一种引鼓风无淋水高效复合冷却器的制作方法

1.本发明的一种引鼓风无淋水高效复合冷却器，涉及冷却技术领域。


背景技术：

2.复合冷却器在各工业领域的应用日益广泛，常见的逆流式复合冷却器，顶部设有风筒和风机，向下依次是翅片管束、收水器、喷淋管、光管管束、进风百叶窗和水箱。运行时，待冷却的热介质先入翅片管，向管外空气散热，再进光管，向管外的水膜和空气散热，热介质两次降温后，或冷凝后，出冷却器。运行时，喷淋泵从冷却器底部水箱抽水送到喷淋管，淋到光管表面，形成水膜，吸收管内热量，向掠过水膜的空气蒸发水蒸汽，转移热量到空气中，喷淋水落入底部水箱，再抽送到喷淋管，如此循环往复。在顶部风机的抽吸作用下，环境空气从冷却器下部的百叶窗进入，吸收光管表面水膜蒸发的水蒸汽，带走水的潜热，也就间接带走了管内介质热量。
3.其存在的问题是，复合冷却器夏季使用时，热介质往往冷不到用户要求的低温，顶部风机及其减速机往往因被排出的热空气包围和夏季太阳暴晒而润滑失效，进而发生故障。因此需要提供一种高效蒸发的复合冷却器，既能将热介质降温到更低，又能降低风机环境温度，还能比常规的复合冷却器更节能降噪和节水消雾。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是现有技术的上述不足。
5.为解决上述技术问题，本发明的高效复合冷却器采用了无淋水和引鼓风的技术方案，包括翅片管束，内置的风机，风筒，环形水槽，光管管束，分水管，注水管，丝网，进风口和底座等。
6.所述冷却器的机身上部设有翅片管束空冷段，机身下部设有光管管束蒸发冷段，需要冷却的热介质先入所述翅片管束，向管外空气释放一部分热量，再进所述光管管束，向管外水膜和空气继续释放热量，热介质温度降低到所需值后，或冷凝后，再出冷却器。
7.环境空气从机身下部的进风口进入冷却器，向上流动进入所述光管管束，吸收光管表面蒸发的水蒸汽及其携带的潜热，继续上行经过所述风机和所述风筒后，进入所述翅片管束，吸收翅片管内热介质传出的显热，然后排向大气。
8.所述翅片管束由若干根翅片管按一定的排列规律组成，所述光管管束由若干根光管按一定的排列规律组成，所述翅片管的截面可为圆形、椭圆形、倒角矩形或其它形状，所述光管的截面可为圆形、椭圆形、倒角矩形或其它形状。
9.冷却器机身中部设有所述风机，对所述光管管束内的流动空气起到引风作用，以促进水膜的负压蒸发和传递潜热，而对翅片管束内的流动空气起到鼓风作用，以提高风压，克服所述翅片管束的风阻，携带热量，排向大气。
10.冷却器机身中部设有所述风筒，其引风段形状是天圆地方，空气流通截面逐渐收缩，其鼓风段形状是天方地圆，空气流通截面逐渐扩张，如此这般先缩后扩，就形成了所述
风筒在风机处的“收腰”，以消除风机二次涡流，提高风机效率。风机前后空气流道的渐缩和渐扩可消除引风和鼓风的流动死区，使得空气流场更加顺畅高效。
11.所述环形水槽置于所述风筒腰部的凹处，无需另占空间。环形水槽下方连接有分水管和注水管，以便向各根光管表面的丝网水膜注水。
12.所述风机四周的风筒和环形水槽，以及风机上方的翅片管束和下方的光管管束，都对风机及其减速机的运转有隔声降噪作用。
13.所述风机安装在翅片管束下方，那么流过风机的空气是吸收了下方光管管束水膜蒸发潜热的湿空气，温度不高，这样就使风机避免了置于翅片管束上方时的高温运行环境，也就可大大延长风机及其减速机润滑油脂的寿命，大大延长风机无故障运行的时间。
14.所述环形水槽包括水槽体、补水口、分水器和快接头，所述分水器上接水槽体，下接若干根所述分水管，各分水管经所述快接头快速承插连接到分水器上。
15.所述环形水槽内装有水位计，将水位信号传输到补水控制器上，水位降至下限时，经所述补水口向环形水槽自动补水；水位升至上限时，暂停补水。
16.每根所述分水管上，有若干个三通或弯头实现水流分支或转向。
17.所述分水管、注水管、三通和弯头由塑料制成，三通和弯头比分水管硬一些，三通的内径和所述弯头的内径与所述分水管和注水管的外径相同，各段所述分水管或注水管与三通和弯头承插连接前，所述分水管或注水管的接头处涂抹粘接剂，以便插到三通或弯头里面后，能可靠地承插连接。
18.所述光管表面包裹的所述丝网，由金属丝或非金属丝编织而成，能产生明显的液固吸附效应和毛细作用，以维持所述光管表面的水膜不破裂。
19.所述丝网可提前制作成圆筒状，在所述光管弯折或焊接时，分段套穿在光管上；也可提前裁剪成片状，在光管弯折或焊接后，包裹和连接在光管上。
20.每一根所述光管顶部都有所述注水管向所述丝网注水，注水驱动力来自于所述环形水槽高出所述丝网的水位差，也来自于丝网吸水的毛细作用。
21.所述注水管在各注水点处开有注水孔，若该注水点需要的注水量小，则该处开小孔；若该注水点需要的注水量大，则该处开大孔；孔径可分为若干等级。
22.所述光管上装有若干个管箍，以保持所述注水管在所述光管的正上方，即在光管的背风面，以减小风阻；同时，所述管箍还用来固定注水孔的周向角度，以保证注水孔都能接触丝网，出水直接润湿丝网而无洒漏。
23.所述丝网的液固吸附和毛细作用能给水膜提供一个骨架，保障薄层水膜承受较大风速而不破裂，维持水膜的最大蒸发面积。
24.各处丝网注水量可按事先设计值来确定，或按实时测量的蒸发量来确定，以达到注水量的最佳分布，既能润湿光管全部表面，又能保持水膜足够薄，以实现最大相对蒸发量和水膜最低温，使得水膜温度比常规复合冷却器更接近环境湿球，最大限度地扩大管内外传热温差，促使管内热介质以最快速率传递出热量，实现高效蒸发冷却和高效复合冷却。
25.所述管箍由金属或非金属制成，管箍的工作面，即管箍与光管的接触面经喷砂打毛，以增大管箍与光管和注水管的摩擦力。
26.所述管箍在所述光管指定的轴向位置箍住后，用所述管箍锁扣锁紧，那么光管及该位置的所述丝网就被箍紧了，管箍也就不会周向转动了，管箍所支撑的若干根注水管也
就固定在光管的正上方了，管箍所夹持的注水管的注水孔也就都能接触丝网了，出水就可直接润湿丝网而无洒漏了。
27.从所述环形水槽到所述丝网的注水润湿过程，不需要喷淋，也就不存在水风逆流现象，也就没有淋水受过风剪切而形成水雾的现象，也就没有飘滴，也就不需要收水器，也就实现了节水和消雾。
28.从所述环形水槽到所述丝网的注水润湿过程，不需要喷淋，也就不用喷淋泵；没有喷淋，也就没了淋水风阻；不用收水器，也就没了收水器风阻，故所述冷却器可显著降低能耗。
29.从所述环形水槽到所述丝网的注水润湿过程，不需要喷淋，也就没了淋水噪声和喷淋泵运行噪声，实现了“润物细无声”。
30.所述冷却器机身下部的所述进风口由百叶窗构成，所述百叶窗由金属或非金属制成，百叶窗开度可调节，亦可固定。
31.有益效果：本发明中，环境空气从机身下部的进风口进入冷却器，向上流动进入所述光管管束，吸收光管表面蒸发的水蒸汽及其携带的潜热，继续上行经过所述风机和所述风筒后，进入所述翅片管束，吸收翅片管内热介质传出的显热，然后排向大气。相较于现有技术，本发明的冷却器不需要喷淋，而是通过丝网吸水在光管表面形成水膜来蒸发冷却，以实现最大相对蒸发量和水膜最低温，使得水膜温度更接近环境湿球，最大限度地扩大管内外传热温差，促使管内热介质以最快速率传递出热量，实现高效蒸发冷却和高效复合冷却。因为不用喷淋，也就不存在水风逆流，也就没有淋水受过风剪切而形成的水雾，也就没有飘滴，也就不需要收水器，也就实现了节水和消雾，同时因为没喷淋，也就不需要喷淋泵和收水器，也就没了淋水风阻和收水器风阻，故所述冷却器可显著降低能耗。相较于现有技术，本发明的冷却器将风机内置，使风机避免了置于翅片管束上方时的高温运行环境，也就可大大延长风机及其减速机润滑油脂的寿命，大大延长风机无故障运行的时间。从运行噪声方面来看，内置风机四周的环形水槽、风机上方的翅片管束和风机下方的光管管束，都对风机及其减速机的运转有隔声降噪作用；再者，不喷淋，也就没了淋水噪声和喷淋泵运行噪声，实现了“润物细无声”。
附图说明
32.图1为冷却器整体示意；
33.图2为环形水槽示意；
34.图3为分水管三通、等径弯头和注水孔示意；
35.图4为换热管及管箍示意。
36.附图标记说明：翅片管束1，翅片管2，风机3，风筒4，环形水槽5，补水口5-1，分水器5-2，快接头5-3，光管管束6，分水管7，三通7-1，弯头7-2，注水管8，注水孔8-1，丝网9，光管10，管箍10-1，管箍锁扣10-2，进风口11，机身12，底座13。
具体实施方式
37.下面结合说明书附图以及具体实施例进一步描述本发明。本领域技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。显然，此处不可能穷尽本发明范围内的全部技术方
案和实施例。基于本发明，本领域技术人员提出的无明显创造性的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.如图1～图4所示，本发明提出了一种引鼓风无淋水高效复合冷却器，包括翅片管束1，翅片管2，风机3，风筒4，环形水槽5，光管管束6，分水管7，注水管8，丝网9，光管10，进风口11，机身12和底座13。
39.所述冷却器的机身材料主要为碳钢型材和板材，均需镀锌防腐。
40.所述翅片管束取3管程
×
2排翅片管，交叉排列，基管为304不锈钢圆管，外径25mm，壁厚1.2mm，长3m，翅片为铝合金轧制。所述光管管束取6管程
×
2排光管，交叉排列，304不锈钢圆管，外径25mm，壁厚1mm，长3m。
41.冷却器机身中部的所述风机，直径2.4m，风筒腰部内径2.416m，叶尖与风筒间隙8mm。玻璃钢风筒的引风段形状是天圆地方，引风段高度250mm，鼓风段形状是天方地圆，鼓风段高度360mm。
42.所述环形水槽由304不锈钢板制成，内环内径2626mm，外环外径2940mm，水槽外高300mm，水槽外宽157mm，水槽壁厚1.2mm，补水口直径dn32。环形水槽底部接两根dn50的不锈钢出水管，各配一根dn65的不锈钢母管，每根母管上根据管束顶部两排光管根数布置dn10的不锈钢快接头，快接头的一端焊接在不锈钢母管上，另一端用来快速套接所述分水管。
43.所述分水管和所述注水管均用dn10的塑料管。所述三通和所述弯头的内径与分水管外径相同。分水管或注水管与三通或弯头承插连接前，分水管或注水管的接头先涂抹粘接剂，以便插到三通或弯头里面后，能可靠地承插连接。
44.按管排的奇偶数布置，每根奇数分水管上承插连接5个塑料三通和1个塑料弯头，以便向6个奇数管排的注水管分水，偶数分水管也同理配置。
45.每根光管长3m，分为10个注水点，注水管上开10个注水孔，近端3个孔的直径2.5mm，远端4个孔的直径3.5mm，中间3个孔的直径3mm。
46.用直径0.2mm的涤纶粗纤维，编织成网眼直径1mm、圆筒内径24mm、长度3m的圆筒状丝网，再喷砂打毛，增强其润湿性。在蛇形光管管束弯管过程中，将具有弹性的圆筒状丝网套在光管的直管段上，这样就实现了丝网安装。
47.将厚度1mm宽度10mm长度100mm的不锈钢板一面喷砂打毛，再将毛面向内，钣金制成与光管配套的所述管箍，每根所述光管上配装5个管箍，夹持注水管。所述管箍锁扣可用常规的弹性锁扣。
48.所述冷却器机身下部的所述进风口由百叶窗构成，所述百叶窗采用不锈钢叶片，厚0.5mm，固定仰角45
°
进风。
49.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。凡在本发明的精神和结构原理之内所作的任何零部件修改、等同替换和改进等，若无明显的创造性，则均包含在本发明的权利要求范围之内。