本申请涉及热交换器。更具体地说,本申请涉及混合型热交换器,这些混合型交换器使用至少两个彼此独立的空气流动路径来操作。
背景技术:
1、一些热交换器通过导管传输流体并通过该导管输送冷空气来操作。例如,热交换器可以包括进入流动路径的管道,然后在退出流动路径之前形成盘绕部分。热交换器也可以是板型或任何其他类型的间接热交换器。空气(相对于间接热交换器通常是冷空气)通过盘绕部分,该盘绕部分使用对流主体部分来促进热量在流体与空气之间的间接交换。
2、为了提高这一过程的效率,一些热交换器使用“湿”过程通过盘绕部分分配蒸发液体,如水。这借助于蒸发的主体部分来进一步提高从流体传热的速度。例如,蒸发式间接热交换过程比干式热交换过程可以以更有效率五倍左右来操作。然而,在某些情况下,可以期望节约蒸发液体的使用,从而约束、限制或控制在湿过程中使用热交换器。在这种情况下,在湿和干模式下间歇性地操作热交换器可以有意义。
技术实现思路
1、本申请描述了热交换器的示例。一个示例描述了一种具有两个流动路径的间接热交换器,该两个流动路径在进气口与排气口之间抽吸空气。流体导管穿过热交换器,该导管具有位于每个流动路径中的冷却区域。间接热交换器包括空气流发生器,该空气流发生器使空气移动通过空气流动路径。热交换器还包括分配器,其定位成在冷却区域上分配蒸发液体。该分配器在使分配器分配蒸发液体的湿模式(即分配器处于“打开”状态)和在使分配器不分配蒸发液体的干模式(即分配器处于“关闭”状态)下操作。在整个申请书中使用的蒸发液体可以是任何设计为在热交换器的操作参数内蒸发以提高热交换器效率的液体。蒸发液体的一个示例是水,尽管可以使用其他液体。这里提到使用水作为蒸发液体只是示范,应该理解的是,其他蒸发液体可以替代所提到的水。
2、控制器与空气流发生器连通,并控制或调节通过第一流动路径和第二流动路径的空气流。控制器还与分配器连通并控制其操作。按照这种方式,控制器可以彼此独立地操作空气流动路径,使得通过在干模式下操作的空气流动路径的空气流可以比在期望节省水时通过在湿模式下操作的空气流动路径的空气流更大。
3、本申请还描述了与上述热交换器类似的热交换器组件的示例,但其中一个流动路径用作间接热交换器操作,而另一个流动路径用作直接热交换器操作。间接热交换器使用对流主体部分操作并与上述示例一致。也就是说,导管可包括放置在空气流动路径中的冷却部分,其中盘绕部分可以暴露于来自分配器的蒸发流体。在直接热交换部分中,冷却部分通常由填充部分构成,通过该填充部分传送诸如水之类的蒸发液体。在这种热交换器组件中,可使用控制器来独立控制通过直接和间接热交换部分的空气流,同时控制是否在每个部分中分配蒸发液体。
4、本申请书还描述了操作热交换器(例如如上所述的热交换器)的方法示例。涉及间接热交换器操作的方法涉及输送流体通过至少两根导管。每根导管都有一个冷却区域,其位于间接热交换器的不同空气流动路径内。该方法还涉及用控制器监测过程参数(例如用户设定点、性能系数、水/能源使用/成本系数以及外部条件(如环境温度和湿度)),然后基于这些过程参数确定合适的空气流速和分配速度。一旦确定了合适的空气流速和分配速度,该方法就可以例如通过调节空气生成设备和分配设备的设置来(例如使用控制器)将热交换器设定成在确定的空气流速和分配速度下操作。按照这种方式,该方法可以操作热交换器,以使得两个流动路径都在湿模式下操作,两个流动路径都在干模式下操作,或者其中一个流动路径在湿模式下操作,而同时另一个流动路径在干模式下操作。
5、本申请书还描述了热交换器网络的示例。在一个这样的示例中,热交换器网络包括多个间接热交换器。热交换器可以是上面描述的热交换器或其他类型的热交换器。至少,网络中的热交换器都在热交换器进气口与热交换器排气口之间至少有一个空气流动路径,并且具有被配置为使空气移动通过空气流动路径的空气流发生器。热交换器还具有:流体导管,其包括位于空气流动路径内的冷却区域;以及分配器,其被定位成在冷却区域上分配蒸发流体。该网络包括控制器,该控制器与每个热交换器连通,以调节通过空气流动路径的空气流和每台分配器的操作。控制器还监测过程参数,并(至少部分地)基于这些所监测到的过程参数为每个热交换器确定合适的空气流速和合适的蒸发液体分配模式。因此,控制器可以将通过各个热交换器的空气流速设定到该间接热交换器的相应确定的合适空气流速。控制器还可以将分配器的分配模式设定到间接热交换器的所确定的合适蒸发液体分配模式。按照这种方式,控制器可以在湿模式下操作一个或多个分配器,而同时在干模式下操作至少一个单独的分配器。
6、在提供的示例中,每个热交换器可以共用其进气口,并可以有不同的出气口,每个热交换器可以有不同的进气口,但共用其出气口,每个热交换器可以共用其进气口和其出气口,或者每个热交换器可以有各自的进气口和各自的出气口,然而逻辑控制器能够独立控制通过每个热交换器的空气流,并独立控制每个热交换器是在湿式操作模式还是干操作模式下操作。
1.一种热交换器,包括:
2.如权利要求1所述的热交换器,其中所述空气流发生器包括与所述第一流动路径连通的第一风扇和与所述第二流动路径连通的第二风扇,其中所述控制器调节所述第一风扇和第二风扇中的每个的风扇速度,其中所述第一风扇的风扇速度独立于所述第二风扇的风扇速度。
3.如权利要求1所述的热交换器,还包括流量调节器,其与所述控制器连通并位于所述第一流动路径和所述第二流动路径中的至少一者内,所述流量调节器被配置为调节通过相应的流动路径的空气流。
4.如权利要求3所述的热交换器,其中所述流量调节器包括第一阻尼器,其位于所述第一流动路径内,所述第一阻尼器被配置为能设定到完全打开位置、完全关闭位置或完全打开位置与完全关闭位置之间的多个中间位置,其中所述控制器被配置为设定所述第一阻尼器的位置。
5.权利要求4所述的热交换器,其中所述流量调节器包括第二阻尼器,其位于所述第二流动路径内,所述第二阻尼器被配置为能设定到完全打开位置、完全关闭位置或完全打开位置与完全关闭位置之间的多个中间位置,其中所述控制器被配置为设定所述第二阻尼器的位置。
6.如权利要求5所述的热交换器,其中所述空气流发生器由与所述第一流动路径和所述第二流动路径连通的单个风扇组成。
7.如权利要求3所述的热交换器,还包括:第一进气口,空气通过该第一进气口被吸入所述第一流动路径;以及第二进气口,空气通过该第二进气口被吸入所述第二流动路径,其中所述流量调节器包括位于所述第一进气口处的至少一个调节阻尼器。
8.如权利要求1所述的热交换器,其中所述热交换器是间接热交换器,并且所述第一冷却区域和所述第二冷却区域包括盘绕构造或板构造中的至少一者。
9.一种操作热交换器的方法,该方法包括:
10.如权利要求9所述的方法,其中产生通过所述第一空气流动路径的空气流涉及操作与所述第一空气流动路径连通的第一风扇,
11.如权利要求10所述的方法,其中第一风扇的风扇速度与第二风扇的风扇速度不同。
12.如权利要求9所述的方法,其中所述控制器与位于第一空气流动路径中的第一空气流调节器和位于第二空气流动路径中的第二空气流调节器连通,
13.如权利要求12所述的方法,其中产生通过所述第一空气流动路径和所述第二空气流动路径的空气流涉及操作被定位成与第一空气流动路径和第二空气流动路径二者连通的单个风扇。
14.如权利要求9所述的方法,其中确定第一操作分配模式涉及确定第一分配器阀设置,
15.一种热交换器网络,包括:
16.如权利要求15所述的热交换器网络,其中所述控制器被配置为设定通过具有在湿模式下操作的分配器的所有空气流动路径的相同空气流速,并被配置为设定通过具有在干模式下操作的分配器的所有空气流动路径的相同空气流速。
17.如权利要求15所述的热交换器网络,其中所述控制器被配置为以单个模块开始,并根据需要添加模块,并且一旦所有模块都正在操作,所述控制器就同步风扇速度以最大限度地节省能源。