專(zhuān)利名稱(chēng)：蒸發(fā)補(bǔ)水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于對(duì)蒸發(fā)換熱器進(jìn)行周期性補(bǔ)充蒸發(fā)消耗水的補(bǔ)水設(shè)備，以保證 蒸發(fā)換熱器金屬表面的水份持續(xù)蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)換熱器管內(nèi)流體冷卻。
技術(shù)背景利用金屬表面的水膜蒸發(fā)吸收汽化潛熱的過(guò)程是熱工領(lǐng)域常見(jiàn)的熱交換方式之一。蒸發(fā) 換熱器即利用這種傳熱方式，通過(guò)在蒸發(fā)換熱器的金屬表面保持附一層很薄的水膜，當(dāng)通道 排風(fēng)氣流通過(guò)其表面時(shí)，促使其表面的水分蒸發(fā)加劇，由于"水一水蒸氣"的蒸發(fā)相變過(guò)程 吸收汽化潛熱，金屬管外表面溫度下降，通過(guò)熱傳導(dǎo)性良好的金屬材料，金屬管內(nèi)壁與流過(guò) 管內(nèi)的流體進(jìn)行溫差換熱，使管內(nèi)流體溫度得以下降，實(shí)現(xiàn)冷卻流體目的。由于這個(gè)過(guò)程是 通過(guò)水與空氣之間的"質(zhì)交換"來(lái)達(dá)成"熱交換"的目的，其水膜的水分消耗也是必然的。 要維持蒸發(fā)過(guò)程的持續(xù)進(jìn)行，必須對(duì)蒸發(fā)換熱器的金屬表面適時(shí)的補(bǔ)充水分。最常見(jiàn)的補(bǔ)充手段是通過(guò)持續(xù)或間歇地向蒸發(fā)換熱器的金屬表面噴水或噴霧的形式來(lái)完 成。鑒于表面蒸發(fā)過(guò)程發(fā)生的機(jī)理，發(fā)生蒸發(fā)的效率主要取決于環(huán)境空氣的相對(duì)濕度，即環(huán) 境空氣的相對(duì)濕度越低，則蒸發(fā)的效率越高，反之則效率越低。因此，無(wú)論采用持續(xù)或間歇 地補(bǔ)充形式，在補(bǔ)水的時(shí)間段內(nèi)，客觀上勢(shì)必造成金屬表面水膜附近的環(huán)境空氣濕度上升甚 至處于飽和狀態(tài)，致使蒸發(fā)效率顯著下降。迄今為止，努力改進(jìn)蒸發(fā)換熱過(guò)程的補(bǔ)水方式以 提高蒸發(fā)效率，正是業(yè)內(nèi)人士長(zhǎng)期致力的目標(biāo)之一。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可提高蒸發(fā)換熱器蒸發(fā)效率的蒸發(fā)補(bǔ)水器。 解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是蒸發(fā)補(bǔ)水器，包括旋轉(zhuǎn)體以及至少一根徑向設(shè)置在旋 轉(zhuǎn)體上并帶有噴頭的儲(chǔ)水導(dǎo)流管，所述旋轉(zhuǎn)體上連接有與儲(chǔ)水導(dǎo)流管連通的進(jìn)水通道，儲(chǔ)水 導(dǎo)流管隨旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)形成旋轉(zhuǎn)面，所述噴頭的噴嘴朝向所述旋轉(zhuǎn)面的側(cè)向區(qū)域。為了利用環(huán)境空氣對(duì)噴頭出口氣流的反作用力來(lái)推動(dòng)蒸發(fā)補(bǔ)水器繞旋轉(zhuǎn)體軸心自旋運(yùn)動(dòng) ，從而省去使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)所需的額外動(dòng)力，所述噴頭的噴嘴朝向與旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)之間在儲(chǔ) 水導(dǎo)流管橫截面上投影所形成的夾角大于O度。這樣，環(huán)境空氣對(duì)噴頭出口氣流的反作用力 會(huì)產(chǎn)生一個(gè)作用在儲(chǔ)水導(dǎo)流管上沿旋轉(zhuǎn)體切向的分量，從而推動(dòng)蒸發(fā)補(bǔ)水器繞旋轉(zhuǎn)體軸心自 旋。此外，儲(chǔ)水導(dǎo)流管上還具有至少一對(duì)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)面左右兩側(cè)的噴頭。該對(duì)噴頭 分別產(chǎn)生一個(gè)作用在儲(chǔ)水導(dǎo)流管上沿旋轉(zhuǎn)體切向的分量，并且這兩個(gè)分量的方向相同，疊加 后增大了儲(chǔ)水導(dǎo)流管自旋力的大小；此外，由于儲(chǔ)水導(dǎo)流管上設(shè)置了分別朝旋轉(zhuǎn)面左右兩側(cè) 進(jìn)行噴射的噴頭，因此可以在旋轉(zhuǎn)面的左右兩側(cè)均設(shè)置蒸發(fā)換熱器，實(shí)現(xiàn)同一蒸發(fā)補(bǔ)水器同 時(shí)對(duì)兩側(cè)的蒸發(fā)換熱器進(jìn)行補(bǔ)水，提高設(shè)備的工作效率。本實(shí)用新型的有益效果是該蒸發(fā)補(bǔ)水器在補(bǔ)水時(shí)，儲(chǔ)水導(dǎo)流管以旋轉(zhuǎn)體中心為軸線(xiàn)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)換熱器的金屬表面進(jìn)行周期性的補(bǔ)水，因此為蒸發(fā)過(guò)程的留下了必 要的時(shí)間和空間，有效地改善了金屬表面發(fā)生水分蒸發(fā)的環(huán)境，使蒸發(fā)換熱的效率得以明顯 的提高。

圖l為本實(shí)用新型蒸發(fā)補(bǔ)水器的立體示意圖。圖2為圖1中A向的示意圖。圖3為本實(shí)用新型蒸發(fā)補(bǔ)水器實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實(shí)用新型蒸發(fā)補(bǔ)水器實(shí)施例1中噴頭部位的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為本實(shí)用新型蒸發(fā)補(bǔ)水器實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為本實(shí)用新型蒸發(fā)補(bǔ)水器實(shí)施例2中噴頭部位的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為儲(chǔ)水導(dǎo)流管l、旋轉(zhuǎn)體2、壓縮空氣接入管3、補(bǔ)充水接入管4、進(jìn)水通道5 、旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)6、旋轉(zhuǎn)面7、噴頭8、溢流孔9、內(nèi)層管IO、填充體ll、外層管12、氣水混 合腔13、氣流導(dǎo)入管14、進(jìn)氣管15、進(jìn)水管16、氣體通道17、夾角a。圖3 圖6中箭頭所示方向?yàn)樗蜌怏w的流動(dòng)方向。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的蒸發(fā)補(bǔ)水器，包括旋轉(zhuǎn)體2以及至少一根徑向設(shè)置在旋 轉(zhuǎn)體2上并帶有噴頭8的儲(chǔ)水導(dǎo)流管1，所述旋轉(zhuǎn)體2上連接有與儲(chǔ)水導(dǎo)流管1連通的進(jìn)水通道5 ，儲(chǔ)水導(dǎo)流管1隨旋轉(zhuǎn)體2旋轉(zhuǎn)時(shí)形成旋轉(zhuǎn)面7，所述噴頭8的噴嘴朝向所述旋轉(zhuǎn)面7的側(cè)向區(qū) 域。該蒸發(fā)補(bǔ)水器在補(bǔ)水時(shí)，將蒸發(fā)換熱器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)面7的側(cè)向區(qū)域內(nèi)，儲(chǔ)水導(dǎo)流管l以旋 轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)6為軸線(xiàn)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)換熱器的金屬表面進(jìn)行周期性的補(bǔ)水，因 此為蒸發(fā)過(guò)程的留下了必要的時(shí)間和空間，有效地改善了金屬表面發(fā)生水分蒸發(fā)的環(huán)境，使 蒸發(fā)換熱的效率得以明顯的提高。應(yīng)當(dāng)指出的是，將儲(chǔ)水導(dǎo)流管1徑向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體2上的結(jié) 構(gòu)不僅包括當(dāng)儲(chǔ)水導(dǎo)流管1的軸向與旋轉(zhuǎn)體2的軸向相垂直的情形，還包括當(dāng)儲(chǔ)水導(dǎo)流管l的軸向與旋轉(zhuǎn)體2的軸向存在一定夾角時(shí)的情形。因?yàn)椋谶@兩種情況中，儲(chǔ)水導(dǎo)流管l的軸向 與旋轉(zhuǎn)體2的軸向之間在旋轉(zhuǎn)體2橫截面上的投影始終是垂直的。如圖2，為了利用環(huán)境空氣對(duì)噴頭8出口氣流的反作用力來(lái)推動(dòng)蒸發(fā)補(bǔ)水器繞旋轉(zhuǎn)體的軸 心線(xiàn)6做自旋運(yùn)動(dòng)，從而省去使旋轉(zhuǎn)體2旋轉(zhuǎn)所需的額外動(dòng)力，所述噴頭8的噴嘴朝向與旋轉(zhuǎn) 體的軸心線(xiàn)6之間在儲(chǔ)水導(dǎo)流管l橫截面上投影所形成的夾角a大于0度。這樣，環(huán)境空氣對(duì) 噴頭8出口氣流的反作用力會(huì)產(chǎn)生一個(gè)作用在儲(chǔ)水導(dǎo)流管1上沿旋轉(zhuǎn)體1切向的分量，從而推 動(dòng)蒸發(fā)補(bǔ)水器繞旋轉(zhuǎn)體軸心自旋。由于噴頭8向旋轉(zhuǎn)面7的側(cè)向區(qū)域噴射，因此噴頭8的噴射 方向與旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)6之間在儲(chǔ)水導(dǎo)流管1橫截面上投影所形成的夾角a小于90度。也就是 說(shuō)，只要噴頭8的噴射方向與旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)6之間在儲(chǔ)水導(dǎo)流管1橫截面上投影所形成的夾 角a大于0度并小于90度，就可以產(chǎn)生作用在儲(chǔ)水導(dǎo)流管l上沿旋轉(zhuǎn)體l切向的分力。夾角a 的大小越靠近O度，則作用在儲(chǔ)水導(dǎo)流管l上沿旋轉(zhuǎn)體l切向的分力越小，而夾角a越靠近90 度，則會(huì)減少對(duì)蒸發(fā)換熱器的補(bǔ)水量，因此最好將夾角a的大小設(shè)為45度，從而在兩者間取 得合理的平衡。如圖2，儲(chǔ)水導(dǎo)流管1上還具有至少一對(duì)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)面7左右兩側(cè)的噴頭8。該對(duì) 噴頭8分別產(chǎn)生一個(gè)作用在儲(chǔ)水導(dǎo)流管1上沿旋轉(zhuǎn)體2切向的分量，并且這兩個(gè)分量的方向相 同，疊加后增大了儲(chǔ)水導(dǎo)流管l自旋力的大??；此外，由于儲(chǔ)水導(dǎo)流管l上設(shè)置了分別朝旋轉(zhuǎn) 面7左右兩側(cè)進(jìn)行噴射的噴頭8，因此可以在旋轉(zhuǎn)面7的左右兩側(cè)均設(shè)置蒸發(fā)換熱器，實(shí)現(xiàn)同 一蒸發(fā)補(bǔ)水器同時(shí)對(duì)兩側(cè)的蒸發(fā)換熱器進(jìn)行補(bǔ)水，提高設(shè)備的工作效率。如圖l，所述旋轉(zhuǎn)體2上設(shè)置至少兩根沿周向均布的儲(chǔ)水導(dǎo)流管1，儲(chǔ)水導(dǎo)流管l上的噴頭 8的設(shè)置方向一致。這樣，各儲(chǔ)水導(dǎo)流管1在噴頭8出口流體的反作用力推動(dòng)下，以旋轉(zhuǎn)體的 軸心線(xiàn)6進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)換熱器表面不間斷地周期性水源補(bǔ)給，使蒸發(fā)補(bǔ)水器在 不額外動(dòng)力的情況下具有足夠的動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)自旋轉(zhuǎn)。實(shí)施例l如圖3、圖4所示，旋轉(zhuǎn)體2套裝在進(jìn)水通道5上，旋轉(zhuǎn)體2的兩端分別通過(guò)軸承9旋轉(zhuǎn)支撐 在進(jìn)水通道5的外管壁上，旋轉(zhuǎn)體2與進(jìn)水通道5的外管壁之間形成一個(gè)兩端密封的空腔，進(jìn) 水通道5與該空腔連通，三根儲(chǔ)水導(dǎo)流管1分別固定在旋轉(zhuǎn)體2上，儲(chǔ)水導(dǎo)流管l的一端分別與 進(jìn)水通道5通過(guò)空腔連通。此外，旋轉(zhuǎn)體2上連接的進(jìn)水通道5與氣體通道17連通形成氣水通 道，通過(guò)噴口8出流氣體來(lái)引流補(bǔ)充水，并將其霧化后噴向蒸發(fā)換熱器表面，使其表面形成 很薄的水膜，以利于更好的通過(guò)蒸發(fā)帶走蒸發(fā)換熱器內(nèi)流體的熱量。儲(chǔ)水導(dǎo)流管l由與所述 氣水通道連通的內(nèi)層管IO、外層管12以及設(shè)置在內(nèi)層管10和外層管12之間由吸水材料(如海綿)制成的填充體ll構(gòu)成，所述內(nèi)層管10上布設(shè)有若干個(gè)與填充體11連通的溢流孔9，所述 噴頭8內(nèi)設(shè)置有氣水混合腔13，所述汽水混合腔13分別與內(nèi)層管10以及填充體11連通。該蒸發(fā)補(bǔ)水器進(jìn)行補(bǔ)水的實(shí)施過(guò)程是蒸發(fā)補(bǔ)水器工作所需要的水和壓縮空氣通過(guò)補(bǔ)充 水接入管4與壓縮空氣接入管3接入氣水通道，補(bǔ)充水在水平安裝的氣水通道中呈非滿(mǎn)管流狀 態(tài)，并從氣水通道的側(cè)孔溢流進(jìn)入由旋轉(zhuǎn)體2與進(jìn)水通道5的外管壁之間形成的一個(gè)兩端密封 的空腔。由于水的自重，溢流水總是流向旋轉(zhuǎn)體2的底部。同時(shí)，壓縮空氣也從氣水通道的 側(cè)孔溢流進(jìn)空腔內(nèi)。進(jìn)入空腔的壓縮空氣通過(guò)儲(chǔ)水導(dǎo)流管l中的內(nèi)層管10流向噴頭8的汽水混 合腔13，并從噴頭8噴出，由于各儲(chǔ)水導(dǎo)流管1上噴頭8的噴射方向與旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)6之間在 該儲(chǔ)水導(dǎo)流管l橫截面上投影所形成的夾角a為45度，環(huán)境空氣對(duì)出口氣流形成反作用力， 推動(dòng)蒸發(fā)補(bǔ)水器繞其旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)6自旋運(yùn)動(dòng)。設(shè)備自旋運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)任意儲(chǔ)水導(dǎo)流管l處于 下方時(shí)，旋轉(zhuǎn)體2底部的少量積水與填充體11接觸，并同時(shí)自然跟隨壓縮空氣流入內(nèi)層管IO 中。由于內(nèi)層管10上遍布與填充體11相通的溢流孔9，補(bǔ)充水被填充體ll吸附，并擴(kuò)散且儲(chǔ) 存于整個(gè)填充體ll中。在壓縮空氣氣流高速?lài)姵鰰r(shí)，形成負(fù)壓使補(bǔ)充水從填充體ll中流入氣 水混合腔13，補(bǔ)充水在氣水混合腔13中被壓縮空氣氣流裹挾流向噴頭8的出口，在高速出口 氣流的作用下，補(bǔ)充水被擊碎成細(xì)小的霧滴，隨氣流一道從噴頭8的出口噴向外界臨近的蒸 發(fā)器金屬表面，完成設(shè)備自旋運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行周期性補(bǔ)水的過(guò)程。實(shí)施例2如圖5、圖6所示，該蒸發(fā)補(bǔ)水器的大致結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l相同，區(qū)別在于旋轉(zhuǎn)體2上連接與 儲(chǔ)水導(dǎo)流管1連通的氣體通道17，所述儲(chǔ)水導(dǎo)流管l由單獨(dú)與氣體通道17連通的進(jìn)氣管15以及 單獨(dú)與進(jìn)水通道5連通的進(jìn)水管16構(gòu)成，所述噴頭8內(nèi)設(shè)置有氣水混合腔13，所述汽水混合腔 13分別與進(jìn)氣管15以及進(jìn)水管16連通。氣體通道17設(shè)置在進(jìn)水通道5的管內(nèi)，并通過(guò)氣流導(dǎo) 入管14與進(jìn)氣管15連通。也就是說(shuō)，實(shí)施例2的蒸發(fā)補(bǔ)水器通過(guò)補(bǔ)充水接入管4與壓縮空氣接 入管3引入的補(bǔ)充水和高壓氣體分別通過(guò)單獨(dú)的管路到達(dá)氣水混合腔13，因而取消了實(shí)施例l 中用于進(jìn)行氣水分離的填充體ll，并將實(shí)施例1的儲(chǔ)水導(dǎo)流管1中的內(nèi)層管10改為無(wú)溢流孔9 ，便于加工的的進(jìn)氣管15。
權(quán)利要求1.蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是包括旋轉(zhuǎn)體(2)以及至少一根徑向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體(2)上并帶有噴頭(8)的儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)，所述旋轉(zhuǎn)體(2)上連接有與儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)連通的進(jìn)水通道(5)，儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)隨旋轉(zhuǎn)體(2)旋轉(zhuǎn)時(shí)形成旋轉(zhuǎn)面(7)，所述噴頭(8)的噴嘴朝向所述旋轉(zhuǎn)面(7)的側(cè)向區(qū)域。
2 如權(quán)利要求l所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是所述噴頭(8)的噴 嘴朝向與旋轉(zhuǎn)體的軸心線(xiàn)(6)之間在儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)橫截面上投影所形成的夾角(a)大 于0度。
3 如權(quán)利要求2所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是所述夾角(a)的大小為45度。
4 如權(quán)利要求2或3所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1) 上具有至少一對(duì)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)面(7)左右兩側(cè)的噴頭(8)。
5 如權(quán)利要求l、 2或3所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是所述旋轉(zhuǎn)體( 2)上設(shè)置至少兩根沿周向均布的儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)，儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)上的噴頭(8)的設(shè)置 方向一致。
6 如權(quán)利要求l、 2或3所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是所述旋轉(zhuǎn)體( 2)上連接的進(jìn)水通道(5)與氣體通道(17)連通形成氣水通道。
7 如權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)由 與所述氣水通道連通的內(nèi)層管(10)、外層管(12)以及設(shè)置在內(nèi)層管(10)和外層管(12) 之間由吸水材料制成的填充體(11)構(gòu)成，所述內(nèi)層管(10)上布設(shè)有若干個(gè)與填充體 (11)連通的溢流孔(9)，所述噴頭(8)內(nèi)設(shè)置有氣水混合腔(13)，所述汽水混合腔(13) 分別與內(nèi)層管(10)以及填充體(11)連通。
8 如權(quán)利要求l、 2或3所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是所述旋轉(zhuǎn)體( 2)上連接有與儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)連通的氣體通道(17)，所述儲(chǔ)水導(dǎo)流管(1)由單獨(dú)與氣 體通道(17)連通的進(jìn)氣管(15)以及單獨(dú)與進(jìn)水通道(5)連通的進(jìn)水管(16)構(gòu)成，所述噴頭(8)內(nèi)設(shè)置有氣水混合腔(13)，所述汽水混合腔(13)分別與進(jìn)氣管(15)以及 進(jìn)水管(16)連通。
9 如權(quán)利要求8所述的蒸發(fā)補(bǔ)水器，其特征是所述氣體通道(17) 設(shè)置在進(jìn)水通道(5)的管內(nèi)，并通過(guò)氣流導(dǎo)入管(14)與進(jìn)氣管(15)連通。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可提高蒸發(fā)換熱器蒸發(fā)效率的蒸發(fā)補(bǔ)水器。該蒸發(fā)補(bǔ)水器包括旋轉(zhuǎn)體以及至少一根徑向設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體上并帶有噴頭的儲(chǔ)水導(dǎo)流管，所述旋轉(zhuǎn)體上連接有與儲(chǔ)水導(dǎo)流管連通的進(jìn)水通道，儲(chǔ)水導(dǎo)流管隨旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)時(shí)形成旋轉(zhuǎn)面，所述噴頭的噴嘴朝向所述旋轉(zhuǎn)面的側(cè)向區(qū)域。儲(chǔ)水導(dǎo)流管以旋轉(zhuǎn)體中心為軸線(xiàn)進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)蒸發(fā)換熱器的金屬表面進(jìn)行周期性的補(bǔ)水，因此為蒸發(fā)過(guò)程留下了必要的時(shí)間和空間，有效地改善了金屬表面發(fā)生水分蒸發(fā)的環(huán)境，使蒸發(fā)換熱的效率得以明顯的提高。
文檔編號(hào)F28D5/02GK201364046SQ20092030058
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者付祥釗, 何葉從, 杰 周, 肖益民, 鄒國(guó)榮, 鐘星燦 申請(qǐng)人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司