一种基于微热管阵列的节水消雾冷却塔设备及系统，包括多组气
【技术实现步骤摘要】
一种基于微热管阵列的节水消雾冷却塔设备及系统
[0001]本专利技术涉及一种节水消雾冷却塔换热设备及系统，属于强化换热及节能领域。
技术介绍
[0002]我国水资源匮乏，节约用水成为社会发展所必须面对的问题，然而工业取水量巨大，约占全社会总取水量的四分之一，工业冷却用水超过工业总耗水的80％。冷却塔是工业冷却水循环流程中的关键装置，循环过程中冷却水在塔内与空气实现热质传递，但不可避免的会出现蒸发、风吹和排污等物理过程，这是造成形成冷却水大量损失的主要因素。同时，冷却塔出口的水雾污染是目前湿式冷却塔的两大问题。
[0003]除了以上冷却塔水资源浪费严重的问题之外，现有常规的冷却塔节水方式还存在换热性能差、结构设计复杂、空气侧流动阻力大、密集翅片结构易堵塞、错排密布结构不易拆卸清洗等等种种缺陷。
技术实现思路
[0004]为了解决现有冷却塔冷却水损失大、污染大且结构不合理的问题，本专利技术提出一种基于微热管阵列节水消雾冷却塔设备及系统。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于微热管阵列的节水消雾冷却塔设备，包括多组气
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水式空冷器模块，每个气
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水式空冷器模块包括换热单元和多孔通道平行流水管，所述换热单元包括微热管阵列和贴合于所述微热管阵列的外侧壁面的风冷翅片风管，所述多孔通道平行水管与所述微热管阵列的方向交叉，且所述多孔通道平行水管的壁面贴合所述微热管阵列，所述微热管阵列与所述多孔通道平行水管贴合的部分为蒸发段，其余部分为冷凝段，所述风冷齿片风管通向冷却塔的干段。
[0007]优选的所述多孔通道平行流水管为竖直向下设置，在每根多孔通道平行流水管的两侧壁面贴合多个换热单元并排组成一列换热组件，所述微热管阵列与水平方向为不少于2
°
向上的倾角且冷凝段高于蒸发段，蒸发段侧的风冷翅片风管入口处为空气的进风侧。
[0008]进一步优选的所述多孔通道平行流水管整体挤压而成的扁管多孔通道，内部孔道数量为1
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23个。
[0009]进一步优选的每一组的多孔通道平行流水管通过支干管汇集到总干管。
[0010]优选的所述多孔通道平行流水管为横向设置，所述微热管阵列竖直设置，且底端与所述多孔通道平行流水管贴合，贴合处为蒸发段，上部未贴合段为冷凝段，所述冷凝段两侧壁面水平贴合所述风冷翅片风管。
[0011]进一步优选的每一组的多孔通道平行流水管通过支干管汇集到总干管，其中进口的支干管高于出口的支干管。
[0012]优选的所述微热管阵列的厚度为0.3
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15mm，宽度为10mm
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120mm，所述风冷翅片风管的单孔尺寸为5mm以上。
[0013]优选的所述微热管阵列与所述风冷翅片风管通过导热硅胶粘贴或钎焊焊接连接。
[0014]一种基于微热管阵列的节水消雾冷却塔系统，采用前述的设备，所述设备安装在冷却塔上部干段的侧壁面，冷却塔下部为湿段，所述多孔通道平行流水管的冷却水经所述设备预冷后进入湿段喷淋冷却。
[0015]优选的在通往干段和湿段的冷却水管路分支上安装三通调节阀，和/或在所述设备迎风面外部设置百叶窗栅栏或卷帘门。
[0016]本专利技术的技术效果如下：
[0017]本专利技术采用干
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湿联合的节水消雾的原理及方式，首先以微热管阵列作为核心传热元件设计了结构紧凑、重量轻便的高效显热换热的模块化的气
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水式空冷器，可以设置为横式和竖式，安装在冷却塔风口上部干段的侧面，在风机的作用下通过室外冷空气与水管内的冷却水实现显热换热，对冷却水进行最大限度的预冷，然后再通过冷却塔湿段喷淋的方式利用更低的湿球温度对冷却水再冷却降温。在有限空间、长距离热传输、降低工程造价的前提下，最大限度的提升显热换热量，增加干段的冷却温差，降低冷塔湿段的冷却比例，减小水资源的浪费，同时，上部干空气与下部湿空气混合后将不饱和的混合空气排出，降低或减轻雾气(水蒸汽外排遇冷快速结露相对湿度100％凝结小液滴)外排的现象，进一步达到节能减排的目的。
[0018]多孔通道平行流管为扁平状的，平行流管整体挤压而成，内部孔道数量根据换热面积及实际需求由1
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23个或更多组成。材质可为铝型材、钢材及其他材料。多孔并联增加了换热面积，减小了内部水流与壁面换热的边界层厚度，同时，孔与孔的间壁起到内承压和外承压的作用。在多孔通道平行流管扁管的进出口位置设置有混流水槽，保证水流分配均匀。
[0019]风冷翅片选用多孔平行流翅片风管，翅片的孔径在5mm以上，保证空气流动从每个孔的单一流道内由进口流至出口，流动阻力较小，且孔径较大，克服了常规管翅式、板翅式换热器的列管错排对气流扰动以及密集翅片造成的换热阻力大、易堵塞、不易清洗的缺陷。
[0020]换热器设备根据水流竖向和横向的流动方向分为竖式换热设备和横式换热设备。
[0021]所述竖式换热设备，冷却水在平行流管管内竖向流动，在寒冷季节或设备不运行时，利于排空防冻。微热管阵列需与水平方向保持+2
°
及以上的倾角，微热管阵列内部工质需依靠重力回流作用实现往复的相变传热。
[0022]竖式换热设备的组成形式为在竖直的多孔通道平行流管的两侧壁面，贴合倾斜放置的平板状的微热管阵列，在微热管阵列的外侧壁面贴合风冷翅片风管，所述贴合的部分利用高导热系数的导热硅胶进行粘贴并紧密压实，上述组成1列核心换热单元，根据不同换热面积及换热量的需求将多列核心换热单元并排组成整个换热器设备。竖式换热设备的微热管阵列与水管贴合部分为微热管的蒸发段；微热管阵列与空气接触的部分以及与翅片接触的部分为微热管的冷凝段，微热管阵列将局部水管的热量传递到整个与空气接触的换热面参与换热，空气流动和水流动基本属于垂直交叉流动，该方式简化了水管管路，减小了水侧阻力及管材用量，同时，增加了与空气的换热面积，实现了轻量化，结构紧凑换热，同时，换热器整体扁平状的外观，基本上不增加冷却塔的占地面积和外观尺寸，根据冷却塔侧面的面积可将换热器分成模块化应用与安装。
[0023]所述横式换热设备，冷却水在平行流管内横向流动，平行流水管只布置在换热器的底部，水的流程短，阻力小，同时平行流水管进出口支干管可设置有高度差，便于排气和
排空防冻。
[0024]横式换热设备的组成形式为在水平的多孔通道平行流管的单侧壁面，贴合竖直放置平板状的微热管阵列，在微热管阵列的两侧壁面贴合风冷翅片风管，所述贴合的部分利用高导热系数的导热硅胶进行粘贴并紧密压实，上述组成1列核心换热单元，根据不同换热面积及换热量的需求将多列核心换热单元并排组成整个换热器设备。横式换热设备的平行流水管管路短，换热器存水量小，与微热管阵列下部贴合的部分为微热管的蒸发段，上部与空气和翅片接触的部分的为冷凝段，冷却水的热量都是通过微热管向上传递到整个风道内的通过翅片与空气的对流实现高效换热，同时，保证空气流动方向和水流动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于微热管阵列的节水消雾冷却塔设备，其特征在于包括多组气
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水式空冷器模块，每个气
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水式空冷器模块包括换热单元和多孔通道平行流水管，所述换热单元包括微热管阵列和贴合于所述微热管阵列的外侧壁面的风冷翅片风管，所述多孔通道平行水管与所述微热管阵列的方向交叉，且所述多孔通道平行水管的壁面贴合所述微热管阵列，所述微热管阵列与所述多孔通道平行水管贴合的部分为蒸发段，其余部分为冷凝段，所述风冷齿片风管通向冷却塔的干段。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述多孔通道平行流水管为竖直向下设置，在每根多孔通道平行流水管的两侧壁面贴合多个换热单元并排组成一列换热组件，所述微热管阵列与水平方向为不少于2
°
向上的倾角且冷凝段高于蒸发段，蒸发段侧的风冷翅片风管入口处为空气的进风侧。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述多孔通道平行流水管整体挤压而成的扁管多孔通道，内部孔道数量为1
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23个。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于每一组的多孔通道平行流水管通过支干管汇集到总干管。5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵耀华，靖赫然，徐红霞，全贞花，
申请(专利权)人：赵耀华，
类型：发明
国别省市：
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