CN108548433B - 一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，它包括成排分布的冷凝盘管，冷凝盘管包括外管和内管；外管的上端口连通上集水腔体；内管的上端口连通上集流腔体；上集流腔体设置在上集水腔体内；外管的下端口连通下集水腔体；内管的下端口连通下集流腔体；下集流腔体设置在下集水腔体内；上集流腔体连通有流体进管；下集流腔体连通有流体出管；下集水腔体侧边设置有支管；上集水腔体上设置有导水管；导水管上端连接集水槽；集水槽底面分布有二次喷头；集水槽水平设置在冷凝盘管上方。其散热面积更大，能实现完全接触式水冷却，间接蒸发式冷却，极大的提高了冷凝器的冷却效率，达到高效冷却目的。

Description

一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器

技术领域

本发明属于冷却塔技术领域，具体为一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器。

背景技术

现有的冷却塔用冷凝器器如图1所示，冷凝器盘管采用直管结构，两端接弯头形成迂回弯曲结构，利用外界的冷却水从上端向下喷洒在冷凝器上表面，进行蒸发式降温冷却，由于结构的限制和冷却方式的限制，导致这种冷凝器的冷却效率有限，无法突破，如果要提高冷却效率，就要求冷凝器做得更大，从而使冷却塔塔体越大，成本越高，占地面积及整体体积也越大。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，其散热面积更大，能实现完全接触式水冷却，间接蒸发式冷却，极大的提高了冷凝器的冷却效率，达到高效冷却目的。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，它包括成排分布的冷凝盘管，所述冷凝盘管为带夹层腔的双层管，包括外层的外管和内层的内管；所述外管的上端口连通上集水腔体；所述内管的上端口连通上集流腔体；所述上集流腔体设置在上集水腔体内；所述外管的下端口连通下集水腔体；所述内管的下端口连通下集流腔体；所述下集流腔体设置在下集水腔体内；所述上集流腔体连通有流体进管；所述流体进管穿过上集水腔体后延伸出来；所述下集流腔体连通有流体出管；所述流体出管穿过下集水腔体后延伸出来；所述下集水腔体侧边设置有支管；所述上集水腔体上设置有导水管；所述导水管上端连接集水槽；所述集水槽底面分布有二次喷头；所述集水槽水平设置在冷凝盘管上方。

进一步的，所述二次喷头为偏转扇形喷嘴；所述二次喷头每两只一组分布在集水槽底面上；同一组的两只二次喷头的喷口相对设置。

进一步的，所述二次喷头的上端口位置高于集水槽底面。

进一步的，所述集水槽设置有不少于三个。

进一步的，所述外管由外直管和外弧形管相互连接构成S形；所述内管由内直管和内弧形管相互连接构成S形。

进一步的，所述内直管与外直管两端之间设置有用于保证内直管同轴设置在外直管内的定位架。

进一步的，所述定位架包括内套和外套；所述内套和外套之间均匀设置有连接杆；所述内套套在内直管端头；所述外套套在外直管内。

本发明的有益效果：

1、本发明可以实现对冷凝器换热面积放大并实现一次接触冷却，一次间接蒸发冷却，冷却效果更好；使得同一体积下的冷却塔的冷却水吨位更大，冷却效率更高。

2、采用壳管式的冷凝器后，壳管内的循环水对于寒冷地区还可防止外部寒冷空气进入塔内结冰，对塔体实现化冰的作用。

3、本发明采用的壳管式式冷凝器，采用双层的冷凝盘管，通过在夹层腔中灌入流动的冷却水形成水冷直接接触式冷却，极大的提高了冷却效果，同时夹层腔中的冷却水吸收热量后与外界的低温冷却水混合后再次降下形成第二道蒸发式冷却，进一步提高冷却效率，采用双层的冷凝盘管促使冷凝盘管的外管管径更大，散热面积更大，提高蒸发式冷却效率，促使同体积的冷却塔体冷却效率极大的提高。

4、二次喷头采用偏转扇形喷嘴，且喷口相对设置，使得喷洒出来的水幕产生相互碰撞，促使降落的水珠形成雾化，降落更加均匀，且使得风机的风冷效果更强，提高冷却水的蒸发冷却效果。

附图说明

图1为传统的逆流冷却塔结构示意图；

图2为壳管式冷凝器的整体结构示意图；

图3为图2中局部C放大结构示意图；

图4为图2中局部D放大结构示意图；

图5为图2中局部E放大结构示意图；

图6为集水槽中安装二次喷头的剖视结构示意图；

图7为二次喷头的安装方位结构示意图；

图8为冷凝盘管的结构示意图；

图9为内直管在外直管内定位安装的端面结构示意图；

图10为内直管在外直管内定位安装的侧剖结构示意图。

图中：1、风机；2、喷淋管；3、一次喷头；4、集水槽；5、二次喷头；6、填料；7、壳管式冷凝器；8、积水盆；9、进水管；10、水泵；11、流体进管；12、支管；13、集水管；14、流体出管；15、上集水腔体；16、导水管；17、上集流腔体；18、总进水腔体；19、内管；20、外管；21、冷凝盘管；22、下集水腔体；23、下集流腔体；24、连接杆；25、内套；26、外套；27、定位架；191、内直管；192、内弧形管；201、外直管；202、外弧形管。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图2-图10所示，本发明的具体结构为：一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，它包括成排分布的冷凝盘管21，所述冷凝盘管21为带夹层腔的双层管，包括外层的外管20和内层的内管19；所述外管20的上端口连通上集水腔体15；所述内管19的上端口连通上集流腔体17；所述上集流腔体17设置在上集水腔体15内；所述外管20的下端口连通下集水腔体22；所述内管19的下端口连通下集流腔体23；所述下集流腔体23设置在下集水腔体22内；所述上集流腔体17连通有流体进管11；所述流体进管11穿过上集水腔体15后延伸出来；所述下集流腔体23连通有流体出管14；所述流体出管14穿过下集水腔体22后延伸出来；所述下集水腔体22侧边设置有支管12；所述上集水腔体15上设置有导水管16；所述导水管16上端连接集水槽4；所述集水槽4底面分布有二次喷头5；所述集水槽4水平设置在冷凝盘管21上方。

为了使得喷洒出来的水幕产生相互碰撞，促使降落的水珠形成雾化，降落更加均匀，且使得风机的风冷效果更强，提高冷却水的蒸发冷却效果，所述二次喷头5为偏转扇形喷嘴；所述二次喷头5每两只一组分布在集水槽4底面上；同一组的两只二次喷头5的喷口相对设置。

为了使得从冷凝器外管20中出来的二次冷却水进入集水槽4中后充分与外界的冷却水混合冷却，保证二次蒸发式冷却效率，所述二次喷头5的上端口位置高于集水槽4底面。

为了提高二次蒸发式冷却效果，所述集水槽4设置有不少于三个。

为了提高冷凝器盘管的结构稳定性，所述外管20由外直管201和外弧形管202相互连接构成S形；所述内管19由内直管191和内弧形管192相互连接构成S形。

为了提高冷凝器盘管的结构稳定性，所述内直管191与外直管201两端之间设置有用于保证内直管191同轴设置在外直管201内的定位架27。

为了提高冷凝器盘管的结构稳定性，所述定位架27包括内套25和外套26；所述内套25和外套26之间均匀设置有连接杆24；所述内套25套在内直管191端头；所述外套26套在外直管201内。

流体进管11穿过上集水腔体15后再与上集流腔体17连接；流体出管14穿过下集水腔体22后再与下集流腔体23连接。

本发明具体使用原理：

热流体从流体进管11流入上集流腔体17中，然后分布流入到各个内管19中，经冷却后，从内管19下端出口流入到下集流腔体23中，再从流体出管14流出。

冷却水从支管12进入到下集水腔体22中后，再分别流入到各个外管20中，对内管19外壁进行完全包覆式水接触式冷却后，从外管20上端出口流入到上集水腔体15中，然后沿着导水管16流入到顶端的集水槽4中，冷却塔顶端的喷头喷出的冷却水落入到集水槽4中，与从导水管16中流出的二次冷却水混合后降温，然后从集水槽4底部的二次喷头5喷出，二次喷头5采用偏转扇形喷嘴，喷口相对设置，使得喷洒出来的水幕产生相互碰撞，促使降落的水珠更细，降落更加均匀，水珠落到壳管式冷凝器7的外管20外壁上再进行一次蒸发式冷却，如此可以极大的提高冷凝器的冷却效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，它包括成排分布的冷凝盘管（21），其特征在于，所述冷凝盘管（21）为带夹层腔的双层管，包括外层的外管（20）和内层的内管（19）；所述外管（20）的上端口连通上集水腔体（15）；所述内管（19）的上端口连通上集流腔体（17）；所述上集流腔体（17）设置在上集水腔体（15）内；所述外管（20）的下端口连通下集水腔体（22）；所述内管（19）的下端口连通下集流腔体（23）；所述下集流腔体（23）设置在下集水腔体（22）内；所述上集流腔体（17）连通有流体进管（11）；所述流体进管（11）穿过上集水腔体（15）后延伸出来；所述下集流腔体（23）连通有流体出管（14）；所述流体出管（14）穿过下集水腔体（22）后延伸出来；所述下集水腔体（22）侧边设置有支管（12）；所述上集水腔体（15）上设置有导水管（16）；所述导水管（16）上端连接集水槽（4）；所述集水槽（4）底面分布有二次喷头（5）；所述集水槽（4）水平设置在冷凝盘管（21）上方；

所述二次喷头（5）为偏转扇形喷嘴；所述二次喷头（5）每两只一组分布在集水槽（4）底面上；同一组的两只二次喷头（5）的喷口相对设置；

所述二次喷头（5）的上端口位置高于集水槽（4）底面；

热流体从流体进管（11）流入上集流腔体（17）中，然后分布流入到各个内管（19）中，经冷却后，从内管（19）下端出口流入到下集流腔体（23）中，再从流体出管（14）流出；

冷却水从支管（12）进入到下集水腔体（22）中后，再分别流入到各个外管（20）中，对内管（19）外壁进行完全包覆式水接触式冷却后，从外管（20）上端出口流入到上集水腔体（15）中。

2.根据权利要求1所述的一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，其特征在于，所述集水槽（4）设置有不少于三个。

3.根据权利要求1所述的一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，其特征在于，所述外管（20）由外直管（201）和外弧形管（202）相互连接构成S形；所述内管（19）由内直管（191）和内弧形管（192）相互连接构成S形。

4.根据权利要求3所述的一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，其特征在于，所述内直管（191）与外直管（201）两端之间设置有用于保证内直管（191）同轴设置在外直管（201）内的定位架（27）。

5.根据权利要求4所述的一种冷却塔用壳管式二次喷淋冷凝器，其特征在于，所述定位架（27）包括内套（25）和外套（26）；所述内套（25）和外套（26）之间均匀设置有连接杆（24）；所述内套（25）套在内直管（191）端头；所述外套（26）套在外直管（201）内。