[实用新型]蒸发式冷凝及冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及蒸发式冷凝、冷却技术，特别是涉及具有除雾装置的蒸发式冷凝及冷却装置，能够避免蒸发式冷凝及冷却装置在进行冷凝或冷却的过程中排出饱和水蒸汽，消除在装置周围环境造成水雾污染的问题。 

背景技术

在冷凝与冷却技术当中，经常将冷却装置（如：冷却塔）和冷凝装置（如：冷凝器）组合使用，其原理是利用冷却介质与被冷却介质之间的温差，通过换热器进行热质交换而使被冷却介质冷却或冷凝的目的。例如在制冷、空调系统中，冷凝器中的高压过热制冷剂气体把热量传递给温度相对较低的冷却水，而制冷剂本身冷凝成高压制冷剂液体；冷却水在这个过程中吸收制冷剂的热量后，温度升高，而后通过冷却塔将热量传递给大气，冷却水本身的温度降低后再进入冷凝器冷却制冷剂，从而实现连续的冷却、冷凝的目的。冷却塔的作用是对循环冷却水进行冷却降温，常用的冷却塔有干式冷却塔和湿式冷却塔。作为另一种常见的热交换器，冷凝器的作用是将气体物质凝结为液态，常用的冷凝器有卧式壳管式冷凝器、立式壳管式冷凝器等水冷式冷凝器和各种风冷式冷凝器。 

蒸发式冷凝及冷却装置可以认为是湿式冷却塔和冷凝器的组合装置，其原理是将冷却水均匀地喷洒在换热器表面，并在换热器表面形成水膜，通过换热器表面水分的蒸发带走换热器内部介质的热量，从而将换热器内部温度较高的气体介质冷凝成液体（或者高温液体冷却降温），蒸发后的饱和水蒸汽被抽风机排到装置外部的环境大气。为了确保蒸发后的水蒸气能够及时被抽风机带走，确保其换热效率，通过换热器的风速应该尽可能接近4m/s，在这种情况下，就会有大量水分以水滴的形式随饱和水蒸汽排向环境大气。因此，从内部循环上分析，蒸发式冷凝及冷却装置水雾的形成来自于两个方面，一是排向大气的饱和水蒸汽中夹带的水滴形成的水雾，二是饱和水蒸汽在较冷的环境空气中凝固出小液滴而形成水雾。但是，由于雨雪天气环境中的雨雪也会从风机的排风口进入蒸发式冷凝及冷却装置，从而被排向大气形成水雾。尽管从节能的角度上看，蒸发式冷凝及冷却装置有非常显著的效果，但是水雾问题的存在对环境造成非常严重的污染，因此，蒸发式冷凝及冷却装置在使用过程中受到很大的限制，致使其在很多领域没能取代其它耗能严重的冷凝及冷却装置。 

为了消除这种水雾现象，业内人士一直在为之努力，也有了很多降低或者减少蒸发式冷凝及冷却装置运行过程中水雾生成的解决方案，但是这些方案都没有从根本上解决蒸发式冷凝及冷却装置的水雾污染问题。 

在美国专利US2882996中，采取在换热器上部、风机下部设有多片多层斜向布置的导风板，将高速风速下饱和水蒸汽中夹带的水滴进行分离，并通过斜向布置导风板的引导将阻挡下来的水流回下部的蒸发式换热器。由于该专利的蒸发式换热器采用高风速，而多片多层斜向布置的导风板风速的流通截面积远小于下部换热器的截面积，导风板处的风速将远高于下部换热器的风速，因而只有一部分随高速水蒸气夹带上来的水滴可以被排除，并不能使随高速水蒸气中夹带的水滴完全分离，经过多片多层斜向布置的导风板脱水后，饱和湿蒸汽的性质和状态并没有发生改变。因此，该专利所揭示的方案只是起到了减少或者降低了运行过程中的水雾排放，而不能彻底解决水雾的产生。