專利名稱：混合型熱交換器設(shè)備及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合型熱交換器設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明涉及以濕潤模式和濕潤/干燥混合模式操作的混合型熱交換器設(shè)備，以便節(jié)省水以及可能地消除羽流(Plume)。
背景技術(shù)：
熱交換器在本領(lǐng)域是公知的。例如，在圖1中示意性地示出了普通的熱交換器2，其有時被稱為“冷卻塔”。該熱交換器2包括容器4、直接熱交換器裝置6、普通冷卻流體分配系統(tǒng)8、通氣機(jī)構(gòu)(例如風(fēng)扇組件10)和控制器12。容器4具有頂壁4a、底壁4b和多個側(cè)壁4c。多個側(cè)壁4c相互連接并且與頂壁4a和底壁4b連接，以形成大體上箱形的腔室14。該腔室14具有水池腔室部分14a、出口腔室部分14b和中央腔室部分14c。水池腔室部分14a由底壁4b和側(cè)壁4c的下部限定。水池腔室部分14a如在下面所詳細(xì)描述的那樣裝有冷卻的流體。出口腔室部分14b由頂壁4a和側(cè)壁4c的上部限定。中央腔室部分14c形成在連接的側(cè)壁4c的中央部分之間，并且定位在水池腔室部分14a和出口腔室部分14b之間。頂壁4a形成有出氣口 16。該出氣口 16與出口腔室部分14b流體連通。并且，對于該特定的普通熱交換器2，側(cè)壁4c中的每一個形成有與中央腔室部分14c連通的進(jìn)氣口 18。多個通氣孔模塊20在相應(yīng)的進(jìn)氣口 18中安裝至側(cè)壁4c。多個通氣孔模塊20靠近水池腔室部分14a設(shè)置并位于水池腔室部分14a上方，并且操作成用來使得用“冷空氣進(jìn)入”(Cold AirIN)箭頭表不的大氣能夠進(jìn)入到中央腔室部分14c中。直接熱交換器裝置6與出口腔室部分14b相鄰且在出口腔室部分14b下方而設(shè)置在中央腔室部分14c中并且延伸過中央腔室部分14c。直接熱交換器裝置6操作成用來將來自熱流體源22的用“熱流體進(jìn)入”(Hot Fluid IN)箭頭表示的熱流體從中輸送穿過。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是熱流體通常是水，但是它可以是某些其它液態(tài)流體。熱流體作為以用“冷卻流體流出”(Cooled Fluid OUT)箭頭表示的冷卻流體離開直接熱交換器裝置6。雖然直接熱交換器裝置6被示意性地示出為薄膜填充材料結(jié)構(gòu)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，該直接熱交換器裝置6可以是任意其它普通的直接熱交換器裝置(例如防濺棒或防濺板結(jié)構(gòu))。冷卻流體分配系統(tǒng)8包括流體分配器歧管24，該流體分配器歧管24延伸過中央腔室部分14c，并且與直接熱交換器裝置6相鄰并設(shè)置在直接熱交換器裝置6上方。在“泵啟動”(Pump ON)狀態(tài)下，泵26操作成用來將來自于熱流體源22、用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示的熱流體泵送至并穿過流體分配歧管24。因此，用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示的熱流體由在圖1中的水滴28所表示的那樣分配到直接熱交換器裝置6上。在水滴28向下落到直接熱交換器裝置6上并且進(jìn)入到水池腔室部分14a中時，普通熱交換器2被認(rèn)為處于“濕潤模式”。水滴28作為冷卻流體累積在水池腔室部分14a中，該流體通常如由“冷卻流體流出”箭頭所示那樣被泵送回到熱流體源22。如圖1所示，冷卻流體分配系統(tǒng)8包括多個噴嘴30。這些噴嘴30與流體分配歧管24連接并且流體連通，從而泵26將來自于熱流體源22的熱流體泵送到流體分配歧管24并且穿過噴嘴30。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，代替包括噴嘴30的冷卻流體分配系統(tǒng)8，冷卻流體分配系統(tǒng)8可以包括擋壩結(jié)構(gòu)、滴落結(jié)構(gòu)、或者帶有或沒有噴嘴的某些其它普通的流體分配結(jié)構(gòu)。另外，在圖1中，熱交換器2包括擋水板結(jié)構(gòu)32，該擋水板結(jié)構(gòu)32延伸過腔室14并且設(shè)置在流體分配歧管24和出氣口 16之間。擋水板結(jié)構(gòu)32按照這樣一種方式設(shè)置，從而腔室14的出口腔室部分14b設(shè)置在擋水板結(jié)構(gòu)32上方，并且腔室14的中央腔室部分14c設(shè)置在擋水板結(jié)構(gòu)32下方。在圖1中所示的“風(fēng)扇啟動”(Fan ON)狀態(tài)中，風(fēng)扇組件10操作成用來使得由“冷空氣進(jìn)入”箭頭表示的大氣從進(jìn)氣口 18穿越直接熱交換器裝置6和流體分配歧管24并穿過出氣口 16而流動穿過熱交換器2。如圖1所示，在濕潤模式中，由“濕熱空氣流出”(濕熱空氣流出)箭頭表示的濕熱空氣從出氣口 16流出。如本領(lǐng)域所公知的那樣，在圖1和2中所示的風(fēng)扇組件10為誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)，用以引導(dǎo)大氣如所示的那樣流動穿過容器4?？刂破?2操作成用來通過在其相應(yīng)的啟動狀態(tài)(ON states)和關(guān)閉狀態(tài)(OFFstates)之間自動或手動地切換冷卻流體分配系統(tǒng)8和風(fēng)扇組件10而選擇地給冷卻流體分配系統(tǒng)8和風(fēng)扇組件10通電或斷電，以便使得熱交換器2在濕潤模式或關(guān)閉模式(OFFmode,未示出)中操作。控制器12可以為機(jī)電裝置、軟件操作的電子裝置或甚至為操作人員。對于處于關(guān)閉模式中(即處于非工作模式中)的熱交換器2而言，控制器12將風(fēng)扇組件10切換至風(fēng)扇關(guān)閉狀態(tài)并且將泵26切換至泵關(guān)閉狀態(tài)。在圖1中，對于處于濕潤模式中的熱交換器2而言，控制器12將風(fēng)扇組件10切換至風(fēng)扇啟動狀態(tài)，并且將泵26切換至泵啟動狀態(tài)。更具體地說，在濕潤模式中，風(fēng)扇組件10和冷卻流體分配系統(tǒng)8兩者都通電，從而使得大氣(“冷空氣進(jìn)入”箭頭)流動穿過直接熱交換器裝置6，并且將熱流體橫跨直接熱交換器裝置6而分配到直接熱交換器裝置6上，以產(chǎn)生出通過出氣口 16離開的濕熱空氣(在圖1中的“濕熱空氣流出”箭頭)。熱交換器2整年都以濕潤模式操作。有時，在春季、秋季和冬季月份期間，氣候條件使得離開熱交換器的濕熱空氣冷凝，由此形成可見的冷凝水羽流P。偶爾公眾會將這種可見的冷凝水羽流P錯誤地認(rèn)為是污染煙霧。并且，知道這種羽流P僅僅是冷凝水的一些人認(rèn)為，構(gòu)成該可見羽流P的微小水滴可能包含致病細(xì)菌。因此，噴出可見的冷凝水羽流P的熱交換器并不令人滿意。本發(fā)明解決了熱交換器上存在的兩個不足之處。首先，尤其在寒冷氣候中，冷卻塔在從設(shè)備排出的溫暖潮濕空氣碰到周圍環(huán)境中的寒冷干燥空氣時會放出羽流。公眾會將這種可見的冷凝水羽流錯誤地認(rèn)為是空氣污染煙霧。第二，水在一些地區(qū)中被認(rèn)為是稀有和珍貴的資源。在本發(fā)明的一些方面中，提高了在干燥模式(DRY mode)中進(jìn)行冷卻功能的能力，其中需要很少或不需要水來實(shí)現(xiàn)冷卻功能。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將知道，在這里提供的示意圖為代表性附圖，用來表示如在這里所述的單個熱交換器或熱交換器組。
提供能夠節(jié)省水的熱交換器將是有益的。還有利的是提供還能抑制冷凝水羽流形成的熱交換器設(shè)備。本發(fā)明提供了這些優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種混合型熱交換器設(shè)備，它在周圍環(huán)境對于形成冷凝水羽流而言是最佳的時候可以抑制冷凝水羽流的形成。本發(fā)明的另一個目的是提供通過改進(jìn)的干燥冷卻能力來節(jié)省水的混合型熱交換器設(shè)備。因此，下面將對本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備進(jìn)行說明。本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備適用于冷卻從熱流體源流出的熱流體，并且包括間接熱交換器裝置、冷卻流體分配系統(tǒng)和直接熱交換器裝置。本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備還包括用于通過所述間接熱交換器裝置將來自于熱流體源的、所要冷卻的熱流體輸送到所述冷卻流體分配系統(tǒng)的裝置(例如泵)，以用于將所要冷卻的熱流體從所述冷卻流體分配系統(tǒng)分配到所述直接熱交換器裝置上。本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備還包括通氣機(jī)構(gòu)(例如風(fēng)扇組件)，用于使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和直接熱交換器裝置流動，以便從穿越所述直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣并且從穿越所述間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。本發(fā)明的一個方面將濕熱空氣和干熱空氣混合在一起以形成其熱混合物，以便在存在適當(dāng)?shù)闹車鷹l件的情況下消除羽流。本發(fā)明的另一個方面將濕熱空氣和干熱空氣互相隔離，因此不一定消除羽流但是它可以節(jié)省水。一種方法抑制了從熱交換器設(shè)備形成水基冷凝物，該設(shè)備操作成用來將從熱流體源流出的所要冷卻的熱流體冷卻。該熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置、冷卻流體分配系統(tǒng)和直接熱交換器裝置。該方法包括以下步驟:通過間接熱交換器裝置將來自熱流體源的所要冷卻的熱流體輸送到冷卻流體分配系統(tǒng)；從冷卻流體分配系統(tǒng)將所要冷卻的熱流體分配到直接熱交換器裝置上；以及使得大氣穿越間接熱交換器裝置和直接熱交換器裝置兩者流動，以便從穿越直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，并且從穿越間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。


根據(jù)參照附圖閱讀本發(fā)明示例性實(shí)施方案的詳細(xì)說明將更清楚了解本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)。圖1為以濕潤模式操作的普通熱交換器的示意圖。圖2為以濕潤模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第一示例性實(shí)施方案的示意圖。圖3為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第一示例性實(shí)施方案的示意圖。圖4為以濕潤模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第二示例性實(shí)施方案的示意圖。
圖5為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第二示例性實(shí)施方案的示意圖。圖6為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第三示例性實(shí)施方案的示意圖。圖7為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第四示例性實(shí)施方案的示意圖。圖8為本發(fā)明第一至第四示例性實(shí)施方案的混合型熱交換器設(shè)備的操作方法的流程圖。圖9為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第五示例性實(shí)施方案的示意圖。圖10為本發(fā)明第五實(shí)施方案的混合型熱交換器設(shè)備的操作方法的流程圖。圖11為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第六示例性實(shí)施方案的示意圖。圖12為本發(fā)明第六示例性實(shí)施方案的混合型熱交換器設(shè)備的操作方法的流程圖。圖13為以濕潤/干燥混合模式操作的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備的第七示例性實(shí)施方案的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將參照這些附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行說明。與現(xiàn)有技術(shù)的那些部件共用的結(jié)構(gòu)部件以及本發(fā)明各個實(shí)施方案所共用的那些結(jié)構(gòu)部件由相同的附圖標(biāo)記表示，并且其重復(fù)說明將省略。另外，諸如“冷卻”、“熱”、“濕”、“干”以及類似術(shù)語的術(shù)語應(yīng)該解釋為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的相對術(shù)語，并且不應(yīng)該按照任意限定的方式進(jìn)行限制。下面將參照圖2和3對本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案進(jìn)行說明。該混合型熱交換器設(shè)備100適用于冷卻來自熱流體源22的熱流體，即所要冷卻的并且用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示的熱流體。該混合型熱交換器設(shè)備100包括容器4、直接熱交換器裝置106a、間接熱交換器裝置106b、冷卻流體分配系統(tǒng)108、泵26、風(fēng)扇組件10和控制器112。直接熱交換器裝置106a設(shè)置在與出口腔室部分14b相鄰并且位于出口腔室部分14b下方的中央腔室部分14c中并且部分地延伸過該中央腔室部分。直接熱交換器裝置106a操作成用來將所要冷卻的熱流體(用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)從冷卻流體分配系統(tǒng)108輸送穿過直接熱交換器裝置106a。如圖2和3所示，間接熱交換器裝置106b設(shè)置在與出口腔室部分14b相鄰并且位于該出口腔室部分14b下方的中央腔室部分14c中并且部分地延伸過該中央腔室部分。該間接熱交換器裝置106b操作為如下面所詳細(xì)描述的那樣與直接熱交換器裝置106a選擇性地流體連通。間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a彼此并排布置。如圖2和3所示，冷卻流體分配系統(tǒng)108包括延伸過中央腔室部分14c的流體分配歧管24。流體分配歧管24具有第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b，該第一流體分配歧管段24a與直接熱交換器裝置106a相鄰并設(shè)置在直接熱交換器裝置106a上方，第二流體分配歧管段24b與第一流體分配歧管段24a選擇性地流體連通。第二流體分配歧管段24b與間接熱交換器裝置106b相鄰并設(shè)置在間接熱交換器裝置106b上方。泵26在泵啟動狀態(tài)中操作，以用來從熱流體源22將所要冷卻的熱流體(用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)經(jīng)由間接熱交換器裝置106b泵送到第一流體分配歧管段24a或者經(jīng)由第二流體分配歧管段24b泵送到第一流體分配歧管段24a。風(fēng)扇組件10操作成用來使得用“冷空氣進(jìn)入”箭頭表示的大氣從進(jìn)氣口 18穿越間接熱交換器裝置106b、直接熱交換器裝置106a和流體分配歧管24并穿過出氣口 16而流經(jīng)混合型熱交換器設(shè)備100?？刂破?12操作成用來使得混合型熱交換器設(shè)備100以濕潤模式或濕潤/干燥混合模式來操作。在圖2中所示的濕潤模式中，風(fēng)扇組件10和泵26在其相應(yīng)的啟動狀態(tài)中通電，這時間接熱交換器106b和直接熱交換器106a相互流體隔離，并且第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b相互流體連通。因此，用“冷空氣進(jìn)入”箭頭表示的大氣穿越間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a流動，以使得所要冷卻的熱流體(用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)從第一流體分配歧管段24a分配以潤濕直接熱交換器裝置106a并且從第二流體分配歧管段24b分配以潤濕間接熱交換器裝置106b，以便產(chǎn)生出隨后通過出氣口16排出的“濕熱空氣”(HOT HUMID AIR)。在本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案的濕潤模式中，間接熱交換器106b以直接熱交換狀態(tài)操作。在圖3中所示的濕潤/干燥混合模式(HYBRID WET/DRY mode)中，風(fēng)扇組件10和泵26兩者都在其相應(yīng)的啟動狀態(tài)中通電，同時間接熱交換器裝置106b和第一流體分配歧管段24a流體連通并且第一流體分配歧管段24a和第二流體分配器歧管段24b相互流體隔離。因此，大氣(用“冷空氣進(jìn)入”箭頭表示)穿越間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a流動，以使得所要冷卻的熱流體(用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)從第一流體分配歧管段24a分配以潤濕直接熱交換器裝置106a，以便產(chǎn)生出濕熱空氣(參見圖3)，同時允許間接熱交換器裝置106b干燥以便產(chǎn)生出“干熱空氣”(HOT DRY AIR)(參見圖3)，該干熱空氣隨后與濕熱空氣混合以形成由“熱空氣混合物”(HOT AIR MIXTURE)表示的熱空氣混合物，它隨后通過出氣口 18排出。在本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案的濕潤/干燥混合模式中，間接熱交換器裝置106b在間接熱交換狀態(tài)中操作。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，將濕熱空氣和干熱空氣混合以形成熱空氣混合物是通過流經(jīng)容器4的空氣湍流以及通過風(fēng)扇組件10來實(shí)現(xiàn)的。必要時，也可以如下面所述一樣實(shí)現(xiàn)附加的混合。僅舉例而言而不是進(jìn)行限制，對于本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案而言，間接熱交換器裝置106b為單根連續(xù)的管結(jié)構(gòu)(這些附圖中表示為單根連續(xù)的管34)，并且直接熱交換器裝置106a為填充材料結(jié)構(gòu)。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，實(shí)踐中，管狀結(jié)構(gòu)實(shí)際上由以排進(jìn)行排列的多個管構(gòu)成。另外，如本領(lǐng)域所公知的那樣，熱交換器有時采用填充介質(zhì)單獨(dú)地或者與線圈(例如在美國專利N0.6598862中所描述的發(fā)明)結(jié)合地作為直接的熱傳遞裝置以及如上所述作為填充材料結(jié)構(gòu)。并且，只是例舉說明，間接熱交換器裝置106b的代表性的單根連續(xù)管結(jié)構(gòu)34具有多個直管段34a和互連這些直管段34a的多個U形彎頭管段34b。并且，只是舉例，每個直管段34a帶有與之連接的多個翅片36，以形成帶翅片的管結(jié)構(gòu)。在圖2和3中，混合型熱交換器設(shè)備10包括擋水板結(jié)構(gòu)32。該擋水板結(jié)構(gòu)32延伸過腔室14且設(shè)置在流體分配歧管24和出氣口 16之間。腔室14的出口腔室部分14b設(shè)置在擋水板結(jié)構(gòu)32上方，并且腔室14的中央腔室部分14c設(shè)置在擋水板結(jié)構(gòu)32下方。對于在圖2和3中所示的混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案而言，冷卻流體分配系統(tǒng)108包括第一閥40a、第二閥40b和第三閥40c。第一閥40a介于第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b之間。第二閥40b設(shè)置在間接熱交換器裝置106b的間接熱交換器裝置出口 106bo下游并且設(shè)置在第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b之間。第三閥40c設(shè)置在泵26下游并且設(shè)置在第二流體分配歧管段24b的第二流體分配歧管段入口 24bi上游。在圖2中所示的濕潤模式中，第一閥40a處于打開狀態(tài)中以分別流體連接第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b，第二閥40b處于關(guān)閉狀態(tài)中以使得第一流體分配歧管段24a和間接熱交換器裝置106b流體隔離，并且第三閥40c處于打開狀態(tài)中以流體連接熱流體源22和第二流體分配歧管段24b。在圖3中的濕潤/干燥混合模式中，第一閥40a處于關(guān)閉狀態(tài)中以分別使得第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b流體隔離，第二閥40b處于打開狀態(tài)中以使得第一流體分配歧管段24a和間接熱交換器裝置106b流體連接，并且第三閥40c處于關(guān)閉狀態(tài)中以使得第二流體分配歧管段24b和熱流體源22流體隔離?？刂破?12操作成用來通過在它們的相應(yīng)的啟動狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間自動或手動地切換泵26和風(fēng)扇組件10來給泵26和/或風(fēng)扇組件10通電或斷電，如本領(lǐng)域所公知的那樣。對于混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案而言，控制器112還操作成用于使得第一閥40a、第二閥40b和第三閥40c運(yùn)動到其相應(yīng)的打開和關(guān)閉狀態(tài)(如在圖2和3中的圖例所示那樣)并且在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間運(yùn)動。在圖4和5中示出了混合型熱交換器設(shè)備200的第二示例性實(shí)施方案。該混合型熱交換器設(shè)備200包括混合擋板結(jié)構(gòu)42，該混合擋板結(jié)構(gòu)42在其出口腔室部分14c中延伸過腔室14。在圖5中，混合擋板結(jié)構(gòu)42幫助將濕熱空氣和干熱空氣混合以優(yōu)選在離開出氣口 16之前形成熱空氣混合物。另外，混合型熱交換器設(shè)備200具有冷卻流體分配系統(tǒng)208，它包括第一三通閥40d和第二三通閥40e。第一三通閥40d介于第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b之間并且設(shè)置在普通間接熱交換器裝置106b的間接熱交換器裝置出口 106bo下游。第二三通閥40e設(shè)置在泵26的下游，并且設(shè)置在間接熱交換器裝置106b的普通間接熱交換器裝置入口 106bi上游，并且位于第二流體分配歧管段24b的第二流體分配歧管段入口 24bi上游。在圖4中所示的濕潤模式中，第一三通閥40d在用來使得第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b流體連接的打開狀態(tài)中以及在用來使得第一流體分配歧管段24a和間接熱交換器106流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中。與之同時，第二三通閥40e在用來使得第二流體分配歧管段24b和熱流體源22流體連接的打開狀態(tài)中以及在用來使得間接熱交換器裝置106b和第一流體分配歧管段24a流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中。在濕潤/干燥混合模式中，第一三通閥40d在用來使得第一流體分配歧管段24a和間接熱交換器裝置106b流體連接的打開狀態(tài)中以及在用來使得第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中，第二三通閥40e在用來使得熱流體源22和間接熱交換器裝置106b流體連接的打開狀態(tài)中以及在用來使得第二流體分配歧管段24b與熱流體源22流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中。
控制器(在圖4和5中未示出，但是在圖1-3中例舉示出)操作成用來通過在啟動狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間自動或手動地切換泵26和風(fēng)扇組件10來給泵26和風(fēng)扇組件10通電或斷電，并且還操作成用來使得第一三通閥40d和第二三通閥40e運(yùn)動到其相應(yīng)的打開和關(guān)閉狀態(tài)以及在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間運(yùn)動。為了使得這些附圖清楚，控制器故意沒有示出，因?yàn)楸绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，控制器能夠自動地改變泵26和風(fēng)扇組件10的啟動和關(guān)閉狀態(tài)，并且能夠改變這些閥的打開和關(guān)閉狀態(tài)?？蛇x的是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，控制器可以為操作人員，他能夠手動地改變泵26和風(fēng)扇組件10的啟動和關(guān)閉狀態(tài)，并且能夠改變這些閥的打開和關(guān)閉狀態(tài)。因此，代替示出控制器，將泵26和風(fēng)扇組件10的啟動和關(guān)閉狀態(tài)以及這些閥的打開和關(guān)閉狀態(tài)示出。只是例舉而不是進(jìn)行限制，該混合型熱交換器設(shè)備200結(jié)合有作為以盤旋結(jié)構(gòu)形成的單根連續(xù)管結(jié)構(gòu)的間接熱交換器裝置106b。但是，所有直管段34a都是光面的，即沒有任何一根直管段包括任何翅片。另外，直接熱交換器裝置106a為本領(lǐng)域所公知的防濺棒結(jié)構(gòu)。在圖6中只是以濕潤/干燥混合模式來介紹本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備300的第三示例性實(shí)施方案。這里，管結(jié)構(gòu)為光面的直通管結(jié)構(gòu)。光面直通管如本領(lǐng)域所公知的那樣將入口聯(lián)管箱44a和出口聯(lián)管箱44b相互連接。另外，混合型熱交換器設(shè)備300包括分隔件38。該分隔件38設(shè)置在直接熱交換器裝置106a和間接熱交換器裝置106b之間以便將直接熱交換器裝置106a和間接熱交換器裝置106b豎向分隔開。當(dāng)混合型熱交換器設(shè)備300處于濕潤/干燥混合模式中時，將濕式直接熱交換器裝置106a和干式間接熱交換器裝置106b清楚限定出。因此，限定出中央腔室部分14c的第一操作區(qū)域Zl和與第一操作區(qū)域Zl并排布置的中央腔室部分14c的第二操作區(qū)域Z2。中央腔室部分14c的第一操作區(qū)域Zl具有水平的第一操作區(qū)域?qū)挾萕Z1，并且中央腔室部分14c的第二操作區(qū)域Z2具有水平的第二操作區(qū)域?qū)挾萕Z2。只是對于在圖2-5中所示的混合型熱交換器設(shè)備100和200的第一和第二示例性實(shí)施方案以及混合型熱交換器設(shè)備300的第三示例性實(shí)施方案而言,水平的第一操作區(qū)域?qū)挾萕Zl和水平的第二操作區(qū)域?qū)挾萕Z2彼此相等或至少基本上相等。在圖7中介紹了僅以濕潤/干燥混合模式的本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備400的第四示例性實(shí)施方案。管結(jié)構(gòu)也是光面直通管結(jié)構(gòu)。這些光面直通管結(jié)構(gòu)如本領(lǐng)域所公知的那樣以聯(lián)管箱結(jié)構(gòu)將入口聯(lián)管箱44a和出口聯(lián)管箱44b相互連接。要指出的是，混合型熱交換器設(shè)備400包括分隔件38。但是，水平的第一操作區(qū)域?qū)挾萕Zl和水平的第二操作區(qū)域?qū)挾萕Z2相互不同。更具體地說，水平的第一操作區(qū)域?qū)挾萕Zl小于水平的第二操作區(qū)域?qū)挾萕Z2。對于本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備400的第四示例性實(shí)施方案而言，代替示出為與出氣口 16相鄰地安裝在容器4上的如在圖1-6中所表示的誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)扇組件10，風(fēng)扇組件110 (有時被稱為強(qiáng)制鼓風(fēng)機(jī))安裝在進(jìn)氣口 18處作為可選的通氣機(jī)構(gòu)。因此，代替如在圖1-6中所表示的誘導(dǎo)通氣系統(tǒng)，將混合型熱交換器設(shè)備400當(dāng)作為強(qiáng)制通氣系統(tǒng)。在圖8中，描述了用于抑制從本發(fā)明第一至第四示例性實(shí)施方案的熱交換器設(shè)備形成水基冷凝物的方法。該熱交換器設(shè)備操作成用來將從熱流體源中流出的所要冷卻的熱流體冷卻，并且該熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置106b、冷卻流體分配系統(tǒng)108和直接熱交換器裝置106a。步驟SlO通過間接熱交換器裝置106b將來自熱流體源22的所要冷卻的熱流體(在圖2-7中用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)輸送到冷卻流體分配系統(tǒng)108。步驟S12將來自冷卻流體分配系統(tǒng)108的所要冷卻的熱流體(在圖2-7中用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)分配到直接熱交換器裝置106a上。步驟S14使得大氣(在圖2-7中用“冷空氣進(jìn)入”箭頭表示)穿越間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a流動，以從穿越直接熱交換器裝置106a流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣并且從穿越間接熱交換器裝置106b流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。步驟S16將濕熱空氣和干熱空氣混合在一起以形成其熱空氣混合物。該熱空氣混合物從熱交換器設(shè)備排出。為了改進(jìn)本發(fā)明的方法，有利的是包括另一個步驟。該步驟將提供分隔件38，該分隔件將在直接熱交換器裝置106a和間接熱交換器裝置106b之間豎向延伸，以便在直接熱交換器裝置106a和間接熱交換器裝置106b之間至少基本上界定出第一操作區(qū)域Zl和第二操作區(qū)域Z2。理想的是，濕熱空氣和干熱空氣的熱空氣混合物在沒有可見的水基冷凝物羽流P(參見圖1)或至少基本上沒有水基冷凝物羽流P的情況下從混合型熱交換器設(shè)備排出。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解的是，當(dāng)濕熱空氣和干熱空氣的熱空氣混合物從熱交換器設(shè)備排出時，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，如圖3所示的水基冷凝物的可見縷流W會在熱交換器設(shè)備外面出現(xiàn)。為了實(shí)施本發(fā)明的方法，適用于冷卻從熱流體源22流出的熱流體(用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示)的本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置106b、冷卻流體分配系統(tǒng)108和直接熱交換器裝置106a。本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備還包括用于通過間接熱交換器裝置106b將來自于熱流體源22的、所要冷卻的熱流體輸送到冷卻流體分配系統(tǒng)108及其相關(guān)的流體分配歧管24的裝置(例如泵26)，以便從冷卻流體分配系統(tǒng)將所要冷卻的熱流體分配到直接熱交換器裝置106a上。本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備還包括通氣機(jī)構(gòu)(例如風(fēng)扇組件10和110)，用于使得大氣穿越間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a流動，以便從穿越直接熱交換器裝置106a流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，以及從穿越間接熱交換器裝置106b流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣，該混合型熱交換器設(shè)備還包括用于將濕熱空氣和干熱空氣混合在一起以形成其熱空氣混合物的裝置。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，流經(jīng)誘導(dǎo)通氣和強(qiáng)制通氣的熱交換器設(shè)備的空氣速度較高。因此，理論上，緊接著大氣在經(jīng)過直接和間接熱交換器裝置中的相應(yīng)的熱交換器裝置之后，濕熱空氣和干熱空氣開始混合。另外，理論上，在濕熱空氣和干熱空氣流經(jīng)誘導(dǎo)通氣系統(tǒng)的風(fēng)扇組件10時也出現(xiàn)混合。因此，不必增加混合擋板結(jié)構(gòu)42或者任意其它的裝置或結(jié)構(gòu)來使得濕熱空氣和干熱空氣有效地混合為熱空氣混合物以便在熱空氣混合物從容器14排出時抑制冷凝水羽流的形成。為了實(shí)施本發(fā)明第一至第四示例性實(shí)施方案的方法，泵26僅與第一流體分配歧管段24a流體連通，并且經(jīng)由間接熱交換器裝置106b將來自熱流體源22的所要冷卻的熱流體泵送到第一流體分配歧管段24a，同時第二流體分配歧管段24b流體隔離于第一流體分配歧管段24a和泵26。由于冷卻流體分配系統(tǒng)108包括與流體分配歧管24連接并且流體連通的多個噴嘴30，所以泵26經(jīng)由間接熱交換器裝置106b將所要冷卻的熱流體泵送到流體分配歧管24的第一流體分配歧管段24a并且通過多個噴嘴30。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，熱流體源22、泵226、間接熱交換器裝置106b、第一流體分配歧管段24a和直接熱交換器裝置106a按照這樣的順序串聯(lián)布置以便實(shí)施本發(fā)明的方法。在圖9中示出了處于濕潤/干燥混合模式中的本發(fā)明混合型熱交換器設(shè)備500的第五示例性實(shí)施方案。僅舉例而言，該混合型熱交換器設(shè)備500包括結(jié)合有填充材料(僅舉例而言)的普通直接熱交換器裝置106a和結(jié)合有直管段34a的組合的普通間接熱交換器裝置106b，直管段中的一些具有翅片36并且一些沒有翅片。要指出的是，分隔件38在第一流體分配歧管段24a和第二流體分配歧管段24b之間并且在第一擋水板結(jié)構(gòu)段32a和第二擋水板結(jié)構(gòu)段32b之間設(shè)置在直接熱交換器裝置106a和間接熱交換器裝置106b之間，并且終止成與容器4的頂壁4a接觸。實(shí)際上，分隔件38用作隔離板，用來使得濕熱空氣和干熱空氣在熱交換器設(shè)備500內(nèi)彼此隔離。另外，混合型熱交換器設(shè)備500包括第一風(fēng)扇組件IOa和第二風(fēng)扇組件10b。第一風(fēng)扇組件IOa使得大氣穿越直接熱交換器裝置106a流動，以便從穿越經(jīng)潤濕的直接熱交換器裝置106a流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣。第二風(fēng)扇組件IOb使得大氣穿越間接熱交換器裝置106b流動，以從穿越干燥的直接熱交換器裝置106b流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。由于濕熱空氣和干熱空氣相互隔離，所以濕熱空氣和干熱空氣彼此獨(dú)立地從混合型熱交換器設(shè)備中排出。具體地說，第一風(fēng)扇組件IOa從混合型熱交換器設(shè)備500中排出濕熱空氣，而第二風(fēng)扇組件IOb從混合型熱交換器設(shè)備500中排出干熱空氣。由于濕熱空氣和干熱空氣彼此隔離，在適當(dāng)?shù)拇髿鈼l件下羽流P可能從第一風(fēng)扇組件IOa上方排出。簡要地說，雖然混合型熱交換器設(shè)備500的第五實(shí)施方案不會消除羽流P，但是它確實(shí)節(jié)省水。為了實(shí)施本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備500的第五實(shí)施方案的方法，在熱交換器裝置上分配蒸發(fā)冷卻水并且使得大氣穿越熱交換器裝置流動的步驟與實(shí)施上述混合型熱交換器設(shè)備的第一至第四實(shí)施方案的方法相同。除此之外，為了實(shí)施混合型熱交換器設(shè)備500的第五實(shí)施方案的方法,濕熱空氣和干熱空氣在混合型熱交換器設(shè)備內(nèi)相互隔離，并且之后將濕熱空氣和干熱空氣作為單獨(dú)的氣流從混合型熱交換器設(shè)備中排出。對于本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備的這些實(shí)施方案而言，水節(jié)省主要以兩種方式實(shí)現(xiàn)。第一，當(dāng)熱交換器設(shè)備處于濕潤/干燥混合模式中時所采用的所要冷卻的熱流體量比在濕潤模式中更少。例如，比較圖2和圖3。第二，在濕潤/干燥混合模式中出現(xiàn)的所要冷卻的熱流體的蒸發(fā)量比在濕潤模式中更少。進(jìn)一步而言，在濕潤/干燥混合模式中，流經(jīng)間接熱交換器裝置的所要冷卻的熱流體的上游部分通過干冷在上游被冷卻，并且(已經(jīng)流經(jīng)上游間接熱交換器裝置并且通過干冷被冷卻的)熱流體的下游部分通過來自位于間接熱交換器裝置下游的濕潤的直接熱交換器裝置的蒸發(fā)冷卻而受到進(jìn)一步冷卻。因此，混合型熱交換器設(shè)備的這些實(shí)施方案被認(rèn)為在濕潤/干燥混合模式中具有改進(jìn)的干冷能力，以便節(jié)省水并且還可能消除羽流。在圖11中示出了處于其濕潤/干燥混合模式中的混合型熱交換器設(shè)備600的第六示例性實(shí)施方案。要指出的是，直接熱交換器裝置106a按照并排布置的方式設(shè)置在間接熱交換器裝置106b上游。因此，直接熱交換器裝置106a由用“熱流體進(jìn)入”箭頭表示的所要冷卻的熱流體的一部分潤濕，并且所要冷卻的熱流體的其余部分輸送穿過自身沒有潤濕的間接熱交換器裝置106b。并且，如上所述，大氣穿越間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a流動，以從穿越直接熱交換器裝置106a的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣并且從穿越間接熱交換器裝置106b流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。另外，混合型熱交換器設(shè)備600的第六示例性實(shí)施方案包括排放組件48。該排放組件48包括排放管50和排放閥40f。排放管50在一個端部處與間接熱交換器裝置106b的間接熱交換器裝置出口 106bo連接并且流體連通，并且在相對的端部處與排放閥40f連接并流體連通。在排放閥40f處于閥打開狀態(tài)中的情況下，所要冷卻的熱流體的其余部分(現(xiàn)在為被冷卻的流體)從間接熱交換器裝置106b排出并且進(jìn)入到水池腔室部分14a中。對于本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備600的第六示例性實(shí)施方案而言，提供了一種方法，該方法抑制從混合型熱交換器設(shè)備600形成水基冷凝物，該混合型熱交換器設(shè)備600將從熱流體源22流出的所要冷卻的熱流體冷卻。在圖12中示出了用于實(shí)施該方法的步驟。在步驟210中，直接熱交換器裝置106a用所要冷卻的熱流體的一部分潤濕。在步驟212中，所要冷卻的熱流體的其余部分在沒有潤濕間接熱交換器裝置106b的情況下輸送穿過間接熱交換器裝置106b。在步驟214中，使得大氣穿越間接熱交換器裝置106b和直接熱交換器裝置106a流動，以從穿越直接熱交換器裝置106a流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣并且從穿越間接熱交換器裝置106b流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。在圖13中示出了處于濕潤/干燥混合模式中的本發(fā)明的混合型熱交換器設(shè)備700的第七示例性實(shí)施方案。該混合型熱交換器設(shè)備700的第七示例性實(shí)施方案與上面所述并且在圖3中所示的混合型熱交換器設(shè)備100的第一示例性實(shí)施方案類似。與混合型熱交換器設(shè)備10的第一示例性實(shí)施方案不同的是，混合型熱交換器設(shè)備700的第七實(shí)施方案包括限流旁通件52。該限流旁通件52將熱流體源22 (在圖2和3中示出)和第一流體分配歧管段24a相互連接，而繞開第二流體分配歧管段24b。雖然所要冷卻的熱流體流經(jīng)間接熱交換器裝置106b，但是限流旁通件52操作成用來限制所要冷卻的熱流體流經(jīng)間接熱交換器裝置106b。閥40d可以部分地關(guān)閉，從而所要冷卻的熱流體僅一部分流經(jīng)間接熱交換器裝置106b。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員要理解的是，閥40d可以為孔板或一些其它的普通限流裝置以實(shí)現(xiàn)與閥40d相同的目的。但是，本發(fā)明可以按照各種不同的形式實(shí)施，并且不應(yīng)該被認(rèn)為局限于在這里所給出的示例性實(shí)施方案；而是，這些示例性實(shí)施方案提供成使得該說明書內(nèi)容將是清楚完整的，并且將給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員完全表達(dá)本發(fā)明的范圍。例如，雖然這些附圖示出了作為濕潤區(qū)域的第一操作區(qū)域Zl和作為干燥區(qū)域的第二操作區(qū)域Z2，但是通過在一些情況下進(jìn)行機(jī)械調(diào)整并且在其它情況下不進(jìn)行機(jī)械調(diào)整，可以使得第一操作區(qū)域Zl為干燥區(qū)域，而第二操作區(qū)域Z2為潤濕區(qū)域。另外，要理解的是，本發(fā)明的各個所要求保護(hù)的特征中了本發(fā)明的這些目的、益處和優(yōu)點(diǎn)中全部、一些或一個也沒有。
權(quán)利要求
1.一種混合型熱交換器設(shè)備，用于冷卻從熱流體源流出的熱流體，所述混合型熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置、冷卻流體分配系統(tǒng)和直接熱交換器裝置，所述混合型熱交換器設(shè)備包括: 用于通過所述間接熱交換器裝置將來自所述熱流體源的、所要冷卻的熱流體輸送到所述冷卻流體分配系統(tǒng)的輸送裝置； 用于從所述冷卻流體分配系統(tǒng)將所要冷卻的熱流體分配到所述直接熱交換器裝置上的分配裝置；以及 用于使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和直接熱交換器裝置流動的裝置，使得從穿越所述直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，并且從穿越所述間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。
2.如權(quán)利要求1所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中用于從所述熱流體源輸送所要冷卻的熱流體的輸送裝置包括泵，其中用于分配所要冷卻的熱流體的分配裝置包括流體分配歧管，該流體分配歧管具有第一流體分配歧管段和選擇性地流體連通于第一流體分配歧管段的第二流體分配歧管段，使得所述泵僅與所述第一流體分配歧管段流體連通，并且所述泵操作成用來經(jīng)由所述間接熱交換器裝置將來自所述熱流體源的所要冷卻的熱流體泵送到所述第一流體分配歧管段，同時所述第二流體分配歧管段流體隔離于所述第一流體分配歧管段和所述泵。
3.如權(quán)利要求2所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中用于分配所要冷卻的流體的分配裝置包括與所述流體分配歧管連接并且流體連通的多個噴嘴，所述泵操作成用來經(jīng)由所述間接熱交換器裝置將所要冷卻的熱流體泵送到所述流體分配歧管并且通過所述多個噴嘴。
4.如權(quán)利要求3所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述熱流體源、所述泵、所述間接熱交換器裝置、所述第一流體分配歧管段和所述直接熱交換器裝置按照該順序以串聯(lián)的方式相互流體連通。
5.如權(quán)利要求1所述的混合型`熱交換器設(shè)備，其中用于使得大氣穿越熱交換器裝置流動的裝置為通氣機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括用于使得所述濕熱空氣與所述干熱空氣混合在一起以形成其熱空氣混合物的混合裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中用于將所述濕熱空氣和所述干熱空氣混合在一起的混合裝置包括設(shè)置在用于分配所要冷卻的流體的分配裝置上方的混合擋板結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括隔離裝置，該隔離裝置用于使得所述濕熱空氣和所述干熱空氣在所述熱交換器設(shè)備內(nèi)相互隔離。
9.如權(quán)利要求8所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述隔離裝置包括用于至少沿豎向設(shè)置在所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置之間的分隔件，并且所述直接熱交換器裝置和所述間接熱交換器裝置相互并排布置。
10.如權(quán)利要求8所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中用于使得大氣穿越熱交換器裝置流動以便從穿越所述熱交換器裝置的濕潤部分流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣的裝置為第一通氣機(jī)構(gòu)；用于使得大氣穿越所述熱交換器裝置流動以便從穿越所述熱交換器裝置的剩余干燥部分流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣的裝置為第二通氣機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括用于從所述熱交換器設(shè)備排出所述濕熱空氣和干熱空氣的排出裝置， 其中所述排出裝置為用于從所述熱交換器設(shè)備中排出所述濕熱空氣的所述第一通氣機(jī)構(gòu)，以及為用于從所述熱交換器設(shè)備中排出所述干熱空氣的所述第二通氣機(jī)構(gòu)。
12.一種用于抑制從熱交換器設(shè)備形成水基冷凝物的方法，該熱交換器設(shè)備操作成用來將從熱流體源流出的所要冷卻的熱流體冷卻，所述熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置、冷卻流體分配系統(tǒng)和直接熱交換器裝置，該方法包括以下步驟: 通過所述間接熱交換器裝置將來自所述熱流體源的所要冷卻的熱流體輸送到所述冷卻流體分配系統(tǒng)； 將所要冷卻的熱流體從所述冷卻流體分配系統(tǒng)分配到所述直接熱交換器裝置上；以及 使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置流動，以便從穿越所述直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，并且從穿越所述間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括將所述濕熱空氣和所述干熱空氣混合在一起以形成其熱空氣混合物的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括使得所述濕熱空氣和所述干熱空氣的熱空氣混合物從所述熱交換器設(shè)備排出的步驟。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中使得所述濕熱空氣和所述干熱空氣的熱空氣混合物在至少基本上沒有可見的水基冷凝物羽流的情況下從所述熱交換器設(shè)備排出。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其 中當(dāng)所述濕熱空氣和所述干熱空氣的熱空氣混合物從所述熱交換器設(shè)備排出時，水基冷凝物的可見縷流出現(xiàn)在所述熱交換器設(shè)備外部。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括使得所述濕熱空氣和所述干熱空氣在所述熱交換器設(shè)備內(nèi)相互隔離的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括從所述熱交換器裝置將所述濕熱空氣和所述干熱空氣排出的步驟。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供至少在所述直接熱交換器裝置和所述間接熱交換器裝置之間豎向延伸的分隔件的步驟。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置相互并排布置。
21.一種用于冷卻來自熱流體源的所要冷卻的熱流體的混合型熱交換器設(shè)備，所述混合型熱交換器設(shè)備包括: 容器，該容器具有頂壁、底壁和連接至所述頂壁和底壁以形成大體上箱形腔室的多個側(cè)壁，所述腔室具有:部分地由所述底壁限定的用于容納冷卻的流體的水池腔室部分；部分地由頂壁限定的出口腔室部分；以及部分地限定在各側(cè)壁的相對側(cè)壁之間并且設(shè)置在所述水池腔室部分和所述出口腔室部分之間的中央腔室部分，所述頂壁形成有與所述出口腔室部分連通的出氣口，至少一個側(cè)壁形成有與所述中央腔室部分連通的進(jìn)氣口 ； 直接熱交換器裝置，該直接熱交換器裝置設(shè)置在相鄰于所述出口腔室部分并且位于所述出口腔室部分下方的所述中央腔室部分中并且部分地延伸過所述中央腔室部分，并且該直接熱交換器裝置操作成將所要冷卻的熱流體從冷卻流體分配系統(tǒng)輸送穿過該直接熱交換器裝置； 間接熱交換器裝置，該間接熱交換器裝置設(shè)置在相鄰于所述出口腔室部分并且位于所述出口腔室部分下方的所述中央腔室部分中并且部分地延伸過所述中央腔室部分，并且該間接熱交換器裝置操作成與所述直接熱交換器裝置選擇性流體連通； 冷卻流體分配系統(tǒng)，該冷卻流體分配系統(tǒng)包括流體分配歧管，該流體分配歧管延伸過所述中央腔室部分并且具有第一流體分配歧管段和第二流體分配歧管段，所述第一流體分配歧管段與所述直接熱交換器裝置相鄰并設(shè)置在所述直接熱交換器裝置上方，所述第二流體分配歧管段與所述第一流體分配歧管段選擇性流體連通，并且與所述間接熱交換器裝置相鄰并設(shè)置在所述間 接熱交換器裝置上方； 泵，該泵操作成用來將來自所述熱流體源的所要冷卻的熱流體經(jīng)由所述間接熱交換器裝置輸送到所述第一流體分配歧管段，或者經(jīng)由所述第二流體分配歧管段輸送到所述第一流體分配歧管段； 通氣機(jī)構(gòu)，該通氣機(jī)構(gòu)操作成用來使得大氣從所述進(jìn)氣口穿越所述間接熱交換器裝置、直接熱交換器裝置以及所述流體分配歧管并且穿過所述出氣口而流經(jīng)所述混合型熱交換器設(shè)備；以及 控制器，該控制器操作成用來使得所述混合型熱交換器設(shè)備以濕潤模式和濕潤/干燥混合模式中的一種模式操作， 其中，在所述濕潤模式中，所述通氣機(jī)構(gòu)和所述泵在它們的相應(yīng)的啟動狀態(tài)中通電，同時所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置彼此流體隔離，并且所述第一流體分配歧管段和所述第二流體分配歧管段相互流體連通，使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置流動，從而所要冷卻的熱流體被從所述第一流體分配歧管段分配以潤濕所述直接熱交換器裝置，并且從所述第二流體分配歧管段分配以潤濕所述間接熱交換器裝置，以便產(chǎn)生出隨后通過所述出氣口排出的濕熱空氣，以及 在所述濕潤/干燥混合模式中，所述通氣機(jī)構(gòu)和所述泵兩者都在它們的相應(yīng)的啟動狀態(tài)中通電，同時所述間接熱交換器裝置和所述第一流體分配歧管段流體連通，并且所述第一流體分配歧管段和所述第二流體分配歧管段相互流體隔離，使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置流動，從而所要冷卻的熱流體從所述第一流體分配歧管段分配以潤濕所述直接熱交換器裝置，以便產(chǎn)生出濕熱空氣，同時允許所述間接熱交換器裝置是干燥的以便產(chǎn)生出干熱空氣。
22.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中在所述冷卻流體分配系統(tǒng)將所要冷卻的熱流體按照潤濕所述直接熱交換器裝置的方式分配到所述直接熱交換器裝置上、同時在所述間接熱交換器裝置保持干燥并且所述通氣機(jī)構(gòu)使得所述大氣穿越所述直接熱交換器裝置流動以從穿越濕潤的直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣且從穿越干燥的間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣之后，所述濕熱空氣和所述干熱空氣混合在一起，以形成隨后通過所述出氣口排出的熱空氣混合物。
23.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括分隔件，所述分隔件將所述直接熱交換器裝置和所述間接熱交換器裝置至少豎向地分隔開，從而當(dāng)所述混合型熱交換器設(shè)備處于所述濕潤/干燥混合模式中時，濕潤的直接熱交換器裝置和干燥的間接熱交換器裝置被界定以限定出所述中央腔室部分的第一操作區(qū)域和與所述第一操作區(qū)域并排布置的所述中央腔室部分的第二操作區(qū)域。
24.如權(quán)利要求23所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述分隔件按照使得所述濕熱空氣和所述干熱空氣在所述熱交換器裝置內(nèi)相互隔離的方式設(shè)置在所述混合型熱交換器設(shè)備中，從而所述濕熱空氣和所述干熱空氣從所述混合型熱交換器設(shè)備獨(dú)立地排出。
25.如權(quán)利要求23所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述中央腔室部分的所述第一操作區(qū)域具有水平的第一操作區(qū)域?qū)挾?，并且所述中央腔室部分的第二操作區(qū)域具有水平的第二操作區(qū)域?qū)挾龋鏊降牡谝徊僮鲄^(qū)域?qū)挾群退鏊降牡诙僮鲄^(qū)域?qū)挾缺舜讼嗟然虮舜瞬煌?br> 26.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述間接熱交換器裝置為管結(jié)構(gòu)，并且所述直接熱交換器裝置為填充材料結(jié)構(gòu)和防濺結(jié)構(gòu)中的一種。
27.如權(quán)利要求26所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述管結(jié)構(gòu)為盤旋管結(jié)構(gòu)、聯(lián)管箱結(jié)構(gòu)和直通管結(jié)構(gòu)中的一種。
28.如權(quán)利要求27所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述管結(jié)構(gòu)包括多根帶翅片的管或多根光面管。
29.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述冷卻流體分配系統(tǒng)包括第一三通閥和第二三通閥，所述第一三通閥介于所述第一流體分配歧管段和所述第二流體分配歧管段之間并且位于所述直接熱交換器裝置的直接熱交換器裝置出口下游，所述第二三通閥設(shè)置在所述泵的下游并且位于所述間接熱交換器裝置的間接熱交換器裝置入口上游以及所述第二流體分配歧管段的第二流體分配歧管段入口上游。
30.如權(quán)利要求29所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中在所述濕潤/干燥混合模式中，所述第一三通閥處于用來使得所述第一 流體分配歧管段和所述間接熱交換器裝置流體連接的打開狀態(tài)中以及用來使得所述第一流體分配歧管段和第二流體分配歧管段流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中，所述第二三通閥處于用來使得所述熱流體源和所述間接熱交換器裝置流體連接的打開狀態(tài)中以及在用來使得所述第二流體分配歧管段與所述熱流體源流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中；在所述濕潤模式中，所述第一三通閥處于用來使得所述第一流體分配歧管段和所述第二流體分配歧管段流體連接的打開狀態(tài)中以及用來使得所述第一流體分配歧管段和所述間接熱交換器裝置流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中，所述第二三通閥處于用來使得所述第二流體分配歧管段和所述熱流體源流體連接的打開狀態(tài)中以及用來使得所述間接熱交換器裝置和所述第一流體分配歧管段流體隔離的關(guān)閉狀態(tài)中。
31.如權(quán)利要求30所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述控制器操作成用來通過在啟動狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間自動或手動地切換所述泵和所述通氣機(jī)構(gòu)中的至少一個來給所述泵和所述通氣機(jī)構(gòu)中的所述至少一個通電或斷電，并且操作成用來使得所述第一三通閥和所述第二三通閥運(yùn)動到它們的相應(yīng)的打開和關(guān)閉狀態(tài)以及在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間運(yùn)動。
32.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述冷卻流體分配系統(tǒng)包括第一閥、第二閥和第三閥，所述第一閥介于所述第一流體分配歧管段和所述第二流體分配歧管段之間，所述第二閥設(shè)置在所述間接熱交換器裝置的間接熱交換器裝置出口下游并且設(shè)置在所述第一流體分配歧管段和所述第二流體分配歧管段之間，所述第三閥設(shè)置在所述泵下游并且設(shè)置在所述第二流體分配歧管段的第二流體分配歧管段入口上游。
33.如權(quán)利要求32所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中在所述濕潤/干燥混合模式中，所述第一閥在關(guān)閉狀態(tài)中以便使得所述第一流體分配歧管部分和第二流體分配歧管部分流體隔離，所述第二閥在打開狀態(tài)中以便使得所述第一流體分配歧管段和所述間接熱交換器裝置流體連接，并且所述第三閥在關(guān)閉狀態(tài)中以便使得所述第二流體分配歧管段和所述熱流體源流體隔離；在所述濕潤模式中，所述第一閥在打開狀態(tài)中以便使得所述第一流體分配歧管段和第二流體分配歧管段流體連接，所述第二閥在關(guān)閉狀態(tài)中以便使得所述第一流體分配歧管段和所述間接熱交換器裝置流體隔離，并且所述第三閥在打開狀態(tài)中以便使得所述熱流體源和所述第二流體分配歧管段流體連接。
34.如權(quán)利要求33所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述控制器操作成用來通過在啟動狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間自動或手動地切換所述泵和所述通氣機(jī)構(gòu)中的至少一個來給所述泵和所述通氣機(jī)構(gòu)中的所述至少一個通電或斷電，并且操作成用于使得所述第一閥、所述第二閥和所述第三閥運(yùn)動到它們相應(yīng)的打開和關(guān)閉狀態(tài)并且在打開和關(guān)閉狀態(tài)之間運(yùn)動。
35.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括擋水板結(jié)構(gòu)，該擋水板結(jié)構(gòu)延伸過所述腔室并且設(shè)置在所述流體分配歧管和所述出氣口之間，而且所述腔室的所述出口腔室部分設(shè)置在所述擋水板結(jié)構(gòu)上方，并且所述腔室的所述中央腔室部分設(shè)置在所述擋水板結(jié)構(gòu)下方。
36.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括混合擋板結(jié)構(gòu)，該混合擋板結(jié)構(gòu)在腔室的出口腔室部分中延伸過所述腔室。
37.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括在所述進(jìn)氣口中安裝至所述多個側(cè)壁中的一個側(cè)壁的至少一個通氣孔模塊，所述至少一個通氣孔模塊與所述水池腔室部分相鄰并設(shè)置在水池腔室部分上方，并且操作成允許大氣進(jìn)入到所述中央腔室部分中。
38.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，其中所述冷卻流體分配系統(tǒng)包括多個噴嘴，每個噴嘴與所述至少一個水分配流體分配歧管操作地連接。
39.如權(quán)利要求21所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括限流旁通件，該限流旁通件用來將所述熱流體源和所述第一流體分配歧管段相互連接同時旁通于所述第二流體分配歧管段，并且操作成用來限制所要冷`卻的熱流體流經(jīng)所述間接熱交換器裝置。
40.一種用于抑制從熱交換器設(shè)備形成水基冷凝物的方法，所述熱交換器設(shè)備操作成用來將從熱流體源流出的所要冷卻的熱流體冷卻，所述熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置和直接熱交換器裝置，該方法包括以下步驟: 用所要冷卻的熱流體的一部分來潤濕所述直接熱交換器裝置； 在不潤濕所述間接熱交換器裝置的情況下，將所要冷卻的熱流體的其余部分輸送穿過所述間接熱交換器裝置；以及 使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置流動，以便從穿越所述直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，并且從穿越所述間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括以下步驟: 在將所要冷卻的熱流體的其余部分輸送穿過所述間接熱交換器裝置之后，將所述所要冷卻的熱流體的其余部分排出到所述熱交換器設(shè)備中。
42.一種用于冷卻從熱流體源流出的熱流體的混合型熱交換器設(shè)備，所述熱交換器設(shè)備具有間接熱交換器裝置和直接熱交換器裝置，所述熱交換器設(shè)備包括:用于利用所要冷卻的熱流體的一部分來潤濕所述直接熱交換器裝置的裝置； 用于在不潤濕所述間接熱交換器裝置的情況下將所要冷卻的熱流體的其余部分輸送穿過所述間接熱交換器裝置的裝置；以及 使得大氣穿越所述間接熱交換器裝置和所述直接熱交換器裝置流動的裝置，以便從穿越所述直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，并且從穿越所述間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。
43.如權(quán)利要求42所述的混合型熱交換器設(shè)備，還包括排放裝置，該排放裝置用來在將所要冷卻的熱流體的其余部分輸送穿過所述間接熱交換器裝置之后，將所要冷卻的熱流體的其余部分排放到所述熱交換`器設(shè)備中。
全文摘要
一種混合型熱交換器設(shè)備，包括直接熱交換器裝置和間接熱交換器裝置；一種操作該裝置的方法，包括將來自熱流體源的所要冷卻的熱流體通過間接熱交換器裝置輸送到冷卻流體分配系統(tǒng)。所要冷卻的熱流體從冷卻流體分配系統(tǒng)分配到直接熱交換器裝置上。在濕潤/干燥混合模式中，大氣穿越間接熱交換器裝置和直接熱交換器裝置兩者流動，以便從穿越直接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出濕熱空氣，并且從穿越間接熱交換器裝置流動的大氣中產(chǎn)生出干熱空氣。
文檔編號F24F3/14GK103119375SQ201180044399
公開日2013年5月22日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者T·W·巴格勒三世, D·J·韋德 申請人:伊沃普歐公司