具有間接熱交換器的冷卻塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及改進(jìn)的熱交換器裝置，如閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，儲(chǔ)熱系統(tǒng)，空氣冷卻器或空氣加熱器。更具體地，本發(fā)明涉及布置成獲得改善的能力和性能的獨(dú)立間接和直接蒸發(fā)熱交換部分或部件的一種組合或多種組合。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明包括使用盤(pán)管式熱交換器作為間接熱交換部分。這樣的間接熱交換部分可以與直接熱交換部分組合，所述直接熱交換部分通常包括諸如水的蒸發(fā)液體通常在向下流動(dòng)操作中轉(zhuǎn)移到其上的填充物部分。這樣組合的間接熱交換部分和直接熱交換部分一起作為總熱交換裝置(如閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，空氣冷卻器或空氣加熱器)提供改善的性能。
[0003]包括盤(pán)管式熱交換器的間接熱交換部分的改善性能的一部分是間接熱交換部分能夠提供與向下串流或以另外方式輸送到間接熱交換部分上并且通過(guò)間接熱交換部分的蒸發(fā)液體的顯熱和潛熱交換。這樣的間接熱交換器通常包括一系列蛇形管程，每個(gè)管程提供盤(pán)管的回路。通過(guò)打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)蛇形盤(pán)管回轉(zhuǎn)彎頭中的大體水平管程之間的間隔獲得這樣的間接熱交換器的改善性能。蛇形盤(pán)管回轉(zhuǎn)彎頭中的這樣的打開(kāi)間隔產(chǎn)生在蛇形盤(pán)管上向下流動(dòng)的蒸發(fā)液體的更有效冷卻區(qū)域。
[0004]根據(jù)本發(fā)明熱交換裝置的各種組合是可能的。這樣的裝置可以包括具有間接熱交換部分的裝置，具有由增加高度的回轉(zhuǎn)彎頭形成的一系列蛇形管程中的增加豎向間隔。在這樣的裝置中，蒸發(fā)液體向下流動(dòng)到間接熱交換部分上并且通過(guò)間接熱交換部分，通常是水的這樣的蒸發(fā)液體然后離開(kāi)間接部分以收集在集液槽中并且然后向上栗送以再次向下分配到間接熱交換部分上。在該逆流裝置中，實(shí)施例以大約2_4GPM/sq.ft的一般較低噴射流速更有效地工作。在提出的其它裝置中，設(shè)計(jì)噴射流速可以更高。
[0005]在另一裝置中，組合熱交換裝置帶有包括蛇形管程的間接熱交換部分，在所述蛇形管程上蒸發(fā)液體向下分配到間接熱交換部分上并且通過(guò)間接熱交換部分。這樣的間接熱交換部分包括具有增加高度的一個(gè)或多個(gè)回轉(zhuǎn)彎頭之間的增加間隔的蛇形管程。此外，包括填充物的直接熱交換部分可以位于由蛇形盤(pán)管的回轉(zhuǎn)彎頭形成的增加豎向間隔的區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)中。在該裝置中，實(shí)施例以大約2_4GPM/sq.ft的一般較低噴射流速更有效地工作。因此提出的實(shí)施例不僅更有效地提供增加的排熱，而且它們也以噴射水栗的更低能量要求做到。在提出的其它裝置中，設(shè)計(jì)噴射流速可以更高。
[0006]此外，在間接熱交換部分的頂部之下的點(diǎn)處，提供第二、中間噴射水分配裝置也是本發(fā)明的一部分，由此蒸發(fā)液體向下分配到間接和直接(如果有的話)熱交換部分上。對(duì)于該裝置，有進(jìn)一步改善熱交換能力和客戶利益的若干不同的操作模式。在一個(gè)操作模式下，頂部和中間噴射部分都活動(dòng)并且將水噴射到間接部分和直接部分(如果有的話)上。在另一操作模式下，中間噴射部分不活動(dòng)并且頂部噴射裝置將蒸發(fā)液體提供給整個(gè)組件。在又一操作模式下，頂部噴射部分不活動(dòng)并且中間噴射部分活動(dòng)，其可以提供下部盤(pán)管部分的蒸發(fā)冷卻，同時(shí)提供干上部盤(pán)管部分的干顯熱冷卻。在又一操作模式下，頂部噴射部分不活動(dòng)，中間噴射部分活動(dòng)，選擇性地沒(méi)有從中間噴射部分之下的下部盤(pán)管部分的熱傳遞，允許向上流動(dòng)空氣在與中間噴射部分之上的盤(pán)管的頂部分傳遞顯熱之前通過(guò)直接部分(如果有的話)變?yōu)榻^熱飽和。該最后操作模式進(jìn)一步減小用水量，同時(shí)提供較低溫度空氣以為中間噴射裝置之上的盤(pán)管的頂部分提供顯熱冷卻。
[0007]本發(fā)明的熱交換器裝置或流體冷卻器將操作，其中空氣和諸如水的蒸發(fā)液體被抽吸或供應(yīng)越過(guò)間接和直接(如果有的話)熱交換部分?？赡芷谕僮鳠峤粨Q器而不供應(yīng)蒸發(fā)液體，其中僅僅空氣被抽吸越過(guò)間接熱交換部分和直接部分(如果有的話)。也能夠操作根據(jù)本發(fā)明的組合熱交換器，其中僅僅蒸發(fā)液體將被供應(yīng)越過(guò)或向下通過(guò)間接熱交換部分和直接熱交換部分(如果有的話)，并且其中將不通過(guò)諸如風(fēng)扇的典型裝置抽吸空氣。
[0008]在間接熱交換部分的操作中，通過(guò)將諸如水的蒸發(fā)液體和空氣一起在間接熱交換部分的蛇形盤(pán)管上經(jīng)過(guò)在顯熱交換操作和潛熱交換操作之一或兩者中冷卻、加熱、冷凝或蒸發(fā)穿過(guò)蛇形盤(pán)管的流體流。這樣的組合熱交換導(dǎo)致間接熱交換部分的更有效操作，形成于間接熱交換部分的蛇形管程的一個(gè)或多個(gè)回轉(zhuǎn)彎頭中的增加間隔的存在同樣如此。也可以通過(guò)提供用于提供蒸發(fā)液體向下流動(dòng)到間接熱交換部分的蛇形盤(pán)管上并且通過(guò)其中的第二或中間噴射分配系統(tǒng)提供進(jìn)一步的操作效率。再次通常是水的蒸發(fā)液體大體上向下穿過(guò)間接熱交換部分并且大體上向下穿過(guò)典型地是填充物組件的直接熱交換部分，如果這樣的間接熱交換部分設(shè)在間接熱交換部分的蛇形盤(pán)管的一個(gè)或多個(gè)增加高度回轉(zhuǎn)彎頭中的增加豎向間隔中的話。蒸發(fā)液體中的熱傳到空氣，所述空氣由諸如風(fēng)扇的空氣移動(dòng)系統(tǒng)抽吸，大體上向下或向上穿過(guò)間接熱交換部分并且從閉合回路流體冷卻器或熱交換器組件向夕卜。從間接或直接熱交換部分引流的蒸發(fā)液體典型地收集在集液槽中并且然后向上栗送以便再次分配越過(guò)間接或直接蒸發(fā)熱交換部分。
[0009]無(wú)論是誘導(dǎo)或強(qiáng)制通風(fēng)、帶驅(qū)動(dòng)、齒輪驅(qū)動(dòng)還是直接驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇系統(tǒng)的類(lèi)型都可以與提出的所有實(shí)施例一起使用。無(wú)論是軸流、離心還是其它風(fēng)扇的類(lèi)型都可以與提出的所有實(shí)施例一起使用。管的類(lèi)型、管的材料、管直徑、管形狀(無(wú)論有翅還是無(wú)翅)、管程的數(shù)量、回轉(zhuǎn)彎頭的數(shù)量、增加豎向間隔的數(shù)量都可以與提出的所有實(shí)施例一起使用。此外，盤(pán)管可以由管組成或者可以是板翅類(lèi)型或任何材料的板的任何類(lèi)型，其可以與提出的所有實(shí)施例一起使用。無(wú)論是有效逆流填充物、污染水應(yīng)用填充物還是任何材料填充物的填充物的類(lèi)型都可以與提出的所有實(shí)施例一起使用。
[0010]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的熱交換裝置，其可以是閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，空氣冷卻器或空氣加熱器，其包括間接熱交換部分，具有在形成間接熱交換部分的蛇形管的一個(gè)或多個(gè)回轉(zhuǎn)彎頭中形成的增加間隔。
[0011]本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的熱交換裝置，如閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，空氣冷卻器或空氣加熱器，其包括間接熱交換部分，所述間接熱交換部分包括一系列蛇形管程，具有在管程中的一個(gè)或多個(gè)之間的增加豎向間隔并且具有位于增加豎向間隔的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的直接熱交換部分。
[0012]本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的熱交換裝置，其包括間接熱交換部分，所述間接熱交換部分包括蛇形盤(pán)管，具有在蛇形盤(pán)管的頂部處或附近的初級(jí)蒸發(fā)液體分配系統(tǒng)和位于蛇形盤(pán)管的頂部之下的次級(jí)蒸發(fā)液體分配系統(tǒng)。進(jìn)一步地可以選擇性地操作初級(jí)和次級(jí)蒸發(fā)液體分配系統(tǒng)使得可以保存水。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的蒸發(fā)熱交換裝置，如閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，空氣冷卻器或空氣加熱器，其包括至少兩個(gè)間接熱交換部分，所述至少兩個(gè)間接熱交換部分包括一系列蛇形管程，具有在一個(gè)或多個(gè)管程之間的增加豎向間隔并且具有位于管程之間的增加豎向間隔的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中的直接熱交換部分。
[0014]本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的蒸發(fā)熱交換裝置，如閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，空氣冷卻器或空氣加熱器，其包括至少兩個(gè)間接熱交換部分，所述至少兩個(gè)間接熱交換部分由間接熱交換部分之間的增加豎向間隔分離，可選的直接熱交換部分位于增加豎向間隔中。
[0015]本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的蒸發(fā)熱交換裝置，如閉合回路流體冷卻器，流體加熱器，冷凝器，蒸發(fā)器，空氣冷卻器或空氣加熱器，其中位于管程之間的增加豎向間隔的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域中或者替代地位于間接熱交換部分之間的增加豎向間隔之間的直接熱交換部分容易地可接近和可替換以便維修。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明提供一種改進(jìn)的熱交換裝置，其典型地包括間接熱交換部分。間接熱交換部分通過(guò)使用蛇形盤(pán)管裝置提供改善的性能，所述蛇形盤(pán)管裝置包括管程部分和回轉(zhuǎn)彎頭，具有增加蛇形盤(pán)管的一個(gè)或多個(gè)管程之間的距離的裝置。實(shí)現(xiàn)大體水平或傾斜管程之間的該豎向分離的一種方式是通過(guò)增加蛇形盤(pán)管中的蛇形管程的回轉(zhuǎn)彎頭中的一個(gè)或多個(gè)回轉(zhuǎn)彎頭半徑。實(shí)現(xiàn)大體水平或傾斜管程之間的該豎向分離的另一方