[實用新型]蒸發式換熱設備節水、防霧及防結冰填料組件

有效

• 申請號: 201020595968.0
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN201974099U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 鄧凱翔;徐雄冠;姜文俊;周興東;江磊
• 申請（專利權）人: BAC大連有限公司
• 主分類號: F28F25/08
• 分類號: F28F25/08
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 于忠晶

技術領域

本實用新型屬于蒸發式熱交換設備領域，特別涉及蒸發式換熱設備的換熱方法，另外本實用新型還涉及換熱填料組件。

背景技術

蒸發式換熱設備包括開式塔、蒸發式冷凝器或蒸發式流體冷卻器等，如圖1，圖2及圖3所示，是利用強制通風，使噴淋在填料表面的循環水部分蒸發，帶走熱量,實現循環水冷卻降溫，維持較低水溫的濕式換熱設備。由于是利用噴淋水部分蒸發實現降溫，相對沒有水分蒸發的干式換熱，其換熱效率高、造價低，能夠使循環水降低到接近空氣濕球溫度，在工農業生產中得到了廣泛的應用。相對于冷卻水直排式換熱，能夠節約工業用水90%以上，而且類似采用大熱質傳遞面積的PVC填料開式冷卻塔，近年來，閉式塔及蒸發式冷凝冷卻設備也在采用換熱管和填料組合形式，二次換熱填料明顯提高換熱效率。但是，由于大面積的填料使用，使設備的熱負荷隨季節變化較大，尤其當環境濕球溫度降到很低時，換熱設備填料表面容易出現噴淋水溫度過低的結冰現象，由于水分過度蒸發導致噴淋水不必要的浪費，如傳統橫流式換熱設備填料，其相鄰兩片PVC填料之間排布距離一般＜30mm，平行兩端開放設計，噴淋水從填料上部直接分布到填料的兩個側面，通常兩個側面都設計成各種凹凸曲面，增加傳熱傳質面積與氣液傳質接觸時間。噴淋水在重力作用下，沿著這些凹凸三維形態溝槽曲折流動，經過數倍于填料高度的流動距離，與橫流通過的外界空氣進行充分的熱質交換，在飽和蒸汽壓差的驅動下，部分噴淋水蒸發，使通過填料的空氣接近飽和狀態，經軸流風機抽吸排放到環境中。而且由于風機出口空氣相對濕度較大，排放到低溫潮濕大氣中，會產生白霧現象，對環境產生不同程度影響。

目前對上述問題的解決辦法主要是采用電加熱的方式，維持噴淋水溫度高于結冰溫度，目前應用的除霧工藝主要是采用在進風口處對部分空氣進行加熱升溫處理，或對已經過填料加濕的空氣進行加熱來提高其相對濕度，降低出口空氣露點溫度，降低對周圍環境的水霧污染。在冬季寒冷地區，冷卻塔進風口處經常會出現嚴重結冰現象，其主要原因是環境溫度過低，空氣入口處噴淋水溫度過低，出現不斷結冰現象，冰層厚度不斷增加會嚴重影響填料層的正常功能，而且均需額外附加能耗，消耗了很多不必要的水分蒸發。

發明內容

本實用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種蒸發式換熱設備節水、防霧及防結冰填料組件，結構簡單，制冷效果佳，過渡季節或冬季運行時對熱質傳遞方式進行調節，有效利用低溫空氣的顯熱，減少噴淋水蒸發量及循環水溫度，實現節水、防霧且防結冰的目的。

本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是：蒸發式換熱設備節水、防霧及防結冰填料組件，各片填料間等距離排布，每兩片填料為一個填料組，且每個填料組兩片填料最上方邊緣根據熱負荷及環境濕球溫度進行密封，各填料組之間非密封連接。

所述填料兩個側面均呈各種凹凸曲面。

所述填料組件是適用于全填料橫流冷卻塔、盤管加填料組合式的蒸發式冷凝器或閉式冷卻塔的填料組件。

本實用新型填料組件結構簡單，基本不改變目前制冷設備的整體結構及安裝使用方法，僅是進行簡單的密封處理，加工使用方便，將干濕運行有機結合在一起，通過改變填料表面噴淋水流通面積，噴淋水蒸發傳質面積可降低50%，單位面積填料表面噴淋水流量增加50%，利用冬季低焓值的冷空氣，提高空氣顯熱帶走的熱量，控制蒸發水量，從而維持噴淋水適宜溫度，噴淋水溫度過低而出現結冰，保證排風口空氣較高溫度和較低相對濕度，減輕排風口水蒸氣凝結產生的白霧現象。本實用新型廣泛適用于全填料橫流冷卻塔、盤管加填料組合式的蒸發式冷凝器或閉式冷卻塔。

附圖說明

圖1是對稱型橫流冷卻塔結構示意圖；

圖2是小型橫流冷卻塔結構示意圖；

圖3是帶填料的蒸發式冷凝或冷卻器結構示意圖；

圖4是傳統填料濕式運行填料組件示意圖；

圖5是本發明填料干濕式混合運行填料組件示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明內容進一步詳細說明。

實施例1：如圖3所示蒸發式冷凝器，上箱體為換熱盤管1，下箱體為橫流PVC二次換熱填料組件2，填料組件2雙面換熱總面積4600m²，進風量53m³/s,濕球溫度27℃，冷凝溫度35℃，排熱量1200kW。當環境濕球溫度為2℃,填料濕式運行，設備正常運行熱負荷可達3460kW,而系統實際排熱量僅需1200?kW。