一種填料耦合盤管蒸發(fā)式冷凝器用的高效換熱管片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種填料耦合盤管蒸發(fā)式冷凝器的高效換熱管片，包括由換熱管S形彎曲而成的盤管，所述盤管設(shè)有至少一片用于引導(dǎo)噴淋冷卻水從上層換熱管流向下層換熱管的填料；所述填料設(shè)置于相鄰的所述換熱管之間，以將所述換熱管連成一片連續(xù)的水流面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、安裝形式靈活多樣，用于制成不同形式的應(yīng)用于蒸發(fā)式冷凝器的換熱器，可降低冷卻盤管冷卻水溫度、提高冷卻盤管噴淋冷卻水的布水覆蓋率和換熱效率。本發(fā)明應(yīng)用范圍廣、市場前景好。
【專利說明】一種填料耦合盤管蒸發(fā)式冷凝器用的高效換熱管片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱交換設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種盤管蒸發(fā)式冷凝器用的高效換熱管片。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段市場上蒸發(fā)式冷凝器通常采用盤管式換熱管組成換熱器。在換熱器外表面用噴淋水進(jìn)行冷卻，并利用循環(huán)的噴淋水使空氣蒸發(fā)帶走熱量。由于盤管的上下管之間無介質(zhì)引導(dǎo)冷卻水流動，當(dāng)冷卻水自上而下降落時，在垂直風(fēng)向的牽引下，冷卻水無序飄動易產(chǎn)生飛水，盤管上布水不均勻，易存干點(diǎn)，降低換熱能力并存在結(jié)垢風(fēng)險，還具有導(dǎo)致?lián)Q熱效率較低、換熱器耗材較多和制造成本高等缺點(diǎn)。此外，以下幾個因素對換熱器的換熱效率產(chǎn)生影響:I)換熱管與冷卻水的溫差，2 )換熱管內(nèi)液體的存量，3 )冷卻空氣的流量大小。傳統(tǒng)的蒸發(fā)式冷凝器中，換熱管的長度和間距都是相同的，且沿著管內(nèi)液體的流動方向沒有設(shè)置向下的坡度；由于換熱管內(nèi)液體從進(jìn)口到出口的溫度和氣液狀態(tài)變化帶來的單位盤管面積換熱量的變化，造成不同流程位置的盤管面積對冷卻空氣的流量、換熱管的長度、冷卻水的散熱和換熱管坡度等因素有不同的需求，因此傳統(tǒng)形式的盤管因無法適應(yīng)以上的需求而造成換熱效率的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種填料耦合盤管蒸發(fā)式冷凝器用的高效換熱管片，可降低冷卻盤管的冷卻水溫度、減少盤管內(nèi)的存液量、提高冷卻循環(huán)風(fēng)量和提聞冷卻盤管的冷卻水的布水覆蓋率，從而提聞?chuàng)Q熱效率。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種填料耦合盤管蒸發(fā)式冷凝器用的高效換熱管片，包括由換熱管S形彎曲而成的盤管，所述盤管設(shè)有至少一片用于引導(dǎo)噴淋冷卻水從上層換熱管流向下層換熱管的填料；所述填料設(shè)置于相鄰的所述換熱管之間，以將所述換熱管連成一片連續(xù)的水流面。
[0006]優(yōu)選地，相鄰所述換熱管的直管段相互平行，相鄰所述換熱管的直管段的管間距相同。更為優(yōu)選地，管間距從位于先接受噴淋冷卻水的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸變小或變大，以延長填料中冷卻水的換熱時間，提高換熱管與冷卻水的換熱效果。
[0007]優(yōu)選地，可以采用，所述換熱管的直管段具有沿管內(nèi)液體流動方向的向下或向上坡度，且直管段坡度的大小相同或不同，當(dāng)為向下坡度時，可降低管內(nèi)液體從進(jìn)口到出口的壓力降。
[0008]還可以優(yōu)選地采用，所述換熱管的直管段的長度從位于先接受冷卻水噴淋的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸增加或減少。這樣的方式，可以在冷凝器外形尺寸不變的情況下，增加進(jìn)風(fēng)口所安裝的尺寸更大的風(fēng)機(jī)，以加大風(fēng)量。
[0009]進(jìn)一步地，一片或多片所述填料通過焊接、卡合方式或連接件固定于所述盤管的換熱管之間。[0010]進(jìn)一步地，所述填料的截面形狀為波浪形、矩形或長圓形。
[0011]進(jìn)一步地，所述填料的表面設(shè)有凸出的波形紋，以增加冷卻水停留的時間。
[0012]進(jìn)一步地，所述換熱管內(nèi)部流道的截面形狀為圓形、橢圓形、螺旋形、波紋形和橄欖形。
[0013]進(jìn)一步地，所述換熱管的內(nèi)外表面為光滑表面或設(shè)置有內(nèi)、外螺紋的強(qiáng)化傳熱表面，且所述換熱管外表面設(shè)有親水或防腐涂層。
[0014]進(jìn)一步地,所述填料由橡塑、紙質(zhì)、或招箔、銅箔等金屬材料制成。
[0015]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0016]1、本發(fā)明在盤管上增設(shè)填料，使冷卻水流經(jīng)上層換熱管表面后，在填料的引導(dǎo)下流向下層換熱管表面，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)播水，以減少冷卻水在換熱管底部的停留，減少冷卻水在冷卻空氣的吹動下沿?fù)Q熱管底部向后漂移或飛水的現(xiàn)象，同時增大冷卻水蒸發(fā)換熱表面積，而使經(jīng)過盤管升溫后的水流經(jīng)填料后實(shí)現(xiàn)部分降溫，提高冷卻水與下一層盤管的換熱溫差，最終可達(dá)到提高換熱效率、減少換熱管使用量的作用。
[0017]2、換熱管間距從位于先接受噴淋冷卻水的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸變小或變大，以延長填料中冷卻水的換熱時間，降低下層換熱管與冷卻水的溫差，從而提高換熱管與冷卻水的換熱效果。
[0018]3、換熱管的直管段具有沿管內(nèi)液體流動方向的向或向上坡度，且直管段坡度的大小相同或不同，當(dāng)為向下坡度時，可降低管內(nèi)液體從進(jìn)口到出口的壓力降。
[0019]4、換熱管的直管段的長度從位于先接受冷卻水噴淋的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸增加或減少。這樣的方式，可以在冷凝器外形尺寸不變的情況下，增加進(jìn)風(fēng)口所安裝的尺寸更大的風(fēng)機(jī)，這樣可加大風(fēng)量，從而提高換熱效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中填料與盤管結(jié)合的剖視圖；剖視方向?qū)?yīng)于圖1的A-A向；
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實(shí)施例一、二、三的實(shí)施狀態(tài)示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明的實(shí)施四的實(shí)施狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0027]圖1和圖2示出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖1可見，換熱管片包括盤管I和填料
2。盤管I采用了蛇形盤管。
[0028]蛇形盤管I由換熱管連續(xù)S形彎曲而成，其中換熱管11的直管段大致基本平行，彎曲段的曲率半徑大致基本相同。該盤管I也可以采用可安裝填料并適用于蒸發(fā)冷凝器內(nèi)的其它形狀。蛇形盤管I的換熱管可以采用銅管、不銹鋼管或鍍鋅鋼管等，其內(nèi)部流道的截面形狀為圓形、橢圓形、螺旋形、波紋形和橄欖形等形狀。作為本領(lǐng)域人員可以理解的是，蛇形盤管I內(nèi)外表面可以采用光滑表面，優(yōu)選采用設(shè)有內(nèi)、外螺紋的強(qiáng)化傳熱表面，同時所述蛇形盤管外表面設(shè)有親水或防腐涂層。該蛇形盤管設(shè)有流道的入口 3及出口 4。
[0029]填料2設(shè)置于相鄰的換熱管11之間，形成間隙耦合，即通過填料2填滿換熱管11之間的縫隙，以將所述盤管I與填料2連成一片連續(xù)的水流面。填料2由但不限于橡塑(PVC、PP、PE等)、紙質(zhì)或鋁箔、銅箔等金屬材料制成。填料2可以是一片表面平滑的平板填料，也可以是一片單向或多向的波紋型填料；其截面形狀可以是波浪形、矩形或長圓形，其中優(yōu)選填料的單側(cè)或雙側(cè)形成有波浪形凸凹表面，以利于噴淋冷卻水的流動，并增加冷卻水在填料表面的停留時間，也相應(yīng)增加了蒸發(fā)換熱面積。
[0030]關(guān)于連接方式，可以通過焊接、卡合方式或連接件，將上述的填料2固定于與盤管
I的換熱管之間。比如，連接件為綁繩F，在填料2的邊緣打一個或多個固定孔，用一根綁繩穿過固定孔，將其牢固地捆綁在相應(yīng)的換熱管11上。如果盤管的換熱管為圓形管或橢圓形管，還可以選擇采用卡合方式，即將填料的邊緣設(shè)置成U型槽，以將盤管的換熱管穩(wěn)妥地容置于其中。設(shè)置于相鄰換熱管之間的填料可以是一片，也可以是多片。
[0031]2、換熱管間距從位于先接受噴淋冷卻水的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸變小或變大，以延長填料中冷卻水的換熱時間，降低下層換熱管與冷卻水的溫差，從而提高換熱管與冷卻水的換熱效果。
[0032]3、換熱管的直管段具有沿管內(nèi)液體流動方向的向或向上坡度，且直管段坡度的大小相同或不同，當(dāng)為向下坡度時，可降低管內(nèi)液體從進(jìn)口到出口的壓力降。
[0033]4、換熱管的直管段的長度從位于先接受冷卻水噴淋的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸增加或減少。這樣的方式，可以在冷凝器外形尺寸不變的情況下，增加進(jìn)風(fēng)口所安裝的尺寸更大的風(fēng)機(jī)，這樣可加大風(fēng)量，從而提高換熱效果。
[0034]圖3示出了本發(fā)明的另一個優(yōu)選的換熱管片，包括盤管I和填料2。與上述實(shí)施例一不同之處在于，換熱管片中，盤管I的換熱管11的直管段相互平行，其管間距從上層往下層逐漸縮小或增大，相應(yīng)地，換熱管11的彎曲段的曲率半徑也逐漸縮小，填料2的使用以及與盤管I的連接方式，可參照上述實(shí)施例。，上層的換熱管11先接受噴淋冷水，然后從上至向下流至位于下層的換熱管11 ;當(dāng)高溫制冷劑從進(jìn)口 3進(jìn)入而后從出口 4流出時，由于上一層的管內(nèi)制冷劑溫度高于下一層的溫度，所以每經(jīng)過上一層換熱管11的水溫升比經(jīng)過下一層換熱管11的水溫升更高，故將上一層的填料2加長，用于延長填料2中冷卻水的換熱時間。相對于上述實(shí)施例一，本實(shí)施例在降低下層換熱管與冷卻水的溫差，從而提高換熱管與冷卻水的換熱效果方面，更勝一籌。
[0035]圖4示出了本發(fā)明的另一個優(yōu)選的換熱管片，包括盤管I和填料2。與上述實(shí)施例一不同之處在于，所述換熱管11的直管段具有沿管內(nèi)液體流動方向的向下坡度，該管內(nèi)液體是高溫制冷劑。高溫制冷劑從進(jìn)口 3進(jìn)入后，該制冷劑的流動是沿著向下坡度的方向，直至出口 4流出。由于換熱管11沿著流動的方向有一定的向下坡度，相對于實(shí)施例一，本實(shí)施例更為突出地降低了制冷劑從進(jìn)口到出口的壓力降。
[0036]上述實(shí)施例中的換熱片應(yīng)用于盤管蒸發(fā)式換熱器。比如但不限于，如圖5所示，該冷凝器包括盤管換熱器5、風(fēng)機(jī)6、水泵7、布水器8、集水池9和框架10;其中換熱器為一組，所述盤管換熱器5由上述實(shí)施例中的多件換熱管片組成，該多件換熱管片通過進(jìn)口集管和出口集管連接組成，其中蛇形盤管I縱向設(shè)置，即該蛇形盤管的換熱管的直管段的長度方向與冷卻風(fēng)方向一致。
[0037]圖6中示出了本發(fā)明的另一個優(yōu)選的換熱管片，包括盤管I和填料2。與上述實(shí)施例一不同之處在于，換熱管片中，換熱管11的直管段長度從上一層到下一層逐漸增加，上層的換熱管11先接受噴淋冷水，然后從上至向下流至位于下層的換熱管11。本實(shí)施例所提供的換熱管片更適于采用兩組換熱器的蒸發(fā)式冷凝器。相對于實(shí)施例一，本實(shí)施例可以在冷凝器外形尺寸不變的情況下，通過改變換熱管11的直管段的長度來安裝更大尺寸和馬力的風(fēng)機(jī)。再參閱圖6，實(shí)線部分的風(fēng)機(jī)為采用了本實(shí)施例所提供的換熱管片，虛線部分的風(fēng)機(jī)為實(shí)施例一所示的具有等長直管段的換熱管的換熱片。相比較而言，前者所使用的風(fēng)機(jī)(實(shí)線)比后者所使用的風(fēng)機(jī)(虛線)的尺寸更大，這樣可加大風(fēng)量，從而提高換熱效果。
[0038]本發(fā)明的工作原理:高溫流體經(jīng)進(jìn)口集管進(jìn)入蛇形盤管1，此時水泵將集水池中的低溫水輸送到蛇形盤管頂部的布水器8，并噴淋到蛇形盤管的外表面形成很薄的水膜，結(jié)合有填料的縱向蛇形盤管，使冷卻水流經(jīng)上層換熱管表面后在填料2的引導(dǎo)下流向下層換熱管表面，實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)播水。與此同時，風(fēng)機(jī)6將溫度及相對濕度較低的風(fēng)引入蒸發(fā)式冷凝器所在空間，使其與換熱器和流經(jīng)換熱器及填料的冷卻水進(jìn)行充分熱交換，水膜中部分水吸熱后蒸發(fā)，其余落入集水池9，供水泵循環(huán)用，同時高溫的流體被冷卻成低溫流體后從出口集管流出。
[0039]值得注意的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非因此限定本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本發(fā)明還可以部件進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，或者是采用技術(shù)等同物進(jìn)行替換。故凡運(yùn)用本發(fā)明的說明書及圖示內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用于其他相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】均同理皆包含于本發(fā)明所涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種填料耦合盤管蒸發(fā)式冷凝器的高效換熱管片，包括由換熱管S形彎曲而成的盤管，其特征在于，所述盤管設(shè)有至少一片用于引導(dǎo)噴淋冷卻水從上層換熱管流向下層換熱管的填料；所述填料設(shè)置于相鄰的所述換熱管之間，以將所述換熱管連成一片連續(xù)的水流面。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱管片，其特征在于，相鄰所述換熱管的直管段相互平行，相鄰所述換熱管的直管段的管間距相同，或者管間距從位于先接受噴淋冷卻水的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸變小或變大。
3.如權(quán)利要求1所述的換熱管片，其特征在于，所述換熱管的直管段具有沿管內(nèi)液體流動方向的向下或向上坡度，且直管段坡度的大小相同或不同。
4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的換熱管片，其特征在于，所述換熱管的直管段的長度從位于先接受冷卻水噴淋的上層至后接受噴淋冷卻水的下層逐漸增加或減少。
5.如權(quán)利要求4所述的換熱管片，其特征在于，一片或多片所述填料通過焊接、卡合方式或連接件固定于所述盤管的換熱管之間。
6.如權(quán)利要求4所述的換熱管片，其特征在于，所述填料的截面形狀為波浪形、矩形或長圓形。
7.如權(quán)利要求6所述的換熱片，其特征在于，所述填料的表面設(shè)有凸出的波形紋。
8.如權(quán)利要求1-7中任一所述的換熱管片，其特征在于，所述換熱管內(nèi)部流道的截面形狀為圓形、橢圓形、螺旋形、波紋形和橄欖形。
9.如權(quán)利要求1-8中任一所述的換熱管片,其特征在于,所述換熱管的內(nèi)外表面為光滑表面或設(shè)置有內(nèi)、外螺紋的強(qiáng)化傳熱表面，且所述換熱管外表面設(shè)有親水或防腐涂層。
10.如權(quán)利要求1-9中任一所述的換熱管片，其特征在于，所述填料由橡塑、紙質(zhì)、鋁箔或銅管材料制成。
【文檔編號】F28F1/00GK103575132SQ201210253907
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月20日
【發(fā)明者】李志明, 張勇, 譚棟, 何衛(wèi)國 申請人:廣州市華德工業(yè)有限公司