彈形管蒸髮式冷換設備的製作方法

2023-07-28 02:01:01

專利名稱：彈形管蒸髮式冷換設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於製冷與空調設備領域，涉及蒸髮式換熱設備，特別是涉及一種彈形管蒸髮式冷換設備。
背景技術：
在蒸髮式冷換設備中，換熱盤管是關鍵部件，盤管內為被冷卻(凝)流體，盤管外為水和空氣流動及傳熱傳質，水和空氣的分布狀態特別是水膜狀態直接決定了換熱效率，而水和空氣的分布狀態與盤管種類、形狀及排列方式都有較大關係。現有的蒸髮式冷換設備，其換熱盤管採用了圓管、橢圓管、交變曲面波紋管、異滴形管、錐形圓弧管等，圓管的熱容量有限，換熱效率不高，流動阻力較大，其它管型在一定程度上提高了盤管熱容量及換熱效率，降低了空氣流動阻力。但現有盤管由於其固有形狀使盤管排列比較鬆散，對熱容量提高有限；水流向管表面時，難以在管表面附著和成膜，容易在管表面形成「幹斑」；水膜在管表面更新過程慢，導致水溫迅速升高，冷換設備持續換熱能力不強；水膜在盤管表面換熱完成後難以從管底表面脫落，水的再分布能力不強；盤管均非完全流線形設計，據流體動力學原理，其阻力仍然未達到最小，空氣容易在冷換設備內形成渦流，不僅增加能耗，而且會造成空氣流局部溫度過高，影響換熱效率。
實用新型內容本實用新型的目的在於對現有蒸髮式冷換設備進行改進，提供一種能有效增加盤管熱容量及換熱面積，盤管表面水成膜能力強，水膜更新過程快速，水膜換熱完成後容易從管表面脫落，持續換熱能力強，換熱效率高，流動阻力小的彈形管蒸髮式冷換設備。
本實用新型的彈形管蒸髮式冷換設備，由換熱盤管組、箱體、風機、進風格柵、擋水柵、噴淋裝置、水泵、集水槽共同連接構成，其特點是所述盤管組由直管和彎頭構成，直管為彈形管，彎頭為圓管。
最佳方案如下直管與水平面有0°-15°之間的夾角，以利於管內流體的流動。
作為彎頭的圓管管徑與直管當量直徑相差小於或等於5mm。
相鄰彎頭之間間隙小於或等於6mm。
本實用新型可以通過支架支撐所述盤管組，盤管組可以安裝在噴淋裝置與集水槽之間。
本實用新型的彈形管蒸髮式冷換設備的運行原理為空氣在風機的作用下由外界經進風格柵進入箱體，並在箱體內自下而上運動，冷卻水從盤管頂部的噴淋裝置噴出，一部分直接與空氣流接觸，以潛熱和顯熱的方式與空氣流交換熱量，以降低水的溫度；另一部分噴淋在盤管表面形成水膜，水膜與管內工質流體交換熱量，達到冷卻(凝)工質流體的目的，工質可為蒸汽及任意流體，水膜同時在空氣流動作用下擴散蒸發，以顯熱與潛熱的方式與空氣交換熱量。噴淋的冷卻水一部分在空中受熱而蒸發成水蒸氣，由空氣流帶走，另一部分經過盤管組後匯集於蒸髮式冷換設備集水槽內，經水泵再送到噴淋裝置循環使用。
本實用新型與現有蒸髮式冷換設備相比有如下優點①單位體積盤管的管數量多，熱容量大。由於管形的流線形設計，傳熱管的縱向軸長大於橫向軸長，在橫向可以排列得更為緊密，單位體積內的盤管數量可以更多，增大了單位體積內的盤管換熱面積，從而增加了盤管的熱容量。
②水在盤管表面成膜能力強，覆蓋率高。由於彈形管的管頂端面曲率較大，流向管表面的水很容易附著並形成水膜，而盤管的流線形設計使空氣很容易包裹住水膜而形成管表面雙面溼潤，增加了水膜覆蓋率。
③水膜更新過程快速。彈形管的管表面曲率從頂部到底端逐漸減小，這使水膜在下流過程中容易從管表面脫落及再附著，加強了水膜在管表面的更新過程，有利於水維持在較低溫度，增加了傳熱溫差。
④換熱完成後，水膜在管表面容易脫落。彈形管的下底端為尖形，水膜在完成換熱過程後下流到管底端後，很容易從管表面脫落，利於水的再分布及後續換熱過程。
⑤流動阻力小，空氣流分布均勻。彈形管採用流線形設計，據流體動力學原理，流線形表面的流動阻力最小，因此彈形管的阻力小於現有管型，空氣流也難以在局部形成過大渦流，使空氣流分布均勻。


圖1是本實用新型的彈形管蒸髮式冷換設備結構示意圖。
圖2是圖1中的A-A的截面圖。
圖3是圖1中的彈形管盤管組盤管排列主視圖。
圖4是圖1中的彈形管截面示意圖。
具體的實施方式實現本實用新型的一般方式可為如下過程(1)按圖1所示的本彈形管蒸髮式冷換設備的加工製造方法及工藝均可採用普通蒸髮式冷換設備的加工、製造及工藝來進行加工、製造、安裝，具體來說，可選用鋼，銅，鋁等金屬作為材料，採用通用的機加工及連接方法來加工製造和安裝；(2)首先設計、加工製造本冷換設備的各部件和連接件，冷換設備箱體8及集水槽3可用鋼板通過連接件連接而成，進風柵2、擋水柵5可用一般的柵格加工技術及設備即可加工，風機4及水泵7、噴淋裝置6可依國家標準製造的標準件選配，彈形管按圖4所示的結構設計，根據操作壓力、溫度及工作介質可選用符合國家標準的無縫或有縫圓管為基管，用不同模具的冷模滾軋的機加工方法加工而成，選用彈形管作為盤管組的直管，由圓管加工的彎頭連接並排列成盤管組，為防腐防垢，可在盤管組表面進行整體熱浸鋅或其它塗層，可行的盤管組的排列方式主視圖如圖2、截面圖如圖3所示，盤管組的兩端連接被冷卻(凝)流體進出口，盤管1放置在集水槽3與水噴淋裝置6之間的支架上，集水槽3在設備的底部，在集水槽3與盤管1之間為進風柵2，盤管頂部為水噴淋裝置6，噴淋裝置6上部為檔水柵2，檔水柵上部為風機4，上述部件均在箱體8內，另外水噴淋裝置3通過管道與水泵7相連接，水泵7的進口在集水槽3中，上述各部件共同連接構成本冷換設備，這樣便能較好的實施本實用新型，實現本設備高效傳熱、低流動阻力性能的目的。
權利要求1.一種彈形管蒸髮式冷換設備，主要由換熱盤管組、箱體、風機、進風格柵、擋水柵、噴淋裝置、水泵、集水槽共同連接構成，其特徵在於所述盤管組由直管和彎頭構成，直管為彈形管，彎頭為圓管。
2.根據權利要求1所述的一種彈形管蒸髮式冷換設備，其特徵在於直管與水平面有0°-15°之間的夾角。
3.根據權利要求1或2所述的一種彈形管蒸髮式冷換設備，其特徵在於作為彎頭的圓管管徑與直管當量直徑相差小於或等於5mm。
4.根據權利要求1或2所述的一種彈形管蒸髮式冷換設備，其特徵在於相鄰彎頭之間間隙小於或等於6mm。
5.根據權利要求3所述的一種彈形管蒸髮式冷換設備，其特徵在於相鄰彎頭之間間隙小於或等於6mm。
6.根據權利要求5所述的一種彈形管蒸髮式冷換設備，其特徵在於盤管組安裝在噴淋裝置與集水槽之間。
專利摘要本實用新型涉及一種彈形管蒸髮式冷換設備，由換熱盤管、箱體、風機、進風格柵、擋水柵、噴淋裝置、水泵、集水槽共同連接構成。其特點是盤管組由直管和彎頭構成，直管為彈形管，並與水平面有0°到15°之間的夾角，彎頭為圓管。本實用新型單位體積盤管的傳熱管數量多，熱容量大，水在傳熱管表面成膜能力強，水膜覆蓋率高，水膜更新過程快速使冷卻水能維持在較低溫度，持續換熱能力強，水膜在管表面完成換熱過程後容易從管底端脫落，利於水的再分布和後續換熱過程。彈形管用於蒸發冷換設備，不僅傳熱效率高，而且管截面的流線形設計使流動阻力最小。
文檔編號F28F1/00GK2814302SQ200520054429
公開日2006年9月6日 申請日期2005年2月2日 優先權日2005年2月2日
發明者朱冬生, 蔣翔 申請人:華南理工大學