具有间接热交换器的冷却塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及改进的热交换器装置，如闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，储热系统，空气冷却器或空气加热器。更具体地，本发明涉及布置成获得改善的能力和性能的独立间接和直接蒸发热交换部分或部件的一种组合或多种组合。
【背景技术】
[0002]本发明包括使用盘管式热交换器作为间接热交换部分。这样的间接热交换部分可以与直接热交换部分组合，所述直接热交换部分通常包括诸如水的蒸发液体通常在向下流动操作中转移到其上的填充物部分。这样组合的间接热交换部分和直接热交换部分一起作为总热交换装置(如闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，空气冷却器或空气加热器)提供改善的性能。
[0003]包括盘管式热交换器的间接热交换部分的改善性能的一部分是间接热交换部分能够提供与向下串流或以另外方式输送到间接热交换部分上并且通过间接热交换部分的蒸发液体的显热和潜热交换。这样的间接热交换器通常包括一系列蛇形管程，每个管程提供盘管的回路。通过打开一个或多个蛇形盘管回转弯头中的大体水平管程之间的间隔获得这样的间接热交换器的改善性能。蛇形盘管回转弯头中的这样的打开间隔产生在蛇形盘管上向下流动的蒸发液体的更有效冷却区域。
[0004]根据本发明热交换装置的各种组合是可能的。这样的装置可以包括具有间接热交换部分的装置，具有由增加高度的回转弯头形成的一系列蛇形管程中的增加竖向间隔。在这样的装置中，蒸发液体向下流动到间接热交换部分上并且通过间接热交换部分，通常是水的这样的蒸发液体然后离开间接部分以收集在集液槽中并且然后向上栗送以再次向下分配到间接热交换部分上。在该逆流装置中，实施例以大约2_4GPM/sq.ft的一般较低喷射流速更有效地工作。在提出的其它装置中，设计喷射流速可以更高。
[0005]在另一装置中，组合热交换装置带有包括蛇形管程的间接热交换部分，在所述蛇形管程上蒸发液体向下分配到间接热交换部分上并且通过间接热交换部分。这样的间接热交换部分包括具有增加高度的一个或多个回转弯头之间的增加间隔的蛇形管程。此外，包括填充物的直接热交换部分可以位于由蛇形盘管的回转弯头形成的增加竖向间隔的区域中的一个或多个中。在该装置中，实施例以大约2_4GPM/sq.ft的一般较低喷射流速更有效地工作。因此提出的实施例不仅更有效地提供增加的排热，而且它们也以喷射水栗的更低能量要求做到。在提出的其它装置中，设计喷射流速可以更高。
[0006]此外，在间接热交换部分的顶部之下的点处，提供第二、中间喷射水分配装置也是本发明的一部分，由此蒸发液体向下分配到间接和直接(如果有的话)热交换部分上。对于该装置，有进一步改善热交换能力和客户利益的若干不同的操作模式。在一个操作模式下，顶部和中间喷射部分都活动并且将水喷射到间接部分和直接部分(如果有的话)上。在另一操作模式下，中间喷射部分不活动并且顶部喷射装置将蒸发液体提供给整个组件。在又一操作模式下，顶部喷射部分不活动并且中间喷射部分活动，其可以提供下部盘管部分的蒸发冷却，同时提供干上部盘管部分的干显热冷却。在又一操作模式下，顶部喷射部分不活动，中间喷射部分活动，选择性地没有从中间喷射部分之下的下部盘管部分的热传递，允许向上流动空气在与中间喷射部分之上的盘管的顶部分传递显热之前通过直接部分(如果有的话)变为绝热饱和。该最后操作模式进一步减小用水量，同时提供较低温度空气以为中间喷射装置之上的盘管的顶部分提供显热冷却。
[0007]本发明的热交换器装置或流体冷却器将操作，其中空气和诸如水的蒸发液体被抽吸或供应越过间接和直接(如果有的话)热交换部分。可能期望操作热交换器而不供应蒸发液体，其中仅仅空气被抽吸越过间接热交换部分和直接部分(如果有的话)。也能够操作根据本发明的组合热交换器，其中仅仅蒸发液体将被供应越过或向下通过间接热交换部分和直接热交换部分(如果有的话)，并且其中将不通过诸如风扇的典型装置抽吸空气。
[0008]在间接热交换部分的操作中，通过将诸如水的蒸发液体和空气一起在间接热交换部分的蛇形盘管上经过在显热交换操作和潜热交换操作之一或两者中冷却、加热、冷凝或蒸发穿过蛇形盘管的流体流。这样的组合热交换导致间接热交换部分的更有效操作，形成于间接热交换部分的蛇形管程的一个或多个回转弯头中的增加间隔的存在同样如此。也可以通过提供用于提供蒸发液体向下流动到间接热交换部分的蛇形盘管上并且通过其中的第二或中间喷射分配系统提供进一步的操作效率。再次通常是水的蒸发液体大体上向下穿过间接热交换部分并且大体上向下穿过典型地是填充物组件的直接热交换部分，如果这样的间接热交换部分设在间接热交换部分的蛇形盘管的一个或多个增加高度回转弯头中的增加竖向间隔中的话。蒸发液体中的热传到空气，所述空气由诸如风扇的空气移动系统抽吸，大体上向下或向上穿过间接热交换部分并且从闭合回路流体冷却器或热交换器组件向夕卜。从间接或直接热交换部分引流的蒸发液体典型地收集在集液槽中并且然后向上栗送以便再次分配越过间接或直接蒸发热交换部分。
[0009]无论是诱导或强制通风、带驱动、齿轮驱动还是直接驱动的风扇系统的类型都可以与提出的所有实施例一起使用。无论是轴流、离心还是其它风扇的类型都可以与提出的所有实施例一起使用。管的类型、管的材料、管直径、管形状(无论有翅还是无翅)、管程的数量、回转弯头的数量、增加竖向间隔的数量都可以与提出的所有实施例一起使用。此外，盘管可以由管组成或者可以是板翅类型或任何材料的板的任何类型，其可以与提出的所有实施例一起使用。无论是有效逆流填充物、污染水应用填充物还是任何材料填充物的填充物的类型都可以与提出的所有实施例一起使用。
[0010]因此，本发明的一个目的是提供一种改进的热交换装置，其可以是闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，空气冷却器或空气加热器，其包括间接热交换部分，具有在形成间接热交换部分的蛇形管的一个或多个回转弯头中形成的增加间隔。
[0011]本发明的另一目的是提供一种改进的热交换装置，如闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，空气冷却器或空气加热器，其包括间接热交换部分，所述间接热交换部分包括一系列蛇形管程，具有在管程中的一个或多个之间的增加竖向间隔并且具有位于增加竖向间隔的一个或多个区域中的直接热交换部分。
[0012]本发明的另一目的是提供一种改进的热交换装置，其包括间接热交换部分，所述间接热交换部分包括蛇形盘管，具有在蛇形盘管的顶部处或附近的初级蒸发液体分配系统和位于蛇形盘管的顶部之下的次级蒸发液体分配系统。进一步地可以选择性地操作初级和次级蒸发液体分配系统使得可以保存水。
[0013]本发明的另一目的是提供一种改进的蒸发热交换装置，如闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，空气冷却器或空气加热器，其包括至少两个间接热交换部分，所述至少两个间接热交换部分包括一系列蛇形管程，具有在一个或多个管程之间的增加竖向间隔并且具有位于管程之间的增加竖向间隔的一个或多个区域中的直接热交换部分。
[0014]本发明的另一目的是提供一种改进的蒸发热交换装置，如闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，空气冷却器或空气加热器，其包括至少两个间接热交换部分，所述至少两个间接热交换部分由间接热交换部分之间的增加竖向间隔分离，可选的直接热交换部分位于增加竖向间隔中。
[0015]本发明的另一目的是提供一种改进的蒸发热交换装置，如闭合回路流体冷却器，流体加热器，冷凝器，蒸发器，空气冷却器或空气加热器，其中位于管程之间的增加竖向间隔的一个或多个区域中或者替代地位于间接热交换部分之间的增加竖向间隔之间的直接热交换部分容易地可接近和可替换以便维修。
【发明内容】
[0016]本发明提供一种改进的热交换装置，其典型地包括间接热交换部分。间接热交换部分通过使用蛇形盘管装置提供改善的性能，所述蛇形盘管装置包括管程部分和回转弯头，具有增加蛇形盘管的一个或多个管程之间的距离的装置。实现大体水平或倾斜管程之间的该竖向分离的一种方式是通过增加蛇形盘管中的蛇形管程的回转弯头中的一个或多个回转弯头半径。实现大体水平或倾斜管程之间的该竖向分离的另一方