[發明專利]通過可滲透層弄濕蒸發冷卻器介質的方法

無效

• 申請號: 201210300857.6
• 申請日: 2012-06-30
• 公開（公告）號: CN102853685A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: P·J·D·史密斯;A·M·庫爾卡尼
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F28C3/08
• 分類號: F28C3/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本發明大體上涉及關于蒸發冷卻系統的操作的方法和裝置，并且特別是涉及關于通過蒸發冷卻系統的蒸發墊(evaporative?pad)的液體冷卻劑進行高效潤濕的方法和裝置，所述蒸發冷卻系統冷卻供應至燃氣渦輪系統的空氣。

背景技術

蒸發冷卻系統，或者像這種系統通常涉及的蒸發冷卻器，以各種方式用在住宅、商業和工業環境中。在一個示例中，蒸發冷卻器冷卻被引導通過蒸發冷卻器的空氣。蒸發冷卻器通過冷卻劑的蒸發來冷卻空氣，冷卻劑典型地為水，其在蒸發冷卻器處與空氣接觸。

典型地，蒸發冷卻器包括蒸發墊，被引導至蒸發冷卻器的空氣在該蒸發墊被冷卻。通常借助于抽取或推動空氣通過墊的風扇、風機或者渦輪來導致冷卻劑(例如水)流過蒸發墊并使空氣與冷卻劑在該墊接觸。蒸發墊通常由具有較大表面積的材料構成，冷卻劑分散在該表面積上，使得冷卻劑在蒸發墊表現出較大表面積，從而便于冷卻劑在墊處的蒸發。當空氣在蒸發墊與冷卻劑接觸時，在空氣和分散的冷卻劑之間發生傳熱，并且冷卻劑由此蒸發，導致空氣冷卻且空氣的密度增加。冷卻劑被連續地輸送到蒸發墊，以取代蒸發的冷卻劑。

已知蒸發冷卻器被用于例如冷卻住宅結構的生活空間、商業的工作環境以及要求熱舒適性的工業建筑。此外，已知蒸發冷卻器被用于工業過程中，在該工業過程中，可以有利地使用較冷且較密的空氣的供應。例如，蒸發冷卻器可以結合燃氣渦輪系統采用，在該燃氣渦輪系統中，來自蒸發冷卻器的冷卻空氣被壓縮，并且壓縮的空氣與燃料(例如天然氣)混合?？諝夂腿剂系幕旌衔锶紵?，并且所得的膨脹氣體被引導至渦輪，以便驅動渦輪，該渦輪繼而驅動發電機以例如產生電力。冷卻的空氣由于其增加的密度而在燃氣渦輪設備處提供更高的質量流率和壓力比，從而導致了渦輪輸出和效率的增加。

然而，在以下情況下可能不會完全實現前述益處：蒸發墊沒有完全被冷卻劑弄濕，使得與墊基本上被冷卻劑完全弄濕的情況相比，經過墊的空氣被冷卻到更低程度。此外，蒸發墊的沒有被冷卻劑弄濕的區域可導致經過那些未弄濕區域的空氣的溫度的建立，該溫度比在蒸發墊的已被液體冷卻劑弄濕的區域中與冷卻劑接觸的空氣的溫度更高。隨后被引導至渦輪壓縮機的相應空氣團的這些溫差可導致空氣湍流，該空氣湍流可導致對渦輪設備的損傷。即使沒有這種損傷，渦輪葉片的振動也可導致渦輪設備的惡化的性能。

發明內容

以下內容闡述了本發明的示例的簡要概括，以提供對本發明的選定方面的基本理解。該概括并不構成本發明的所有方面或實施例的廣泛概述。該概括既不意圖確定關鍵的方面也不劃定本發明的范圍。該概括的唯一目的是，以簡化的形式呈現本發明的選定方面，作為對接著該概括的本發明實施例的更詳細描述的介紹。

根據一個方面，本發明提供了一種蒸發冷卻器，其包括具有液體冷卻劑接收表面的蒸發墊，分配到蒸發墊的液體冷卻劑在該液體冷卻劑接收表面處被接收并隨后進入蒸發墊中。蒸發冷卻器還包括液體冷卻劑分配容器，其包括構造成容納液體冷卻劑的上部和與該上部相連的下部。下部包括開口和位于開口上方的可滲透床，容納在液體冷卻劑分配容器的上部中的液體冷卻劑經過可滲透床并被分配到蒸發墊的液體冷卻劑接收表面。

根據另一方面，本發明提供了一種冷卻空氣的方法。該方法包括使液體冷卻劑進入蒸發墊中。該墊包括液體冷卻劑接收表面，分配到蒸發墊的液體冷卻劑在該液體冷卻劑接收表面處被接收并隨后進入蒸發墊中。蒸發墊屬于蒸發冷卻器，并且液體冷卻劑的通道來自于液體冷卻劑分配容器。液體冷卻劑分配容器包括構造成容納液體冷卻劑的上部和與該上部相連的下部。下部包括開口和位于開口上方的可滲透床，容納在液體冷卻劑分配容器的上部中的液體冷卻劑經過可滲透床并被分配到蒸發墊的液體冷卻劑接收表面。該方法包括用進入蒸發墊中的液體冷卻劑弄濕基本上全部蒸發墊。該方法包括使空氣經過基本上全部弄濕的蒸發墊。該方法包括使基本上全部空氣在基本上全部弄濕的蒸發墊處與冷卻劑接觸，由此，經過基本上全部弄濕的蒸發墊的基本上全部空氣被冷卻。

附圖說明

通過參考附圖對本發明的方面和實施例的示例的詳細描述，本發明的前述和其它方面對于本領域技術人員而言將是顯而易見的，在附圖中，相同的標號在若干圖中用于表示相同的部分或元件，并且其中：

圖1是并入空調系統中的蒸發冷卻系統或蒸發冷卻器的示例的示意立體側視圖，該空調系統向燃氣渦輪系統供應冷卻的空氣；

圖2是用于分配液體冷卻劑到蒸發冷卻器(例如關于圖1提及的蒸發冷卻器)的蒸發墊的液體冷卻劑分配容器的示例的示意透視圖；以及