[發明專利]多級混合式蒸發冷卻系統

有效

• 申請號: 200680050683.5
• 申請日: 2006-10-04
• 公開（公告）號: CN101356414A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 萊斯利·A·史羅姆;安德魯·J·貝克沃爾
• 申請（專利權）人: 萊斯利·A·史羅姆;安德魯·J·貝克沃爾
• 主分類號: F28D5/00
• 分類號: F28D5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 王新華

技術領域

本發明涉及一種用于冷卻系統的方法和設備，尤其涉及一種多級混合 式蒸發冷卻系統。

背景技術

大多數發電系統的能量漸減曲線是當空氣溫度增加時，由于空氣密度 的降低導致這些發電系統的輸出能量降低。換言之，為了更大的能量輸出 大多數發電系統引入密集的空氣以便更有效的操作。即，空氣越密集，發 電機的運行效率就越高。眾所周知，較冷的空氣比較熱的空氣密集，因此 今天的發電引入系統(intake?system)一般與空氣冷卻系統結合，從而 為發電機組提供了用于更加有效運行發電機組的更冷的、從而更加密集的 空氣。因此，可以說，通過增加發電系統的效率，從而增加發電系統的電 能輸出，所述冷卻系統間接地用作用于發電系統的發電功率增大系統。

用于通過更冷的密集空氣以增加總發電效率的傳統方法包括蒸汽注 入、制冷、霧化、和空氣的直接蒸發冷卻。除了這些傳統方法外，間接蒸 發法是通過冷卻增加引入的空氣的密度的較為便宜的方法。在此領域內的 在先專利包括Schlom等人的美國專利NO.4023949、NO.4107940、 NO.4137058、NO.4156351和NO.4418527；Fogelman的5076347；和Kopko的 WO9851916A1。

在Schlom等人的美國專利6385987中披露的一種最近產生的用于冷卻 空氣的方法是混合式蒸發冷卻系統(已知為“Schlom”循環)，所述混合 式蒸發冷卻系統可以被用作孤立的空氣冷卻器或與不同的發電系統一起 使用。Schlom等人在2002年5月14日發表的美國專利6385987的整個發明通 過引用在此并入，如果美國專利6385987的整個文本和附圖在此申請中再 現，那么在此并入的信息與美國專利6385987所提交的部分一樣多，并且 應該被看作提交的此申請的文本和附圖的一部分。

在美國專利6385987中披露的換熱器可用于單機組和多機組間接蒸發 過程。用于冷卻的蒸發設備包括多級間接蒸發冷卻換熱器和多級集水坑， 其中當空氣逐漸前進進入換熱器時，與多級換熱器的每級一對一相關聯的 每級集水坑具有漸冷溫度的集水。因為所述換熱器和集水坑的是分開的、 完全密封的并且是各級孤立的(在各級之間產生熱絕緣)，所以在干燥側 輸出空氣會引起逐漸冷卻。可以結合具有與它們相關的多級集水坑的其它 多級換熱器，其中，第一多級蒸發組件的冷卻空氣流入到第二多級蒸發組 件的進氣端，等等，多級組件的每個密封級彼此熱絕緣。

在美國專利No.6385987中披露的另外提高混合式蒸發冷卻系統的效 率的領域包括更好的熱交換和冷卻劑蒸發過程，和使用新的制冷工藝，使 “室”進口干球溫度(dry-bulb?temperature)盡可能地接近排氣濕球溫 度(wet-bulb?temperature)從而增加實際過程的熱力學效率。

發明內容

本發明提供和使用了改進的換熱器、冷卻劑蒸發、和新型的制冷步驟 從而改善了多級混合式蒸發冷卻系統的效率。

本發明的一個方面提供了一種多級蒸發冷卻系統，包括：

多級混合式蒸發冷卻系統的每級內的直接蒸發冷卻子系統；

多級混合式蒸發冷卻系統的每級內的間接蒸發冷卻子系統，并且多級 混合式蒸發冷卻系統的每級內的間接蒸發冷卻子系統的一部分局部延伸 到下一級內，由此有助于下一級直接蒸發冷卻子系統的進一步冷卻。

本發明的一個可選方面提供了一種多級混合式蒸發冷卻系統，其中：

直接蒸發冷卻子系統包括多級混合式蒸發冷卻系統的每級內的集水 坑以便容納通過泵供給到多級混合式蒸發冷卻系統的每級內的換熱器部 分的冷卻劑，從而將所述冷卻劑移動到分配支管從而將冷卻劑輸送到換熱 器，在換熱器中直接蒸發冷卻子系統氣流蒸發朝著換熱器外表面流動的冷 卻劑從而間接蒸發冷卻了間接蒸發冷卻子系統氣流。

本發明的另一個可選方面提供了一種多級混合式蒸發冷卻系統，其 中：

直接蒸發冷卻子系統產生蒸發潛熱，從而引起處于較低溫度的間接蒸 發冷卻子系統的熱傳導，由此減弱了間接蒸發冷卻子系統氣流。

本發明的又一個可選方面提供了一種多級混合式蒸發冷卻系統，其 中：

直接蒸發冷卻子系統包括：