專(zhuān)利名稱(chēng)：一種小流量大溫差表冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域使用的表冷器，特別是一種小流量大溫差表冷器。在暖通空調(diào)領(lǐng)域，用肋片管制成的肋管式表面換熱器得到了廣泛的應(yīng)用，通常也 簡(jiǎn)稱(chēng)為表冷器。工程上所用的表冷器材質(zhì)多為銅管鋁翅片換熱器。影響表冷器熱工性能的 因素有很多，包括表冷器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、空氣進(jìn)口參數(shù)、水溫、風(fēng)量、水量、水流速、迎面風(fēng)速、 排數(shù)等。根據(jù)牛頓冷卻定律，增大換熱器的傳熱量可以通過(guò)提高傳熱系數(shù)、擴(kuò)大傳熱面積和 增大傳熱溫差三種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。Q = KA Δ Tm(W)當(dāng)表冷器的傳熱面積A和冷熱流體間的溫差ΔΤω—定時(shí)，其熱交換能力(換熱量) 的大小就取決于傳熱系數(shù)K的大小。在冷凍水和被處理空氣之問(wèn)的熱質(zhì)交換過(guò)程中，表冷器外表面的換熱系數(shù)與空氣 的迎面風(fēng)速或質(zhì)量流速有關(guān)，內(nèi)表面換熱系數(shù)與水在銅管內(nèi)地流速有關(guān)，析濕系數(shù)與被處 理空氣的初狀態(tài)和管內(nèi)水溫有關(guān)。因此在實(shí)際工作中，常通過(guò)測(cè)定，將不同類(lèi)型的表冷器傳 熱系數(shù)整理為以下公式式中Vy_被處理空氣通過(guò)表冷器時(shí)的迎面風(fēng)速；ω -水在表冷器內(nèi)的流速；ζ-析濕系數(shù)，對(duì)于干工況，ζ = 1 ·’A、B、m、P、n-由實(shí)驗(yàn)得出的系數(shù)或指數(shù)，無(wú)因次。因此當(dāng)表冷器的傳熱面積和交換介質(zhì)間的溫差一定時(shí)，其熱交換能力可歸結(jié)為傳 熱系數(shù)的大小，而其中水流速的大小又影響傳熱系數(shù)K值的大小，直接影響傳熱量的大小。以水為載冷介質(zhì)時(shí)，內(nèi)表面換熱系數(shù)與水流速有關(guān)，增加水流量，相應(yīng)增加水在管 內(nèi)的流速，可以提高傳熱系數(shù)，還可以提高水力工況的穩(wěn)定性，但水的阻力會(huì)有一定程度的 增加，在工程實(shí)際中，管中水流速的合理范圍一般在0. 6 1. 8m/s之間。目前使用的表冷器換熱面積小，熱交換效率低，水流量大，流體輸配功耗大，出風(fēng) 端出風(fēng)溫度不均勻，溫度梯度大。本發(fā)明的目的在于提供一種小流量大溫差表冷器，在相同水流的情況下，可以提 高管內(nèi)水流速，流體輸配功耗小，換熱面積大，熱交換效率高，而且可以使出風(fēng)端出風(fēng)溫度 均勻。本發(fā)明的目的在于提供一種小流量大溫差表冷器，包括表冷器單元體，表冷器單 元的結(jié)構(gòu)為在一側(cè)具有進(jìn)風(fēng)口，另一側(cè)具有出風(fēng)口的表冷器殼體內(nèi)，設(shè)置著換熱單元體， 換
背景技術(shù)：
發(fā)明內(nèi)容熱單元體的結(jié)構(gòu)為具有進(jìn)水口的進(jìn)水集管和具有出水口的出水集管，在進(jìn)水集管和出水集 管之間通過(guò)均布設(shè)置的換熱管相互連通，由均布縱橫排列的表冷器單元體構(gòu)成表冷器組合 體，其中均布縱向排列著η排的表冷器單元體，每排表冷器單元體的數(shù)量為m個(gè)，構(gòu)成縱向 排列著η排表冷器單元體和橫向排列m列表冷器單元體，其中η > 2，m > 1，縱橫排列的表 冷器單元體之間分別通過(guò)相應(yīng)的連接管將其進(jìn)、出水口按規(guī)律依次串聯(lián)在一起，第一排首 個(gè)表冷器單元體的進(jìn)水口位于表冷器的出風(fēng)端。本發(fā)明的表冷器單元體(塊體)為準(zhǔn)逆流型，表冷器管內(nèi)水流方向和空氣流動(dòng)方 向呈總體逆向流動(dòng)，冷水進(jìn)水、被處理空氣由相對(duì)的兩端進(jìn)入表冷器，向著相反的方向流 動(dòng)，并由相對(duì)的兩端離開(kāi)表冷器。相對(duì)于順流和交叉流表冷器，逆流換熱器在進(jìn)出口溫度相 同的條件下，其平均溫差最大，換熱量也最大。表冷器組合體由mXn個(gè)準(zhǔn)逆流表冷器單元 體構(gòu)成，其中η彡2，m彡1。其工作過(guò)程為來(lái)自冷源的冷水首先由出風(fēng)口側(cè)分水管進(jìn)圖第一排首個(gè)表冷器單 元體，在表冷器單元體中換熱后，進(jìn)入第2個(gè)表冷器單元體，實(shí)現(xiàn)第二次換熱，以此類(lèi)推，直 至進(jìn)入最后一個(gè)表冷器單元體實(shí)現(xiàn)換熱后，冷水實(shí)現(xiàn)最大化溫升后，表現(xiàn)為被處理空氣最 大化的降溫，升溫后的冷水由集水管引出表冷器，送回冷源，形成循環(huán)。由于本實(shí)用新型在 進(jìn)風(fēng)的方向由升溫后的冷水和高溫空氣換熱，出風(fēng)方向由進(jìn)口最低溫度或溫升較小的冷水 處理出風(fēng)，在冷熱流體總體流動(dòng)方向上實(shí)現(xiàn)溫差的均勻分布，實(shí)現(xiàn)了能(冷)量的梯級(jí)利 用。本發(fā)明表冷器組合體，由mXn個(gè)準(zhǔn)逆流表冷器單元體構(gòu)成，其換熱面積大，并且實(shí)現(xiàn)了 流速倍增功能，使管內(nèi)水流速增大。因此，本發(fā)明在相同水流的情況下，提高了管內(nèi)水流速， 流體輸配功耗小，換熱面積大，熱交換效率高，而且可以使出風(fēng)端出風(fēng)溫度均勻。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為表冷器單元體剖開(kāi)機(jī)殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為具有排空水功能的表冷器單元體剖開(kāi)機(jī)殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的剖開(kāi)機(jī)殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的剖開(kāi)機(jī)殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的剖開(kāi)機(jī)殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的剖開(kāi)機(jī)殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種小流量大溫差表冷器，如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，包括表冷器單元體1， 表冷器單元1的結(jié)構(gòu)為在一側(cè)具有進(jìn)風(fēng)口，另一側(cè)具有出風(fēng)口的表冷器殼體內(nèi)，設(shè)置著換 熱單元體，換熱單元體的結(jié)構(gòu)為具有進(jìn)水口 2的進(jìn)水集管3和具有出水口 5的出水集管4， 在進(jìn)水集管3和出水集管4之間通過(guò)均布設(shè)置的換熱管6相互連通，換熱管6為曲折彎管。 由均布縱橫排列的表冷器單元體1構(gòu)成表冷器組合體，其中均布縱向排列著η排的表冷器 單元體1，每排表冷器單元體1的數(shù)量為m個(gè)，構(gòu)成縱向排列著η排表冷器單元體1和橫向 排列m列表冷器單元體1，其中η > 2，m > 1，縱橫排列的表冷器單元體1之間分別通過(guò)相 應(yīng)的連接管7將其進(jìn)、出水口 2、5按規(guī)律依次串聯(lián)在一起，第一排首個(gè)表冷器單元體1的進(jìn)水口 2位于表冷器的出風(fēng)端。如圖3所示的實(shí)施例1，縱向排列的η排表冷器單元體1，其 首排第一個(gè)表冷器單元體的進(jìn)水口 2接冷卻水，其出水口 5連接第二個(gè)表冷器單元體1的 進(jìn)水口 2，以此類(lèi)推，第一排末個(gè)表冷器單元體1的出水口 5連接第二排末個(gè)表冷器單元體 1的進(jìn)水口 2，其出水口 5連接該排倒數(shù)第二個(gè)表冷器單元體1，以此類(lèi)推，將η排表冷器單 元體1的進(jìn)、出水口 2、5依次串聯(lián)在一起。如圖4所示的實(shí)施例2，縱向排列的額定排表冷 器單元體1的進(jìn)、出水口 2、5通過(guò)連接管7依次串聯(lián)在一起，其末排末個(gè)表冷器單元體1的 出水口 5通過(guò)橫向連接管7連接相鄰排相鄰的表冷器單元體1進(jìn)水口 2，其出水口 5通過(guò) 橫向連接管7連接該列相鄰的表冷器單元體1的進(jìn)水口 2，以此類(lèi)推，直至該列末個(gè)表冷器 單元體，其出水口 5連接第二列末個(gè)表冷器單元體1的進(jìn)水口 2，其出水口 5橫向連接相鄰 的表冷器單元體1，依次類(lèi)推，將m列表冷器單元體1橫向迂回串聯(lián)在一起。如圖5所示的 實(shí)施例3，表冷器組合體的殼體為具有進(jìn)、出水口 2、5的一個(gè)統(tǒng)一的殼體，在統(tǒng)一的殼體內(nèi) 均布排列安裝著換熱單元體，并且分別通過(guò)連接管7將其進(jìn)、出水口 2、5串聯(lián)在一起。表冷 器單元體進(jìn)水口 2至出水口 5的水流方向與空氣流動(dòng)方向相反。如圖2所示，表冷器單元 體進(jìn)水集管3上均布的換熱管6其每個(gè)換熱管6的進(jìn)水口的位置均低于該換熱管6的出水 口，且進(jìn)水集管3的進(jìn)水口 2低于每個(gè)換熱管6的進(jìn)水口 2。由于每個(gè)換熱管6的進(jìn)水口的 位置低于出水口的位置。停機(jī)時(shí)，表冷器中的水可以完全排空?？紤]在北方地區(qū)，表冷器內(nèi) 存水能在停機(jī)時(shí)及時(shí)排空，防止表冷器被凍裂損壞。 如圖6所示的本發(fā)明的實(shí)施例4，橫向排列的m列表冷器單元體1，m = 2時(shí)的結(jié) 構(gòu)示意圖，首排表冷器單元體的末個(gè)表冷器單元體1與第二排末個(gè)表冷器單元體1合為一 體，采用統(tǒng)一的進(jìn)水集管3和出水集管4，該出水集管4的出水口通過(guò)連接管7連接著第二 排倒數(shù)第二個(gè)表冷器單元體1的進(jìn)水口，以此類(lèi)推。
權(quán)利要求
1.一種小流量大溫差表冷器，包括表冷器單元體(1)，表冷器單元(1)的結(jié)構(gòu)為在一側(cè) 具有進(jìn)風(fēng)口，另一側(cè)具有出風(fēng)口的表冷器殼體內(nèi)，設(shè)置著換熱單元體，換熱單元體的結(jié)構(gòu)為 具有進(jìn)水口( 的進(jìn)水集管C3)和具有出水口( 的出水集管G)，在進(jìn)水集管C3)和出 水集管(4)之間通過(guò)均布設(shè)置的換熱管(6)相互連通，其特征是由均布縱橫排列的表冷器 單元體(1)構(gòu)成表冷器組合體，其中均布縱向排列著η排的表冷器單元體(1)，每排表冷器 單元體(1)的數(shù)量為m個(gè)，構(gòu)成縱向排列著η排表冷器單元體(1)和橫向排列m列表冷器 單元體(1)，其中η彡2，m彡1，縱橫排列的表冷器單元體(1)之間分別通過(guò)相應(yīng)的連接管 (7)將其進(jìn)、出水口 O)、(5)按規(guī)律依次串聯(lián)在一起，第一排首個(gè)表冷器單元體⑴的進(jìn)水 口(2)位于表冷器的出風(fēng)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流量大溫差表冷器，其特征是縱向排列的η排表冷器單 元體(1)，其首排第一個(gè)表冷器單元體的進(jìn)水口( 接冷卻水，其出水口( 連接第二個(gè)表 冷器單元體(1)的進(jìn)水口 O)，以此類(lèi)推，第一排末個(gè)表冷器單元體(1)的出水口( 連接 第二排末個(gè)表冷器單元體(1)的進(jìn)水口 O)，其出水口( 連接該排倒數(shù)第二個(gè)表冷器單元 體(1)，以此類(lèi)推，將η排表冷器單元體⑴的進(jìn)、出水口(2)、(5)依次串聯(lián)在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流量大溫差表冷器，其特征是縱向排列的額定排表冷器 單元體(1)的進(jìn)、出水口 O)、(5)通過(guò)連接管(7)串聯(lián)在一起，其末排末個(gè)表冷器單元體 ⑴的出水口(5)通過(guò)橫向連接管(7)依次連接相鄰排相鄰的表冷器單元體⑴進(jìn)水口 O)，其出水口(5)通過(guò)橫向連接管(6)連接該列相鄰的表冷器單元體⑴的進(jìn)水口(2)，以 此類(lèi)推，直至該列末個(gè)表冷器單元體，其出水口( 連接第二列末個(gè)表冷器單元體(1)的進(jìn) 水口 0)，其出水口( 橫向連接相鄰的表冷器單元體(1)，依次類(lèi)推，將m列表冷器單元體 (1)橫向迂回串聯(lián)在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流量大溫差表冷器，其特征是表冷器組合體的殼體為具 有進(jìn)、出水口 O)、(5)的一個(gè)統(tǒng)一的殼體，在統(tǒng)一的殼體內(nèi)均布排列安裝著換熱單元體，并 且分別通過(guò)連接管(7)將其進(jìn)、出水口 O)、(5)串聯(lián)在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流量大溫差表冷器，其特征是表冷器單元體進(jìn)水口(2) 至出水口(5)的水流方向與空氣流動(dòng)方向相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流量大溫差表冷器，其特征是表冷器單元體進(jìn)水集管(3) 上均布的換熱管(6)其每個(gè)換熱管(6)的進(jìn)水口的位置均低于該換熱管(6)的出水口，且 進(jìn)水集管(3)的進(jìn)水口(2)低于每個(gè)換熱管(6)的進(jìn)水口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小流量大溫差表冷器，其特征是橫向排列的m列表冷器單 元體(1)，m = 2時(shí)，首排表冷器單元體的末個(gè)表冷器單元體(1)與第二排末個(gè)表冷器單元 體(1)合為一體，采用統(tǒng)一的進(jìn)水集管C3)和出水集管G)，該出水集管的出水口通過(guò) 連接管(7)連接著第二排倒數(shù)第二個(gè)表冷器單元體(1)的進(jìn)水口，以此類(lèi)推。
全文摘要
本發(fā)明屬于暖通空調(diào)領(lǐng)域使用的表冷器，特別是一種小流量大溫差表冷器，由均布縱橫排列的表冷器單元體構(gòu)成表冷器組合體，其中均布縱向排列著n排的表冷器單元體，每排表冷器單元體的數(shù)量為m個(gè)，構(gòu)成縱向排列著n排表冷器單元體和橫向排列m列表冷器單元體，其中n≥2，m≥1，縱橫排列的表冷器單元體之間分別通過(guò)相應(yīng)的連接管將其進(jìn)、出水口按規(guī)律依次串聯(lián)在一起，第一排首個(gè)表冷器單元體的進(jìn)水口位于表冷器的出風(fēng)端。本發(fā)明在相同水流的情況下，可以提高管內(nèi)水流速，流體輸配功耗小，換熱面積大，熱交換效率高，而且可以使出風(fēng)端出風(fēng)溫度均勻。
文檔編號(hào)F28D1/04GK102095313SQ200910113578
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者于向陽(yáng), 江億, 謝曉云 申請(qǐng)人:新疆綠色使者空氣環(huán)境技術(shù)有限公司, 清華大學(xué)