节能节水的高效率蒸发式冷凝器的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述节能节水的高效率蒸发式冷凝器的换热器垂直断面的错排布置图；

图中：冷凝箱1、上箱体11、下箱体12、出风口13、进风口14、轴流风机2、挡水板3、喷淋装置4、喷嘴41、换热装置5、预冷器51、换热器52、管路53、电磁阀54、进气管55、集水箱6、补水管61、自动补水浮球阀62、水泵7、喷淋管路8、压缩机9。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-2，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示的上述结构的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，包括冷凝箱1、轴流风机2、挡水板3、喷淋装置4、换热装置5、集水箱6；所述冷凝箱1从上至下分为上箱体11与下箱体12，所述轴流风机2安装在所述上箱体11内顶部，所述挡水板3水平安装在所述上箱体11与下箱体12之间；所述换热装置5包括预冷器51、换热器52，所述预冷器51、换热器52分别安装在所述挡水板3上、下方并且预冷器51、换热器52通过管路53串联连接，所述管路53上安装有电磁阀54；所述喷淋装置4安装在挡水板3与换热器52之间，所述集水箱6安装在所述下箱体12外底部，所述集水箱6通过水泵7送至喷淋管路8；所述喷淋装置4由若干个喷嘴41组成，所述喷嘴41与喷淋管路8连通；所述喷嘴41均匀水平布置在所述换热器52上方。

此外，所述预冷器51为预冷盘管并且所述预冷器51呈v型对称布置在上箱体11内上部。

此外，所述预冷器51通过进气管55与外部的压缩机9连接。

此外，如图2所示，所述换热器52为翅片盘管式换热器，所述换热器52呈蛇形布置在下箱体12内上部，所述换热器52在垂直断面上盘管与盘管之间错开分布并且呈等腰三角形排布。

此外，所述上箱体11顶部设置有出风口13，所述出风口13位于轴流风机2上方，所述集水箱6左右两侧设置有进风口14。所述出风口13、进风口14为格栅结构。

进一步的，所述集水箱6上安装有补水管61，所述补水管61上安装有自动补水浮球阀62。所述进风口14位于补水管61上方。

进一步的，所述上箱体11的内截面积大于下箱体12的内截面积。

基于以上的结构基础，如图1-2所示。

本实用新型所述的节能节水的高效率蒸发式冷凝器，结构简单、紧凑，利用了水、空气两种介质，减少水循环的路程，水泵7的功耗与运行费用相对较低，冷却水的补水量相对较少，更加节能节水，冷凝效率高。通过将换热装置5设计成预冷器51、换热器52的组合，预冷器51使得冷却冷凝过程得以分离，高温高压的制冷工质先在预冷器51冷却降温，再进入换热器52冷凝液化，一方面能够延缓垢层的生长，一方面能够使得制冷工质冷凝更加充分，提高蒸发式冷凝器的传热系数和运行性能。在上箱体11与下箱体12之间设置有挡水板3，可以阻挡在轴流风机2作用下经过喷淋装置4时空气中携带的水滴，减少冷却水的飘逸与损耗，防止所述蒸发式冷凝器的腐蚀增加其使用寿命，另一方面可以起到保护喷淋装置4、换热装置5的作用。

工作原理如下：由压缩机9而来的高温、高压的制冷剂蒸汽，通过进气管55进入v型对称布置的预冷器51的预冷盘管，然后饱和态的制冷工质蒸汽经过电磁阀54，进入下箱体12的换热器52，冷却水储藏在底部的集水箱6中，通过水泵7送至喷淋管路8，喷淋装置4中的循环水通过喷嘴41喷淋，在换热器52的表面均匀的喷洒，依附换热器52管壁形成水膜，一部分吸热蒸发，与在轴流风机2作用下送来的环境空气进行热与湿的交换，另一部分没有蒸发的喷淋水在自身地重力作用下沿换热器52外表面流入集水箱6内，再经过水泵7的泵送到达喷淋装置4，完成循环。使用时，环境空气在顶部轴流风机2的作用下，由进风口14进入在轴流风机2的出风口13排出，在空气进出的整个过程中，通过与换热器52表面喷淋水的相互作用，带走了得热气化后的喷淋水蒸汽与一部分换热器52表面的热量，换热器52内的制冷工质得到冷却，如果环境空气的温度低于喷淋水的温度时，还能起到一定的冷却作用：环境空气由下方进入从上方送出吹过换热器时，水蒸气不光能被其带走，一部分水滴在上升风速的作用下也会被带走。

进一步的，所述预冷器51采用预冷盘管并且呈v型对称布置，v型结构换热面积更大，效果更好，可以满足冬季干式运行时换热面积的需求，还能够与空气源热泵耦合使用。

进一步的，换热器52是所述蒸发式冷凝器的换热核心，本实用新型所述的换热器52采用翅片盘管式换热器，冷凝传热膜系数高，换热效果有好，并且在垂直断面上盘管与盘管之间错开分布，呈等腰三角形排布，可以增加空气流的扰动性，进一步提高了换热效果。

进一步的，由于蒸发的缘故，集水箱6中的水在使用的过程中是不断减少的，相应的冷却水中的盐离子地浓度增加，减少的水通过补水管61在自动补水浮球阀62的控制来进行补充。

进一步的，所述上箱体11的内截面积大于下箱体12的内截面积。当上箱体11的内截面积大于下箱体12的内截面积，可以使得整个上箱体11构成一静压箱，可以稳定气流和减少气流振动，使轴流风机2的送风效果更加理想。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。