套管式複合冷凝冷卻設備的製作方法
2023-05-26 12:07:31 2
套管式複合冷凝冷卻設備的製作方法
【專利摘要】一種套管式複合冷凝冷卻設備主要由冷卻塔本體、風機、冷凝冷卻管束、上填料層、上集水槽、下填料層、下集水槽、泵組成，將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源複合起來，大大提高了冷卻冷凝速度，節水消霧效果非常顯著。
【專利說明】套管式複合冷凝冷卻設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及蒸汽冷凝設備，也涉及工業冷卻設備。
【背景技術】
[0002]現有技術中列管式冷凝器的冷源為單一的冷卻水，且換熱管為單層管結構，冷凝速度慢，效率低，消霧收水效果差。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種套管式複合冷凝冷卻設備，以解決現有技術存在的冋題。
[0004]本實用新型主要由冷卻塔本體、風機、冷凝冷卻管束、上填料層、上集水槽、下填料層、下集水槽、泵組成，解決其技術問題所採用的技術方案是將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源複合起來；其中光管套管管束對稱設置於冷卻塔本體的上部，光管套管為雙層結構，內外兩層均為光管，內外管之間的環隙設置若干組支撐板，內光管、外光管和支撐板組成光管套管組件，若干光管套管組件組成光管套管管束，光管套管組件的內光管兩端分別設置冷卻水管箱，冷卻水管箱與內光管內孔構成冷卻水通道，兩個冷卻水管箱上分別設置冷卻水進口和冷卻水出口；內光管與外光管之間的環隙空間構成熱流體環隙通道，環隙通道的兩端設置環隙管箱，熱流體進口設置在光管套管管束環隙管箱的上部、熱流體出口設置在光管套管管束環隙管箱的下部，光管套管管束的上方設置上噴淋管；光管套管管束的下方依次設置上填料層、上集水槽、下噴淋管、下填料層和下集水槽；
[0005]翅片套管管束對稱設置於冷凝冷卻設備本體內的中上部，翅片套管管束截面呈「V」型結構，翅片套管為雙層結構，內層為光管，外層為翅片管，內外管之間的環隙設置若干組支撐板；內外管之間的環隙空間構成熱流體環隙通道，熱流體可為蒸汽或其它流體；翅片套管內管兩端設置冷卻水管箱；翅片套管環隙通道兩端設置環隙管箱，環隙管箱出口一端的下方設置下光管散熱器；
[0006]光管套管和翅片套管各自的內管及兩端的冷卻水管箱、下噴淋管、下填料層、下集水槽、內循環水泵和內循環水管道連接構成內管冷卻水循環系統；經過下填料層降溫的冷水落入下集水槽，再由內循環水泵送入光管套管和翅片套管的內管作為冷卻水，冷卻水吸收兩種套管環隙通道內蒸汽或其它種類熱流體的熱量後，溫度升高，再通往下噴淋管，淋到下填料層降溫；
[0007]上噴淋管、上填料層、上集水槽、外循環泵和外循環管道構成光管套管噴淋水循環系統；經過上填料層降溫的冷水落入上集水槽中，再由外循環泵送入上噴淋管，淋到光管套管管束上，吸收光管套管環隙的熱量後，水溫升高，再淋到上填料層降溫；
[0008]風機、風筒、翅片套管管外間隙、收水器、填料層間隙、填料層側向進風柵、光管套管管外間隙、光管管束頂部進風口共同構成空氣流動輸送系統；在風機引風作用下，光管套管管束頂部的空氣向下流動，穿過光管套管管束，吸收噴淋水膜的顯熱和潛熱後，進入上填料層，轉彎經過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環隙中熱流體傳出的熱量後進入風機，排向大氣；在風機引風作用下，上下填料層側面的空氣分別進入上下填料層，吸收淋水的顯熱和潛熱，轉彎經過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環隙中熱流體傳出的熱量後進入風機，排向大氣；
[0009]光管套管環隙、翅片套管環隙、套管兩端的環隙管箱，熱流體管道、排氣管道(用於蒸汽冷凝時排出不凝氣)和下光管散熱器構成熱流體輸送系統；若熱流體是需冷凝的蒸汽，則外來蒸汽送入光管套管和翅片套管的進口環隙管箱，分配到各套管的環隙，吸收內管冷卻水的冷量、吸收外光管外面淋水蒸發的冷量吸收翅片管外流動空氣的冷量，使得蒸汽全部冷凝或部分冷凝，然後經出口環隙管箱進入下光管散熱器；下光管散熱器是該系統的冷凝水再冷卻輔助裝置，用於對冷凝水再降溫。
[0010]所述下光管散熱器包括主管、分流管、集流管和光管散熱管束。翅片套管出口環隙管箱的冷凝液進入主管，經分流管到散熱管束繼續降溫，再經散熱管束另一端的集流管，將冷凝水收集後再循環利用。
[0011]所述風機設置在冷卻塔本體的上部，每臺設備設置兩颱風機。
[0012]所述上填料層和下填料層外側，即在冷卻塔本體的對應部位上分別設置進風柵。
[0013]所述上填料層和下填料層在冷凝冷卻設備本體的內側設置收水器。
[0014]所述支撐板每組為2-4片，縱向對稱間隔設置。
[0015]所述翅片套管的內光管為圓形內光管，外層的翅片管為圓形翅片管。
[0016]所述翅片套管的內光管為橢圓形內光管，外層的翅片管為橢圓形翅片管。
[0017]本實用新型採用光管套管和翅片套管結構，複合了內管冷卻水、外光管噴淋水蒸發和流動空氣這三種冷源，從淋水填料層出來的空氣帶有一些小水滴，經過收水器時，絕大部分小水滴被捕獲和回收。穿過收水器後的空氣中含有填料層中水膜蒸發產生的水蒸汽及很少的液態小水滴；經過翅片套管管束時，空氣吸收翅片套管環隙中熱流體的熱量，液態小水滴被蒸發成氣態的水蒸汽，提高了空氣的含溼量，但由於空氣的比熱小，所以空氣幹球溫度升幅大，導致空氣的相對溼度很小，遠低於飽和溼度；因此，套管式複合冷凝冷卻設備中的空氣經過風機排往大氣時，就完全沒有霧氣了。大大提高了冷卻冷凝速度，節水消霧效果非常顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型結構示意圖主視圖；
[0019]圖2為本實用新型結構示意圖F-F向剖視圖；
[0020]圖3為本實用新型結構示意圖俯視圖；
[0021]圖4為C-C向局部視圖
[0022]圖5為光管套管管束結構示意圖A-A剖視圖；
[0023]圖6為D-D向剖視圖；
[0024]圖7為翅片套管管束結構示意圖；
[0025]圖8為實施例1E-E向剖視圖；
[0026]圖9為實施例2E-E向剖視圖。
[0027]圖中:1冷卻塔本體、2下光管散熱器、3風機、4上噴淋管、5光管套管管束、6上填料層、7上集水槽、8下噴淋管、9進風柵、10外循環泵、11收水器、12翅片套管管束、13下填料層、14內循環水泵、15下集水槽；5-1冷卻水管箱、5-2環隙通道、5-3內光管、5-4外光管、5-5環隙管箱、5-6支撐板、5-7光管套管組件、5-8冷卻水進口 ；12_1翅片套管、12_2冷卻水管箱、12-3環隙管箱、12-4支撐板、12-5翅片管、12-6環隙通道、12-7翅片套管冷卻水進口、12-8翅片套管內光管；2-1主管、2-2分流管、2-3光管散熱管束、2_4集流管。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]如圖所示:本實用新型所述的套管式複合冷凝冷卻設備將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源複合起來；其中光管套管管束5對稱設置於冷卻塔本體I的上部，光管套管為雙層結構，內外兩層均為光管，內外管之間的環隙設置若干組支撐板5-6，內光管5-3、外光管5-4和支撐板5-6組成光管套管組件5-7，若干光管套管組件5-7組成光管套管管束5，光管套管組件5-7的內光管5-3兩端分別設置冷卻水管箱5-1，冷卻水管箱5-1與內光管5-3內孔構成冷卻水通道，兩個冷卻水管箱5-1上分別設置冷卻水進口和冷卻水出口 ；內光管5-3與外光管5-4之間的環隙空間構成熱流體環隙通道5-2，環隙通道5-2的兩端設置環隙管箱5-5，熱流體進口設置在光管套管管束環隙管箱5-5的上部、熱流體出口設置在光管套管管束5的環隙管箱的下部，光管套管管束的上方設置上噴淋管；光管套管管束的下方依次設置上填料層6、上集水槽7、下噴淋管8、下填料層13和下集水槽15 ;
[0030]翅片套管管束12對稱設置於冷凝冷卻設備本體內的中上部，翅片套管管束12截面呈「V」型結構，翅片套管為雙層結構，內層為光管，外層為翅片管，內外管之間的環隙設置若干組支撐板；內外管之間的環隙空間構成熱流體的環隙通道12-6，熱流體可為蒸汽；翅片套管內管兩端設置冷卻水管箱；翅片套管環隙通道兩端設置環隙管箱12-3，環隙管箱12-3出口一端的下方設置下光管散熱器2 ;
[0031]光管套管和翅片套管各自的內管及兩端的冷卻水管箱5-1、12_2、下噴淋管8、下填料層13、下集水槽15、內循環水泵14和內循環水管道連接構成內管冷卻水循環系統；經過下填料層13降溫的冷水落入下集水槽15，再由內循環水泵14送入光管套管和翅片套管的內管作為冷卻水，冷卻水吸收兩種套管環隙通道內蒸汽或其它種類熱流體的熱量後，溫度升高，再通往下噴淋管8，淋到下填料層13降溫；
[0032]上噴淋管4、上填料層6、上集水槽7、外循環泵10和外循環管道構成光管套管噴淋水循環系統；經過上填料層6降溫的冷水落入上集水槽7中，再由外循環泵10送入上噴淋管4，淋到光管套管管束5上，吸收光管套管環隙的熱量後，水溫升高，再淋到上填料層6降溫;
[0033]風機3、風筒、翅片套管管外間隙、收水器11、填料層間隙、填料層側向進風柵、光管套管管外間隙、光管管束頂部進風口共同構成空氣流動輸送系統；在風機3引風作用下，光管套管管束5頂部的空氣向下流動，穿過光管套管管束5，吸收噴淋水膜的顯熱和潛熱後，進入上填料層6，轉彎經過收水器11和翅片間隙，吸收翅片套管環隙中熱流體傳出的熱量後進入風機3，排向大氣；在風機3引風作用下，上下填料層側面的空氣分別進入上下填料層，吸收淋水的顯熱和潛熱，轉彎經過收水器11和翅片間隙，吸收翅片套管環隙中熱流體傳出的熱量後進入風機3，排向大氣；
[0034]光管套管環隙、翅片套管環隙、套管兩端的環隙管箱5-5、12-3，熱流體管道、排氣管道(用於蒸汽冷凝時排出不凝氣)和下光管散熱器2構成熱流體輸送系統；若熱流體是需冷凝的蒸汽，則外來蒸汽送入光管套管和翅片套管的進口環隙管箱5-5、12-3，分配到各套管的環隙，吸收內管冷卻水的冷量、吸收外光管外面淋水蒸發的冷量吸收翅片管外流動空氣的冷量，使得蒸汽全部冷凝或部分冷凝，然後經出口環隙管箱進入下光管散熱器2 ;下光管散熱器2是該系統的冷凝水再冷卻輔助裝置，用於對冷凝水再降溫；下光管散熱器2包括主管2-1、分流管2-2、集流管2-4和光管散熱管束2-3。翅片套管出口環隙管箱的冷凝液進入主管2-1，經分流管2-2到光管散熱管束2-3繼續降溫，再經光管散熱管束另一端的集流管2-4，將冷凝水收集後再循環利用。風機設置在冷卻塔本體的上部，每臺設備設置兩颱風機。上填料層6和下填料層13外側，即在冷卻塔本體I的對應部位上分別設置進風柵9。上填料層6和下填料層13在冷凝冷卻設備本體的內側設置收水器11。支撐板每組為3片，縱向對稱間隔設置。翅片套管的內光管為圓形內光管，外層的翅片管為圓形翅片管。
[0035]實施例2
[0036]如圖所示，實施例2與實施例1的不同在於翅片套管12-1的內光管12-8為橢圓形內光管，翅片管12-5為橢圓形翅片管。其餘部分相同。
【權利要求】
1.一種套管式複合冷凝冷卻設備，主要由冷卻塔本體、風機、冷凝冷卻管束、上填料層、上集水槽、下填料層、下集水槽、泵組成，其特徵在於:將兩種套管式冷凝冷卻管束和三種冷源複合起來；其中光管套管管束對稱設置於冷卻塔本體的上部，光管套管為雙層結構，內外兩層均為光管，內外管之間的環隙設置若干組支撐板，內光管、外光管和支撐板組成光管套管組件，若干光管套管組件組成光管套管管束，光管套管組件的內光管兩端分別設置冷卻水管箱，冷卻水管箱與內光管內孔構成冷卻水通道，兩個冷卻水管箱上分別設置冷卻水進口和冷卻水出口 ；內光管與外光管之間的環隙空間構成熱流體環隙通道，環隙通道的兩端設置環隙管箱，熱流體進口設置在光管套管管束環隙管箱的上部、熱流體出口設置在光管套管管束環隙管箱的下部，光管套管管束的上方設置上噴淋管；光管套管管束的下方依次設置上填料層、上集水槽、下噴淋管、下填料層和下集水槽； 翅片套管管束對稱設置於冷凝冷卻設備本體內的中上部，翅片套管管束截面呈「V」型結構，翅片套管為雙層結構，內層為光管，外層為翅片管，內外管之間的環隙設置若干組支撐板；內外管之間的環隙空間構成熱流體環隙通道，熱流體可為蒸汽；翅片套管內管兩端設置冷卻水管箱；翅片套管環隙通道兩端設置環隙管箱，環隙管箱出口一端的下方設置下光管散熱器； 光管套管和翅片套管各自的內管及兩端的冷卻水管箱、下噴淋管、下填料層、下集水槽、內循環水泵和內循環水管道連接構成內管冷卻水循環系統；經過下填料層降溫的冷水落入下集水槽，再由內循環水泵送入光管套管和翅片套管的內管作為冷卻水，冷卻水吸收兩種套管環隙通道內蒸汽的熱量後，溫度升高，再通往下噴淋管，淋到下填料層降溫；上噴淋管、上填料層、上集水槽、外循環泵和外循環管道構成光管套管噴淋水循環系統；經過上填料層降溫的冷水落入上集水槽中，再由外循環泵送入上噴淋管，淋到光管套管管束上，吸收光管套管環隙的熱量後，水溫升高，再淋到上填料層降溫； 風機、風筒、翅片套管管外間隙、收水器、填料層間隙、填料層側向進風柵、光管套管管外間隙、光管管束頂部進風口共同構成空氣流動輸送系統；在風機引風作用下，光管套管管束頂部的空氣向下流動，穿過光管套管管束，吸收噴淋水膜的顯熱和潛熱後，進入上填料層，轉彎經過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環隙中熱流體傳出的熱量後進入風機，排向大氣；在風機引風作用下，上下填料層側面的空氣分別進入上下填料層，吸收淋水的顯熱和潛熱，轉彎經過收水器和翅片間隙，吸收翅片套管環隙中熱流體傳出的熱量後進入風機，排向大氣；光管套管環隙、翅片套管環隙、套管兩端的環隙管箱，熱流體管道、排氣管道和下光管散熱器構成熱流體輸送系統，其中排氣管道用於蒸汽冷凝時排出不凝氣；若熱流體是需冷凝的蒸汽，則外來蒸汽送入光管套管和翅片套管的進口環隙管箱，分配到各套管的環隙，吸收內管冷卻水的冷量、吸收外光管外面淋水蒸發的冷量吸收翅片管外流動空氣的冷量，使得蒸汽全部冷凝或部分冷凝，然後經出口環隙管箱進入下光管散熱器；下光管散熱器是該系統的冷凝水再冷卻輔助裝置，用於對冷凝水再降溫。
2.根據權利要求1所述的套管式複合冷凝冷卻設備，其特徵在於:所述下光管散熱器包括主管、分流管、集流管和光管散熱管束；翅片套管出口環隙管箱的冷凝液進入主管，經分流管到散熱管束繼續降溫，再經散熱管束另一端的集流管，將冷凝水收集後再循環利用。
3.根據權利要求1所述的套管式複合冷凝冷卻設備，其特徵在於:所述風機設置在冷卻塔本體的上部，每臺設備設置兩颱風機。
4.根據權利要求1所述的套管式複合冷凝冷卻設備，其特徵在於:所述上填料層和下填料層外側，即在冷卻塔本體的對應部位上分別設置進風柵。
5.根據權利要求1所述的套管式複合冷凝冷卻設備，其特徵在於:所述支撐板每組為2-4片，縱向對稱間隔設置。
6.根據權利要求1所述的套管式複合冷凝冷卻設備，其特徵在於:所述翅片套管的內光管為圓形內光管，外層的翅片管為圓形翅片管。
7.根據權利要求1所述的套管式複合冷凝冷卻設備，其特徵在於:所述翅片套管的內光管為橢圓形內光管，外層的翅片管為橢圓形翅片管。
【文檔編號】F28C1/14GK204255132SQ201420714771
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優先權日:2014年11月25日
【發明者】李金鵬 申請人:李金鵬