一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器。該裝置由噴淋系統(tǒng)、制冷劑進口、溫度探頭、帶有套片的扁平冷凝盤管、電子除垢儀、多點溫度監(jiān)控模塊、制冷劑出口、加熱裝置、PVC散熱填料、進水管、循環(huán)水泵、風機、擋水板、冷凝器金屬外殼、維修踏板以及集水槽組成。本實用新型采用一種裝有冷凝套片新型扁平圓盤管，通過改變冷凝盤管與翅片的結構來提高提高冷凝器的換熱效率；在冷凝器器底部進風通道中加設電加熱裝置，并在冷凝器外殼側面安裝多點溫度監(jiān)控模塊，對冷凝器內(nèi)部各區(qū)域溫度實時監(jiān)控，建立起溫度、風量和噴淋水量三者之間關系，實現(xiàn)系統(tǒng)的精確控溫，在提高換熱效率同時降低耗水耗電量，達到節(jié)能的目的。
【專利說明】一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，屬于冷凝、冷卻設備，可對多種高溫流體進行冷凝、冷卻，適用于一般制冷系統(tǒng)，特別適用于對出口流體有精確溫度控制要求的復雜制冷系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]冷凝器作為冷凝器的一種，主要將熱流體的部分熱量通過熱質(zhì)交換途徑傳遞給冷卻介質(zhì)，從而使流體溫度達到工藝流程的要求溫度。隨著科學技術的快速發(fā)展，冷凝器節(jié)能技術得到質(zhì)的飛躍。蒸發(fā)式冷凝器作為一種新型換熱設備，具有節(jié)能節(jié)水、結構簡單、運行費用低等優(yōu)點，廣泛應用于石油、化工、食品、制藥等諸多領域。蒸發(fā)式冷凝器在運行過程中，往往由于冷凝器空氣進風溫度的變化或者冷卻水溫度的波動會造成流體出口溫度達不到工藝流程的指標，達不到精確控制的目的。換熱盤管作為冷凝器的主要換熱元件，其熱量置換能力的大小決定著整個冷凝器工作能力的高低。對于蒸發(fā)式冷凝器來說，其主要利用水的蒸發(fā)潛熱來達到冷卻流體的目的。冷卻水流經(jīng)噴嘴形成霧狀水膜后連續(xù)均勻地覆蓋在冷凝盤管組的外表面，低溫水膜氣化，帶走盤管內(nèi)高溫流體的熱量。增大盤管冷凝、冷卻面積，能顯著提高冷凝器的換熱能力。
[0003]目前，市場上應用的冷凝器冷凝盤管，較多采用直管平滑設計，但是由于使用環(huán)境的復雜性，沒有采取相應的改進裝置，不能很好控制工藝流體的出口溫度，很多冷凝器未能達到理想的換熱效果。在全球節(jié)能減排的時代背景下，提高冷凝器的冷凝換熱效率是一項亟待解決的問題。
[0004]湯毅的專利(ZL201120493825.3):帶翅片的混流型蒸發(fā)式冷凝器及其冷凝盤管，是使用一種改進的帶有套片的圓形冷凝盤管，通過增大管外的換熱面積、套管與基管的緊密結合來提高管內(nèi)外換熱效果，繼而提高冷凝、冷卻效率。但是，在實際測試中該專利蒸發(fā)式冷凝器沒有自動控溫功能，工藝流體出口溫度出現(xiàn)波動不穩(wěn)定，和理想設定溫度存在一定偏差，本專利提供一種帶有套片的新型扁管設計以及增加多點溫度監(jiān)控模塊，進一步加大管外冷凝換熱面積，通過自動調(diào)節(jié)進口流量等條件，實現(xiàn)對出口流體溫度精確控制。
[0005]景玉國的專利(ZL201320303495.6):一種蒸發(fā)式冷凝器節(jié)能裝置，是通過檢測進、出風口溫度和被冷卻介質(zhì)進、出口溫度以及水槽溫度來反映蒸發(fā)式冷凝器內(nèi)部負荷變化，從技術層面解決冷凝器內(nèi)部溫度不均勻問題，未能從實際角度闡述如何實施控制方案，而且控制方案并不詳細。目前蒸發(fā)式冷凝器亟需在提高換熱效率，提高控制精度，降低耗電耗水量，降低生產(chǎn)成本等方面有所改善，以提高蒸發(fā)式冷凝器應用推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術的不足之處，本專利設計了一種帶有套片的扁平圓冷凝盤管、空氣進風口加熱裝置以及多點溫度控制模塊的新型蒸發(fā)式冷凝器。
[0007]本實用新型采用的技術方案為:一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器由噴淋系統(tǒng)、制冷劑進口、溫度探頭、帶有套片的扁平冷凝盤管、電子除垢儀、多點多點溫度監(jiān)控模塊、制冷劑出口、加熱裝置、PVC散熱填料、進水管、循環(huán)水泵、風機、擋水板、冷凝器金屬外殼、維修踏板以及集水槽組成；噴淋系統(tǒng)噴嘴下部是冷凝盤管，在冷凝盤管上端設有制冷劑進口，在盤管下端設有制冷劑出口，冷凝盤管下面設有PVC散熱填料，在冷凝器底部進風口處安裝加熱裝置，進風口空氣經(jīng)加熱裝置加熱后，從冷凝器底部吹入冷凝器內(nèi)腔，冷凝盤管和PVC散熱填料一側設有擋水板，冷凝器最底部為集水槽，循環(huán)水泵與集水槽連接，循環(huán)水通過進水管，經(jīng)過電子除垢儀回到噴淋系統(tǒng)，冷凝器內(nèi)部另一側為空氣出風通道，風道頂部裝有風機，底部設有維修踏板，冷凝器整體外部為金屬外殼；冷凝盤管的基管為帶有套片的扁平圓管道，基管按三角叉排方式排列，套片間距為8?14mm，片高為6?12mm，片厚為0.2^0.4mm ;蒸發(fā)式冷凝器壁面外表面設置多點溫度監(jiān)控模塊，在冷凝器進水口、進風口、盤管部分、散熱填料、集水槽、空氣加熱裝置以及出風口處布置溫度探頭，設立溫度監(jiān)測點，根據(jù)所測數(shù)值控制水泵和風機的頻率；在進風通道中設置加熱裝置。
[0008]進口冷卻水通過噴淋系統(tǒng)均勻噴灑到帶有套片的扁平圓冷凝盤管上面，冷凝換熱后經(jīng)過PVC散熱填料流入集水槽，通過集水池側面的循環(huán)水泵打入，經(jīng)過電子除垢儀，回到進水管。冷凝器外環(huán)境空氣通過冷凝器頂部和下部進口格柵流入冷凝器，冷凝器下部進風口空氣經(jīng)加熱裝置適當加熱后，從冷凝器底部吹入冷凝器內(nèi)腔，與噴淋水共同對工藝流體進行冷卻。
[0009]同時，在箱體側面安裝多點溫度監(jiān)控模塊，把不同進風口溫度、被冷卻介質(zhì)進出口溫度、盤管部分、PVC填料、集水槽溫度、加熱裝置溫度以及出風口的溫度通過多點溫度監(jiān)控設備分別與水泵和風機變頻器連接起來，通過調(diào)節(jié)風機和水泵轉速來精確控制被冷卻工藝流體的出口溫度，從而來適應各種不同復雜的環(huán)境。
[0010]蒸發(fā)式冷凝器使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管，冷凝盤管管束采用三角叉排方式排布，扁平圓冷凝盤管的管體外表面套有套片，套片翻邊與管體間采用漲管工藝結合，在套片的邊緣設有波紋狀擋水邊，可一定程度阻止上吹風帶走冷凝水，減小水的耗散率。
[0011]冷凝盤管為上下呈扁平狀、左右為圓形的管道。使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管，盤管上下扁平管壁到管中心高度相同，為15?20mm，盤管左右圓的部分內(nèi)徑相等，為2(T30mm，套片的外邊緣整體設計成圓形。
[0012]扁平圓冷凝盤管基管的外表面套有套片，相鄰套片間距為片高為flOmm，片厚為0.3mm，套片的翻邊與基管間采用液壓漲管工藝處理，套片邊緣采用波紋狀擋水邊設計。這樣的結構一方面能夠增加冷凝盤管外表面的換熱面積，另一方面又不會使套片間形成水橋，造成冷凝盤管表面水膜厚度過厚影響換熱。
[0013]使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管采用叉排方式，相鄰兩根冷凝盤管水平間距為4(T60mm，上下兩根冷凝盤管的斜向間距為45?70mm。
[0014]在蒸發(fā)式冷凝器中，冷凝盤管表面套片采用價格相對較為便宜的鋁、碳鋼以及不銹鋼制成；冷凝盤管基管采用價格相對較為便宜的鋁、碳鋼以及不銹鋼制成，考慮到耐腐蝕的原因，當基管材料為碳鋼時，冷凝基管整體必須采取熱鍍鋅工藝處理。環(huán)狀分布的套片采用鋁材料制成，其基管采用鋁材料制成。環(huán)狀分布的套片采用碳鋼材料制成，其基管采用碳鋼材料制成；當基管材料為碳鋼時，冷凝基管整體采取熱鍍鋅工藝處理。環(huán)狀分布的套片采用不銹鋼材料制成，其基管采用不銹鋼材料制成。
[0015]使用多點溫度監(jiān)控模塊，在冷凝器的進水口、進風口、盤管上中下部、PVC散熱填料、集水槽、加熱裝置以及出風口處布置熱電偶溫度探頭，在溫度模塊中監(jiān)測并記錄下各點的實時溫度t1; t2，t3，t4，V..tn，并建立制冷劑出口溫度t ^其與風量Q和噴淋水量M以及各點實時溫度1^之間的關系曲線Ct1, t2, t3, t4, V..tn, Q, M),利用變頻器控制風機和水泵的頻率，利用加熱裝置調(diào)節(jié)進風溫度，精確控制制冷劑出口溫度。
[0016]在蒸發(fā)式冷凝器下部左側空氣進風通道中設置加熱裝置，用于加熱進風；加熱方式根據(jù)實際要求分別采取4種不同的加熱方式:電阻加熱、感應加熱、電弧加熱和電子束加熱。
[0017]在蒸發(fā)式冷凝器下部進風格柵內(nèi)部設置一個空氣加熱裝置，可通過多點多點溫度監(jiān)控模塊，來調(diào)節(jié)加熱裝置的溫度，滿足不同環(huán)境不同場合制冷劑出口溫度精確控制要求。
[0018]通過改變冷凝盤管與翅片的結構冷凝換熱面積、多點溫度監(jiān)控模塊以及空氣加熱裝置來提高蒸發(fā)式冷凝器的換熱能力，特別適用于需要精確控溫的場所。
[0019]本實用新型采用一種裝有冷凝套片新型扁平圓盤管，通過改變冷凝盤管與翅片的結構來提高提高冷凝器的換熱效率；在冷凝器器底部進風通道中加設電加熱裝置，并在冷凝器外殼側面安裝多點溫度監(jiān)控模塊，對冷凝器內(nèi)部各區(qū)域溫度實時監(jiān)控，建立起溫度、風量和噴淋水量三者之間關系，利用變頻器控制風機和水泵的頻率，實現(xiàn)系統(tǒng)的精確控溫，在提高換熱效率同時降低耗水耗電量，達到節(jié)能的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖1、2、3、4本實用新型一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器的結構示意圖。
[0021]附圖1中:該結構中I為嗔淋系統(tǒng)、2為制冷劑進口、3為溫度探頭、4為帶有套片的扁平圓冷凝盤管、5為電子除垢儀、6為多點溫度監(jiān)控模板、7為制冷劑出口、8為加熱裝置、9為PVC散熱填料、10為進水管、11為循環(huán)水泵、12為風機、13為擋水板、14為冷凝器金屬外殼、15為維修踏板、16為集水槽。
[0022]附圖2中:為本實用新型中帶有套片的扁平圓冷凝盤管結構示意圖。
[0023]附圖3中:為圖2的左視圖。圖中a為上下管壁到管中心的高度，b為冷凝盤管左右圓的部分的內(nèi)徑。
[0024]附圖4中:為冷凝器冷凝盤管叉排示意圖。圖中c為相鄰兩根冷凝盤管水平間距，d為上下兩根冷凝盤管的斜向間距。

【具體實施方式】
[0025]本實用新型涉及一種裝有冷凝套片新型扁平圓盤管、進風加熱裝置設計以及多點多點溫度監(jiān)控模塊，可用于制冷系統(tǒng)的新型蒸發(fā)式冷凝器。以下結合附圖通過實施例對本實用新型特征及其他相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術人員的理解。
[0026]實施例1:見附圖1，蒸發(fā)式冷凝器由噴淋系統(tǒng)1、制冷劑進口 2、溫度探頭3、帶有套片的扁平圓冷凝盤管4、電子除垢儀5、多點溫度監(jiān)控模板6、制冷劑出口 7、加熱裝置8、PVC散熱填料9、進水管10、循環(huán)水泵11、風機12、擋水板13、冷凝器金屬外殼14、維修踏板15、集水槽16組成。
[0027]噴淋系統(tǒng)噴嘴下部是冷凝盤管，在冷凝盤管上端設有制冷劑進口，在盤管下端設有制冷劑出口，冷凝盤管下面設有PVC散熱填料，在冷凝器底部進風口處安裝加熱裝置，進風口空氣經(jīng)加熱裝置加熱后，從冷凝器底部吹入冷凝器內(nèi)腔，冷凝盤管和PVC散熱填料一側設有擋水板，冷凝器最底部為集水槽，循環(huán)水泵與集水槽連接，循環(huán)水通過進水管，經(jīng)過電子除垢儀回到噴淋系統(tǒng)，冷凝器內(nèi)部另一側為空氣出風通道，風道頂部裝有風機，底部設有維修踏板，冷凝器整體外部為金屬外殼；冷凝盤管的基管為帶有套片的扁平圓管道，基管按三角叉排方式排列。
[0028]蒸發(fā)式冷凝器壁面外表面設置多點溫度監(jiān)控模塊，在冷凝器進水口、進風口、盤管部分、散熱填料、集水槽、空氣加熱裝置以及出風口處布置溫度探頭，設立溫度監(jiān)測點，根據(jù)所測數(shù)值控制水泵和風機的頻率；在進風通道中設置加熱裝置。
[0029]使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管，扁平圓管上下管壁之間高度為15?20mm，盤管左右圓的部分其外徑在2(T30mm，其基管的外表面套有套片，套片的翻邊與基管間采用液壓漲管工藝處理，套片邊緣采用波紋狀擋水邊設計，可有效降低冷凝水的耗散。在結構緊湊的前提下，將套片的外邊緣設計成圓形，冷凝盤管呈叉排方式排列，進一步改善換熱效果。
[0030]扁平圓冷凝盤管基管的外表面套有套片，相鄰套片間距為片高為S^lOmm,片厚為0.3mm,套片的翻邊與基管間采用液壓漲管工藝處理，套片在基管上呈環(huán)狀分布，套片邊緣采用波紋狀擋水邊設計。
[0031]使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管采用叉排方式，相鄰兩根冷凝盤管水平間距c為4(T60mm，上下兩根冷凝盤管的斜向間距d在45?70mm。
[0032]環(huán)狀分布的套片采用鋁材料制成，其基管采用鋁材料制成。
[0033]使用多點溫度監(jiān)控模塊，在冷凝器的進水口、進風口、盤管上中下部、PVC散熱填料、集水槽、加熱裝置以及出風口處布置熱電偶溫度探頭，在溫度模塊中監(jiān)測并記錄下各點的實時溫度t1; t2，t3，t4，V..tn，并建立制冷劑出口溫度t ^其與風量Q和噴淋水量M以及各點實時溫度1^之間的關系曲線Ct1, t2, t3, t4, V..tn, Q, M),利用變頻器控制風機和水泵的頻率，利用加熱裝置調(diào)節(jié)進風溫度，精確控制制冷劑出口溫度。
[0034]在空氣進風通道中設置加熱裝置，用于調(diào)節(jié)進風的溫度，加熱方式分別采取電阻加熱、感應加熱、電弧加熱以及電子束加熱4種方式。
【權利要求】
1.一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器由噴淋系統(tǒng)(I)、制冷劑進口(2)、溫度探頭(3)、帶有套片的扁平冷凝盤管(4)、電子除垢儀(5)、多點多點溫度監(jiān)控模塊(6)、制冷劑出口(7)、加熱裝置(8)、PVC散熱填料(9)、進水管(10)、循環(huán)水泵(11)、風機(12)、擋水板(13)、冷凝器金屬外殼(14)、維修踏板(15)以及集水槽(16)組成；噴淋系統(tǒng)(I)噴嘴下部是冷凝盤管，在冷凝盤管上端設有制冷劑進口(2)，在盤管下端設有制冷劑出口(7)，冷凝盤管下面設有PVC散熱填料(9)，在冷凝器底部進風口處安裝加熱裝置(8)，進風口空氣經(jīng)加熱裝置加熱后，從冷凝器底部吹入冷凝器內(nèi)腔，冷凝盤管和PVC散熱填料一側設有擋水板(13)，冷凝器最底部為集水槽(16)，循環(huán)水泵與集水槽連接，循環(huán)水通過進水管，經(jīng)過電子除垢儀(5)回到噴淋系統(tǒng)，冷凝器內(nèi)部另一側為空氣出風通道，風道頂部裝有風機(12)，底部設有維修踏板(15)，冷凝器整體外部為金屬外殼；冷凝盤管的基管為帶有套片的扁平圓管道，基管按三角叉排方式排列，套片間距為8?14mm,片高為6?12mm,片厚為0.2"0.4mm ；蒸發(fā)式冷凝器壁面外表面設置多點溫度監(jiān)控模塊(6)，在冷凝器進水口、進風口、盤管部分、散熱填料、集水槽、空氣加熱裝置以及出風口處布置溫度探頭，設立溫度監(jiān)測點，根據(jù)所測數(shù)值控制水泵和風機的頻率；在進風通道中設置加熱裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:冷凝盤管為上下呈扁平狀、左右為圓形的管道。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:扁平圓冷凝盤管基管的外表面套有套片，相鄰套片間距為擴12mm，片高為8?10mm，片厚為0.3mm，套片的翻邊與基管間采用液壓漲管工藝處理，套片邊緣采用波紋狀擋水邊設計。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管，盤管上下扁平管壁到管中心高度相同，為15?20mm，盤管左右圓的部分內(nèi)徑相等，為2(T30mm，套片的外邊緣整體設計成圓形。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:使用帶有套片的扁平圓冷凝盤管采用叉排方式，相鄰兩根冷凝盤管水平間距為4(T60mm，上下兩根冷凝盤管的斜向間距為45?70mm。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:使用多點溫度監(jiān)控模塊，在冷凝器的進水口、進風口、盤管上中下部、PVC散熱填料、集水槽、加熱裝置以及出風口處布置熱電偶溫度探頭，在溫度模塊中監(jiān)測并記錄下各點的實時溫度t1； t2，t3，t4，tn，并建立制冷劑出口溫度t ^其與風量Q和噴淋水量M以及各點實時溫度1^之間的關系曲線tf^f Ct1, t2, t3, t4, V..tn, Q, M),利用變頻器控制風機和水泵的頻率，利用加熱裝置調(diào)節(jié)進風溫度，精確控制制冷劑出口溫度。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:在蒸發(fā)式冷凝器下部左側空氣進風通道中設置加熱裝置，用于加熱進風；加熱方式根據(jù)實際要求分別采取4種不同的加熱方式:電阻加熱、感應加熱、電弧加熱和電子束加熱。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:環(huán)狀分布的套片采用鋁材料制成，其基管采用鋁材料制成。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:環(huán)狀分布的套片采用碳鋼材料制成，其基管采用碳鋼材料制成；當基管材料為碳鋼時，冷凝基管整體采取熱鍍鋅工藝處理。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種帶有扁平圓冷凝盤管的蒸發(fā)式冷凝器，其特征在于:環(huán)狀分布的套片采用不銹鋼材料制成，其基管采用不銹鋼材料制成。
【文檔編號】F25B39/04GK204063695SQ201420519744
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權日:2014年9月10日
【發(fā)明者】謝晶, 朱進林, 王金鋒, 王俊, 朱世新 申請人:上海海洋大學