本實(shí)用新型屬于空冷器部件領(lǐng)域中一種空冷器的冷卻裝置。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)節(jié)水及工業(yè)用水的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重，空氣冷卻器的應(yīng)用越來(lái)越受到重視，工業(yè)上有90％以上的冷卻負(fù)荷是由空冷器承擔(dān)，空冷器最為一種常見(jiàn)的翅片管熱交換器是以空氣作為冷卻介質(zhì)，并對(duì)管內(nèi)高溫流體進(jìn)行冷卻或冷凝的設(shè)備。但隨著水資源和能源的匱乏以及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)水、節(jié)能、無(wú)污染的空冷器越來(lái)越受到青睞。在公知技術(shù)中，現(xiàn)有的空冷器具體結(jié)構(gòu)主要是由管束、風(fēng)機(jī)及構(gòu)架組成的翅片管熱交換器，管束為空冷器的主體部件，它又是由翅片管、管箱及框架組成為一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，其冷卻裝置主要依靠空冷器的自身構(gòu)造，缺少增濕機(jī)構(gòu)，受其構(gòu)造所限，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，換熱工況差，尤其是在高溫高壓的工藝條件，造成使用壽命低、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，亦實(shí)際應(yīng)用受到限制，由于其中的翅片管是空冷器中最重要的部件，因此對(duì)于空冷器翅片管的傳熱強(qiáng)化，在換熱器結(jié)構(gòu)包括翅片管的材料采用高新材料，比如多孔材料，合金及納米材料，以及采用管內(nèi)插物等確定的基礎(chǔ)上，更重要的是通過(guò)改善換熱工況，來(lái)提高空冷器制冷能力，適于空冷器各種工況條件包括高溫高壓的工藝條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決現(xiàn)有空冷器的冷卻裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，換熱工況差，實(shí)際應(yīng)用受到限制的問(wèn)題。本實(shí)用新型之目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，增設(shè)噴霧增濕機(jī)構(gòu)，使其換熱工況好，尤其是在高溫高壓的工藝條件，使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，應(yīng)用廣泛，使用方便的新式空冷器冷卻裝置。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

一種空冷器的噴霧增濕冷卻裝置，它包括：空冷器本體和由霧化噴頭、供水管、輸水泵所組成的增濕噴霧裝置，該增濕噴霧裝置的輸水泵連接的供水管上分別連接有數(shù)個(gè)霧化噴頭，每3-8個(gè)霧化噴頭對(duì)應(yīng)連接一個(gè)空冷器本體。

上述空冷器的噴霧增濕冷卻裝置，所述空冷器包括翅片管空冷器、復(fù)合式換熱管空冷器、復(fù)合式蒸發(fā)空冷器和刺柱式空冷器中的任一種空冷器。

上述空冷器的噴霧增濕冷卻裝置，所述供水管是裝連有數(shù)根分支管的供水管，供水管接連輸水泵的輸出水管。

本實(shí)用新型使用時(shí)，按照設(shè)計(jì)要求和實(shí)際需要，將本新型的噴霧增濕冷卻裝置裝設(shè)在相對(duì)的空冷器外部即可。噴霧增濕冷卻裝置通過(guò)霧化噴頭噴射出細(xì)小的水霧，附著到空冷器表面，當(dāng)空氣與水霧滴直接接觸時(shí)，空氣與水滴表面的空氣層存在溫差和水蒸氣壓力差，水分蒸發(fā)，水在蒸發(fā)工程中吸收大量的汽化潛熱，就導(dǎo)致空氣溫度下降，空氣含濕量增加，空氣相對(duì)濕度增大，而濕空氣的焓值不變；即在當(dāng)濕冷空氣與空冷器翅片管外表面相接觸時(shí)，由于自由水面的水蒸氣分壓力比未飽和空氣的水蒸氣分壓力高，于是產(chǎn)生液面水汽蒸發(fā)；小水滴的增濕降溫過(guò)程是一個(gè)同時(shí)存在流動(dòng)、傳熱和相變傳質(zhì)等多個(gè)過(guò)程相互耦合、相互影響不可逆的熱力過(guò)程，尤其是本噴霧增濕冷卻的噴霧加濕方法屬于直接蒸發(fā)冷卻方式，是空氣的等焓加濕過(guò)程，整個(gè)過(guò)程是空氣中的顯熱量轉(zhuǎn)變成水汽的潛熱量的一種熱交換，大大增加了空冷器的換熱效率，減小了冷卻設(shè)備的載荷。

由于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采用了上述技術(shù)方案，有效地解決了現(xiàn)有空冷器的冷卻裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，換熱工況差，實(shí)際應(yīng)用受到限制的問(wèn)題。也已經(jīng)經(jīng)過(guò)數(shù)次實(shí)際試驗(yàn)試用結(jié)果表明，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，增設(shè)噴霧增濕機(jī)構(gòu)，使其換熱工況好，尤其是在高溫高壓的工藝條件，使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，應(yīng)用廣泛，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于翅片管空冷器、復(fù)合式換熱管空冷器、復(fù)合式蒸發(fā)空冷器、刺柱式空冷器等冷卻設(shè)備。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2是圖1在實(shí)際應(yīng)用中測(cè)定的空氣增濕前后實(shí)施例的h-d圖(焓濕圖)。

附圖中各標(biāo)號(hào)為：1-霧化噴頭；2-翅片管空冷器；3-干熱空氣；4—濕冷空氣；5-濕熱空氣；6-供水管；7-溫度；8—含濕量；9-干熱空氣初始工作點(diǎn)；10-未設(shè)置噴霧增濕裝置換熱之后空氣工作點(diǎn)；11-濕冷空氣初始工作點(diǎn)；12-設(shè)置噴霧加濕裝置換熱之后空氣工作點(diǎn)；13-未設(shè)置噴霧加濕裝置空氣的等相對(duì)濕度線14-設(shè)置噴霧增濕裝置之后空氣的等相對(duì)濕度線；15-干熱空氣的等焓線；16-未設(shè)置噴霧增濕裝置換熱之后工況點(diǎn)的等焓線；17-設(shè)置噴霧增濕裝置換熱之后工況點(diǎn)的等焓線；18輸水泵。

具體實(shí)施方式

如圖1所示實(shí)施例，本實(shí)用新型包括：空冷器本體和由霧化噴頭1、供水管6、輸水泵18所組成的增濕噴霧裝置，本實(shí)施例的增濕噴霧裝置的輸水泵18連接的供水管6上分別連接有6個(gè)霧化噴頭1，每3個(gè)霧化噴頭對(duì)應(yīng)連接一個(gè)翅片管空冷器2，所述供水管6是裝連有7根分支管的供水管，供水管6接連輸水泵18的輸出水管。輸水泵18的進(jìn)水管亦可連接實(shí)際冷卻設(shè)備的循環(huán)水站(池、罐等)。

如圖2所示實(shí)施例，在未加設(shè)本實(shí)施例的噴霧增濕裝置時(shí)，干熱空氣的等相對(duì)濕度線為標(biāo)號(hào)14，空氣初始狀態(tài)點(diǎn)為9，與翅片管空冷器換熱之后，空氣的濕度增大，焓值增加，空氣的工作點(diǎn)變?yōu)?點(diǎn)，縱坐標(biāo)差值為此換熱過(guò)程的溫升；在翅片管空冷器2的外部安裝上本實(shí)施例的增霧噴濕裝置之后，干熱空氣的初始狀態(tài)點(diǎn)9經(jīng)等焓加濕工程，變?yōu)闋顟B(tài)點(diǎn)濕冷空氣11，濕冷空氣11相較于干熱空氣的初始狀態(tài)點(diǎn)9空氣的濕度增大，溫度降低，焓值不變。然后濕冷空氣11與翅片管空冷器2表面直接接觸，水分蒸發(fā)，釋放大量的氣化潛熱，空氣溫度升高，此時(shí)空氣的狀態(tài)點(diǎn)為設(shè)置噴霧加濕裝置換熱之后空氣工作點(diǎn)12，從圖2所示中可明顯看出安裝了噴霧增濕裝置后，空氣的溫差更大，翅片管空冷器的換熱效果更好，加設(shè)噴霧增濕裝置是直接蒸發(fā)冷卻，在空氣濕度較大的情況下，換熱效果更劇烈，降溫效果更明顯，在高溫時(shí)段和地區(qū)，降溫散熱效果會(huì)更加顯著。

在實(shí)際運(yùn)行中，本噴霧增濕冷卻裝置的焓值與濕球溫度下水蒸汽分壓對(duì)應(yīng)的飽和水焓值接近，因此△d/△T反映了濕空氣噴霧用水量與降溫幅度的關(guān)系，根據(jù)空氣的冷卻幅度可以確定噴霧裝置的噴霧用水量，確定了噴嘴形式之后也就確定了噴嘴的流量和數(shù)量，噴嘴得噴射范圍可由附圖2查看，由此對(duì)應(yīng)設(shè)置霧化；噴嘴流量隨壓力的增大而增大，當(dāng)噴嘴形式確定之后，噴嘴流量可按下式計(jì)算：

Q＝(3600πD²v)/4(式1)

Q—噴嘴流量,m3/h

D—噴孔直徑,m

v—噴射速度,m/s

霧化噴頭流量、壓力以及形式的選取，根據(jù)霧化噴頭的性能曲線選取。

在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)設(shè)備的工藝條件等，通過(guò)計(jì)算選擇適當(dāng)數(shù)量的霧化噴頭。

上述僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本專(zhuān)利所公開(kāi)的技術(shù)方案基礎(chǔ)上所進(jìn)行的局部修改、添加部件等，均在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。