本發(fā)明涉及一種流體的冷卻方法及裝置，特別是對(duì)工業(yè)過程中的循環(huán)冷卻水的降溫和蒸汽的冷凝，利用機(jī)械制冷和水汽化降溫彌補(bǔ)空氣冷卻在高溫段的冷卻能力不足，使整體設(shè)備大幅縮小，節(jié)省設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，又達(dá)到空氣冷卻節(jié)水的工業(yè)循環(huán)冷卻水降溫循環(huán)利用和蒸汽冷凝的方法與裝置，屬于工業(yè)水循環(huán)、工業(yè)冷卻和空氣冷卻節(jié)水領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有很多需要冷卻的工序，如冶金和電力等行業(yè)中需要冷卻的環(huán)節(jié)更多。通常，冷卻過程多以水為介質(zhì)，在冷卻過程中，溫度升高后的冷卻水需要降溫后循環(huán)使用。循環(huán)冷卻水的降溫常采用涼水塔蒸發(fā)冷卻，也有采用閉路循環(huán)間接冷卻的方法，間接冷卻要通過罐外噴水或空氣冷卻。涼水塔式的直接冷卻和噴水降溫的間接冷卻均是通過水蒸發(fā)吸熱實(shí)現(xiàn)，所以，需要消耗大量的水。用空氣冷卻可以達(dá)到節(jié)水的目的，但由于空氣的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于水蒸發(fā)的傳熱系數(shù)，所以，冷卻設(shè)備龐大，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備投資過大。從另一方面看循環(huán)冷卻水的冷卻負(fù)荷由工藝條件決定，通常比較穩(wěn)定；而空氣冷卻依靠空氣與循環(huán)水的溫差實(shí)現(xiàn)循環(huán)水的降溫，由于大氣溫度因季節(jié)、時(shí)段和天氣狀況而變化很大，導(dǎo)致空冷的冷卻能力波動(dòng)很大。所以，要滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，就需要將空冷的設(shè)備按溫度較高的大氣條件設(shè)計(jì)，設(shè)備會(huì)很龐大，而在大氣溫度低時(shí)，設(shè)備冷卻能力又浪費(fèi)很大。同樣，如電廠、工業(yè)加熱使用的蒸汽尾氣的冷凝如采用空氣冷卻，其特點(diǎn)也與循環(huán)冷卻水的降溫相同，存在著如前說述的冷卻能力隨大氣溫度變化而變動(dòng)的問題，導(dǎo)致設(shè)備龐大。因此，開發(fā)一種以空氣冷卻為主，在大氣溫度高的時(shí)段通過其他方式補(bǔ)足冷卻能力不足的缺陷，做到整體設(shè)備投資低，綜合成本低的技術(shù)和設(shè)備就顯得非常重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可大幅降低設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水降溫和蒸汽冷凝(通稱為流體的冷卻)的低成本空氣冷卻方法與裝置，通過冷卻模式和裝備的革新實(shí)現(xiàn)以電代水，節(jié)點(diǎn)應(yīng)急的水介質(zhì)削峰復(fù)合運(yùn)行達(dá)到水資源高效利用，適應(yīng)多種水質(zhì)的密閉循環(huán)冷卻，為工業(yè)節(jié)水提供一條經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)手段和裝置保障。本技術(shù)具有節(jié)水效果顯著，投資費(fèi)用少，運(yùn)行動(dòng)力消耗小，整體成本低的特點(diǎn)。

本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種流體的冷卻方法，其特征是在工業(yè)生產(chǎn)工藝工程中溫度升高的冷卻水的降溫和/或蒸汽冷凝過程由以下冷卻方式選擇；依大氣溫度和工藝負(fù)荷的情況進(jìn)行冷卻方式切換或選擇使用，所述冷卻方式包括：(1)空氣間接冷卻(空冷)，(2)空氣間接冷卻之后機(jī)械壓縮制冷的間接冷卻(空冷-機(jī)冷)，(3)空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻(空水冷)，(4)空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻之后進(jìn)行機(jī)械壓縮制冷的間接冷卻(空水冷-機(jī)冷)，(5)空氣間接冷卻之后，空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻(空冷-空水冷)，(6)空氣間接冷卻之后，空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻，再進(jìn)行機(jī)械壓縮制冷的間接冷卻(空冷-空水冷-機(jī)冷)。

所述流體的冷卻方法是在于空氣間接冷卻(空冷)，和空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻(空水冷)的冷卻方式的切換是在同一套設(shè)備上，通過所述間接冷卻水的施加與不施加實(shí)現(xiàn)的。

實(shí)現(xiàn)所述流體的冷卻方法的裝置是實(shí)現(xiàn)空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻的裝置至少由如下部分構(gòu)成：內(nèi)部流通所需冷卻的工業(yè)循環(huán)冷卻水的冷卻水管或內(nèi)部流通蒸汽的蒸汽管、與所述冷卻水管或蒸汽管的外側(cè)連接的片狀板、在所述片狀板上布置的滲水管。

實(shí)現(xiàn)所述流體的冷卻方法的裝置是所述裝置至少由能夠進(jìn)行空氣冷卻(空冷)與同時(shí)能夠進(jìn)行空氣冷卻和水間接冷卻(空水冷)的片狀板冷卻機(jī)構(gòu)、機(jī)械壓縮制冷系統(tǒng)構(gòu)成；進(jìn)行空氣冷卻的工業(yè)循環(huán)冷卻水入口與工業(yè)循環(huán)冷卻設(shè)施的冷卻水出口相連接，進(jìn)行空氣冷卻的工業(yè)循環(huán)冷卻水出口與機(jī)械壓縮制冷系統(tǒng)的工業(yè)循環(huán)冷卻水入口相連接，機(jī)械壓縮制冷系統(tǒng)的工業(yè)循環(huán)冷卻水出口與工業(yè)循環(huán)冷卻設(shè)施的冷卻水入口相連接。

所述流體的冷卻方法是所述機(jī)械壓縮制冷的間接冷卻是利用夜間電力制冷得到冷水并儲(chǔ)存，晝間使用所儲(chǔ)存的冷水進(jìn)行工業(yè)循環(huán)冷卻水的降溫或蒸汽冷凝。

實(shí)現(xiàn)流體冷卻方法的裝置是所述冷卻水管的外側(cè)連接的片狀板與水平面的夾角小于90°；在片狀板上部設(shè)置的滲水管水出口與片狀板相接觸；在沿流體管軸向方向上片狀板按一定間隔設(shè)置幅寬小的片狀板，在該小片狀板上設(shè)置滲水管，或在沿流體管軸向方向上片狀板按一定間隔設(shè)置不同板間距的片狀板，在該寬板間距的片狀板上設(shè)置滲水管，或在等間距設(shè)置的片狀板上部設(shè)置滲水管，從滲水管滲出的水流在片狀板上從上向下流動(dòng)，空氣與水流方向垂直或以一定角度穿過片狀板間的空間，或在寬間距的等間距設(shè)置的片狀板上部設(shè)置滲水管，從滲水管滲出的水流在片狀板上從上向下流動(dòng)，空氣從下方穿過片狀板間的空間，或等間距設(shè)置的片狀板上部設(shè)置滲水管的空氣冷卻單元在滲水冷卻時(shí)滲水管在片狀板的上方，當(dāng)單純用空氣冷卻時(shí)，冷卻單元以冷卻流體管軸為圓心旋轉(zhuǎn)90°，空氣從下向上穿過片狀板間的空間。

所述流體的冷卻方法是在空氣冷卻器的片狀板的空氣進(jìn)口處設(shè)置有向外滲水的滲水機(jī)構(gòu)，空氣經(jīng)過該滲水機(jī)構(gòu)后，與一組循環(huán)冷卻水換熱單元或蒸汽冷凝換熱單元接觸后排出，或從一組循環(huán)冷卻水換熱單元或蒸汽冷凝換熱單元接觸后進(jìn)入下一組循環(huán)冷卻水換熱單元或蒸汽冷凝換熱單元換熱。

所述流體的冷卻方法是在空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻過程中，向流體管外壁施加的水量是通過滲水管中水的壓力調(diào)節(jié)滲出水的量，或通過開關(guān)不同滲水管路，調(diào)節(jié)滲出水量的總量實(shí)現(xiàn)的。

所述流體的冷卻方法是在空氣冷卻器的空氣進(jìn)口側(cè)用水向進(jìn)入空冷器的空氣噴霧，含有水霧滴的空氣與一組循環(huán)冷卻水換熱單元或蒸汽冷凝換熱單元接觸后排出，或從一組循環(huán)冷卻水換熱單元或蒸汽冷凝換熱單元接觸后進(jìn)入下一組循環(huán)冷卻水換熱單元或蒸汽冷凝換熱單元換熱。

所述流體的冷卻方法是在循環(huán)冷卻水或蒸汽的流通管線上，串聯(lián)不同片狀板間距的冷卻單元，片狀板間距小的冷卻單元設(shè)置在循環(huán)水或蒸汽流通管線的上游，片狀板間距大的冷卻單元設(shè)置在流通管線的下游；在片狀板間距大的冷卻單元設(shè)置滲水機(jī)構(gòu)，在片狀板間距小的冷卻單元的空氣進(jìn)口側(cè)設(shè)置或不設(shè)置水噴霧機(jī)構(gòu)。

具體說明如下：

以溫度變化很大的大氣為冷媒對(duì)循環(huán)冷卻水降溫或使蒸汽冷凝的流體冷卻過程中，在氣溫低時(shí)只用空氣冷卻即可；但溫度在晝夜差距比較大，在午間氣溫較高時(shí)段，用機(jī)械壓縮制冷的冷水在流體的末端加以輔助，保障冷卻后的流體能夠滿足工藝要求，而成本卻增加很少；在盛夏高溫期，僅用機(jī)械壓縮制冷保障流體的冷卻溫度就會(huì)使機(jī)械制冷設(shè)備變的龐大，冷卻成本也會(huì)增加較多，在這種情況下，在空冷器上適當(dāng)加水，形成水蒸發(fā)冷卻與空氣冷卻并行，會(huì)大幅提高冷卻器的冷卻能力，以小的空冷和機(jī)械壓縮制冷設(shè)備和成本，實(shí)現(xiàn)低成本冷卻；在晝夜間大氣溫度變化和盛夏高溫情況下，不適用機(jī)械壓縮制冷，直接在空冷器上適當(dāng)加水，形成水蒸發(fā)冷卻與空氣冷卻并行，大幅提高空冷器的冷卻能力，保障工業(yè)冷卻要求。在晝夜溫差大，空氣濕度低的地區(qū)，空氣間接冷卻之后，空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻(空冷-空水冷)可以做到很少的設(shè)備投資達(dá)到冷卻又能做到節(jié)約用水；在盛夏晝夜氣溫均偏高的情況下，空氣間接冷卻之后，空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻，再進(jìn)行機(jī)械壓縮制冷的間接冷卻(空冷-空水冷-機(jī)冷)能夠保障工業(yè)冷卻的要求。這幾種運(yùn)行模式隨大氣溫度變化進(jìn)行切換運(yùn)行，使得較小的設(shè)備投資，滿足工業(yè)冷卻要求，又達(dá)到節(jié)水的目的。

空氣間接冷卻(空冷)，和空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻(空水冷)的冷卻方式的切換是在同一套設(shè)備上進(jìn)行，通過間接冷卻水的施加與不施加實(shí)現(xiàn)，達(dá)到一套設(shè)備簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)冷卻能力，適應(yīng)不同的大氣溫度下的冷卻要求，以少的設(shè)備投資滿足工業(yè)流體的冷卻。

實(shí)現(xiàn)空氣間接冷卻，和空氣間接冷卻的同時(shí)進(jìn)行外壁與水接觸的水間接冷卻的裝置至少由如下部分構(gòu)成：內(nèi)部流通所需冷卻的工業(yè)循環(huán)冷卻水的冷卻水管或內(nèi)部流通需要冷凝的蒸汽的蒸汽管、與所述冷卻水管或蒸汽管的外側(cè)連接的片狀板、在所述片狀板上布置的滲水管。能夠進(jìn)行空氣冷卻(空冷)與同時(shí)能夠進(jìn)行空氣冷卻和水間接冷卻(空水冷)的片狀板冷卻機(jī)構(gòu)，與其上設(shè)置的滲水管配合以少量的水達(dá)到大幅提高冷卻能力的目的。

機(jī)械壓縮制冷的間接冷卻主要利用夜間電力制冷得到冷水并儲(chǔ)存，晝間使用所儲(chǔ)存的冷水進(jìn)行工業(yè)循環(huán)冷卻水的降溫或蒸汽冷凝，利用夜間的低價(jià)電達(dá)到降低運(yùn)行成本的目的。也可只用空水冷的冷卻器調(diào)節(jié)大氣溫度的變動(dòng)帶來的冷卻能力的變化。

冷卻水管的外側(cè)連接的片狀板與水平面的夾角小于90°，在片狀板上方設(shè)置的滲水管滲水管水出口與片狀板相接觸能夠使得滲出的水沿片狀板向下緩慢流動(dòng)，均勻地分布在片狀板上，通過汽化向片狀板吸熱降溫并傳導(dǎo)到流體管達(dá)到流體的冷卻降溫。在沿流體管軸向方向上片狀板按一定間隔設(shè)置幅寬小的片狀板，在該小片狀板上設(shè)置滲水管，或在沿流體管軸向方向上片狀板按一定間隔設(shè)置不同板間距的片狀板，在該寬板間距的片狀板上設(shè)置滲水管，或在等間距設(shè)置的片狀板上方設(shè)置滲水管，水流從上向下流動(dòng)，空氣與水流方向垂直或以一定角度穿過片狀板間的空間，或等間距設(shè)置的片狀板上方設(shè)置滲水管的空氣冷卻單元在滲水冷卻時(shí)滲水管在片狀板的上方，當(dāng)單純用空氣冷卻時(shí)，冷卻單元以冷卻流體管軸為圓心旋轉(zhuǎn)90°，空氣從下向上穿過片狀板間的空間。由于要保證空冷的能力，通常片狀板布置的很密，即片狀板之間的間距很小，對(duì)滲水管的布置帶來困難，通過所述措施既能保證片狀板的密度又能比較方便地布置滲水管。如圖1所示的間隔設(shè)置的小寬幅滲水片狀板冷卻器，在流體管1上設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)幅寬片狀板3和幅寬小的短板片狀板4，在短板片狀板上設(shè)置了滲水管5，片狀板與水平面的夾角β小于90°，通常在25-60°為宜，空氣6穿過冷卻器；通常短板是在上部短一點(diǎn)，安裝滲水管后的高度在工業(yè)流體管外壁至標(biāo)準(zhǔn)片狀板上部邊沿長(zhǎng)度的60％-100％之間。如圖2所示的不同間距滲水片狀板冷卻器，在流體管上分別設(shè)置了等間距片狀板7和寬間距片狀板8，在寬間距片狀板上設(shè)置滲水管5(間距b>a，通常取b為1.5a～2.5a)。圖3所示的等間距滲水片狀板側(cè)面空氣流通式冷卻器，在其上部設(shè)置了滲水管5的等間距片狀板9均勻地布置在流體管1上，空氣6從側(cè)面流過片狀板和流體管。圖4表示了等間距滲水片狀板流體管軸心旋轉(zhuǎn)式冷卻器結(jié)構(gòu)，圖4-1為旋轉(zhuǎn)前的滲水管及空氣流通方向(實(shí)施滲水)，4-2是旋轉(zhuǎn)后的滲水管及空氣流通方向(停止?jié)B水)。在寬間距的等間距設(shè)置的片狀板上部設(shè)置滲水管，從滲水管滲出的水流在片狀板上從上向下流動(dòng)，空氣從下方穿過片狀板間空間的結(jié)構(gòu)安排(加裝滲水管后滲水管所占片狀板間距不超過20％為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)板間距)的更有利于設(shè)備的簡(jiǎn)單制造，但空氣流過時(shí)會(huì)稍微增加阻力和擾動(dòng)。所述幾種結(jié)構(gòu)可以根據(jù)冷卻水熱水的溫度，所在區(qū)域氣候條件選擇片狀板與滲水管的配置方式。如對(duì)于晝夜溫差大，午間溫度高的時(shí)間段很短的區(qū)域選擇滲水管的寬窄間隔設(shè)置或短板設(shè)置方式更為經(jīng)濟(jì)，滲水管細(xì)的情況下采用短板片狀板更利于制作；對(duì)于晝夜溫差較小的區(qū)域選擇寬間距的片狀板方式和流體管旋轉(zhuǎn)方式的冷卻效果會(huì)更突出，需要風(fēng)量小，或工業(yè)流體熱水溫度高的情況下采用寬間距片狀板的結(jié)構(gòu)會(huì)使設(shè)備更簡(jiǎn)單。

從滲水管滲出的水量由滲水管中的壓力來調(diào)節(jié)，或通過開關(guān)不同滲水管路，調(diào)節(jié)滲出水量的總量。這兩種調(diào)節(jié)方法都可以根據(jù)大氣溫度調(diào)節(jié)滲出水量，達(dá)到節(jié)水和保障冷卻的目的。

實(shí)際工程中，在片狀板上部設(shè)置滲水管比較繁雜，可以簡(jiǎn)單地在空冷器的空氣進(jìn)口處設(shè)置有向外滲水的滲水機(jī)構(gòu)，空氣經(jīng)過該滲水機(jī)構(gòu)吸水降溫，以低溫濕空氣與片狀板換熱，或在空氣冷卻器的空氣進(jìn)口側(cè)用水向進(jìn)入空冷器的空氣噴霧，含有水霧滴的空氣吸水降溫，以低溫濕空氣與片狀板換熱。吸水后的濕空氣可以與一組流體換熱單元接觸后排出，也可進(jìn)入下一個(gè)流體換熱單元二次換熱。

實(shí)際工程中，可以在循環(huán)冷卻水或蒸汽的流通管線上，串聯(lián)不同片狀板間距的冷卻單元，片狀板間距小的冷卻單元設(shè)置在循環(huán)水或蒸汽流通管線的上游，片狀板間距大的冷卻單元設(shè)置在流通管線的下游；在片狀板間距大的冷卻單元設(shè)置滲水機(jī)構(gòu)，在翅片間距小的冷卻單元的空氣進(jìn)口側(cè)設(shè)置或不設(shè)置水噴霧機(jī)構(gòu)。這樣，可以通過啟動(dòng)和關(guān)停滲水或噴霧來部分調(diào)節(jié)空冷器的冷卻能力。

本發(fā)明所述滲水是指水不是以噴出的方式與片狀板接觸，而是從水管流出的水在與原水管脫離接觸之前就與片狀板接觸，即從水管流出的水與片狀板接觸前不需要脫離固體支撐物而通過空氣介質(zhì)空間到達(dá)片狀板，也即從水管流出的水到達(dá)片狀板不是依靠噴出的水的動(dòng)能落到片狀板上，而是通過片狀板對(duì)水的吸附力接觸，并在受到片狀板吸附力的作用下緩慢向下移動(dòng)，在片狀板的下部邊沿沒有水滴滴出片狀板為控制目標(biāo)。這樣可使水的蒸發(fā)盡可能多地從片狀板吸熱，提高工業(yè)流體的降溫效果，并避免噴霧造成的水滴夾帶損失。

實(shí)際工程中，片狀板的大小、板間距及板的傾斜角可根據(jù)傳熱和傳質(zhì)知識(shí)進(jìn)行優(yōu)化即可。

本發(fā)明的有益效果是通過冷卻模式的切換，做到以空氣冷卻為主，大氣高溫時(shí)段節(jié)點(diǎn)應(yīng)急的水介質(zhì)削峰、末端機(jī)械壓縮制冷復(fù)合運(yùn)行達(dá)到大幅降低設(shè)備投資和水資源高效利用，通過空冷單元的滲水和水噴霧手段做到使用一套設(shè)備能夠順暢的調(diào)節(jié)冷卻能力，為工業(yè)節(jié)水提供低成本空氣冷卻方法與裝置，為工業(yè)節(jié)水提供一條經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)手段和保障。本技術(shù)具有節(jié)水效果顯著，投資費(fèi)用少，運(yùn)行動(dòng)力消耗小，整體成本低的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1：間隔短板滲水片狀板冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：不同間距滲水片狀板冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：等間距滲水片狀板側(cè)面空氣流通式冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：等間距滲水片狀板流體管軸心旋轉(zhuǎn)式冷卻器結(jié)構(gòu)示意圖；

(圖4-1為旋轉(zhuǎn)前的滲水管及空氣流通方向(實(shí)施滲水)示意圖，4-2是旋轉(zhuǎn)后的滲水管及空氣流通方向(停止?jié)B水)示意圖

圖5：空氣冷卻-滲水冷卻-機(jī)械壓縮制冷串聯(lián)模式示意圖；

圖6：同一設(shè)備空氣冷卻-滲水冷卻運(yùn)行切換模式示意圖；

圖7：空氣冷卻-機(jī)械壓縮制冷串聯(lián)模式示意圖；

圖8：同一設(shè)備空氣冷卻-滲水冷卻運(yùn)行切換-機(jī)械壓縮制冷串聯(lián)模式示意圖；

其中：1-工業(yè)流體管，2-工業(yè)流體熱流體，3-標(biāo)準(zhǔn)幅寬片狀板，4-幅寬小的短板片狀板，5-滲水管，6-空氣流動(dòng)方向，7-等間距片狀板，8-寬間距片狀板，9-設(shè)置了滲水管的等間距片狀板，10-空氣冷卻單元，11-空氣冷卻-滲水冷卻通用單元，12-工業(yè)流體冷流體，13-機(jī)械壓縮制冷單元，14-滲水冷卻用水，a-片狀板的等間距，b-片狀板的寬間距，β-片狀板與水平面的夾角。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例為冶金行業(yè)循環(huán)冷卻水的降溫方案，如圖5所示。本冷卻系統(tǒng)包括了空氣冷卻單元、空氣冷卻-滲水冷卻通用單元和機(jī)械壓縮制冷單元，空氣冷卻-滲水冷卻通用單元串聯(lián)設(shè)置在空氣冷卻單元和機(jī)械壓縮制冷單元之間，同時(shí)也設(shè)置了不通過滲水冷卻單元的工業(yè)流體旁路管線；同樣機(jī)械壓縮制冷單元也設(shè)置了工業(yè)流體旁路管線。在工業(yè)冷卻過程中，溫度升高到40℃的循環(huán)冷卻水熱水2(此例的工業(yè)流體熱流體)進(jìn)入空氣冷卻單元10中，大氣溫度低的季節(jié)，和氣溫低的夜間及上午時(shí)段，只經(jīng)過空氣冷卻就降到30℃，循環(huán)冷卻水不經(jīng)過空氣冷卻-滲水冷卻通用單元，而是通過旁路流通，機(jī)械壓縮制冷單元不工作，只作為循環(huán)冷卻水的流通通道流過，也可不進(jìn)入機(jī)械壓縮制冷單元而是通過旁路流通，最后作為循環(huán)冷卻水冷水12(此例的工業(yè)流體冷流體)返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。但在溫度較高的時(shí)段如12點(diǎn)至17點(diǎn)的時(shí)段，循環(huán)冷卻水經(jīng)過空氣冷卻再通過不啟動(dòng)滲水的空氣冷卻-滲水冷卻通用單元冷卻到30℃后通過機(jī)械壓縮制冷單元(不制冷)或其機(jī)械壓縮制冷單元的旁路返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。如大氣溫度比較高，在溫度較高的時(shí)段如12點(diǎn)至17點(diǎn)的時(shí)段，循環(huán)冷卻水經(jīng)過空氣冷卻再通過不啟動(dòng)滲水的滲水冷卻單元冷卻到33-32℃后，再通過機(jī)械壓縮制冷單元13，進(jìn)一步降溫到30℃后返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。機(jī)械壓縮制冷系統(tǒng)在夜間制取冷水儲(chǔ)存，在需要機(jī)械制冷時(shí)段使用儲(chǔ)存的冷水在換熱器中使循環(huán)冷卻水降溫，機(jī)械壓縮機(jī)停止運(yùn)行。

在夏天氣溫高的季節(jié)，溫度升高到40℃的循環(huán)冷卻水熱水2進(jìn)入空氣冷卻單元10和空氣冷卻-滲水冷卻通用單元11(不滲水)中，氣溫低的晚上和上午時(shí)段，只經(jīng)過空氣的冷卻就降到33℃后，再通過機(jī)械壓縮制冷換熱器13，進(jìn)一步降溫到30℃后返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。在空氣濕度小的北方，在夏天氣溫高的季節(jié)，溫度較高的時(shí)段如11點(diǎn)至18點(diǎn)的時(shí)段，循環(huán)冷卻水冷水2經(jīng)過空氣冷卻單元10冷卻到36℃后，再通過空氣冷卻-滲水冷卻通用單元11冷卻(滲水冷卻)到30℃后，再通過機(jī)械壓縮制冷換熱器的旁路，返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。

在夏天氣溫高，濕度較大的季節(jié)，溫度較高的時(shí)段如11點(diǎn)至18點(diǎn)的時(shí)段，循環(huán)冷卻水冷水2經(jīng)過空氣冷卻單元10冷卻到38℃后，再通過空氣冷卻-滲水冷卻通用單元11冷卻到32℃后，再通過機(jī)械壓縮制冷換熱器13，進(jìn)一步降溫到30℃后返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。滲水冷卻管采用圖1所示，間隔短板結(jié)構(gòu)的滲水換熱器。

通過這種模式轉(zhuǎn)換，可以在保障工業(yè)冷卻的同時(shí)，以僅靠空氣冷卻的空冷器的30％的設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)與完全水冷節(jié)水60％的目的。

冷卻器末端串聯(lián)了機(jī)械壓縮制冷單元的冷卻對(duì)于晝夜溫差大，午間溫度高的時(shí)間段很短的區(qū)域，及雨天比較多的季節(jié)應(yīng)用效果會(huì)更突出。

實(shí)施例2

本實(shí)施例為冶金行業(yè)循環(huán)冷卻水的降溫方案，如圖6所示。在工業(yè)冷卻過程中，溫度升高到46℃的循環(huán)冷卻水熱水2進(jìn)入空氣冷卻-滲水冷卻通用單元11中，大氣溫度低的季節(jié)，和氣溫低的晚上和上午時(shí)段，只經(jīng)過空氣冷卻就降到35℃，作為循環(huán)冷卻水冷水12返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。但在溫度較高的時(shí)段如12點(diǎn)至17點(diǎn)的時(shí)段，開啟滲水冷卻用水14，循環(huán)冷卻水經(jīng)過空氣和滲水汽化的耦合冷卻，降溫到35℃后返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。滲水冷卻的空氣在通過一組滲水單元后，再通過另一個(gè)滲水冷卻單元或空氣冷卻單元。

在夏天氣溫高的季節(jié)，滲水量通過加大流入滲水管中的水的壓力增加滲水量，提高冷卻能力。

滲水冷卻管采用圖2所示，不同間隔片狀板結(jié)構(gòu)的滲水換熱器。

通過這種模式轉(zhuǎn)換，可以在保障工業(yè)冷卻的同時(shí)，以僅靠空氣冷卻的空冷器的25％的設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)與完全水冷卻節(jié)水50％以上的目的。

對(duì)于晝夜溫差大，空氣濕度低的區(qū)域采用該運(yùn)行方式效果顯著，設(shè)備成本低。

實(shí)施例3

本實(shí)施例為冶金行業(yè)循環(huán)冷卻水的降溫方案，如圖7所示。在工業(yè)冷卻過程中，溫度升高到40℃的循環(huán)冷卻水熱水2進(jìn)入空氣冷卻單元10中，大氣溫度低的季節(jié)，和氣溫低的晚上和上午時(shí)段，只經(jīng)過空氣冷卻就降到28℃，作為循環(huán)冷卻水冷水12返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。但在溫度較高的時(shí)段如12點(diǎn)至17點(diǎn)的時(shí)段，循環(huán)冷卻水經(jīng)過空氣冷卻到33-32℃后，再通過機(jī)械壓縮制冷換熱器13，進(jìn)一步降溫到28℃后返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。

通過這種模式轉(zhuǎn)換，可以在保障工業(yè)冷卻的同時(shí)，以僅靠空氣冷卻的空冷器的40％的設(shè)備投資，實(shí)現(xiàn)與完全水冷節(jié)水60％的目的。

實(shí)施例4

本實(shí)施例為冶金行業(yè)循環(huán)冷卻水的降溫方案，如圖8所示。在工業(yè)冷卻過程中，溫度升高到40℃的循環(huán)冷卻水熱水2進(jìn)入空氣冷卻-滲水冷卻通用單元11中，大氣溫度低的季節(jié)，和氣溫低的晚上和上午時(shí)段，只經(jīng)過空氣冷卻(關(guān)閉滲水冷卻用水)就降到30℃，作為循環(huán)冷卻水冷水12返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。但在溫度較高的時(shí)段如12點(diǎn)至17點(diǎn)的時(shí)段，導(dǎo)入滲水冷卻用水14，開啟滲水冷卻，循環(huán)冷卻水經(jīng)過空氣和滲水汽化的耦合冷卻，降溫到30℃后通過不制冷的機(jī)械壓縮制冷單元返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。

在夏天氣溫高的季節(jié)，尤其是雨天，關(guān)閉滲水冷卻用水14，不使用滲水冷卻，而是通過空氣冷卻將循環(huán)冷卻水熱水冷卻到33℃后，再通過機(jī)械壓縮制冷單元13冷卻到30℃后返回工業(yè)冷卻器(圖中未標(biāo)示)循環(huán)冷卻工業(yè)介質(zhì)。機(jī)械壓縮制冷不僅在夜間運(yùn)行儲(chǔ)存冷水，在白晝也運(yùn)行，保證工業(yè)冷卻的需要。

滲水冷卻的空氣在通過一組滲水單元后排出?？諝饫鋮s-滲水冷卻通用單元中的滲水管分段控制，在大氣溫度高的情況下，所有滲水管都開啟滲水；在大氣溫度不很高的情況下只開啟部分滲水管的滲水，控制升水總量，進(jìn)行部分滲水冷卻。

滲水冷卻管采用圖3所示，等間距片狀板結(jié)構(gòu)，側(cè)面進(jìn)入空氣的滲水換熱器。

實(shí)施例5

本實(shí)施例為發(fā)電機(jī)組的汽輪機(jī)乏汽的蒸汽直接冷凝的方案。冷卻器由多段換熱單元組成，復(fù)數(shù)個(gè)換熱單元并聯(lián)組成換熱單元組，換熱單元組間串聯(lián)，冷卻器可以為空氣冷卻-滲水冷卻通用單元，也可是空氣冷卻單元組與空氣冷卻-滲水冷卻通用單元的串聯(lián)。冬季等大氣溫度低的季節(jié)，溫度為48℃的乏汽(此例中的工業(yè)流體熱流體為乏汽的蒸汽)進(jìn)入冷卻器，通過與管壁外的空氣換熱蒸汽冷凝，冷凝水返回發(fā)電供水系統(tǒng)。在夏天高溫季節(jié)，汽輪機(jī)乏汽進(jìn)入換熱單元的上游單元組，與空氣進(jìn)行間接換熱一部分蒸汽冷凝后，剩余的蒸汽進(jìn)入換熱單元的下游單元組，在下游單元組與空氣及滲水換熱，被冷凝后，冷凝水返回供水系統(tǒng)。

冷卻器串聯(lián)了不同片狀板間距的冷卻單元，片狀板間距小的冷卻單元設(shè)置在蒸汽流通管線的上游，片狀板間距大的冷卻單元設(shè)置在流通管線的下游；在片狀板間距大的冷卻單元設(shè)置滲水機(jī)構(gòu)，在片狀板間距小的冷卻單元的空氣進(jìn)口側(cè)設(shè)置了水噴霧機(jī)構(gòu)，在氣溫很高的情況下開啟該噴霧機(jī)構(gòu)強(qiáng)化冷卻。

滲水冷卻管采用圖4所示，滲水管方向旋轉(zhuǎn)的片狀板結(jié)構(gòu)的滲水換熱器。

實(shí)施例6

本實(shí)施例與實(shí)施例4基本相同，所不同的是在高溫季節(jié)的冷卻能力的強(qiáng)化所用水蒸發(fā)，不是通過滲水，而是在空冷器的空氣進(jìn)口段噴水霧使空氣降溫以提高空氣的冷卻能力的。該法雖冷卻效果不及滲水冷卻，但設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在短時(shí)高溫和空氣濕度小的區(qū)域具有良好的效果和低成本優(yōu)勢(shì)。

實(shí)施例7

本實(shí)施例與實(shí)施例6基本相同，所不同的是在高溫季節(jié)的冷卻能力的強(qiáng)化所用水蒸發(fā)，不是通過設(shè)置在片狀板上部的滲水，而是在片狀板空氣進(jìn)口側(cè)的滲水管表面的滲水，使空氣降溫以提高空氣的冷卻能力的。該法雖冷卻效果不及滲水冷卻，但設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在短時(shí)高溫和空氣濕度小的區(qū)域具有良好的效果和低成本優(yōu)勢(shì)。