專利名稱：蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸發(fā)式冷凝、冷卻技術(shù)，特別是涉及具有除霧裝置的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置，能夠避免蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置在進(jìn)行冷凝或冷卻的過(guò)程中排出飽和水蒸汽，消除在裝置周圍環(huán)境造成水霧污染的問(wèn)題。
背景技術(shù)：
在冷凝與冷卻技術(shù)當(dāng)中，經(jīng)常將冷卻裝置(如冷卻塔)和冷凝裝置(如冷凝器)組合使用，其原理是利用冷卻介質(zhì)與被冷卻介質(zhì)之間的溫差，通過(guò)換熱器進(jìn)行熱質(zhì)交換而使被冷卻介質(zhì)冷卻或冷凝的目的。例如在制冷、空調(diào)系統(tǒng)中，冷凝器中的高壓過(guò)熱制冷劑氣體把熱量傳遞給溫度相對(duì)較低的冷卻水，而制冷劑本身冷凝成高壓制冷劑液體；冷卻水在這個(gè)過(guò)程中吸收制冷劑的熱量后，溫度升高，而后通過(guò)冷卻塔將熱量傳遞給大氣，冷卻水本身的溫度降低后再進(jìn)入冷凝器冷卻制冷劑，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)的冷卻、冷凝的目的。冷卻塔的作用是對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行冷卻降溫，常用的冷卻塔有干式冷卻塔和濕式冷卻塔。作為另ー種常見(jiàn)的熱交換器，冷凝器的作用是將氣體物質(zhì)凝結(jié)為液態(tài)，常用的冷凝器有臥式殼管式冷凝器、立式殼管式冷凝器等水冷式冷凝器和各種風(fēng)冷式冷凝器。蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置可以認(rèn)為是濕式冷卻塔和冷凝器的組合裝置，其原理是將冷卻水均勻地噴灑在換熱器表面，并在換熱器表面形成水膜，通過(guò)換熱器表面水分的蒸發(fā)帶走換熱器內(nèi)部介質(zhì)的熱量，從而將換熱器內(nèi)部溫度較高的氣體介質(zhì)冷凝成液體(或者高溫液體冷卻降溫)，蒸發(fā)后的飽和水蒸汽被抽風(fēng)機(jī)排到裝置外部的環(huán)境大氣。為了確保蒸發(fā)后的水蒸氣能夠及時(shí)被抽風(fēng)機(jī)帶走，確保其換熱效率，通過(guò)換熱器的風(fēng)速應(yīng)該盡可能接近4m/s,在這種情況下，就會(huì)有大量水分以水滴的形式隨飽和水蒸汽排向環(huán)境大氣。因此，從內(nèi)部循環(huán)上分析，蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置水霧的形成來(lái)自于兩個(gè)方面，ー是排向大氣的飽和水蒸汽中夾帶的水滴形成的水霧，ニ是飽和水蒸汽在較冷的環(huán)境空氣中凝固出小液滴而形成水霧。但是，由于雨雪天氣環(huán)境中的雨雪也會(huì)從風(fēng)機(jī)的排風(fēng)ロ進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置，從而被排向大氣形成水霧。盡管從節(jié)能的角度上看，蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置有非常顯著的效果，但是水霧問(wèn)題的存在對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染，因此，蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置在使用過(guò)程中受到很大的限制，致使其在很多領(lǐng)域沒(méi)能取代其它耗能嚴(yán)重的冷凝及冷卻裝置。為了消除這種水霧現(xiàn)象，業(yè)內(nèi)人士一直在為之努力，也有了很多降低或者減少蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置運(yùn)行過(guò)程中水霧生成的解決方案，但是這些方案都沒(méi)有從根本上解決蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的水霧污染問(wèn)題。在美國(guó)專利US2882996中，采取在換熱器上部、風(fēng)機(jī)下部設(shè)有多片多層斜向布置的導(dǎo)風(fēng)板，將高速風(fēng)速下飽和水蒸汽中夾帶的水滴進(jìn)行分離，并通過(guò)斜向布置導(dǎo)風(fēng)板的引導(dǎo)將阻擋下來(lái)的水流回下部的蒸發(fā)式換熱器。由于該專利的蒸發(fā)式換熱器采用高風(fēng)速，而多片多層斜向布置的導(dǎo)風(fēng)板風(fēng)速的流通截面積遠(yuǎn)小于下部換熱器的截面積，導(dǎo)風(fēng)板處的風(fēng)速將遠(yuǎn)高于下部換熱器的風(fēng)速，因而只有一部分隨高速水蒸氣夾帶上來(lái)的水滴可以被排除，并不能使隨高速水蒸氣中夾帶的水滴完全分離，經(jīng)過(guò)多片多層斜向布置的導(dǎo)風(fēng)板脫水后，飽和濕蒸汽的性質(zhì)和狀態(tài)并沒(méi)有發(fā)生改變。因此，該專利所掲示的方案只是起到了減少或者降低了運(yùn)行過(guò)程中的水霧排放，而不能徹底解決水霧的產(chǎn)生。英國(guó)專利G845844所公開的冷卻塔中，有上下兩組串聯(lián)的翅片式換熱器，上組設(shè)在緊挨著噴淋器的上方，而下組設(shè)在緊挨著噴淋器的下方，雖然其中提到了上組的換熱器除了對(duì)制冷劑進(jìn)行了預(yù)冷之外還具有除霧的功能，但是，由于確保下組蒸發(fā)式換熱器的換熱效率需要很高的風(fēng)速(美國(guó)專利US2882996也證實(shí)這一點(diǎn))，必然有一部分水被高速水蒸氣帶走，而且由于風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是一定，帶有水滴的飽和水蒸汽經(jīng)過(guò)的通路下組換熱器的截面積、上組換熱器的截面積和上下組換熱器之間的截面積相等，即經(jīng)過(guò)這三處帶有水滴的飽和水蒸汽的速度相等，處于高速狀態(tài)，在這種情況下，飽和水蒸汽中夾帶的水滴就會(huì)隨高速飽和水蒸汽一起進(jìn)入上組換熱器，飽和水蒸汽經(jīng)過(guò)上組換熱器吸收熱量后相対濕度會(huì)有所減小。但事實(shí)上，由于風(fēng)速過(guò)高，熱交換時(shí)間很短，隨高速水蒸氣夾帶的水滴，不可能完全蒸發(fā)，仍然有水滴排向大氣，直接形成水霧；而且，飽和水蒸汽經(jīng)過(guò)上組換熱器后，雖然相對(duì)濕度將會(huì)很小，但是隨飽和水蒸汽夾帶的水滴并沒(méi)有完全被消除，就是說(shuō)，離開上部翅片盤管仍然是水的氣液兩相體，飽和水蒸汽的狀態(tài)和性質(zhì)并沒(méi)有發(fā)生根本改變，仍然會(huì)出現(xiàn) 水蒸氣遇冷生成水霧的問(wèn)題。在雨雪天氣，當(dāng)雨雪進(jìn)入冷卻塔之后，由于水的自身張カ，這部分水就會(huì)存留在在上組換熱器的翅片之間，因此，這部分水也將作為水霧被排向大氣。因此，該專利雖然設(shè)計(jì)了利用上組翅片盤管進(jìn)行除霧的功能，其排向大氣的水霧確實(shí)比沒(méi)有上組換熱器的冷卻塔有所減輕或者緩解，但并沒(méi)有消除水霧的排放與污染問(wèn)題。在第200920121308. 6號(hào)中國(guó)實(shí)用新型專利所描述的冷卻塔中，在風(fēng)機(jī)下方也設(shè)有一種與塔箱內(nèi)部截面形狀一致除霧裝置，由中空的蒸汽盤管組成，盤管上可設(shè)有散熱翅片，但是該除霧裝置中所使用的高溫蒸汽由單獨(dú)的高溫蒸汽源提供，并且其固定位置的風(fēng)速仍然與下段的冷卻換熱器所在位置的風(fēng)速相同，因此該冷卻塔的除霧裝置存在如下問(wèn)題
1、需要相應(yīng)的配套設(shè)施，增加額外能量消耗，從環(huán)保角度上講，這種除霧方式并不能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、減排；
2、由于經(jīng)過(guò)下部換熱器與蒸汽盤管之間的空間的風(fēng)速和經(jīng)過(guò)用于除霧的蒸汽盤管的風(fēng)速等于帶走下部換熱器表面水分蒸發(fā)所需要的高速風(fēng)速，因此，隨風(fēng)進(jìn)入除霧蒸汽盤管的冷卻介質(zhì)仍然是夾帶大量水滴的飽和水蒸汽，盡管蒸汽盤管的溫度較高，但是，由于速度很快，導(dǎo)致夾帶大量水滴的飽和水蒸汽在蒸汽盤管的換熱時(shí)間很短，不可能將飽和水蒸汽中夾帶的水滴完全蒸發(fā)變成不飽和蒸汽，也就無(wú)法消除該冷卻塔的水霧問(wèn)題；
因此，該專利的除霧效果雖然可能比前述英國(guó)專利G845844中公開的裝置好ー些，但是，仍然沒(méi)有完全解決冷卻塔的水霧問(wèn)題，而且，耗能遠(yuǎn)大于英國(guó)專利G845844中所公開的裝置。在2007年授予清華大學(xué)的第200620119378. 4號(hào)中國(guó)實(shí)用新型專利所描述的防凍降霧節(jié)水型冷卻塔中，在冷卻塔體的上下部側(cè)壁分別設(shè)有上下進(jìn)風(fēng)ロ，進(jìn)風(fēng)口上設(shè)有百葉窗，在上下進(jìn)風(fēng)ロ百葉窗的內(nèi)側(cè)分別布置有第一、第二空氣冷卻器，在兩側(cè)的第一空氣冷卻器之間設(shè)有ー收水器，而噴淋裝置則設(shè)在第一空氣冷卻器下方，第二空氣冷卻器的上方，噴淋裝置的下方設(shè)有PVC填料層。該冷卻塔利用第一空氣冷卻器對(duì)循環(huán)水進(jìn)行預(yù)冷，減小了填料層的冷卻負(fù)荷，也因減少了蒸發(fā)水量而節(jié)約用水；又利用第二空氣冷卻器増大了循環(huán)冷卻水在空氣冷卻器中的降溫負(fù)荷，提高了節(jié)水效率，并且對(duì)進(jìn)塔空氣起到預(yù)熱作用，可以有效防止冬季結(jié)冰，而出塔的氣流為第一空氣冷卻器與收水器出口氣的混和物，其露點(diǎn)溫度較小，從而消除或降低塔ロ水霧。但是，該專利采用經(jīng)過(guò)第一空氣冷卻器冷卻后的空氣與隨高速風(fēng)帶走的第二空氣冷卻器冷卻過(guò)程中所產(chǎn)生的夾帶水滴的飽和水蒸汽混合的方式達(dá)到降霧的目的，但實(shí)際上由于夾帶水滴的飽和水蒸汽為高風(fēng)速，與第一空氣冷卻器出來(lái)的空氣混合后，風(fēng)速會(huì)更高，二者混合熱交換不可能充分，因此排出的氣體仍然有水霧問(wèn)題；而經(jīng)過(guò)第一空氣冷卻器的空氣其狀態(tài)隨環(huán)境變化很大，在陰天、霧天等溫度較低或者相對(duì)濕度較大的環(huán)境中，經(jīng)過(guò)第一空氣冷卻器的空氣的溫度、濕度也很大，在這種情況下，水霧的產(chǎn)生仍然不可避免。 現(xiàn)有技術(shù)的蒸發(fā)式冷凝器是利用水泵將集水槽中的水輸送到頂部的噴淋裝置，經(jīng)噴嘴噴淋到冷凝盤管外表面形成很薄的水膜，水膜中部分水吸熱后蒸發(fā)為水蒸氣，水在蒸發(fā)時(shí)吸收冷凝盤管內(nèi)高溫氣態(tài)制冷劑的熱量而使冷凝盤管內(nèi)的制冷劑由氣態(tài)冷凝為液態(tài)，其余未蒸發(fā)和未隨高速飽和水蒸汽帶走的水落入集水槽供循環(huán)使用。傳統(tǒng)的蒸發(fā)式冷凝器主要由箱體、冷凝盤管組、PVC填料、噴淋裝置、風(fēng)機(jī)、集水槽、水泵、水循環(huán)回路、去霧裝置等部件組成。軸流風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫空氣從頂部和側(cè)壁下部被吸入流經(jīng)盤管，填料、飽和熱濕空氣則被排到周圍大氣中，熱濕空氣中夾帶的部分水滴通過(guò)收水器截留，能夠控制一部分水滴飄散損失，由于水蒸氣和部分水滴散失致大氣中而損失的部分水量在系統(tǒng)中由浮球閥控制補(bǔ)充冷卻水。在描述了ー種現(xiàn)有蒸發(fā)式冷凝器技術(shù)的第200320107044. I號(hào)實(shí)用新型專利中，箱體的一側(cè)從上至下布置了噴淋水裝置、冷凝盤管組、PVC填料板構(gòu)成的熱交換層、集水箱以及循環(huán)水泵，在箱體內(nèi)另ー側(cè)設(shè)有對(duì)應(yīng)于PVC填料板的下脫水器(擋水板)、對(duì)應(yīng)于冷凝盤管組的上脫水器(擋水板)以及設(shè)置在風(fēng)機(jī)下方的翅片式冷卻管組。該翅片冷卻管組的進(jìn)氣ロ與壓縮機(jī)制冷劑出口相連，其出氣ロ與冷凝盤管組進(jìn)氣ロ相連。該實(shí)用新型利用上升的熱濕空氣遇到翅片冷卻管組對(duì)管中的制冷劑進(jìn)行預(yù)冷，使進(jìn)入冷凝盤管組的制冷劑(氨氣)溫度降低20-25°C，由于制冷劑溫度的降低而有效地延緩了冷凝盤管的結(jié)垢時(shí)間，提高了設(shè)備的工作效率及壽命，同時(shí)也有效地將噴淋水經(jīng)過(guò)冷凝盤管組和PVC填料板之后散發(fā)的熱濕空氣加以利用，使整機(jī)效率得以提高15 %。然而，這種類型的蒸發(fā)式冷凝器具有如下問(wèn)題
1、冷凝盤管進(jìn)風(fēng)ロ與風(fēng)機(jī)排風(fēng)ロ在同ー側(cè)，這樣就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)排出的高溫飽和水蒸汽與冷凝盤管進(jìn)風(fēng)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，從而提高了冷凝盤管的冷凝溫度；
2、在冷凝盤管出風(fēng)方向與冷卻水的流向一直，不利于冷卻水均勻分布和水膜的建立，耗水量相對(duì)較大；
3、由于冷凝盤管帶走冷凝過(guò)程中產(chǎn)生帶有水份的飽和水蒸汽需要高風(fēng)速，這樣就導(dǎo)致夾帶水分的飽和水蒸汽在離開擋水板后風(fēng)速較高，靜壓也比較大，在這種情況下，從下部進(jìn)風(fēng)用于冷卻冷凝盤管后沒(méi)有蒸發(fā)成飽和水蒸汽和被飽和被水蒸汽帶走的水的風(fēng)量更大、其靜壓需高于上部靜壓，才能使下部冷卻水形成的夾帶水滴的飽和水蒸汽，與上部冷凝盤管所形成的夾帶水的飽和水蒸汽一起經(jīng)過(guò)翅片盤管后被風(fēng)機(jī)排向環(huán)境大氣，因此，從風(fēng)系統(tǒng)的配置來(lái)說(shuō)，該蒸發(fā)式冷凝器并不節(jié)能；4、所有的擋水板的脫水效率不可能是100%，尤其是在高風(fēng)速的狀態(tài)下脫水效率更低，因此，盡管該蒸發(fā)式冷凝器安裝了上下兩個(gè)擋水板，但是，經(jīng)過(guò)擋水板之后的飽和水蒸汽仍然含有相當(dāng)比例的水，而兩股含有水分的飽和水蒸汽在上部擋水板出口端，即翅片盤管的下部的速度至少為經(jīng)過(guò)冷凝盤管的風(fēng)速的兩倍，在這種情況下，飽和水蒸汽的水滴不可能出現(xiàn)分離出來(lái)，必然與飽和水蒸汽一起進(jìn)入翅片盤管，由于風(fēng)速太高，換熱時(shí)間太短，因此，該翅片盤管只是吸收了一部分飽和水蒸汽和飽和水蒸汽中夾帶的水分，最終經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)排向大氣的仍然是夾帶水滴的飽和水蒸汽，運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的水霧問(wèn)題仍然存在。如上面所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題和缺陷，目前的冷卻塔和蒸發(fā)式冷凝器只能是降低或減少運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的水霧問(wèn)題，尚不能充分解決和消除運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)機(jī)出ロ產(chǎn)生的水霧問(wèn)題和因水霧問(wèn)題的產(chǎn)生對(duì)環(huán)境造成的污染，以及導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命的縮短，而由這種水霧引發(fā)軍團(tuán)菌隨同霧氣的傳播將造成對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅。另外，由于蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置所產(chǎn)生的這種水霧也會(huì)對(duì)其它設(shè)備造成腐蝕，因而不得不與其它設(shè)備分開安裝，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性提高和初始投資費(fèi)用增加。而在較寒冷的地區(qū)，特別是在冬季溫度低于零下的情況下，這些水霧會(huì)在出冷卻塔的出風(fēng)ロ形 成霜凍，造成對(duì)設(shè)備的損壞。因此，確實(shí)亟待ー種能夠徹底解決上述技術(shù)問(wèn)題的新技術(shù)，徹底消除水霧問(wèn)題帶來(lái)的各種危害，以打破蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置在應(yīng)用上的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種新型的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置，在蒸發(fā)式冷凝或冷卻裝置上方設(shè)有除霧用的換熱器，并將除霧裝置設(shè)在靜壓箱內(nèi)，通過(guò)降低風(fēng)速，改變風(fēng)向，而使汽水分離并且使飽和水蒸汽的充分蒸發(fā)，解決蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生水霧而給環(huán)境帶來(lái)污染的問(wèn)題。為了解決上述發(fā)明目的，本發(fā)明第一方面技術(shù)方案提供了一種蒸發(fā)式冷凝裝置，包括
一分為上下兩段的箱體，其下段中部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)風(fēng)ロ，其上段的內(nèi)截面面積大于下段的內(nèi)截面面積而使箱體上段整體構(gòu)成ー靜壓箱，該靜壓箱的頂部設(shè)有出風(fēng)ロ ；
一設(shè)置于箱體下段內(nèi)部的蒸發(fā)式冷凝機(jī)組，包括設(shè)置于箱體底部用于容納冷卻水的集水箱、設(shè)置于進(jìn)風(fēng)口上方的第一換熱器、設(shè)置于第一換熱器上方的噴淋裝置，以及用于將冷卻水從集水箱吸入并泵至噴淋裝置的水泵；
一設(shè)置于靜壓箱內(nèi)部的除霧組件，包括一第二換熱器，所述第二換熱器與所述第一換熱器相串聯(lián)，使被冷卻介質(zhì)自所述第二換熱器的入口進(jìn)入所述第二換熱器進(jìn)行預(yù)冷，再流過(guò)所述第一換熱器經(jīng)進(jìn)一歩冷卻后由氣態(tài)凝結(jié)為液態(tài)；然后自所述第一換熱器的出口排出；以及
ー風(fēng)機(jī)，被設(shè)置在適于給所述蒸發(fā)式冷凝裝置提供負(fù)壓的位置，使空氣以低的第一速度從進(jìn)風(fēng)ロ進(jìn)入箱體內(nèi)部，并與降落的水滴充分混合并進(jìn)行熱質(zhì)交換后上升，經(jīng)過(guò)第一換熱器的表面進(jìn)行熱交換同時(shí)快速增速上升，使覆蓋于第一換熱器表面的水膜部分蒸發(fā)形成夾帶水滴的飽和水蒸汽；并且使所述夾帶水滴的飽和水蒸汽進(jìn)入靜壓箱之后快速降為較第一速度更低的低速度而使水滴與飽和水蒸汽分離，經(jīng)水汽分離后的飽和水蒸汽在靜壓箱內(nèi)均勻地分布于所述第二換熱器的換熱表面，從而使飽和水蒸汽中的水分蒸發(fā)而成為濕度不高于出風(fēng)ロ附近的環(huán)境濕度的氣體之后自出風(fēng)ロ排出。本發(fā)明另一方面技術(shù)方案提供了一種蒸發(fā)式冷卻裝置，包括
一分為上下兩段的箱體，其下段中部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)風(fēng)ロ，其上段的內(nèi)截面面積大于下段的內(nèi)截面面積而使箱體上段整體構(gòu)成ー靜壓箱，該靜壓箱的頂部設(shè)有出風(fēng)ロ ；
一設(shè)置于箱體下段內(nèi)部的蒸發(fā)式冷卻機(jī)組，包括設(shè)置于箱體底部用于容納冷卻水的集水箱、設(shè)置于進(jìn)風(fēng)口上方的第一換熱器、設(shè)置于第一換熱器上方的噴淋裝置，以及用于將冷卻水從集水箱吸入并泵至噴淋裝置的水泵；
一設(shè)置于靜壓箱內(nèi)部的除霧組件，包括一第二換熱器，所述第二換熱器與所述第一換熱器相串聯(lián)，使被冷卻介質(zhì)自所述第二換熱器的入口進(jìn)入所述第二換熱器進(jìn)行預(yù)冷，再流過(guò)所述第一換熱器經(jīng)進(jìn)一歩冷卻降溫；然后自所述第一換熱器的出口排出；以及
ー風(fēng)機(jī)，被設(shè)置在適于給所述蒸發(fā)式冷卻裝置提供負(fù)壓的位置，使空氣以低的第一速 度從進(jìn)風(fēng)ロ進(jìn)入箱體內(nèi)部，并與降落的水滴充分混合并進(jìn)行熱質(zhì)交換后上升，經(jīng)過(guò)第一換熱器的表面進(jìn)行熱交換同時(shí)迅速增速上升，使覆蓋于第一換熱器表面的水膜部分蒸發(fā)形成夾帶水滴的飽和水蒸汽；并且使所述夾帶水滴的飽和水蒸汽進(jìn)入靜壓箱之后快速降為較第一速度更低的低速度而使水滴與飽和水蒸汽分離，經(jīng)水汽分離后的飽和水蒸汽在靜壓箱內(nèi)均勻地分布于所述第二換熱器的換熱表面，從而使飽和水蒸汽中的水分蒸發(fā)而成為濕度不高于出風(fēng)ロ附近的環(huán)境濕度的氣體之后自出風(fēng)ロ排出。上述發(fā)明技術(shù)方案中通過(guò)靜壓箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了自蒸發(fā)冷凝及冷卻機(jī)組生成的夾帶水滴的飽和水蒸汽的上升速度，有效實(shí)行了水汽分離，通過(guò)除霧裝置的第二換熱器從分離水汽后的飽和水蒸汽中蒸發(fā)部分的水，從而排出與環(huán)境溫度和相対濕度一致的氣體，并且由于靜壓箱的存在，即使在雨雪天氣，也避免了由于水滴的張カ而使進(jìn)入裝置內(nèi)的水滴不能自行降落反被風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速氣流排向大氣而形成水霧的問(wèn)題；從而徹底消除了造成軍團(tuán)菌生長(zhǎng)和傳播的水霧生成與排放問(wèn)題。優(yōu)選的是，在容納蒸發(fā)式冷凝及冷卻機(jī)組的箱體下段與容納于除霧組件的箱體上段之間還設(shè)有一脫水器(即擋水板)，從蒸發(fā)式冷凝機(jī)組上升的飽和水蒸汽通過(guò)脫水器的阻擋首先分離掉一部分的水分。進(jìn)ー步地，根據(jù)本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置，其除霧組件中還包括至少ー個(gè)設(shè)置于第二換熱器下方的風(fēng)向?qū)Я靼?，用于改變汽流上升的方向，同時(shí)改變氣流的上升速度，充分發(fā)揮靜壓箱減低氣流速度的作用，使飽和水蒸汽與除霧裝置的第二換熱器的散熱片充分接觸。進(jìn)ー步地，本發(fā)明的除霧裝置的第二換熱器還包括一個(gè)或多個(gè)斜向布置的翅片式換熱器，増大了除霧用的第二換熱器的散熱面積，充分蒸發(fā)飽和水蒸汽中的水分。進(jìn)ー步地，本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置還包括一第三換熱器H，設(shè)置于集水箱中，串聯(lián)于第一換熱器風(fēng)機(jī)的出口位置；而所述風(fēng)機(jī)包括一臺(tái)或多臺(tái)，并且設(shè)置在進(jìn)風(fēng)ロ或出風(fēng)ロ位置。通過(guò)該第三換熱器H放出的熱量，可以用于冬季對(duì)冷卻水實(shí)行防凍處理，以及通過(guò)該第三換熱器H吸收熱量，可以用于在夏季使被冷卻介質(zhì)過(guò)冷，起到更好的冷卻效率。本發(fā)明的其它方面和特征及其優(yōu)點(diǎn)，將在下面結(jié)合附圖中的具體實(shí)施例通過(guò)舉例的方式在說(shuō)明書中進(jìn)行更為詳細(xì)的介紹。


圖I為根據(jù)本發(fā)明的第一種具體實(shí)施例的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的工作原理示意圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的第二種具體實(shí)施例的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的工作原理示意圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第三種具體實(shí)施例的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的工作原理示意圖。 圖4為根據(jù)本發(fā)明的第四種具體實(shí)施例的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，以舉例說(shuō)明而非對(duì)于發(fā)明思想所要求的保護(hù)范圍進(jìn)行限制的方式,詳細(xì)地描述本發(fā)明的較佳實(shí)施方式及其有所改變的實(shí)例。圖I是作為本發(fā)明的第一種具體實(shí)施例的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的主要結(jié)構(gòu)以及工作原理示意圖。本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置主要包括分為上下兩段的箱體10，一蒸發(fā)式冷凝及冷卻機(jī)組20設(shè)置于箱體10的下段內(nèi)部，箱體10的上段內(nèi)截面面積較大于其下段的內(nèi)截面面積而整體構(gòu)成ー靜壓箱12，一除霧組件30被設(shè)置于該靜壓箱12的內(nèi)部，一軸流風(fēng)機(jī)40被設(shè)置于該箱體10上段的頂部。另外，在容納于箱體10下段的蒸發(fā)式冷凝冷卻機(jī)組20與容納于箱體10上段的靜壓箱12內(nèi)的除霧組件30之間還可選擇地設(shè)有ー脫水器50,亦即擋水板。圖I中所示的蒸發(fā)冷凝冷卻機(jī)組20主要包括設(shè)置于箱體10底部的用于容納冷卻水的集水箱21、水泵22、用于控制集水箱21水位的浮球閥23和溢流管24、設(shè)置于箱體10下段進(jìn)風(fēng)ロ周圍側(cè)壁上的進(jìn)風(fēng)格柵25、設(shè)置于箱體10下段內(nèi)部高于進(jìn)風(fēng)格柵25上緣的第一換熱器26、設(shè)置于該第一換熱器26上方的冷卻水噴淋裝置27。其中，該集水箱21外部可設(shè)有保溫層用于阻擋環(huán)境熱量傳遞給集水箱21中的水導(dǎo)致水溫升高。水泵22安裝在箱體10外側(cè)靠近集水箱21的位置，水泵22的出水ロ通過(guò)管路連接該冷卻水噴淋裝置27的進(jìn)水ロ，用于將集水箱21中的冷卻水通過(guò)管路輸送至噴淋裝置27，再由噴淋裝置27均勻地將冷卻水噴灑在第一換熱器26的蛇形盤管上并在其盤管表面形成水膜。第一換熱器26可以采用各種適合的類型，例如圓管、橢圓管、翅片管、繞片管、螺紋管、板式換熱器等，并且可以采用各種適合散熱的材質(zhì)，如鋼質(zhì)、銅質(zhì)、不銹鋼、鋁質(zhì)、以及各種合金等，而無(wú)論采用何種類型換熱器和金屬及合金材質(zhì)均落在本發(fā)明所附的權(quán)利保護(hù)要求保護(hù)范圍內(nèi)。浮球閥23和溢流管24是作為控制集水箱21水位的水位控制裝置，其中浮球閥23用于監(jiān)測(cè)水位并自動(dòng)開啟進(jìn)水閥門給集水箱21補(bǔ)水，溢流管24用于防止集水箱21水位超過(guò)集水箱21的極限高度。設(shè)在集水箱21底部的排水管28和排污閥29，在集水箱21內(nèi)的積垢達(dá)到一定程度而進(jìn)行清洗或更換冷卻水時(shí)，用于排放集水箱21中的水。圖I中所示的除霧組件30包括一整體呈斜向設(shè)置于靜壓箱12內(nèi)的第二換熱器31，與上述第一換熱器26通過(guò)管道相互串聯(lián)的，作為較佳的實(shí)施方式，該第二換熱器31的周邊輪廓與相接觸的靜壓箱12內(nèi)側(cè)壁輪廓相吻合，并且最好是選用翅片式換熱管，然而其它各種適合的類型，例如圓管、橢圓管、翅片管、繞片管、螺紋管、板式換熱器等均可以采用，并且也可以采用各種適合散熱的材質(zhì)，如鋼質(zhì)、銅質(zhì)、不銹鋼、鋁質(zhì)、以及各種合金等，同樣地，無(wú)論采用何種類型換熱器和金屬及合金材質(zhì)均落在本發(fā)明所附的權(quán)利保護(hù)要求保護(hù)范圍內(nèi)。在圖I所示的具體實(shí)施例中，除霧組件30還設(shè)有一風(fēng)向?qū)Я靼?2，該風(fēng)向?qū)Я靼?2又將靜壓箱12分為一次水汽分離區(qū)121和二次水汽分離區(qū)122，風(fēng)向?qū)Я靼?2將從箱體10下段沿垂直上升方向進(jìn)入一次水汽分離區(qū)121的氣流改為與垂直方向呈40°左右?jiàn)A角的方向離開一次水汽分離區(qū)121進(jìn)入二次水汽分離區(qū)122。靜壓箱12的通道截面積比箱體10下段的大，因而其容積率較箱體10下段突然擴(kuò)大，起到令上升氣流的速度快速下降的作用。二次水汽分離區(qū)122的通道截面積略大于一次水汽分離區(qū)121的通道截面積，再加上氣流方向發(fā)生改變，所以從一次水汽分離區(qū)121進(jìn)入到二次水汽分離區(qū)122的氣流速度會(huì)進(jìn)ー步降低。
下面我們將參照上述第一種蒸發(fā)式冷凝冷卻裝置的實(shí)施例，具體說(shuō)明應(yīng)用上述蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置所應(yīng)用的系統(tǒng)，例如制冷、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，進(jìn)行冷凝及冷卻時(shí)的工作原理
如上所述的系統(tǒng)排放出的需要冷凝或冷卻的被冷卻介質(zhì)(過(guò)熱蒸汽或者高溫液體)從第二換熱器31的高溫介質(zhì)入口 311進(jìn)入，經(jīng)過(guò)第二蒸發(fā)換熱器31進(jìn)行預(yù)冷之后，過(guò)熱蒸汽被冷卻成飽和氣體或者有高溫液體被冷卻降溫并進(jìn)入箱體10下段的蒸發(fā)式冷凝/冷卻機(jī)組20。被冷卻介質(zhì)通過(guò)蒸發(fā)式冷凝/冷卻機(jī)組20進(jìn)行熱質(zhì)交換的過(guò)程當(dāng)中，由噴淋裝置27將水均勻的噴灑在第一換熱器26的冷凝或冷卻盤管的表面形成水膜并沿該第一換熱器26的表面流下，而流經(jīng)該第一換熱器26的被冷卻介質(zhì)與沿著該第一換熱器26表面的水膜通過(guò)對(duì)流和接觸方式產(chǎn)生熱質(zhì)交換，其中一部分水在熱質(zhì)交換過(guò)程中蒸發(fā)變成飽和水蒸汽帶走蒸發(fā)潛熱而對(duì)被冷卻介質(zhì)進(jìn)行蒸發(fā)散熱，而飽和水蒸汽則由軸流風(fēng)機(jī)40從箱體10下段兩側(cè)進(jìn)風(fēng)ロ的進(jìn)風(fēng)格柵25吸入的較低速度的氣流向上帶走，其氣流速度為3m/s左右或更低，當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)第一換熱器26吋，由于通道面積驟窄而是氣流速度上升，例如達(dá)到4m/s左右。而流經(jīng)第一換熱器26內(nèi)部的飽和的被冷卻介質(zhì)則被冷卻而由氣體冷凝成飽和液體或者由較高的溫度降到較低的溫度，最后經(jīng)低溫介質(zhì)出ロ返回系統(tǒng)。由上述蒸發(fā)冷凝冷卻機(jī)組20產(chǎn)生的飽和水蒸汽在高速氣流引導(dǎo)下，通過(guò)蒸發(fā)冷凝/冷卻機(jī)組20上方的脫水器(擋水板)50，進(jìn)入箱體10上段的靜壓箱12，被脫水器50阻擋的水分以及部分留在第一換熱器26的蛇形盤管上沒(méi)有被蒸發(fā)或被高速水蒸汽帶走的水分則向下降落，與從進(jìn)風(fēng)格柵24進(jìn)入箱體10內(nèi)的空氣混合，經(jīng)接觸熱質(zhì)交換之后溫度降低，最終灑落到在箱體10底部的集水箱21內(nèi)繼續(xù)參與冷卻水循環(huán)。接下來(lái)，還是利用上述第一種蒸發(fā)式冷凝冷卻裝置的實(shí)施例，來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明具有除霧裝置的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的除霧原理。箱體10上段的靜壓箱12所起到的作用是令上升的高速氣流從大約4m/s的速度快速下降到大約2. 5m/s或更低。隨著上升氣流從箱體10的下段帶上來(lái)的飽和水蒸汽及其水滴，在離開箱體10下段的第一換熱器26之后，在設(shè)有脫水器(或擋水板)50的情況下，首先通過(guò)脫水器(或擋水板)50的阻擋而分離掉一部分的水，這些水會(huì)順著脫水器50的邊緣繼續(xù)向下降落為水滴進(jìn)入箱體10的下段；而通過(guò)脫水器50之后夾帶著部分水滴的飽和水蒸汽上升進(jìn)入靜壓箱12，由于靜壓箱12的通道截面積和容積突然擴(kuò)大，使上升氣流的速度迅速下降至大約2. 5m/s或更低，這時(shí)部分水滴就會(huì)從飽和水蒸汽中基本分離出來(lái)，落在下面的脫水器50上或直接灑落在箱體10下段的第一換熱器26上。經(jīng)過(guò)靜壓箱12進(jìn)行了水滴分離的飽和水蒸汽通過(guò)箱體10上段的第二換熱器31時(shí)，能夠基本上速度均勻地分布進(jìn)入第二換熱器31的翅片換熱管之間，令飽和水蒸汽與該第二換熱器31之間實(shí)現(xiàn)充分的接觸熱質(zhì)交換而蒸發(fā)掉其中的部分水分，從而使進(jìn)入靜壓箱12后通過(guò)該第二換熱器31的飽和水蒸汽蒸發(fā)成溫度和相対濕度均接近于環(huán)境大氣的氣體。 在圖I所示的較佳實(shí)施例中靜壓箱12被風(fēng)向?qū)Я靼?2分隔為一次水滴分離區(qū)121與二次水滴分離區(qū)122，因此，夾帶水滴的飽和水蒸汽離開箱體10的下段之后首先進(jìn)入一次水滴分離區(qū)121,并從4m/s的高速度下降至低于2. 5m/s的低速度,使夾帶水滴的飽和水蒸汽由于速度的降低而分離出部分的水滴；然后，夾帶著細(xì)微水滴的飽和水蒸汽再在導(dǎo)流板32的引導(dǎo)下改為以40°左右?jiàn)A角方向離開一次水滴分離區(qū)121進(jìn)入二次水滴分離區(qū)122，由于二次水滴分離區(qū)122的容積更大于一次水滴分離區(qū)121，而使氣流速度進(jìn)ー步下降至低于2m/s，使進(jìn)入二次水滴分離區(qū)122的飽和水蒸汽中的細(xì)微水滴再次得到有效的分離，從而確保經(jīng)過(guò)第二換熱器31的氣體為飽和水蒸汽。在其它可選的實(shí)施例中，在靜壓箱12中還可以設(shè)有多于ー個(gè)風(fēng)向?qū)Я靼?2，這些導(dǎo)流板32的作用主要是改變上升氣流的方向，井分隔靜壓箱12為若干逐漸擴(kuò)容而令氣流降速的空間。如圖I中的實(shí)例所示，該風(fēng)向?qū)Я靼?2將從箱體10下段上升的夾帶水滴的飽和水蒸汽，由沿垂直上升方向改為與垂直方向呈40°左右?jiàn)A角的方向。夾帶水滴的飽和水蒸汽進(jìn)入一次水滴分離區(qū)121后，由于通道截面積和容積的突然擴(kuò)大，其速度明顯降低，這時(shí)一部水滴就會(huì)被分離出來(lái)，灑落在箱體10下段的第一換熱器26上，繼續(xù)參與蒸發(fā)冷凝、冷卻循環(huán)；而沒(méi)有被分離的水滴則仍然隨著飽和水蒸汽上升通過(guò)風(fēng)向?qū)Я靼?2。由于風(fēng)向?qū)Я靼?2的進(jìn)風(fēng)方向與出風(fēng)方向呈40°左右的夾角，飽和水蒸汽中夾帶的水滴就會(huì)在風(fēng)向?qū)Я靼?2上聚結(jié)成較大的水滴，這些水滴在其自身重力的作用下，順著風(fēng)向?qū)Я靼?2下滑并灑落在箱體10下段的第一換熱器26上，繼續(xù)參與蒸發(fā)冷凝、冷卻循環(huán)。然而，由于風(fēng)向?qū)Я靼?2的聚結(jié)水滴的能力不可能充分，因此，離開風(fēng)向?qū)Я靼?2的飽和水蒸汽中仍然夾帶一部分細(xì)微的水滴顆粒，進(jìn)入二次水滴分離區(qū)122后，由于ニ次水滴分離區(qū)122的通道面積和容積比一次水滴分離區(qū)121的更大，而且進(jìn)入二次水滴分離區(qū)122夾帶細(xì)微顆粒水滴的飽和水蒸汽的方向(風(fēng)向?qū)Я靼宄鲲L(fēng)方向)與離開二次水滴分離區(qū)122的方向(即第二換熱器的進(jìn)風(fēng)方向)幾乎呈90°夾角，因而氣流速度進(jìn)ー步降低至2m/s，使進(jìn)入二次水滴分離區(qū)122的飽和水蒸汽中的細(xì)微水滴再次得到有效的分離，從而確保了經(jīng)過(guò)箱體10上段靜壓箱12內(nèi)的第二換熱器31的氣流為飽和水蒸汽，分離下來(lái)的水滴經(jīng)過(guò)風(fēng)向?qū)Я靼?2灑落在箱體10下段的第一換熱器26表面，繼續(xù)參與冷卻、冷凝循環(huán)。由于二次水滴分離區(qū)122給設(shè)置于靜壓箱12內(nèi)的第二換熱器31的換熱面積留出了充足的空間，飽和水蒸汽在經(jīng)過(guò)靜壓箱12內(nèi)的第二換熱器31時(shí)的速度為大約2m/s，這樣飽和水蒸汽就能有足夠的時(shí)間與第二換熱器31充分進(jìn)行熱交換。由于一次、二次水滴分離區(qū)121、122的存在，有效地降低了飽和水蒸汽的動(dòng)壓，増加了飽和水蒸汽的靜壓，使飽和水蒸汽能夠速度均勻地分布進(jìn)入第二換熱器31的翅片之間，氣流速度均勻且沒(méi)有死角，從而充分保障了飽和水蒸汽與第二換熱器31之間的接觸，保證了熱質(zhì)交換的效果，使通過(guò)靜壓箱12分離出來(lái)的飽和水蒸汽在經(jīng)過(guò)第二換熱器31時(shí)，充分蒸發(fā)成為接近于環(huán)境大氣溫度和相対濕度的氣體，從而解決了水滴被排向大氣時(shí)形成水霧以及飽和水蒸汽被排向大氣時(shí)遇冷凝結(jié)而產(chǎn)生水霧的問(wèn)題。如圖2所示為根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)形式，與前述的第一種實(shí)施例相似，圖中的蒸發(fā)式冷凝冷卻裝置主要包括分為上下兩段的箱體10，其下段內(nèi)部所設(shè)置ー蒸發(fā)式冷凝冷卻機(jī)組20與第一種實(shí)施例中的沒(méi)有區(qū)別，其上段的內(nèi)截面面積也較大于其下段的內(nèi)截面面積而整體構(gòu)成ー靜壓箱12，而該靜壓箱12的頂部也設(shè)有ー軸流風(fēng)機(jī)40。其區(qū)別之處在干與第一種實(shí)施例中在靜壓箱12的內(nèi)部設(shè)有ー斜向布置的除霧組件30丨不同，在該第二實(shí)施例中靜壓箱12內(nèi)部的除霧組件30丨設(shè)有ー對(duì)呈V字形布置的第二換熱器31'，并且，對(duì)應(yīng)于該對(duì)V字形布置的第二換熱器31 '，并對(duì)應(yīng)地分別設(shè)有兩塊分開的風(fēng)向?qū)Я靼?2'。如圖2的示例所描述的，該對(duì)第二換熱器31 '的進(jìn)ロ 311'相并聯(lián)，且該對(duì)第二換熱器31丨的出口 312丨相并聯(lián)，然后與第一換熱器26的進(jìn)ロ相串聯(lián)。其結(jié)構(gòu)雖有所不同，但實(shí)際工作原理和技術(shù)效果與第一種實(shí)施例的實(shí)質(zhì)上相同，為簡(jiǎn)要起見(jiàn)，省略 介紹。對(duì)于排風(fēng)ロ設(shè)置于本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝/冷卻裝置的箱體頂部的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，遇到雨雪天氣，雨雪往往會(huì)通過(guò)頂部的排風(fēng)ロ進(jìn)入裝置內(nèi)落到箱體10上段的第二換熱器31、31丨的表面，由于第二換熱器被設(shè)計(jì)成斜向布置或V字形結(jié)構(gòu)的形式，而經(jīng)過(guò)第二換熱器31、31 '的氣流速度只有2m/s，因此雨雪在第二換熱器31、31 '的表面形成的水滴不會(huì)被速度只有2m/s的氣流排向大氣也不會(huì)因?yàn)閺垾脑蚨荒芗皶r(shí)脫落，而是順著第二換熱器31、31丨的斜的表面滑落到箱體10下段的蒸發(fā)式冷凝冷卻機(jī)組20參與冷卻、冷凝，最后收集于集水箱21中。這樣，因進(jìn)入蒸發(fā)式冷凝/冷卻裝置內(nèi)部的雨雪所形成的水滴被風(fēng)機(jī)排向大氣而形成水霧的問(wèn)題就得以被消除了。在如圖3所示的本發(fā)明另一種實(shí)施例中，與前述的實(shí)施例相似，圖中的蒸發(fā)式冷凝冷卻裝置的結(jié)構(gòu)主要包括分為上下兩段的箱體10，設(shè)置于箱體10的下段內(nèi)部的蒸發(fā)式冷凝冷卻機(jī)組20，設(shè)置于箱體10上段的靜壓箱12內(nèi)部的除霧組件30，以及設(shè)在箱體10頂部的軸流風(fēng)機(jī)40等，唯于箱體10底部的集水箱12中還設(shè)有一第三換熱器H，由與第一換熱器26的出ロ相串聯(lián)的換熱盤管組成，該第三換熱器H的入口與蒸發(fā)式冷凝/冷卻機(jī)組20的第一換熱器26的出ロ相連通，該第三換熱器H的出ロ則通向外部的系統(tǒng)。因而流經(jīng)第一換熱器26內(nèi)部的飽和的被冷卻介質(zhì)則被冷卻而由氣體冷凝成飽和液體，或者液體由較高的溫度降到較低的溫度，然后進(jìn)入集水箱12中的第三換熱器H的換熱盤管內(nèi)部，經(jīng)過(guò)放出熱量(例如用于在冬季對(duì)冷卻水實(shí)行防凍處理)或者吸收熱量(例如用于在夏季使被冷卻介質(zhì)過(guò)冷)的過(guò)程之后，最后進(jìn)入外部的系統(tǒng)。雖然在前述的實(shí)施例中的所有實(shí)施例中，于本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置的箱體頂部設(shè)置了軸流風(fēng)機(jī)40，但可以理解的是，風(fēng)機(jī)40的設(shè)置以引導(dǎo)氣流從箱體10下段兩側(cè)進(jìn)風(fēng)ロ的進(jìn)風(fēng)格柵25通過(guò)蒸發(fā)式冷凝及冷卻機(jī)組20的第一換熱器26、擋水板50、靜壓箱12、除霧裝置30、30'的第二換熱器31、31'，以及箱體10頂部的出風(fēng)ロ排出為目的，而無(wú)論是使用上抽風(fēng)式還是下鼓風(fēng)式，無(wú)論是使用一臺(tái)単獨(dú)的風(fēng)機(jī)還是使用多臺(tái)風(fēng)機(jī)。如圖4所示的一種實(shí)施例中，箱體10上段的靜壓箱12頂部也設(shè)有一臺(tái)単獨(dú)的風(fēng)機(jī)40，與前面的實(shí)施例不同的地方在于，該風(fēng)機(jī)40的出風(fēng)方向與斜向布置于靜壓箱12內(nèi)的第二換熱器31的出風(fēng)方向相一致。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的具有除霧裝置的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置具有如下顯著優(yōu)勢(shì)。I、通過(guò)靜壓箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)降低了自蒸發(fā)冷凝及冷卻機(jī)組生成的夾帶水滴的飽和水蒸汽的上升速度，有效實(shí)行了水汽分離，通過(guò)除霧裝置的第二換熱器從分離水汽后的飽和水蒸汽中蒸發(fā)部分的水，從而排出與環(huán)境溫度和相対濕度一致的，并且由于靜壓箱的存在，即使在雨雪天氣，也避免了由 于水滴的張カ而使進(jìn)入裝置內(nèi)的水滴不能自行降落反被風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速氣流排向大氣而形成水霧的問(wèn)題；從而徹底消除了造成軍團(tuán)菌生長(zhǎng)和傳播的水霧生成與排放問(wèn)題。該裝置設(shè)計(jì)冷凝及冷卻溫度彡35°C，低于軍團(tuán)菌所喜歡的37 41°C的水，因此，裝置運(yùn)行過(guò)程中無(wú)軍團(tuán)菌生成問(wèn)題；由于裝置排放的冷卻介質(zhì)為接近于環(huán)境大氣的狀態(tài)參數(shù)，因此，該裝置運(yùn)行過(guò)程中無(wú)軍團(tuán)菌的傳播問(wèn)題。2、節(jié)能的實(shí)施方式
從前面的總體實(shí)施方式可以看出，該節(jié)能無(wú)霧型蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置上段的蒸發(fā)冷卻換熱器使用的是下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器在換熱過(guò)程所產(chǎn)生的飽和水蒸汽，并通過(guò)上段蒸發(fā)冷卻換熱器將過(guò)熱蒸汽冷卻成飽和氣體，或者高溫液體的溫度得到有效降低，這部分熱量約占裝置總換熱量的2(Γ30%，亦即，下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器的熱負(fù)荷減小2(Γ30%，由于蒸發(fā)冷凝及冷卻裝置的循環(huán)水量、循環(huán)風(fēng)量都是按照下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱量為依據(jù)進(jìn)行計(jì)算，使該裝置循環(huán)水量、循環(huán)風(fēng)量較常規(guī)蒸發(fā)式冷凝器節(jié)約能量消耗在2(Γ30%，循環(huán)水的蒸發(fā)量節(jié)約量在25%以上，因此，該裝置有非常顯著的節(jié)能效果。3、高效的實(shí)施方式
獨(dú)特的兩級(jí)水滴分離靜壓箱的結(jié)構(gòu)形式+上部蒸發(fā)冷卻換熱器呈V字形和斜型布置形式，實(shí)現(xiàn)了上下兩個(gè)換熱器經(jīng)過(guò)的風(fēng)速不一致，一方面，確保了下部蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器需要及時(shí)帶走熱質(zhì)交換過(guò)程中產(chǎn)生的飽和水蒸汽所需要的4m/s高速風(fēng)速，另ー方面，經(jīng)過(guò)上部換熱器的風(fēng)速為2m/s屬于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的熱量與風(fēng)量配比，而且上段蒸發(fā)冷卻換熱器的冷卻介質(zhì)為下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器換熱過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣，此外，集水箱中安裝換熱器在夏季使用可以有效地降低被冷卻介質(zhì)出口液體的溫度并使之具有一定的過(guò)冷度，對(duì)于制冷、空調(diào)領(lǐng)域所使用的蒸發(fā)式冷凝器來(lái)說(shuō)，可以有效地減少閃發(fā)氣體的產(chǎn)生，因此，該裝置具有非常高的換熱效率。4、延緩結(jié)垢時(shí)間和污垢松散便于清潔的實(shí)施方式
換熱器結(jié)垢的時(shí)間和污垢的松散程度主要取決于換熱器內(nèi)被冷卻介質(zhì)的溫度，溫度越低結(jié)垢時(shí)間約緩慢，結(jié)垢程度越輕，污垢越松散。通常情況下，蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置結(jié)垢最嚴(yán)重的是水分噴灑在表面形成水膜蒸發(fā)換熱的熱交換器，由于水蒸氣較水清潔，通過(guò)水蒸氣蒸發(fā)冷卻的換熱器往往結(jié)構(gòu)情況比較輕，對(duì)于該裝置來(lái)說(shuō)，下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器的結(jié)垢應(yīng)該是重點(diǎn)預(yù)防對(duì)象，然而，在該裝置的下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器冷凝溫度為35 0C，就是說(shuō)，冷卻水在該換熱器的蒸發(fā)溫度僅為35 V，因此，該裝置具有延緩結(jié)垢時(shí)間和結(jié)垢后便于清潔的特點(diǎn)。5、噪音低的實(shí)施方式
對(duì)于強(qiáng)制對(duì)流換熱的熱交換設(shè)備，其噪音的主要來(lái)源是風(fēng)速，風(fēng)速越高噪音越大。該裝置由于在下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器與上段蒸發(fā)冷卻換熱器之間設(shè)有靜壓箱，裝置內(nèi)部只有下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器的風(fēng)速達(dá)到4m/s，而這個(gè)部分為雙殼體結(jié)構(gòu)(換熱器殼體與裝置外売)，緊接著就是靜壓箱，由于靜壓箱靜壓比較高，避免了下段蒸發(fā)冷凝及冷卻換熱器風(fēng)速噪音的向上傳遞，靜壓箱本身的風(fēng)速又很小僅為2. 5 2m/s，因此裝置內(nèi)部的噪音很低，此其一，其ニ，由于水滴分離靜壓箱的存在，給增加上段蒸發(fā)冷卻換熱器的換熱面積提供了充足的空間，上段蒸發(fā)冷卻換熱器面積的加大，且其風(fēng)速僅為2m/s，由于內(nèi)部風(fēng)阻カ比較小，且安裝風(fēng)機(jī)的空間足夠，因此，完全可以采用4飛級(jí)低轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī)，設(shè)備噪音小于75d。本發(fā)明具有靜壓箱結(jié)構(gòu)帶有作為除霧裝置的第二換熱器串聯(lián)于作為蒸發(fā)式冷凝及/或冷卻器的蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置，不僅可以應(yīng)用于制冷、空調(diào)等領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于其它各種民用及エ業(yè)領(lǐng)域的各種場(chǎng)合，包括石油、化工、電カ等。盡管上面通過(guò)舉例說(shuō)明，已經(jīng)描述了本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于上述說(shuō)明，而是由所附的權(quán)利要求給出的所有技術(shù)特征及其等同技術(shù)特征來(lái)定義。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員可以理解的是，在不背離本發(fā)明所教導(dǎo)的實(shí)質(zhì)和精髄前提下， 任何修改和變化可能仍落在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)式冷凝裝置，其特征在于所述蒸發(fā)式冷凝裝置包括 一分為上下兩段的箱體(10)，其下段中部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)風(fēng)ロ，其上段的內(nèi)截面面積大于下段的內(nèi)截面面積而使箱體(10)上段整體構(gòu)成ー靜壓箱(12)，該靜壓箱(12)的頂部設(shè)有出風(fēng)ロ ； 一設(shè)置于箱體(10)下段內(nèi)部的蒸發(fā)式冷凝機(jī)組(20)，包括設(shè)置于箱體(10)底部用于容納冷卻水的集水箱(21)、設(shè)置于進(jìn)風(fēng)口上方的作為冷凝器的第一換熱器(26)、設(shè)置于第一換熱器(26)上方的噴淋裝置(27)，以及用于將冷卻水從集水箱(21)吸入并泵至噴淋裝置(27)的水泵(22)； 一設(shè)置于靜壓箱(12)內(nèi)部的除霧組件(30)，包括一第二換熱器(31)，所述第二換熱器(31)與所述第一換熱器(26)相串聯(lián)，使被冷卻介質(zhì)自所述第二換熱器(31)的入口進(jìn)入所述第二換熱器(31)進(jìn)行預(yù)冷，再流過(guò)所述第一換熱器(26)經(jīng)進(jìn)一歩冷卻后由氣態(tài)凝結(jié)為液態(tài)；然后自所述第一換熱器(26)的出口排出；以及 ー風(fēng)機(jī)(40)，被設(shè)置在適于給所述蒸發(fā)式冷凝裝置提供負(fù)壓的位置，使空氣以低的第一速度從進(jìn)風(fēng)ロ進(jìn)入箱體(10)內(nèi)部，并與降落的水滴充分混合并進(jìn)行熱質(zhì)交換后上升，經(jīng)過(guò)第一換熱器(26)的表面進(jìn)行熱交換同時(shí)快速增速上升,使覆蓋于第一換熱器(26)表面的水膜部分蒸發(fā)形成夾帶水滴的飽和水蒸汽；并且使所述夾帶水滴的飽和水蒸汽進(jìn)入靜壓箱(12)之后快速降為較第一速度更低的低速度而使水滴與飽和水蒸汽分離，經(jīng)水汽分離后的飽和水蒸汽在靜壓箱(12)內(nèi)均勻地分布于所述第二換熱器(31)的換熱表面，從而使飽和水蒸汽中的水分蒸發(fā)而成為濕度不高于出風(fēng)ロ附近的環(huán)境濕度的氣體之后自出風(fēng)ロ排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒸發(fā)式冷凝裝置，其特征在于在容納蒸發(fā)式冷凝冷卻機(jī)組(20)的箱體(10)下段與容納于除霧組件(30)的箱體(10)上段之間設(shè)有一脫水器(50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒸發(fā)式冷凝裝置，其特征在于所述除霧組件(30)還包括至少ー個(gè)設(shè)置于第二換熱器(31)下方的風(fēng)向?qū)Я靼?32)，用于改變汽流上升的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蒸發(fā)式冷凝裝置，其特征在于所述第二換熱器(31)包括ー個(gè)或多個(gè)斜向布置的翅片式換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任一項(xiàng)的蒸發(fā)式冷凝裝置，其特征在于所述蒸發(fā)式冷卻裝置還包括一第三換熱器(H)，設(shè)置于集水箱中(21)，串聯(lián)于第一換熱器(26)的出口位置；而所述風(fēng)機(jī)(40)包括一臺(tái)或多臺(tái)，并且設(shè)置在進(jìn)風(fēng)ロ或出風(fēng)ロ位置。
6.一種蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于所述蒸發(fā)式冷卻裝置包括 一分為上下兩段的箱體(10)，其下段中部側(cè)壁設(shè)有進(jìn)風(fēng)ロ，其上段的內(nèi)截面面積大于下段的內(nèi)截面面積而使箱體(10)上段整體構(gòu)成ー靜壓箱(12)，該靜壓箱(12)的頂部設(shè)有出風(fēng)ロ ； 一設(shè)置于箱體(10)下段內(nèi)部的蒸發(fā)式冷卻機(jī)組(20)，包括設(shè)置于箱體(10)底部用于容納冷卻水的集水箱(21)、設(shè)置于進(jìn)風(fēng)口上方作為冷卻器的第一換熱器(26)、設(shè)置于第一換熱器(26)上方的噴淋裝置(27)，以及用于將冷卻水從集水箱(21)吸入并泵至噴淋裝置(27)的水泵(22)； 一設(shè)置于靜壓箱(12)內(nèi)部的除霧組件(30)，包括一第二換熱器(31)，所述第二換熱器(31)與所述第一換熱器(26)相串聯(lián)，使被冷卻介質(zhì)自所述第二換熱器(31)的入口進(jìn)入所述第二換熱器(31)進(jìn)行預(yù)冷，再流過(guò)所述第一換熱器(26)經(jīng)進(jìn)一歩冷卻降溫；然后自所述第一換熱器(26)的出口排出；以及 ー風(fēng)機(jī)(40)，被設(shè)置在適于給所述蒸發(fā)式冷卻裝置提供負(fù)壓的位置，使空氣以低的第一速度從進(jìn)風(fēng)ロ進(jìn)入箱體(10)內(nèi)部，并與降落的水滴充分混合并進(jìn)行熱質(zhì)交換后上升，經(jīng)過(guò)第一換熱器(26)的表面進(jìn)行熱交換同時(shí)快速增速上升,使覆蓋于第一換熱器(26)表面的水膜部分蒸發(fā)形成夾帶水滴的飽和水蒸汽；并且使所述夾帶水滴的飽和水蒸汽進(jìn)入靜壓箱(12)之后快速降為較第一速度更低的低速度而使水滴與飽和水蒸汽分離，經(jīng)水汽分離后的飽和水蒸汽在靜壓箱(12)內(nèi)均勻地分布于所述第二換熱器(31)的換熱表面，從而使飽和水蒸汽中的水分蒸發(fā)而成為濕度不高于出風(fēng)ロ附近的環(huán)境濕度的氣體之后自出風(fēng)ロ排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于在容納蒸發(fā)式冷凝冷卻機(jī)組(20)的箱體(10)下段與容納于除霧組件(30)的箱體(10)上段之間設(shè)有一脫水器(50)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于所述除霧組件(30)還包括至少ー個(gè)設(shè)置于第二換熱器(31)下方的風(fēng)向?qū)Я靼?32)，用于改變汽流上升的方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于所述第二換熱器(31)包括ー個(gè)或多個(gè)斜向布置的翅片式換熱器。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9所述的任ー項(xiàng)的蒸發(fā)式冷卻裝置，其特征在于所述蒸發(fā)式冷卻裝置還包括一第三換熱器(H)，設(shè)置于集水箱中(21)，串聯(lián)于第一換熱器(26)的出口位置；而所述風(fēng)機(jī)(40)包括一臺(tái)或多臺(tái)，并且設(shè)置在進(jìn)風(fēng)ロ或出風(fēng)ロ位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)式冷凝及冷卻裝置，包括分為上下兩段的箱體、進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，上段內(nèi)截面面積大于下段內(nèi)截面面積而使整個(gè)箱體上段構(gòu)成一靜壓箱，下段內(nèi)部設(shè)有由集水箱、第一換熱器、噴淋裝置及水泵組成的蒸發(fā)式冷凝機(jī)組；上段靜壓箱內(nèi)設(shè)有除霧組件，包括與第一換熱器的出口相串聯(lián)的第二換熱器，以及風(fēng)向?qū)Я靼?；還包括一風(fēng)機(jī)，被設(shè)置在適于給所述蒸發(fā)式冷凝裝置提供負(fù)壓的位置，使空氣以低的第一速度從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體，通過(guò)蒸發(fā)式冷凝機(jī)組的第一換熱器上升而使夾帶水滴的飽和水蒸汽進(jìn)入靜壓箱進(jìn)行水汽分離之后再由除霧組件中的第二換熱器蒸發(fā)飽和水蒸汽中的水分成為濕度不高于出風(fēng)口附近的環(huán)境濕度的氣體之后自出風(fēng)口排出，從而避免在裝置周圍產(chǎn)生水霧問(wèn)題。
文檔編號(hào)F28D5/02GK102650503SQ20121015194
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月16日
發(fā)明者劉方然, 劉玉嶺, 崔國(guó)棟, 黃文斐 申請(qǐng)人:劉玉嶺