JPS5941106B2 - ジヨウハツシキネツコウカンキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 蒸発式熱交換器は化学プラントプロセス流体の冷却、凝
縮、空調用冷凍器のコンデンサ、潤滑油クーラー、コン
プレッサーのインタークーラー、アフタークーラーとし
て広い分野に使用されている。

従来の蒸発式熱交換器の代表的な一例を第１図について
説明すると、熱交換器内部には冷却管ａが規則的に配置
されていて、液体または気体の被冷却流体は被冷却流体
人口ｇから冷却管ａ内に入って冷却部ａ内を流れた後、
被冷却流体出口りから出て再び使用機器に送られる。

熱交換器の下部には水槽ｄが設けてあって水が常時保有
されており、この水はポンプＣによって揚水され散水ノ
ズルｂによって冷却管ａ上に均一に散水される。

散水された水は冷却管ａの外周面に水膜を作りながら順
次下方の冷却管ａ上に落下し、水槽ｄに達して再びポン
プＣによって循環される。

一方、冷却用の空気は送風ファンｅによってルーバーｆ
から吸い込まれ、冷却管ａの外周面に形成されている水
膜と接触した後、上方から外部に排出される。

この時、冷却管ａの外周面に形成されている水膜の一部
は蒸発し、その気化潜熱により被冷却流体は冷却される
。

蒸発した水分は送風ファンｅによって吸引された空気と
共に外部に排出される。

このような装置の循環水中には必ずカルシウム、マグネ
シウム等の各種の硬度成分が含まれているため、冷却管
ａの管壁温度が高い場合には長期使用中にこれらの硬度
成分が炭酸カルシウム等のスケールとして冷却管ａの外
表面に析出してくる。

蒸発式熱交換器の場合には冷却管ａ上で水が蒸発するた
め、硬度成分が濃縮されてスケールが激しく生じ、この
スケールは熱伝導率が非常に悪いのでスケールが生ずる
と熱交換性能が大幅に低下する。

このスケールの発生の最大の要因は冷却管ａの管壁温度
であり、通常５０℃以上になるとスケールの発生が著し
いため、高温流体の冷却に蒸発式熱交換器を使用するこ
とは非常に困難であった。

本発明は上述したようなスケールの発生を防止し、良好
な熱交換性能の確保と熱交換器の長寿命化を図るように
したもので、被冷却流体の流路の上流側に、被冷却流体
を冷却用空気との間接交換によって冷却する乾式熱交換
部を設けて、その下流側に、前記被冷却流体を冷却用液
体との間接熱交換によって冷却する湿式熱交換部を接続
し、同じ空気取入口より取入れた空気を前記乾式熱交換
部、続いて湿式熱交換部の順に通過させるようにしたこ
とを特徴とする蒸発式熱交換器を要旨とするものである
。

次に本発明の一実施例を第２図について説明すると、熱
交換器の内部上方には湿式間接熱交換部２が設けられて
おり、該湿式間接熱交換部２の上部にはスプレーノズル
３が設けてあって、熱交換器底部にある水槽８にたまっ
ている水がポンプ９で揚水されて散水管４を通り、この
スプレーノズル３から微小水滴となって湿式間接熱交換
部２の冷却管上に散水されるようになっている。

更に、スプレーノズル３の上方にはドリフトエリミネー
タ５が設けられており、これは散水された敏小水滴が空
気と共に排出するのを防ぐ水滴捕集装置の働きをするも
のである。

また熱交換器の上部には送風機６とファンスタック７が
設けられている。

更に熱交換器の下方の外部両側には乾式間接熱交換部１
が設けられており、被冷却流体は、２個所の被冷却流体
人口１１からそれぞれ流入し、まず乾式間接熱交換部１
、続いて湿式間接熱交換部２を通った後合流して被冷却
流体出口１２に流れるようになっている。

空気取り入れルーパー１０は各乾式間接熱交換部１の外
側に設けられている６上記において、送風機６を回転さ
せると、空気はルーパー１０より乾式間接熱交換部１に
入って、まず被冷却流体を乾式にて冷却してその温度を
低下させる。

続いて水滴の流れに逆行して上昇しながら湿式間接熱交
換部２を通って熱吸収を行った後、ドリフトエリミネー
タ５により水分を捕集されてファンスタック７より外部
に排出される。

このとき、前記湿式間接熱交換部２を通る被冷却流体は
、既に乾式間接熱交換部１によって温度を低下せしめら
れているので、湿式間接熱交換部２の管壁温度の上昇が
押えられてスケールの発生を防止することができる。

更に、乾式間接熱交換部１が冷却用の空気の流れに対し
て湿式間接熱交換部２より上流側に位置しているために
、乾式間接熱交換部１内に湿式間接熱交換部２内の水分
が入り込むようなことなく、従って乾式間接熱交換部１
の配管を腐食させて寿命を短縮させるというような問題
を生じることがない。

なお、乾式間接熱交換部１に使用される冷却管としては
裸管でもよいが、フィン付管を使用すれば一層効果的な
熱交換を行わせることができる。

また、前記乾式間接熱交換部１は高温流体の冷却に効果
的であり、湿式間接熱交換部２は中、低温流体の冷却効
果もすぐれているため、全体としての熱交換特性が非常
によい。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、第２図と同
一部分には同一符号を付しである。

この実施例においては熱交換器内部の外側寄りに乾式間
接交換部１を設け、その内側に湿式間接熱交換部２を設
け、被冷却流体は外側の乾式間接熱交換部１の内部を通
った後湿式間接熱交換部２を通るようになっている。

湿式間接熱交換部２の上方にスプレーノズル３が設けて
あって、湿式間接熱交換部２にのみ散水するようになっ
ている。

空気取り入れルーパー１０から入った空気は前記実施例
と同様、乾式間接熱交換部１を通り、続いて湿式間接熱
交換部２を通った後、ファンスタック７から排出される
ようになっている。

上記したように、本発明によれば、乾式間接熱交換部で
高温の被冷却流体の温度を下げてから湿式間接熱交換部
を通すので、湿式間接熱交換部の管壁温度を下げて管外
壁スケールの発生を防止でき、従来困難であった高温流
体の冷却も行なうことができる。

また高温流体と冷却された中、低温流体をそれぞれの温
度範囲に適した冷却方式をもつ異なる熱交換部によって
効率的に冷却するため装置全体をコンパクトにできる。

更に、冷却空気を乾式熱交換部を通した後、湿式間接熱
交換部に通すようにしているので、乾式間接熱交換部に
水分が侵入することを防止して腐食による寿命短縮の問
題を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例の断面図、第２図は本発明の一
実施例の縦断面図、第３図は本発明の他の実施例の縦断
面図である。 １・・・乾湿間接熱交換部、２・・・湿式間接熱交換部
、３・・・スプレーノズル、７・・・ファンスタック、
１０・・・空気取り入れルーパー、１１・・・被冷却流
体入口、１２・・・被冷却流体出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被冷却流体の流路の上流側に、被冷却流体を冷却用
   空気との間接熱交換によって冷却する乾式熱交換部を設
   けて、その下流側に、前記被冷却流体を冷却用液体との
   間接交換によって冷却する湿式熱交換部を接続し、同じ
   空気取入口より取入れた空気を前記乾式熱交換部、続い
   て湿式熱交換部の順に通過させるようにしたことを特徴
   とする蒸発式熱交換器。