專利名稱：一種用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術領域，特別涉及一種用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，氣態(tài)和液態(tài)物質間換熱效率最高的是氣態(tài)物質和液態(tài)物質直接接觸混合進行換熱，然后兩相再行分離的混合式換熱裝置。但是目前此類裝置因出風口設置了軸流式通風機，而且無脫液裝置，造成出風口氣流速度過高，使換熱后氣液兩相的混合流很難實現(xiàn)氣液兩相徹底分離，這樣在氣相中形成含有較多的液滴，隨氣相物質排出裝置，出現(xiàn)了液態(tài)物質大量飄逸的現(xiàn)象，造成換熱過程中液相物質的大量損失。同時目前此類裝置在進排氣系統(tǒng)采用引風的負壓方式，進氣通道往往是完全貫通敞開的，造成部分液相物質從這些敞開的進氣通道溢出，形成液態(tài)物質的跑冒滴漏，這也加重了換熱過程中液相物質的損失。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置。該裝置采用方便面狀成型脫液裝置，使在此類裝置中換熱后的氣液兩相徹底分離， 同時在進排氣系統(tǒng)采用進氣通道完全密封的鼓風正壓方式，杜絕了液態(tài)物質的跑冒滴漏現(xiàn)象。為了達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案是一種混合式換熱裝置包括支架、 出液管、槽鋼圈梁、通風機支架、通風機、下層淋水板、中層淋水板、上層淋水板、裝置殼體、 托架、脫液裝置、模塊隔板、布水管、中間隔板、下層儲水器、進液管；支架為豎立的H型鋼， 設置在地面上；槽鋼圈梁為一用槽鋼焊制的矩形框架安放在支架上方；裝置殼體為一用鋼板焊制的上下敞開的矩形桶體安放在槽鋼圈梁上方；通風機支架焊接在裝置殼體側面，通風機固定在通風機支架上；下層淋水板和上層淋水板的一側邊焊接在裝置殼體內壁上，該側邊的對邊空置在殼體內部，構成通風道；另外兩個側邊焊接在裝置殼體內壁或模塊隔板上；所述的中層淋水板的一側邊焊接在中間隔板上，該側邊的對邊空置在殼體內部構成通風道，另外兩個側邊焊接在裝置殼體內壁或模塊隔板上；所述的下層淋水板、中層淋水板、 上層淋水板的垂直投影的面積等于所述獨立的單元水平截面積的60% ；進液管為一鋼制管道，在裝置殼體外部水平布置，其上連接著多個布液管，布液管為一鋼制管道，其下部鉆有多個圓孔，其與進液管垂直通過焊接連通進液管，布液管穿過裝置殼體和多個模塊隔板上部進入獨立單元的上層淋水板上方；脫液裝置為一塑料絲成型的方便面狀絮塊，由托架支撐設置在裝置殼體頂部；中間隔板和模塊隔板均為鋼板制的平板，垂直焊接在裝置殼體內部，將殼體分為多個相同的獨立單元。下層儲水器為一鋼板焊制的四棱臺狀桶體其下部密閉，其上部焊接在槽鋼圈梁下方。出液管為一鋼制管道，其一端與下層儲水器側壁連接，另一端向需要冷卻的設備供應冷卻后的液體。
本發(fā)明技術方案中的雖然限定了下層淋水板、中層淋水板、上層淋水板三層淋水板，但是在實際的應用，可以增加層數(shù)；只要上一層淋水板的邊緣的正投影在此一層面積內，即可達到技術效果；應用中間隔板和模塊隔板目的，一是為了起到加強固定的作用，二是將整個內部空間分割成多個獨立的單元，本發(fā)明提供的混合式換熱裝置的工作原理及有益效果需被冷卻的液體通過進液管和布液管，因布液管下部鉆有多個圓孔，需被冷卻的液體通過這些圓孔布灑在上層淋水板的上平面，并沿上層淋水板的上平面流動，因上層淋水板為穿孔鋼板，故大部分布灑在上層淋水板的上平面的液體會穿過孔向下滴落，形成雨淋帶，其中少部分布灑在上層淋水板的上平面液體流到上層淋水板的上平面的端部，會形成瀑布流布灑在中層淋水板上，因中層淋水板也為穿孔鋼板，故布灑在中層淋水板的上平面液體也會穿過孔向下滴落，形成雨淋帶，其中少部分布灑在中層淋水板的上平面液體流到中層淋水板的上平面的端部，也會形成瀑布流布灑在下層淋水板上，上層淋水板產生雨淋液體和少量中層淋水板的液體滴落在下層淋水板的上平面，因下層淋水板也為穿孔鋼板，故布灑在下層淋水板的上平面液體也會穿過孔向下滴落，也形成雨淋帶，這些呈雨淋裝的液體最后都被冷卻滴落在裝置下部的下層儲水罐中，通過出液管回流。在通風機的驅動下，將外來低溫空氣壓送入裝置內部，低溫空氣流依次繞行下層淋水板、中層淋水板和上層淋水板，與下層淋水板、中層淋水板和上層淋水板產生的雨淋帶充分接觸，進行熱交換，換熱后的空氣中含有大量液滴，這些空氣繼續(xù)上行，遇到脫液裝置，因脫液裝置為塑料絲成型的方便面狀絮塊，含有大量液滴的空氣在穿過脫液裝置時，會產生繞行流動并與方便面狀絮塊中的塑料絲進行碰撞，繞行流動和碰撞會將空氣中的絕大多數(shù)液滴截留，被截留的液體會滴落回裝置內部，最終回落到底部下層儲水罐中進行循環(huán)使用。因此，帶來如下有益效果與普通弓I風型混合式換熱裝置比較(1)消除了從進風口跑冒滴漏的弊病由于目前絕大多數(shù)混合式換熱裝置都采用普通引風型換熱，故其進風口均采用大面積敞開貫通的形式，這種形式因進風口面積大，裝置內的負壓很小，在有風的情況下，液體很容易從進風口逃逸，造成液體跑冒滴漏的現(xiàn)象；而本發(fā)明提供的混合式換熱裝置因采用鼓風形式，不僅進風口面積小，而且還可以全部封閉，這樣將完全消除液體跑冒滴漏的現(xiàn)象，大幅度減少了換熱過程中液相物質的損失。(2)由于目前絕大多數(shù)混合式換熱裝置都在出風口直接采用軸流式通風機，而且無脫液裝置，造成出風口氣流速度過高，使換熱后氣液兩相的混合流很難實現(xiàn)氣液兩相徹底分離，這樣在氣相中形成含有較多的液滴，隨氣相物質排出裝置，出現(xiàn)了液態(tài)物質大量飄逸的現(xiàn)象，造成換熱過程中液相物質的大量損失；而本發(fā)明提供的混合式換熱裝置因采用出風口完全大面積敞開，使出風口的氣流速度降至很低，有利于液相物質靠自身重力實現(xiàn)氣液兩相分離，同時在裝置頂部設置了脫液裝置，因脫液裝置為塑料絲成型的方便面狀絮塊，含有大量液滴的空氣在穿過脫液裝置時，會產生繞行流動并與方便面狀絮塊中的塑料絲進行碰撞，繞行流動和碰撞會將空氣中的絕大多數(shù)液滴截留，被截留的液體會滴落回裝置內部，最終回落到底部下層儲水罐中進行循環(huán)使用。最終實現(xiàn)了氣液兩相徹底分離，達到了在換熱過程中大大降低液相物質損失的目的。
(3)由于目前絕大多數(shù)混合式換熱裝置都采用單個通風機提供換熱氣流，無論氣象條件如何，都進行一種工作狀態(tài)運行。而而本發(fā)明提供的混合式換熱裝置因采用多個獨立單元模塊，同時通風機并聯(lián)運行(本實施例使用了 16臺離心式通風機)，因此可以根據(jù)不同的氣象條件，開啟相應數(shù)量的通風機，實現(xiàn)所謂“硬變頻”運行，節(jié)約電能。


圖1 本發(fā)明一種用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置的立面結構示意圖；圖2:圖1的A-A截面的水平剖視圖(除掉脫水裝置，從上到下)。
具體實施例方式如圖1、2所示用于冷卻100立方米液相物質的混合式換熱裝置，外形尺寸為 長X寬X高=3200mm X 3200mmX 4800mm，該裝置的立面結構如圖1所示，該裝置的平面結構如圖2所示，包括支架1、出液管2、槽鋼圈梁3、通風機支架4、通風機5、下層淋水板6、 中層淋水板7、上層淋水板8、被冷卻前的液體9、裝置殼體10、托架11、脫液裝置12、模塊隔板13、布水管14、正在被冷卻的液體15、中間隔板16、冷卻后的液體17、下層儲水器18、進液管19 ；支架1為豎立的H型鋼，設置在地面上；槽鋼圈梁2為一用槽鋼焊制的矩形框架安放在支架1的上方；裝置殼體10為一用鋼板焊制的上下敞開的矩形桶體安放在槽鋼圈梁3 上方；通風機支架4焊接在裝置殼體10側面，通風機5固定在通風機支架4上；下層淋水板6、中層淋水板7和上層淋水板8均為一水平設置的穿孔鋼板，下層淋水板6和上層淋水板8的一側邊焊接在裝置殼體10內壁上，該側邊的對邊空置在裝置殼體10內部，構成通風道；另外兩個側邊焊接在裝置殼體10內壁或模塊隔板13上；所述的中層淋水板7的一側邊焊接在中間隔板16上，該側邊的對邊空置在裝置殼體10內部構成通風道，另外兩個側邊焊接在裝置殼體10內壁或模塊隔板13上；下層淋水板6、中層淋水板7、上層淋水板8的垂直投影的面積等于所述獨立的單元水平截面積的60% ；進液管19為一鋼制管道，在裝置殼體 10外部水平布置，其上連接著兩根個布液管14，布液管14為一鋼制管道，其下部鉆有多個圓孔，其與進液管19垂直通過焊接連通進液管19，布液管14穿過裝置殼體10的外壁和多個模塊隔板13上部進入獨立單元的上層淋水板8的上方；脫液裝置12為一塑料絲成型的方便面狀絮塊，由托架11支撐設置在裝置殼體10頂部，中間隔板16和模塊隔板13均為鋼板制的平板，垂直焊接在裝置殼體10內部，將裝置殼體10分為多個相同的獨立單元。下層儲水器18為一鋼板焊制的四棱臺狀桶體其下部密閉，其上部焊接在槽鋼圈梁3下方。出液管2為一鋼制管道，其一端與下層儲水器18側壁連接，另一端向需要冷卻的設備供應冷卻后的液體。本實施例的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置的工作原理是在正常工作時，需被冷卻前的液體9通過進液管19和布液管14進入本裝置中，因布液管14下部鉆有多個圓孔，需被冷卻的液體14通過這些圓孔布灑在上層淋水板8的上平面，并沿上層淋水板8的上平面流動，因上層淋水板8為穿孔鋼板，故大部分布灑在上層淋水板8的上平面液體會穿過孔向下滴落，形成雨淋帶，其中少部分布灑在上層淋水板8的上平面液體流到上層淋水板8的上平面的端部，會形成瀑布流布灑在中層淋水板7上，因中層淋水板7也為穿孔鋼板，故布灑在中層淋水板7的上平面液體也會穿過孔向下滴落，形成雨淋帶，其中少部分布灑在中層淋水板7的上平面液體流到中層淋水板7的上平面的端部，也會形成瀑布流布灑在下層淋水板6上，上層淋水板8產生雨淋液體和少量中層淋水板7的液體滴落在下層淋水板6的上平面，因下層淋水板6也為穿孔鋼板，故布灑在下層淋水板6的上平面液體也會穿過孔向下滴落，也形成雨淋帶，這些呈雨淋裝的液體最后都被冷卻滴落在裝置下部的下層儲水器18中，通過出液管2回流。在通風機4的驅動下，將外來低溫空氣壓送入裝置內部，低溫空氣流依次繞行下層淋水板6、中層淋水板7和上層淋水板8，與下層淋水板6、 中層淋水板7和上層淋水板8產生的雨淋帶充分接觸，進行熱交換，換熱后的空氣中含有大量液滴，這些空氣繼續(xù)上行，遇到脫液裝置12，因脫液裝置12為塑料絲成型的方便面狀絮塊，含有大量液滴的空氣在穿過脫液裝置12時，會產生繞行流動并與方便面狀絮塊中的塑料絲進行碰撞，繞行流動和碰撞會將空氣中的絕大多數(shù)液滴截留，被截留的液體會滴落回裝置內部，最終回落到底部下層儲水器18中進行循環(huán)使用。因此，帶來如下有益效果(1)消除了從進風口跑冒滴漏的弊病由于目前絕大多數(shù)混合式換熱裝置都采用普通引風型換熱，故其進風口均采用大面積敞開貫通的形式，這種形式因進風口面積大，裝置內的負壓很小，在有風的情況下，液體很容易從進風口逃逸，造成液體跑冒滴漏的現(xiàn)象；而本發(fā)明提供的混合式換熱裝置因采用鼓風形式，不僅進風口面積小，而且還可以全部封閉，這樣將完全消除液體跑冒滴漏的現(xiàn)象，大幅度減少了換熱過程中液相物質的損失。(2)由于目前絕大多數(shù)混合式換熱裝置都在出風口直接采用軸流式通風機，而且無脫液裝置，造成出風口氣流速度過高，使換熱后氣液兩相的混合流很難實現(xiàn)氣液兩相徹底分離，這樣在氣相中形成含有較多的液滴，隨氣相物質排出裝置，出現(xiàn)了液態(tài)物質大量飄逸的現(xiàn)象，造成換熱過程中液相物質的大量損失；而本發(fā)明提供的混合式換熱裝置因采用出風口完全大面積敞開，使出風口的氣流速度降至很低，有利于液相物質靠自身重力實現(xiàn)氣液兩相分離，同時在裝置頂部設置了脫液裝置，因脫液裝置為塑料絲成型的方便面狀絮塊，含有大量液滴的空氣在穿過脫液裝置時，會產生繞行流動并與方便面狀絮塊中的塑料絲進行碰撞，繞行流動和碰撞會將空氣中的絕大多數(shù)液滴截留，被截留的液體會滴落回裝置內部，最終回落到底部下層儲水罐中進行循環(huán)使用。最終實現(xiàn)了氣液兩相徹底分離，達到了在換熱過程中大大降低液相物質損失的目的。(3)由于目前絕大多數(shù)混合式換熱裝置都采用單個通風機提供換熱氣流，無論氣象條件如何，都進行一種工作狀態(tài)運行。而而本發(fā)明提供的混合式換熱裝置因采用多個通風機并聯(lián)運行(本實施例使用了 16臺離心式通風機)，因此可以根據(jù)不同的氣象條件，開啟相應數(shù)量的通風機，實現(xiàn)所謂“硬變頻”運行，節(jié)約電能。顯然，本發(fā)明的上述實施例僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
權利要求
1.一種用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置，其特征在于該裝置具有支架、出液管、槽鋼圈梁、通風機支架、通風機、下層淋水板、中層淋水板、上層淋水板、出液管、裝置殼體、托架、脫液裝置、模塊隔板、布水管、中間隔板、下層儲水器、進液管；所述的裝置殼體為一用鋼板焊制的上下敞開的矩形桶體；所述模塊隔板和中間隔板焊接在裝置殼體內部， 將裝置分成多個獨立的單元；所述的下層淋水板、中層淋水板、上層淋水板為水平設置的具有均勻分布的孔的穿孔鋼板，由下到上依次交錯地設置在所述的裝置殼體內；所述的下層淋水板和上層淋水板的一側邊焊接在裝置殼體內壁上，該側邊的對邊空置在殼體內部，構成通風道；另外兩個側邊焊接在裝置殼體內壁上或模塊隔板上；所述的中層淋水板的一側邊焊接在中間隔板上，該側邊的對邊空置在殼體內部構成通風道；另外兩個側邊焊接在裝置殼體內壁上或模塊隔板上；所述的下層淋水板、中層淋水板、上層淋水板的垂直投影的面積等于所述獨立的單元水平截面積的60% ；所述的脫液裝置設置在所述的裝置殼體頂部； 所述的下層儲水罐為鋼板焊制的四棱錐臺桶體，設置在所述的裝置殼體的下部；所述的出液管連通所述的下層儲水罐；所述的通風機進口設置在所述的裝置殼體的底部和所述的下層淋水板之間的外側。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置其特征在于所述的進液管上設置的布水管的數(shù)量大于等于1個；所述的通風機在每個獨立單元的數(shù)量大于等于1個，均勻的分布在所述的裝置殼體的周圍。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置其特征在于所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置還具有支架、槽鋼圈梁；所述的支架為豎立的 H型鋼，設置在地面上；所述的槽鋼圈梁為一用槽鋼焊制的框架安放在支架上方；所述的裝置殼體安放在槽鋼圈梁上。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置其特征在于所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置還具有通風機支架；所說的焊接在裝置殼體側面，通風機固定在通風機支架上。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置其特征在于所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置還具有托架；所述的托架設置在所述的裝置殼體的頂部；所述的脫液裝置安裝在所述的托架上。
6.根據(jù)權利要求1、5所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置其特征在于所述的脫水裝置為一塑料絲成型的方便面狀絮塊，其安裝位置位于裝置頂部的托架上。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置其特征在于所述的用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置還具有中間隔板和模塊隔板；所述的中間隔板和模塊隔板均為鋼板制的平板，垂直焊接在裝置殼體內部，將殼體分為多個相同的獨立單兀。
全文摘要
一種用于氣態(tài)和液態(tài)物質間的混合式換熱裝置具有支架、出液管、槽鋼圈梁、通風機支架、通風機、下層淋水板、中層淋水板、上層淋水板、裝置殼體、托架、脫液裝置、模塊隔板、布水管、中間隔板、下層儲水器、進液管；因采用脫水裝置和鼓風形式，其在運行時可使換熱后氣液兩相的混合流實現(xiàn)氣液兩相徹底分離，消除了液態(tài)物質大量飄逸的現(xiàn)象同時也消除了液態(tài)物質的跑冒滴漏現(xiàn)象。大大減輕了換熱運行過程中液態(tài)物質的浪費。
文檔編號F28C1/00GK102200396SQ20111018570
公開日2011年9月28日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權日2011年7月1日
發(fā)明者劉曉冬, 孫躍斌, 張斌, 暴辰生, 路長生 申請人:北京市勞動保護科學研究所