[其他]交叉流動蒸發的盤管流體冷卻裝置

無效

• 申請號: 86108431
• 申請日: 1986-12-19
• 公開（公告）號: CN86108431A
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 羅伯特·E·卡蒂斯
• 申請（專利權）人: 巴爾的摩氣冷蛇管公司
• 主分類號: F28C1/04
• 分類號: F28C1/04;F28C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 許賓,楊梧

本發明一般涉及冷卻塔，尤其涉及交叉流動蒸發的熱質交換器和盤管組件裝置，它們用來蒸發冷卻或蒸發冷凝閉合回路中的流體。

在一個抽風的交叉流動或雙向流動的冷卻塔中，風機安裝在塔頂出口處。該風機從塔的一側或兩側把空氣流抽進冷卻塔。待冷卻的水或其他蒸發液被泵送到冷卻塔頂部并通過一系列噴頭噴灑。噴頭把水噴灑在塔內適當選定的填料的頂部。這些填料通常是由一束基本間隔開的平行塑料板組成，水霧散布在每一板上、靠重力向下流動。水在填料板上大面積散開，被在填料板之間流動的空氣良好地冷卻。冷卻后的水被收集在一個貯槽內并通到預定的冷卻系統，在那里吸收熱量后又被泵回冷卻塔。

美國專利No????4，112，027對這種抽風冷卻塔作了改進。該專利中，填料板束的底部增設了一組蛇形熱交換管道。待冷卻的熱流體從熱交換管道下邊緣處的入口集水管進入該管道，冷卻后的流體從與管道上端相連的一個集水管出去。因此，待冷的熱流體從管道下端進入并穿過管道向上流動，它與靠重力從填料向下滴落的管外冷卻水基本上形成對流。穿過填料板和熱交換管外表面的冷卻水被收集在管道下方的貯槽中，然后被直接向上泵回排水噴淋裝置。該冷卻塔系統的一個預定目標是：穿過蛇形管向上流動時得到冷卻的最冷流體要同填料出來的最冷水發生間接熱交換。原先設想的最冷水是從填料板下邊緣流下的水，因為在此水尚未被管內的流體加熱。預定目標假定：熱交換器中流體溫度接近填料出口處的冷水溫度而不同于靠近管道下端被加熱后水的溫度。然而，本發明則利用一個以前未被認識的事實，即填料板的橫向上有一個水的溫度梯度，最冷水出現在空氣入口側。

美國專利No????4，112，027，未考慮如下事實，即填料束流出的水有一個溫差，在填料束空氣入口側測得的溫度與其內部的空氣出口側不同。內部空氣出口側的填料束流出的水的溫度要比外部空氣入口側的高6-10°F。因此，在該專利中，從盤管熱交換器出來的在填料束正下方的上部出口集水管里的冷卻液體實際上并不能如預期的那樣與填料束來的可能最冷的水接觸。在本發明所述的盤管熱交換器中，待冷的最熱流體通過入口總管在熱交換器的內側或空氣出口側進入。在入口處，待冷的最熱流體與填料束來的最熱水接觸。因為待冷流體通常向下和向外流動，它穿過熱交換器的蛇管組件流向冷卻塔空氣入口側，在它最終到達空氣入口側附近的熱交換器最外部分（在熱交換器出口總管處）之前，被冷液體一直與填料束來的冷卻水接觸，實際上，流徑熱交換器的最冷流體與填料束來的最冷水和冷卻塔進氣口來的最冷外側空氣間接接觸。

任何蒸發熱交換器或盤管熱交換器令人主要關心的是保證工作介質或內部流體冷卻劑全部通過所有管段而不在任何部位積存。因為流體積存會導致冬天管子停用期間產生結冰、膨脹和管段破裂。美國專利No.4，112，027中通過使各蛇形盤管大體垂直放置、各管段以一下角傾斜的方法來實現管子疏水。日本專利公報No.55-69279也試圖實現這種下斜。但對該公報的研究表明，當彎管或U形管段下斜時，管道的長度方向仍保持水平。這就無法保證液體從管道內全部排出。該公報還示出盤管之間填充材料的排列。由于它無法使流下的水和入口空氣適當分布、價格過高及需要用若干零件組裝，因此其排列方式是不受歡迎的。

美國專利No4，112，027的另一個問題是整個盤管熱交換器必須裝配成一個整體。由于整體的熱交換器尺寸大、重量重、因此不受歡迎。況且該熱交換器的容量在開始建造時就要確定下來，以后又不能更改。由于該設備通常是裝在建筑物屋脊上，因而希望它能減小尺寸及重量，至少應該能在現場按組件進行裝配。

本發明的目的之一是提供一種利用交叉流動的水流/空氣流進行冷卻的冷卻塔，塔內裝有幫助蒸發的填料和用來冷卻或冷凝流體的盤管的閉合回路。

在一個交叉流動型的機械抽風冷卻塔中，有一個或兩個空氣進入通道和一個風機通風室;（與上文描述相同）。噴到填料束上的水灑布在填料板上往下流淌，并由從冷卻塔入口面抽進的空氣流冷卻。