发明名称 具有减少水消耗的封密回路热交换系统及方法
摘要 一种抽出热的系统及方法被公开。此系统可做为流体冷却器或流体凝缩器。三个热交换部份被提供:乾式间接接触热交换部份;可在乾或湿模式下运转之第二间接接触热交换部份;及直接接触热交换部份。做为流体冷却器时,连接流路将乾式间接接触热交换部份连到第二间接接触热交换部份。旁通流路从乾式间接接触热交换部份连到程序流体出口。调节阀在出口处,使程序流体可单独从乾式间接接触热交换部份被抽出,或从第二间接接触热交换部份与乾式间接接触热交换部份串联被抽出,或者从乾式及第二间接接触热交换部份被抽出并且被混合。分别的空气流在进入乾式间接接触热交换部份之前通过第二间接及直接接触热交换部份。做为凝缩器时,程序流体直接到乾式间接接触热交换部份,或者由程序流体输送管线中的阀控制而平行地流到乾式及第二间接接触热交换部份。在另一实施例中,程序流体串联地从乾式到第二间接接触热交换部份。此系统可以不同模式将热从程序流体抽出,而年度水消耗则最有效率。在低温时,此系统以乾式操作,而主要热抽出由乾式间接接触热交换部份担当。在高温时,空气流以蒸发液体绝热饱和,以在进入乾式间接接触热交换部份前预先冷却到乾球温度之下。在更高温时,装置可在以湿式模式操作,主要热抽出由第二间接接触热交换部份担当。在蒸发液体可任意分配或不分配到第二间接接触热交换部份之下,热均可从程序流体抽出。可防止雾之形成,因为排出空气在离开热交换装置之前与乾式间接接触热交换部份接触而被加热。
申请公布号 TW438961 申请公布日期 2001.06.07
申请号 TW089101805 申请日期 2000.02.02
申请人 巴尔笛摩通风管公司 发明人 布莱尼斯黎寇瑞尼克;汤玛士P.卡特
分类号 F28D1/06 主分类号 F28D1/06
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种从程序流体抽出热的热交换系统,包含:外壳;外壳中之风箱;程序流体入口;程序流体出口;乾式间接接触热交换部份,它有空气入口侧从风箱接受空气,空气出口侧,及从程序流体入口接受程序流体之程序流体回路;第二间接接触热交换部份,包含有空气入口侧,空气出口侧使空气流通过风箱,以及接受程序流体用之程序流体回路;程序流体出口流路,它从第二间接接触热交换部份连到程序流体出口;直接接接触热交换部份,含有填充媒介,空气入口侧,空气出口侧使空气流通过风箱;产生空气流动之装置,使空气平行通过第二间接接触热交换部份及直接接接触热交换部份,并且进入风箱,并且单一空气流从风箱进入乾式间接接触热交换部份之空气入口侧;以及分配系统,可任意地分配蒸发液体到该第二间接接触热交换部份。2.如申请专利范围第1项之热交换系统,其中外壳有辅助开口进入风箱,使一些周围空气可直接抽入风箱而不必首先通过第二间接接触热交换部份或直接接触热交换部份,以及可任意关闭辅助开口之调节闸。3.一种从程序流体抽出热的热交换系统,包含:程序流体入口;程序流体出口;乾式间接接触热交换部份,它有空气入口侧从风箱接受空气,空气出口侧,及从程序流体入口接受程序流体之程序流体回路;第二间接接触热交换部份,包含有空气入口侧,空气出口侧使空气流通过风箱,以及接受程序流体用之程序流体回路;程序流体连接流路,它从乾式间接接触热交换部份连到第二间接接触热交换部份;程序流体出口流路,它从第二间接接触热交换部份连到程序流体出口;控制程序流体流动之机构,从程序流体出口出来的程序流体可任意地从乾式间接接触热交换部份及第二间接接触热交换部份被抽出;以及分配系统,可任意地分配蒸发液体到该第二间接接触热交换部份。4.如申请专利范围第3项之热交换系统,另外包括有程序流体旁通流路从乾式间接接触热交换部份连到程序流体出口。5.如申请专利范围第3项之热交换系统,另外包括有直接接接触热交换部份,含有空气入口侧,空气出口侧及填充媒介。6.如申请专利范围第3项之热交换系统,其中控制程序流体流动之机构使程序流体可从乾式间接接触热交换部份及第二间接接触热交换部份被抽出并且同时混合。7.如申请专利范围第3项之热交换系统,其中直接接触热交换部份装在可从第二间接接触热交换部份接受蒸发液体之位置,热交换系统另外包含有水槽以从直接接触热交换部份接受蒸发液体,并且其中分配系统包含有多数个喷出口以及可从水槽任意地将蒸发液体移动到喷出口的机构。8.如申请专利范围第7项之热交换系统,其中乾式间接接触热交换部份空气入口侧是在直接接触热交换部份空气出口侧及第二间接接触热交换部份空气出口侧下游,故进入乾式间接接触热交换部份空气入口侧之空气流在进入乾式间接接触热交换部份空气入口侧之前可任意地被绝热饱和。9.如申请专利范围第3项之热交换系统,其中乾式间接接触热交换部份流体回路包含装散热薄片盘管。10.如申请专利范围第3项之热交换系统,其中控制程序流体流动之机构包含调节阀。11.如申请专利范围第10项之热交换系统,其中调节阀使程序流体流动受控制,使程序流体可进入第二间接接触热交换部份,或完全绕过第二间接接触热交换部份旁通或者局部绕过第二间接接触热交换部份而旁通。12.如申请专利范围第10项之热交换系统,其中调节阀包含伺服阀,热交换系统另外包含感温器机构,可在乾式间接接触热交换部份程序流体回路,以及第二间接接触热交换部份程序流体回路下游感测程序流体温度,并且回应于所感测程序流体温度而控制伺服阀之操作。13.如申请专利范围第5项之热交换系统,另外包括共同风箱在乾式间接接触热交换部份之空气入口侧,与第二间接接触热交换部份及直接接触热交换部份空气出口侧之间。14.如申请专利范围第13项之热交换系统,另外包括外壳本质上围住直接接触热交换部份及风箱,外壳有一个开口对应于直接接触热交换部份的空气出口侧,辅助空气开口在直接接触热交换部份空气出口侧之上游进入风箱,以及调节闸可任意关闭辅助空气开口。15.如申请专利范围第5项之热交换系统,另外包括一个机构可将周围空气移动到第二间接接触热交换部份,及到直接接触热交换部份,并且从第二间接接触热交换部份及直接接触热交换部份之空气出口侧将空气移动进入乾式间接接触热交换部份之空气入口侧,通过乾式间接接触热交换部份而后从乾式间接接触热交换部份之空气出口侧出去。16.如申请专利范围第15项之热交换系统,其中空气移动机构包括可变速风扇,热交换系统另外包含感温器以感测程序流体温度,以及控制机构根据程序流体温度用来改变风扇转速。17.如申请专利范围第3项之热交换系统,另外包括一个感温器以感测流动控制机构下游之程序流体温度。18.如申请专利范围第17项之热交换系统,其中分配系统包含可移动蒸发液体之机构,以及连到感温器及移动机构之控制器,使蒸发液体可根据乾式间接接触热交换部份下游之程序流体温度而分配或不分配蒸发液体。19.如申请专利范围第18项之热交换系统,其中移动蒸发液体之机构包含帮浦。20.一种从程序流体抽出热的热交换系统,包含:程序流体入口;程序流体出口;乾式间接接触热交换部份,它有空气入口侧从风箱接受空气,空气出口侧,及从程序流体入口接受程序流体之程序流体回路;第二间接接触热交换部份,包含有空气入口侧,空气出口侧,以及程序流体回路;程序流体出口流路,它从乾式间接接触热交换部份连到程序流体出口;程序流体出口流路,它从第二间接接触热交换部份连到程序流体出口;控制程序流体流动之机构,从程序流体出口出来的程序流体可任意地从乾式间接接触热交换部份及第二间接接触热交换部份被抽出;分配系统,可任意地分配蒸发液体到该第二间接接触热交换部份。21.如申请专利范围第20项之热交换系统,其中从乾式间接接触热交换部份连到程序流体出口之程序流体出口流路包括有连接导管,共同导管,以及共同储液器,连接导管从乾式间接接触热交换部份连到程序流体回路连到储液器,共同导管从储液器连到程序流体出口,并且其中从第二间接接触热交换部份连到程序流体出口的程序流体出口流路包含有连接导管,共同储液器及共同导管,连接导管从第二间接接触热交换部份之程序流体回路连到共同储液器,则从乾式间接接触热交换部份出来之程序流体,与从第二间接接触热交换部份之程序流体可在共同储液器中混合,并且混合物可从共同储液器中经由共同导管而被抽出。22.如申请专利范围第21项之热交换系统,其中流动控制机构包含有多数个压力阀,一个压力阀在乾式间接接触热交换部份下游,一个压力阀在第二间接接触热交换部份之上游,则从共同储液器中抽出之程序流体包含通过乾式间接接触热交换部份之程序流体,与通过第二间接接触热交换部份之程序流体,以及其混合物。23.如申请专利范围第22项之热交换系统,其中系统包含有从程序流体入口到共同储液器之旁通流路,并且其中压力阀包含有第三阀在旁通流路中,则从共同储液器中抽出之程序流体包含旁通绕过乾式及第二间接接触热交换部份之程序流体。24.如申请专利范围第20项之热交换系统,另外包括直接接触热交换部份,含有空气入口侧,空气出口侧,及填充媒介。25.如申请专利范围第24项之热交换系统,另外包括共同风箱在乾式间接接触热交换部份之空气入口侧,与第二间接接触热交换部份及直接接触热交换部份空气出口侧之间。26.如申请专利范围第25项之热交换系统,另外包括有外壳,它本质上围住直接接触热交换部份及风箱,外壳有一个开口对应于直接接触热交换部份空气出口侧,辅助空气开口在直接接触热交换部份空气出口侧之上游进入风箱,以及调节闸可任意关闭辅助空气开口。27.如申请专利范围第24项之热交换系统,另外包括一个机构可将周围空气移动到第二间接接触热交换部份,及到直接接触热交换部份,并且从第二间接接触热交换部份及直接接触热交换部份之空气出口侧将空气移动进入乾式间接接触热交换部份之空气入口侧,通过乾式间接接触热交换部份而后从乾式间接接触热交换部份之空气出口侧出去。28.如申请专利范围第27项之热交换系统,其中空气移动机构包括可变速风扇,热交换系统另外包含感温器以感测周围空气温度,以及控制机构根据周围空气温度用来改变风扇转速。29.如申请专利范围第20项之热交换系统,另外包括一个感温器以感测周围空气温度。30.如申请专利范围第29项之热交换系统,其中分配系统包含可控制蒸发液体流动之机构,使蒸发液体可根据周围空气温度而分配。31.一种将热从程序流体抽出之方法,包括的步骤有:提供一种程序流体;提供一种蒸发液体;提供蒸发液体之分配系统,乾式间接接触热交换部份,第二间接接触热交换部份,及直接接接触热交换部份;使程序流体通过第二间接接触热交换部份,而使空气移动通过第二间接接触热交换部份;及任意地分配或不分配蒸发液体亦分配在第二间接接触热交换部份。32.如申请专利范围第31项之方法,另外包括量测程序流体之物理性质之步骤,任意分配或不分配蒸发液体到第二间接接触热交换部份可根据所量测程序流体之物理性质而定。33.如申请专利范围第32项之方法,其中所量测之物理性质为程序流体之温度。34.如申请专利范围第31项之方法,另外包括量测周围空气温度,并且任意分配或不分配蒸发液体到第二间接接触热交换部份可根据所量测周围空气温度而定。35.一种将热从程序流体抽出之方法,包括的步骤有:提供一种程序流体;提供一种蒸发液体;提供蒸发液体之分配系统,乾式间接接触热交换部份,第二间接接触热交换部份,及直接接接触热交换部份;将空气移动通过至少第二间接接触热交换部份或直接接触热交换部份之一,而蒸发液体亦分配在热交换部份上,使空气流冷却到周围乾球温度之下;使冷却后空气流动通过乾式间接接触热交换部份,而程序流体亦通过乾式间接接触热交换部份。图式简单说明:第一图是密闭回路热交换器系统之侧视图,零件以概图表示,而外壳零件被移去以显示交换器系统内部;第一图a是第二间接接触热交换部局部之放大立视图,显示从间接接触热交换部到第二间接接触热交换部之入口流路;第二图a是显示本发明热交换器在第一乾模式操作时,程序流体及空气流之温度变化的温度图形示意图;第二图b是显示本发明热交换器在绝热饱和第二模式下操作时,程序流体及空气流之温度变化的温度图形示意图;第二图c是显示当本发明热交换器在调节程序流体流第三模式下操作时,程序流体、空气流及蒸发流体之温度变化的温度图形示意图;第三图a是被选定城市的年温度曲线,显示乾球温度及湿球温度,并且显示本发明热交换器在每一模式下之操作;第三图b是传统密封回路蒸发式冷却水塔耗水量,与本发明预期耗水量之比较图;第四图是密闭回路热交换器系统之第二实施例的侧视图,局部以示意图显示,局部零件以概图表示,而热交换器装置外壳局部被移去以显示交换器系统内部;第五图是密闭回路热交换器系统之第三实施例的侧视图,局部以示意图显示,局部零件以概图表示,而热交换器装置外壳局部被移去以显示交换器系统内部;第六图是密闭回路热交换器系统之第四实施例的侧视图,局部以示意图显示,局部零件以概图表示,而热交换器装置外壳局部被移去以显示交换器系统内部;第七图是可用在本发明密闭回路热交换器之乾式间接接触热交换装置,或小型热交换器之立视图;第八图是可用在本发明热交换器第二间接热交换部之单一蛇形回路前视图;第九图是可用在本发明热交换器之第二间接热交换部之侧视图;第十图是第二间接热交换部之前视图,显示入口及出口头管配置及相邻回路之间交错关系;第十一图是密闭回路热交换器系统另一实施例之侧视图,局部以示意图显示,局部零件以概图表示,而热交换器装置外壳局部被移去以显示交换器系统内部,并且显示出使用本发明原理于一凝缩器中;第十二图是密闭回路热交换器系统另一实施例之侧视图,局部以示意图显示,局部零件以概图表示,而热交换器装置外壳局部被移去以显示热交换器系统内部,并且显示出使用本发明原理于一在凝缩器中;第十三图是含本发明原理之热交换器外观之示意立视图;以及第十四图是第十三图热交换器外观,从热交换器的另一角落所截取之另一侧示意立视图。
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