[發明專利]一種基于間冷和直冷組合的混合空冷器

在審

• 申請號: 202210619222.6
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115200384A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 彭旭東;池雪林;譚芳;史佳敏;姚蕾;勞利建;周雪;李良英;王新杰;周鋒;易雄;胡煒
• 申請（專利權）人: 杭氧集團股份有限公司
• 主分類號: F28C1/00
• 分類號: F28C1/00;F28F25/06;F28F25/04;F28F19/01
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳琦;陳繼亮

一種基于間冷和直冷組合的混合空冷器，它包括臥式混合空冷器、水冷塔B、冷水機組C、涼水塔D，相互之間通過管道連接，臥式混合空冷器的頂部兩側設置有熱空氣進口，中間設置有冷空氣出口，且臥式混合空冷器分別與水冷塔B、冷水機組C、涼水塔D連接，所述臥式混合空冷器分別與水冷塔B之間設置有水冷塔冷凍水泵M和水冷塔回水管六，所述水冷塔回水管六上還設置有一根帶節流閥K和冷凍水循環泵F的冷凍水回水過濾器H。本發明的臥式混合空冷器，筒體直徑小，制造限制少；采用混合空冷器的混合空冷系統，相較于常規預冷系統，功耗減少了34%以上，非常適用于大型和特大型空分，本發明開發的混合空冷器具有很好的商業化應用前景。

技術領域

本發明涉及一種基于間冷和直冷組合的混合空冷器，涉及工業空氣冷卻系統領域。

背景技術

常規空冷系統中，從空氣壓縮機出來的高溫高濕空氣進入采用散裝填料的空冷塔底部，由下而上軸向流動，依次與下段噴淋的常溫循環冷卻水和上段噴淋的低溫冷凍水接觸換熱、傳質，以達到冷卻空氣的目的，并除去大部分的水溶性有害物質，如氨、氯化氫、二氧化硫等，最后通過除沫器去除水霧后在空冷塔頂部排出。根據常溫循環冷卻水是否與低溫冷凍水接觸，將空冷塔的冷卻水系統分為開式系統和閉式系統：在開式系統中，上段水同時參與了下段換熱，因此對循環水水質及儀控要求高；而閉式系統中，上部和下部水系獨立運行，耗水量小且更加節能。

然而隨著空分向大型、特大型發展，空冷塔直徑增加、體積增大，這對常規采用立式安裝的空冷塔的制造和安裝工作均造成了困難。同時，立式安裝的空冷塔中管路復雜，流路較長，因彎頭增多引起的局部阻力損失使得空氣冷卻過程中的能耗增大，對空氣的降溫效果變差。此外，常規空冷塔中要求冷卻水壓力大于空氣壓力，就必須設置兩臺高揚程的冷卻水泵以對冷卻水增壓，而換熱后的回水需減壓進循環水回水管，這不僅增加了成本和能耗，還使得設備隱蔽故障點增多，維護工作增多，設備使用壽命減少。

發明內容

本發明針對常規空冷系統存在的固有問題，提供了一種基于間冷和直冷組合的混合空冷器，實現了高效率、低能耗地對空壓機壓縮后空氣的冷卻。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是：一種基于間冷和直冷組合的混合空冷器，它包括臥式混合空冷器、水冷塔B、冷水機組C、涼水塔D，相互之間通過管道連接，所述臥式混合空冷器的頂部兩側設置有熱空氣進口，中間設置有冷空氣出口，且臥式混合空冷器分別與水冷塔B、冷水機組C、涼水塔D連接，所述臥式混合空冷器分別與水冷塔B之間設置有水冷塔冷凍水泵M和水冷塔回水管六，臥式混合空冷器與冷水機組C之間設置有冷凍水進水管三和冷凍水回水管四，臥式混合空冷器與涼水塔D之間還設置有循環水泵E、循環水進水管一、循環水回水管二，所述水冷塔回水管六上還設置有一根帶節流閥K和冷凍水循環泵F的冷凍水回水過濾器H。

作為優選：所述臥式混合空冷器由混合空冷器高溫段的間冷換熱單元、混合空冷器低溫段的直冷換熱單元組成，其中臥式混合空冷器下部為間冷換熱單元，上部為直冷換熱單元。

作為優選：所述臥式混合空冷器由混合空冷器高溫段的間冷換熱單元、混合空冷器低溫段的直冷換熱單元組成，其中臥式混合空冷器兩側為間冷換熱器單元，中間部分為直冷換熱單元。

作為優選：所述間冷換熱單元與冷卻水經間壁式換熱降溫，空氣溫度降至20~22℃，低溫空氣與冷凍水在直冷換熱單元直接接觸換熱洗滌、降溫，空氣溫度降至10~12℃，洗去灰塵和大部分水溶性有害物質后送至分子篩純化系統。

與現有技術相比，本發明有以下有益效果：

（1）本發明大大降低了空冷系統中水泵的揚程，在節約能源的同時，減少了水冷塔冷卻水泵的能耗。

（2）本發明采用的混合空冷系統，耗水量較常規預冷系統減少了0.7%，系統功耗減少了34%以上。

（3）本發明的臥式混合空冷器，筒體直徑小，制造限制少，沒有公路運輸的超限問題，非常適用于大型和特大型空分。