套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備主要由冷卻塔本體、風(fēng)機(jī)、冷凝冷卻管束、上填料層、上集水槽、下填料層、下集水槽、泵組成，將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源復(fù)合起來，大大提高了冷卻冷凝速度，節(jié)水消霧效果非常顯著。
【專利說明】套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及蒸汽冷凝設(shè)備，也涉及工業(yè)冷卻設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中列管式冷凝器的冷源為單一的冷卻水，且換熱管為單層管結(jié)構(gòu)，冷凝速度慢，效率低，消霧收水效果差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
[0004]本發(fā)明主要由冷卻塔本體、風(fēng)機(jī)、冷凝冷卻管束、上填料層、上集水槽、下填料層、下集水槽、泵組成，解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源復(fù)合起來；其中光管套管管束對稱設(shè)置于冷卻塔本體的上部，光管套管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩層均為光管，內(nèi)外管之間的環(huán)隙設(shè)置若干組支撐板，內(nèi)光管、外光管和支撐板組成光管套管組件，若干光管套管組件組成光管套管管束，光管套管組件的內(nèi)光管兩端分別設(shè)置冷卻水管箱，冷卻水管箱與內(nèi)光管內(nèi)孔構(gòu)成冷卻水通道，兩個(gè)冷卻水管箱上分別設(shè)置冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；內(nèi)光管與外光管之間的環(huán)隙空間構(gòu)成熱流體環(huán)隙通道，環(huán)隙通道的兩端設(shè)置環(huán)隙管箱，熱流體進(jìn)口設(shè)置在光管套管管束環(huán)隙管箱的上部、熱流體出口設(shè)置在光管套管管束環(huán)隙管箱的下部，光管套管管束的上方設(shè)置上噴淋管；光管套管管束的下方依次設(shè)置上填料層、上集水槽、下噴淋管、下填料層和下集水槽；
翅片套管管束對稱設(shè)置于冷凝冷卻設(shè)備本體內(nèi)的中上部，翅片套管管束截面呈“V”型結(jié)構(gòu)，翅片套管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為光管，外層為翅片管，內(nèi)外管之間的環(huán)隙設(shè)置若干組支撐板；內(nèi)外管之間的環(huán)隙空間構(gòu)成熱流體環(huán)隙通道，熱流體可為蒸汽或其它流體；翅片套管內(nèi)管兩端設(shè)置冷卻水管箱；翅片套管環(huán)隙通道兩端設(shè)置環(huán)隙管箱，環(huán)隙管箱出口一端的下方設(shè)置下光管散熱器；
光管套管和翅片套管各自的內(nèi)管及兩端的冷卻水管箱、下噴淋管、下填料層、下集水槽、內(nèi)循環(huán)水泵和內(nèi)循環(huán)水管道連接構(gòu)成內(nèi)管冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；經(jīng)過下填料層降溫的冷水落入下集水槽，再由內(nèi)循環(huán)水泵送入光管套管和翅片套管的內(nèi)管作為冷卻水，冷卻水吸收兩種套管環(huán)隙通道內(nèi)蒸汽或其它種類熱流體的熱量后，溫度升高，再通往下噴淋管，淋到下填料層降溫；
上噴淋管、上填料層、上集水槽、外循環(huán)泵和外循環(huán)管道構(gòu)成光管套管噴淋水循環(huán)系統(tǒng)；經(jīng)過上填料層降溫的冷水落入上集水槽中，再由外循環(huán)泵送入上噴淋管，淋到光管套管管束上，吸收光管套管環(huán)隙的熱量后，水溫升高，再淋到上填料層降溫；
風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒、翅片套管管外間隙、收水器、填料層間隙、填料層側(cè)向進(jìn)風(fēng)柵、光管套管管外間隙、光管管束頂部進(jìn)風(fēng)口共同構(gòu)成空氣流動輸送系統(tǒng)；在風(fēng)機(jī)引風(fēng)作用下，光管套管管束頂部的空氣向下流動，穿過光管套管管束，吸收噴淋水膜的顯熱和潛熱后，進(jìn)入上填料層，轉(zhuǎn)彎經(jīng)過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體傳出的熱量后進(jìn)入風(fēng)機(jī)，排向大氣；在風(fēng)機(jī)引風(fēng)作用下，上下填料層側(cè)面的空氣分別進(jìn)入上下填料層，吸收淋水的顯熱和潛熱，轉(zhuǎn)彎經(jīng)過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體傳出的熱量后進(jìn)入風(fēng)機(jī)，排向大氣；
光管套管環(huán)隙、翅片套管環(huán)隙、套管兩端的環(huán)隙管箱，熱流體管道、排氣管道(用于蒸汽冷凝時(shí)排出不凝氣)和下光管散熱器構(gòu)成熱流體輸送系統(tǒng)；若熱流體是需冷凝的蒸汽，則外來蒸汽送入光管套管和翅片套管的進(jìn)口環(huán)隙管箱，分配到各套管的環(huán)隙，吸收內(nèi)管冷卻水的冷量、吸收外光管外面淋水蒸發(fā)的冷量吸收翅片管外流動空氣的冷量，使得蒸汽全部冷凝或部分冷凝，然后經(jīng)出口環(huán)隙管箱進(jìn)入下光管散熱器；下光管散熱器是該系統(tǒng)的冷凝水再冷卻輔助裝置，用于對冷凝水再降溫。
所述下光管散熱器包括主管、分流管、集流管和光管散熱管束。翅片套管出口環(huán)隙管箱的冷凝液進(jìn)入主管，經(jīng)分流管到散熱管束繼續(xù)降溫，再經(jīng)散熱管束另一端的集流管，將冷凝水收集后再循環(huán)利用。
[0005]所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷卻塔本體的上部，每臺設(shè)備設(shè)置兩臺風(fēng)機(jī)。
[0006]所述上填料層和下填料層外側(cè)，即在冷卻塔本體的對應(yīng)部位上分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)柵。
[0007]所述上填料層和下填料層在冷凝冷卻設(shè)備本體的內(nèi)側(cè)設(shè)置收水器。
[0008]所述支撐板每組為2-4片，縱向?qū)ΨQ間隔設(shè)置。
[0009]所述翅片套管的內(nèi)光管為圓形內(nèi)光管，外層的翅片管為圓形翅片管。
[0010]所述翅片套管的內(nèi)光管為橢圓形內(nèi)光管，外層的翅片管為橢圓形翅片管。
[0011]本發(fā)明采用光管套管和翅片套管結(jié)構(gòu)，復(fù)合了內(nèi)管冷卻水、外光管噴淋水蒸發(fā)和流動空氣這三種冷源，從淋水填料層出來的空氣帶有一些小水滴，經(jīng)過收水器時(shí)，絕大部分小水滴被捕獲和回收。穿過收水器后的空氣中含有填料層中水膜蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸汽及很少的液態(tài)小水滴；經(jīng)過翅片套管管束時(shí)，空氣吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體的熱量，液態(tài)小水滴被蒸發(fā)成氣態(tài)的水蒸汽，提高了空氣的含濕量，但由于空氣的比熱小，所以空氣干球溫度升幅大，導(dǎo)致空氣的相對濕度很小，遠(yuǎn)低于飽和濕度；因此，套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備中的空氣經(jīng)過風(fēng)機(jī)排往大氣時(shí)，就完全沒有霧氣了。大大提高了冷卻冷凝速度，節(jié)水消霧效果非常顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；
圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖F-F向剖視圖；
圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)意圖俯視圖；
圖4為C-C向局部視圖圖5為光管套管管束結(jié)構(gòu)示意圖A-A剖視圖；
圖6為D-D向剖視圖；
圖7為翅片套管管束結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為實(shí)施例1E-E向剖視圖；
圖9為實(shí)施例2E-E向剖視圖。圖中:1冷卻塔本體、2下光管散熱器、3風(fēng)機(jī)、4上噴淋管、5光管套管管束、6上填料層、7上集水槽、8下噴淋管、9進(jìn)風(fēng)柵、10外循環(huán)泵、11收水器、12翅片套管管束、13下填料層、14內(nèi)循環(huán)水泵、15下集水槽；5-1冷卻水管箱、5_2環(huán)隙通道、5-3內(nèi)光管、5-4外光管、5-5環(huán)隙管箱、5-6支撐板、5_7光管套管組件、5_8冷卻水進(jìn)口 ；12_1翅片套管、12-2冷卻水管箱、12-3環(huán)隙管箱、12-4支撐板、12-5翅片管、12_6環(huán)隙通道、12-7翅片套管冷卻水進(jìn)口、12-8翅片套管內(nèi)光管；2-1主管、2-2分流管、2_3光管散熱管束、2-4集流管。

【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
如圖所示:本發(fā)明所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源復(fù)合起來；其中光管套管管束5對稱設(shè)置于冷卻塔本體I的上部，光管套管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩層均為光管，內(nèi)外管之間的環(huán)隙設(shè)置若干組支撐板5-6,內(nèi)光管5-3、外光管5-4和支撐板5-6組成光管套管組件5-7，若干光管套管組件5-7組成光管套管管束5，光管套管組件5-7的內(nèi)光管5-3兩端分別設(shè)置冷卻水管箱5-1，冷卻水管箱5-1與內(nèi)光管5_3內(nèi)孔構(gòu)成冷卻水通道，兩個(gè)冷卻水管箱5-1上分別設(shè)置冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口；內(nèi)光管5-3與外光管5-4之間的環(huán)隙空間構(gòu)成熱流體環(huán)隙通道5-2，環(huán)隙通道5-2的兩端設(shè)置環(huán)隙管箱5-5，熱流體進(jìn)口設(shè)置在光管套管管束環(huán)隙管箱5-5的上部、熱流體出口設(shè)置在光管套管管束5的環(huán)隙管箱的下部，光管套管管束的上方設(shè)置上噴淋管；光管套管管束的下方依次設(shè)置上填料層6、上集水槽7、下噴淋管8、下填料層13和下集水槽15 ；
翅片套管管束12對稱設(shè)置于冷凝冷卻設(shè)備本體內(nèi)的中上部，翅片套管管束12截面呈“V”型結(jié)構(gòu)，翅片套管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為光管，外層為翅片管，內(nèi)外管之間的環(huán)隙設(shè)置若干組支撐板；內(nèi)外管之間的環(huán)隙空間構(gòu)成熱流體的環(huán)隙通道12-6，熱流體可為蒸汽；翅片套管內(nèi)管兩端設(shè)置冷卻水管箱；翅片套管環(huán)隙通道兩端設(shè)置環(huán)隙管箱12-3，環(huán)隙管箱12-3出口一端的下方設(shè)置下光管散熱器2 ；
光管套管和翅片套管各自的內(nèi)管及兩端的冷卻水管箱5-1、12-2、下噴淋管8、下填料層13、下集水槽15、內(nèi)循環(huán)水泵14和內(nèi)循環(huán)水管道連接構(gòu)成內(nèi)管冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；經(jīng)過下填料層13降溫的冷水落入下集水槽15，再由內(nèi)循環(huán)水泵14送入光管套管和翅片套管的內(nèi)管作為冷卻水，冷卻水吸收兩種套管環(huán)隙通道內(nèi)蒸汽或其它種類熱流體的熱量后，溫度升高，再通往下噴淋管8，淋到下填料層13降溫；
上噴淋管4、上填料層6、上集水槽7、外循環(huán)泵10和外循環(huán)管道構(gòu)成光管套管噴淋水循環(huán)系統(tǒng)；經(jīng)過上填料層6降溫的冷水落入上集水槽7中，再由外循環(huán)泵10送入上噴淋管4，淋到光管套管管束5上，吸收光管套管環(huán)隙的熱量后，水溫升高，再淋到上填料層6降溫；風(fēng)機(jī)3、風(fēng)筒、翅片套管管外間隙、收水器11、填料層間隙、填料層側(cè)向進(jìn)風(fēng)柵、光管套管管外間隙、光管管束頂部進(jìn)風(fēng)口共同構(gòu)成空氣流動輸送系統(tǒng)；在風(fēng)機(jī)3引風(fēng)作用下，光管套管管束5頂部的空氣向下流動，穿過光管套管管束5，吸收噴淋水膜的顯熱和潛熱后，進(jìn)入上填料層6，轉(zhuǎn)彎經(jīng)過收水器11和翅片間隙，吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體傳出的熱量后進(jìn)入風(fēng)機(jī)3，排向大氣；在風(fēng)機(jī)3引風(fēng)作用下，上下填料層側(cè)面的空氣分別進(jìn)入上下填料層，吸收淋水的顯熱和潛熱，轉(zhuǎn)彎經(jīng)過收水器11和翅片間隙，吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體傳出的熱量后進(jìn)入風(fēng)機(jī)3，排向大氣；
光管套管環(huán)隙、翅片套管環(huán)隙、套管兩端的環(huán)隙管箱5-5、12-3，熱流體管道、排氣管道(用于蒸汽冷凝時(shí)排出不凝氣)和下光管散熱器2構(gòu)成熱流體輸送系統(tǒng)；若熱流體是需冷凝的蒸汽，則外來蒸汽送入光管套管和翅片套管的進(jìn)口環(huán)隙管箱5-5、12-3，分配到各套管的環(huán)隙，吸收內(nèi)管冷卻水的冷量、吸收外光管外面淋水蒸發(fā)的冷量吸收翅片管外流動空氣的冷量，使得蒸汽全部冷凝或部分冷凝，然后經(jīng)出口環(huán)隙管箱進(jìn)入下光管散熱器2 ;下光管散熱器2是該系統(tǒng)的冷凝水再冷卻輔助裝置，用于對冷凝水再降溫；下光管散熱器2包括主管2-1、分流管2-2、集流管2-4和光管散熱管束2-3。翅片套管出口環(huán)隙管箱的冷凝液進(jìn)入主管2-1，經(jīng)分流管2-2到光管散熱管束2-3繼續(xù)降溫，再經(jīng)光管散熱管束另一端的集流管2-4，將冷凝水收集后再循環(huán)利用。風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷卻塔本體的上部，每臺設(shè)備設(shè)置兩臺風(fēng)機(jī)。上填料層6和下填料層13外側(cè)，即在冷卻塔本體I的對應(yīng)部位上分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)柵9。上填料層6和下填料層13在冷凝冷卻設(shè)備本體的內(nèi)側(cè)設(shè)置收水器11。支撐板每組為3片，縱向?qū)ΨQ間隔設(shè)置。翅片套管的內(nèi)光管為圓形內(nèi)光管，外層的翅片管為圓形翅片管。
[0014] 實(shí)施例2
如圖所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同在于翅片套管12-1的內(nèi)光管12-8為橢圓形內(nèi)光管，翅片管12-5為橢圓形翅片管。其余部分相同。
【權(quán)利要求】
1.一種套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，主要由冷卻塔本體、風(fēng)機(jī)、冷凝冷卻管束、上填料層、上集水槽、下填料層、下集水槽、泵組成，其特征在于:將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源復(fù)合起來；其中光管套管管束對稱設(shè)置于冷卻塔本體的上部，光管套管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外兩層均為光管，內(nèi)外管之間的環(huán)隙設(shè)置若干組支撐板，內(nèi)光管、外光管和支撐板組成光管套管組件，若干光管套管組件組成光管套管管束，光管套管組件的內(nèi)光管兩端分別設(shè)置冷卻水管箱，冷卻水管箱與內(nèi)光管內(nèi)孔構(gòu)成冷卻水通道，兩個(gè)冷卻水管箱上分別設(shè)置冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口 ；內(nèi)光管與外光管之間的環(huán)隙空間構(gòu)成熱流體環(huán)隙通道，環(huán)隙通道的兩端設(shè)置環(huán)隙管箱，熱流體進(jìn)口設(shè)置在光管套管管束環(huán)隙管箱的上部、熱流體出口設(shè)置在光管套管管束環(huán)隙管箱的下部，光管套管管束的上方設(shè)置上噴淋管；光管套管管束的下方依次設(shè)置上填料層、上集水槽、下噴淋管、下填料層和下集水槽；翅片套管管束對稱設(shè)置于冷凝冷卻設(shè)備本體內(nèi)的中上部，翅片套管管束截面呈“V”型結(jié)構(gòu)，翅片套管為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為光管，外層為翅片管，內(nèi)外管之間的環(huán)隙設(shè)置若干組支撐板；內(nèi)外管之間的環(huán)隙空間構(gòu)成熱流體環(huán)隙通道，熱流體可為蒸汽或其它流體；翅片套管內(nèi)管兩端設(shè)置冷卻水管箱；翅片套管環(huán)隙通道兩端設(shè)置環(huán)隙管箱，環(huán)隙管箱出口一端的下方設(shè)置下光管散熱器； 光管套管和翅片套管各自的內(nèi)管及兩端的冷卻水管箱、下噴淋管、下填料層、下集水槽、內(nèi)循環(huán)水泵和內(nèi)循環(huán)水管道連接構(gòu)成內(nèi)管冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；經(jīng)過下填料層降溫的冷水落入下集水槽，再由內(nèi)循環(huán)水泵送入光管套管和翅片套管的內(nèi)管作為冷卻水，冷卻水吸收兩種套管環(huán)隙通道內(nèi)蒸汽或其它種類熱流體的熱量后，溫度升高，再通往下噴淋管，淋到下填料層降溫；上噴淋管、上填料層、上集水槽、外循環(huán)泵和外循環(huán)管道構(gòu)成光管套管噴淋水循環(huán)系統(tǒng)；經(jīng)過上填料層降溫的冷水落入上集水槽中，再由外循環(huán)泵送入上噴淋管，淋到光管套管管束上，吸收光管套管環(huán)隙的熱量后，水溫升高，再淋到上填料層降溫；風(fēng)機(jī)、風(fēng)筒、翅片套管管外間隙、收水器、填料層間隙、填料層側(cè)向進(jìn)風(fēng)柵、光管套管管外間隙、光管管束頂部進(jìn)風(fēng)口共同構(gòu)成空氣流動輸送系統(tǒng)；在風(fēng)機(jī)引風(fēng)作用下，光管套管管束頂部的空氣向下流動，穿過光管套管管束，吸收噴淋水膜的顯熱和潛熱后，進(jìn)入上填料層，轉(zhuǎn)彎經(jīng)過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體傳出的熱量后進(jìn)入風(fēng)機(jī)，排向大氣；在風(fēng)機(jī)引風(fēng)作用下，上下填料層側(cè)面的空氣分別進(jìn)入上下填料層，吸收淋水的顯熱和潛熱，轉(zhuǎn)彎經(jīng)過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環(huán)隙中熱流體傳出的熱量后進(jìn)入風(fēng)機(jī)，排向大氣；光管套管環(huán)隙、翅片套管環(huán)隙、套管兩端的環(huán)隙管箱，熱流體管道、排氣管道(用于蒸汽冷凝時(shí)排出不凝氣)和下光管散熱器構(gòu)成熱流體輸送系統(tǒng)；若熱流體是需冷凝的蒸汽，則外來蒸汽送入光管套管和翅片套管的進(jìn)口環(huán)隙管箱，分配到各套管的環(huán)隙，吸收內(nèi)管冷卻水的冷量、吸收外光管外面淋水蒸發(fā)的冷量吸收翅片管外流動空氣的冷量，使得蒸汽全部冷凝或部分冷凝，然后經(jīng)出口環(huán)隙管箱進(jìn)入下光管散熱器；下光管散熱器是該系統(tǒng)的冷凝水再冷卻輔助裝置，用于對冷凝水再降溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，其特征在于:所述下光管散熱器包括主管、分流管、集流管和光管散熱管束；翅片套管出口環(huán)隙管箱的冷凝液進(jìn)入主管，經(jīng)分流管到散熱管束繼續(xù)降溫，再經(jīng)散熱管束另一端的集流管，將冷凝水收集后再循環(huán)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷卻塔本體的上部，每臺設(shè)備設(shè)置兩臺風(fēng)機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，其特征在于:所述上填料層和下填料層外側(cè)，即在冷卻塔本體的對應(yīng)部位上分別設(shè)置進(jìn)風(fēng)柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，其特征在于:所述支撐板每組為2-4片，縱向?qū)ΨQ間隔設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，其特征在于:所述翅片套管的內(nèi)光管為圓形內(nèi)光管，外層的翅片管為圓形翅片管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管式復(fù)合冷凝冷卻設(shè)備，其特征在于:所述翅片套管的內(nèi)光管為橢圓形內(nèi)光管，外層的翅片管為橢圓形翅片管。
【文檔編號】F28C1/14GK104406422SQ201410684708
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】李金鵬 申請人:李金鵬