[发明专利]通过可渗透层弄湿蒸发冷却器介质的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及关于蒸发冷却系统的操作的方法和装置，并且特别是涉及关于通过蒸发冷却系统的蒸发垫(evaporative pad)的液体冷却剂进行高效润湿的方法和装置，所述蒸发冷却系统冷却供应至燃气涡轮系统的空气。

背景技术

蒸发冷却系统，或者像这种系统通常涉及的蒸发冷却器，以各种方式用在住宅、商业和工业环境中。在一个示例中，蒸发冷却器冷却被引导通过蒸发冷却器的空气。蒸发冷却器通过冷却剂的蒸发来冷却空气，冷却剂典型地为水，其在蒸发冷却器处与空气接触。

典型地，蒸发冷却器包括蒸发垫，被引导至蒸发冷却器的空气在该蒸发垫被冷却。通常借助于抽取或推动空气通过垫的风扇、风机或者涡轮来导致冷却剂(例如水)流过蒸发垫并使空气与冷却剂在该垫接触。蒸发垫通常由具有较大表面积的材料构成，冷却剂分散在该表面积上，使得冷却剂在蒸发垫表现出较大表面积，从而便于冷却剂在垫处的蒸发。当空气在蒸发垫与冷却剂接触时，在空气和分散的冷却剂之间发生传热，并且冷却剂由此蒸发，导致空气冷却且空气的密度增加。冷却剂被连续地输送到蒸发垫，以取代蒸发的冷却剂。

已知蒸发冷却器被用于例如冷却住宅结构的生活空间、商业的工作环境以及要求热舒适性的工业建筑。此外，已知蒸发冷却器被用于工业过程中，在该工业过程中，可以有利地使用较冷且较密的空气的供应。例如，蒸发冷却器可以结合燃气涡轮系统采用，在该燃气涡轮系统中，来自蒸发冷却器的冷却空气被压缩，并且压缩的空气与燃料(例如天然气)混合。空气和燃料的混合物燃烧，并且所得的膨胀气体被引导至涡轮，以便驱动涡轮，该涡轮继而驱动发电机以例如产生电力。冷却的空气由于其增加的密度而在燃气涡轮设备处提供更高的质量流率和压力比，从而导致了涡轮输出和效率的增加。

然而，在以下情况下可能不会完全实现前述益处：蒸发垫没有完全被冷却剂弄湿，使得与垫基本上被冷却剂完全弄湿的情况相比，经过垫的空气被冷却到更低程度。此外，蒸发垫的没有被冷却剂弄湿的区域可导致经过那些未弄湿区域的空气的温度的建立，该温度比在蒸发垫的已被液体冷却剂弄湿的区域中与冷却剂接触的空气的温度更高。随后被引导至涡轮压缩机的相应空气团的这些温差可导致空气湍流，该空气湍流可导致对涡轮设备的损伤。即使没有这种损伤，涡轮叶片的振动也可导致涡轮设备的恶化的性能。

发明内容

以下内容阐述了本发明的示例的简要概括，以提供对本发明的选定方面的基本理解。该概括并不构成本发明的所有方面或实施例的广泛概述。该概括既不意图确定关键的方面也不划定本发明的范围。该概括的唯一目的是，以简化的形式呈现本发明的选定方面，作为对接着该概括的本发明实施例的更详细描述的介绍。

根据一个方面，本发明提供了一种蒸发冷却器，其包括具有液体冷却剂接收表面的蒸发垫，分配到蒸发垫的液体冷却剂在该液体冷却剂接收表面处被接收并随后进入蒸发垫中。蒸发冷却器还包括液体冷却剂分配容器，其包括构造成容纳液体冷却剂的上部和与该上部相连的下部。下部包括开口和位于开口上方的可渗透床，容纳在液体冷却剂分配容器的上部中的液体冷却剂经过可渗透床并被分配到蒸发垫的液体冷却剂接收表面。

根据另一方面，本发明提供了一种冷却空气的方法。该方法包括使液体冷却剂进入蒸发垫中。该垫包括液体冷却剂接收表面，分配到蒸发垫的液体冷却剂在该液体冷却剂接收表面处被接收并随后进入蒸发垫中。蒸发垫属于蒸发冷却器，并且液体冷却剂的通道来自于液体冷却剂分配容器。液体冷却剂分配容器包括构造成容纳液体冷却剂的上部和与该上部相连的下部。下部包括开口和位于开口上方的可渗透床，容纳在液体冷却剂分配容器的上部中的液体冷却剂经过可渗透床并被分配到蒸发垫的液体冷却剂接收表面。该方法包括用进入蒸发垫中的液体冷却剂弄湿基本上全部蒸发垫。该方法包括使空气经过基本上全部弄湿的蒸发垫。该方法包括使基本上全部空气在基本上全部弄湿的蒸发垫处与冷却剂接触，由此，经过基本上全部弄湿的蒸发垫的基本上全部空气被冷却。

附图说明

通过参考附图对本发明的方面和实施例的示例的详细描述，本发明的前述和其它方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的，在附图中，相同的标号在若干图中用于表示相同的部分或元件，并且其中：

图1是并入空调系统中的蒸发冷却系统或蒸发冷却器的示例的示意立体侧视图，该空调系统向燃气涡轮系统供应冷却的空气；

图2是用于分配液体冷却剂到蒸发冷却器(例如关于图1提及的蒸发冷却器)的蒸发垫的液体冷却剂分配容器的示例的示意透视图；以及