CN101514829B - 带填料的板管蒸发式冷凝空调机组 - Google Patents
带填料的板管蒸发式冷凝空调机组 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，包括蒸发送风单元和压缩冷凝单元，蒸发送风单元由干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器及离心送风机依次连接组成，压缩冷凝单元由压缩机与冷凝器连接组成；冷凝器与干燥过滤器连接，压缩机与蒸发器连接；空调机组带有冷凝水回收系统，由蒸发器的冷凝水回收盘与冷凝器通过管道或水泵连接组成；蒸发送风单元的室内送风系统由蒸发器的室外新风口、机组送风口和离心送风机组成，或者由蒸发器的室外新风口、机组回风口、机组送风口和离心送风机组成。本发明换热效率高，可实现最大限度的能量回收和降低能耗、水耗，有效解决提高空调系统新风量所带来的能耗升高问题，实现了节能节水和健康的双重性能。
Description
技术领域
本发明涉及空调制冷设备，特别涉及一种带填料的板管蒸发式冷凝空调机组。
背景技术
随着全球气温的上升，空调的普及率日渐增大，特别是在我国，空调业在近十几年来得到飞速发展，但是空调的普及给本来就紧张的供电设施带来了巨大的压力。据统计，以一栋办公大楼为计，空调用电量占全楼总用电量的35％，可见一个空调的运行费用是巨大的。有时，在炎热夏天，由于供电紧张，甚至出现空调无法运行的情况，可见发展节能显著的空调设备已成为空调业发展的趋势。
目前，市场上流通的柜机主要是两种形式：一是风冷柜机；二是水冷柜机。风冷柜机安装方便，布置灵活，因此占有大部分市场，但风冷柜机是直接利用室外空气作为冷却介质，由于空调在制冷运行工况时，基本上是气温较高的季节，这就决定了直接用空气冷却时制冷效率较低，COP维持在2.0左右，可见采用这种冷凝方式时风冷柜机耗能量大。水冷柜机是利用水作为冷却媒质，将制冷系统中排出的热量带到冷却塔中，然后利用冷却塔将热量排到室外，由于冷却塔能把冷却水降低27℃左右，对制冷系统来说具有很好的冷凝效果，使得水冷柜机制冷效率提高，COP可以达到3.8～4.0，但是水冷柜机由于增加了冷却系统，使得设备成本上升，同时其布置也受到了一定的限制。
为了保证室内空气卫生达到要求，必须不断地向空调区域补充室外新风。在目前的空调系统中新风负荷占空调总负荷的30％左右，耗能很大。为了减少总负荷，常常采用减少新风补充量的方法，这就容易造成空调区域的空气品质较差，达不到卫生要求。同时，为保证室内气压正常，常常将部分空气直接排出，而所排出的空气温度较低，只有28度左右，是很好的低温低湿的冷却空气源，但是由于目前设备不能利用这部分能量而直接造成了浪费。另外，现有的空调柜机在制冷的过程中会产生大量的冷凝水，现有的技术是将所产生的冷凝水直接排走，由于冷凝水的温度只有10～15℃左右，所以冷量损失较大。
对于过渡季节，一般室内温度要高于室外温度，可以采用全新风的方式来承担室内冷负荷，即不开空调系统，只开通风系统，通过引入室外较低温度的新风与室内空气进行热交换，达到降低温度，调节室内空气品质的目的，此时若采用传统的制冷机组，则需要另外增加一套通风设备，投资增高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的缺点和不足，对现有空调机组的结构做进一步改进，提供一种换热效率高，安装使用方便的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，包括蒸发送风单元和压缩冷凝单元，所述蒸发送风单元由干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器及离心送风机依次连接组成，所述压缩冷凝单元由压缩机与冷凝器连接组成；所述冷凝器与干燥过滤器连接，压缩机与蒸发器连接；所述空调机组带有冷凝水回收系统，由蒸发器的冷凝水回收盘与冷凝器通过管道或水泵连接组成；所述蒸发送风单元包括有室内送风系统，由蒸发器的室外新风口、机组送风口和离心送风机组成，或者由蒸发器的室外新风口、机组回风口、机组送风口和离心送风机组成；所述机组回风口安装有第一风量调节阀，用于调节室外新风与室内回风的混合比例；离心送风机安装于蒸发器的上面或下面，其目的是将室内气体或室内与室外的混合气体引入蒸发器并在蒸发器中发生热交换，气体经蒸发器降温后，由离心送风机从机组送风口送向被调室内空调区域；压缩机与蒸发器连接的一端设有低压开关及低压表，压缩机与冷凝器连接的一端设有高压开关及高压表。
所述蒸发器为翅片式蒸发器；所述冷凝器为带填料的板管蒸发式冷凝器，其填料设置于板式换热管片之间或板式换热管片与冷凝器外壳之间。
所述填料还设于板式换热管片的周围，包括上侧、下侧、左侧、右侧、前侧或后侧的空间。
所述填料为整片块状的PVC、PP、PE、纸质或纤维填料，其大小与板式换热管片之间的空间接近，一体式设置于板式换热管片之间，以方便安装、清洗及更换。
所述冷凝器一侧设置冷却进风口，另外一侧设置冷却出风口，冷却进风口与冷却出风口之间设置有空气过滤器、板式换热管片、填料、播水装置、储水箱、均风装置、循环水泵及散热风机；所述均风装置设置于板式换热管片与散热风机之间，所述空气过滤器设置于冷却进风口与板式换热管片之间。
所述播水装置为敞开式播水器或密闭承压式播水器，具体结构形式为条缝式播水器、孔板式播水器或孔管式播水器。
所述冷凝器的冷却出风口为横流水平出风口、横流垂直向上出风口、逆流垂直向上出风口或顺流垂直向下出风口。
所述冷凝器的冷却进风口可设置第二风量调节阀，用于调节冷凝器用的冷却风量中室外新风与室内回风的进风比例。
所述空调机组由单个蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成小型整体式机组，或者由多个蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成中大型整体式机组，或者由单个或多个的蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成分体式机组，以适用于各种不同的场合。
空调机组的冷凝水回收系统将蒸发器冷凝水回收盘收集到的冷凝水通过管道或水泵输送到冷凝器的储水箱或播水装置里，作为冷却补充用水，并有效回收了冷凝水的冷量。
本发明的作用原理是：在各板式换热管片之间设置填料，增加了流体流过的阻力，延长了流体的流程，同时增大了流体的蒸发面积，提高了流体的蒸发量，流体流经板式换热管片速度较慢，时间相对较长，可与板式换热管片充分热交换，所以换热较为完全，换热效率得到明显提高，经实验检测，与现有的未在板式换热管片之间设置填料的冷水机组相比，本空调机组的换热效果明显提高，可节省约20％的换热面积。同时，冷凝水回收系统将蒸发器冷凝水回收盘收集到的冷凝水通过管道或水泵输送到冷凝器的储水箱或播水装置里，作为冷却补充用水，有效回收了冷凝水的冷量。此外，由于本空调机组的结构有几种形式，可适用于不同的场合。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(一)在换热过程中合理设置了填料，较好地实现了辅助换热及强化传热，从而有效地提高了换热效率。
(二)本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组可采用整体式结构设计，各组件紧凑设置，整机体积较小，所占空间较少，也可根据要求将压缩冷凝单元和蒸发送风单元分开成两个或多个独立的单元体，各单元通过工艺管道联接成一个整体，机组安装、使用灵活方便，较好地适用于不同的安装空间。
(三)本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组无需设置冷却塔和大功率的冷却水泵，采用蒸发式冷凝技术，充分利用板片表面水膜的蒸发，只需较小的风量及较少的冷却水量通过传质和传热即可实现板内工质的降温冷凝，风机、水泵的配电动力及工程初投资明显降低，节约机组能耗10％，机组噪音较一般风冷机低10～15dB(A)。
(四)本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组可使冷却水最大程度地与板式换热管片表面充分接触润湿，强化了板式换热管片的换热，并有效克服了板式换热管片平壁水膜容易出现“干点”导致的结垢现象。
(五)当采用低温度低湿度的室内排风作为蒸发式冷凝器的冷却空气时，既利用了室内排风的显热(温差)，又利用了排风得潜热(湿度差)，冷凝效果大大优于直接采用室外空气作为冷却空气；全面回收了因空气置换通风而造成的能量损失，与传统的空调系统相比，有显著的节能效果，年运行费用可以节省30％。
(六)不需要冷凝水排放系统，本发明将蒸发器的冷凝水直接引至冷凝器作为冷却水后，由于冷却水温度低并通过此法回收了冷却水的冷量，使得冷却效果很好。由于冷却水的直接回收，明显节约了机组的冷却水量，与水冷冷凝方式的制冷机组相比，本发明的节水率很高。
(七)由于实现了室内排风的全热回收，所以，大大降低了空调系统中新风负荷，实现了在不明显提高系统冷负荷的前提下来提高新风量，从而有效的改善了室内空气品质，体现了本发明的节能和健康的特点。
(八)在过渡季节，直接启动送风机，就可利用全新风来承担室内负荷，不需要启动机组，节能更加明显，同时也不需要另外的置换通风系统。
(九)本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组实现了最大限度的能量回收和降低能耗、水耗。可广泛使用于商场、餐厅、工业厂房、展览馆、办公楼、嘉年华等大空间且同时使用系数高的空调区域，应用范围广泛，市场前景较好。
附图说明
图1是本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组的小型整体式结构示意图。
图2是本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组的中大型整体式结构示意图。
图3是本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组的分体式结构示意图。
图4是本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组的系统原理图。
图5是本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组中冷凝器的结构示意图。
图6是本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组中冷凝器的作用原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例为小型整体式的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其系统结构如图1和图4所示，包括蒸发送风单元和压缩冷凝单元，其中蒸发送风单元由干燥过滤器1、膨胀阀2、蒸发器3及离心送风机4依次连接组成，压缩冷凝单元由压缩机5与冷凝器6连接组成；冷凝器6与干燥过滤器1连接，压缩机5与蒸发器3连接；空调机组带有冷凝水回收系统，由蒸发器3的冷凝水回收盘与冷凝器6通过管道或水泵连接组成；蒸发送风单元包括有室内送风系统，由蒸发器3的室外新风口、机组送风口和离心送风机4组成，或者由蒸发器3的室外新风口、机组回风口、机组送风口和离心送风机4组成；空调机组的电控箱11设于压缩冷凝单元上。
以上机组回风口安装有第一风量调节阀，用于调节室外新风与室内回风的混合比例；离心送风机4安装于蒸发器3的上面或下面，其目的是将室内气体或室内与室外的混合气体引入蒸发器3并在蒸发器3中发生热交换，气体经蒸发器3降温后，由离心送风机4从机组送风口送向被调室内空调区域；压缩机5与蒸发器3连接的一端设有低压开关7及低压表8，压缩机5与冷凝器6连接的一端设有高压开关9及高压表10。
本发明使用的蒸发器3为翅片式蒸发器；冷凝器6为带填料的板管蒸发式冷凝器，其结构如图5所示，填料6-5设置于板式换热管片6-2之间或板式换热管片6-2与冷凝器6外壳之间，填料6-5还设于板式换热管片6-2的周围，包括其上侧、下侧、左侧、右侧、前侧或后侧的空间；使用的填料6-5为整片块状的PVC、PP、PE、纸质或纤维填料，其大小与板式换热管片6-2之间的空间接近，一体式设置于板式换热管片6-2之间，以方便安装、清洗及更换。
如图6所示，冷凝器6一侧设置冷却进风口6-9，另外一侧设置冷却出风口6-10，冷却进风口6-9与冷却出风口6-10之间设置有空气过滤器6-6、板式换热管片6-2、填料6-5、播水装置6-1、储水箱6-3、均风装置6-7、循环水泵6-4及散热风机6-8；其中均风装置6-7设置于板式换热管片6-2与散热风机6-8之间，空气过滤器6-6设置于冷却进风口6-9与板式换热管片6-2之间；使用的播水装置6-1为敞开式播水器或密闭承压式播水器，具体结构形式为条缝式播水器、孔板式播水器或孔管式播水器；冷凝器6的冷却出风口6-10为横流水平出风口、横流垂直向上出风口、逆流垂直向上出风口或顺流垂直向下出风口；冷凝器6的冷却进风口6-9设有第二风量调节阀，用于调节冷凝器6用的冷却风量中室外新风与室内回风的进风比例。
本带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其工作原理为：在各板式换热管片6-2之间设置填料，增加了流体流过的阻力，延长了流体的流程，同时增大了流体的蒸发面积，提高了流体的蒸发量，流体流经板式换热管片6-2速度较慢，时间相对较长，可与板式换热管片6-2充分热交换，所以换热较为完全，换热效率得到明显提高，经实验检测，与现有的未在板式换热管片之间设置填料的冷水机组相比，本空调机组的换热效果明显提高，可节省约20％的换热面积。同时，冷凝水回收系统将蒸发器3冷凝水回收盘收集到的冷凝水通过管道或水泵输送到冷凝器6的储水箱6-3或播水装置6-1里，作为冷却补充用水，有效回收了冷凝水的冷量。
实施例2
本实施例为中大型整体式的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其结构如图2所示，由多个蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成，其各个蒸发送风单元和压缩冷凝单元的具体结构和工作原理均与实施例1相同。
实施例3
本实施例为分体式的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其结构如图3所示，由单个或多个的蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成，蒸发送风单元与压缩冷凝单元之间通过内外机连接管12连接，其各个蒸发送风单元和压缩冷凝单元的具体结构和工作原理均与实施例1相同。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，包括蒸发送风单元和压缩冷凝单元，所述蒸发送风单元由干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器及离心送风机依次连接组成，所述压缩冷凝单元由压缩机与冷凝器连接组成；所述冷凝器与干燥过滤器连接，压缩机与蒸发器连接；
所述蒸发送风单元包括有室内送风系统，由蒸发器的室外新风口、机组送风口和离心送风机组成，或者由蒸发器的室外新风口、机组回风口、机组送风口和离心送风机组成；所述机组回风口安装有第一风量调节阀；离心送风机安装于蒸发器的上面或下面；压缩机与蒸发器连接的一端设有低压开关及低压表，压缩机与冷凝器连接的一端设有高压开关及高压表；
所述蒸发器为翅片式蒸发器；所述冷凝器为带填料的板管蒸发式冷凝器，其填料设置于板式换热管片之间或板式换热管片与冷凝器外壳之间；
所述冷凝器一侧设置冷却进风口，另外一侧设置冷却出风口，冷却进风口与冷却出风口之间设置有空气过滤器、板式换热管片、填料、播水装置、储水箱、均风装置、循环水泵及散热风机；所述均风装置设置于板式换热管片与散热风机之间，所述空气过滤器设置于冷却进风口与板式换热管片之间；
所述空调机组带有冷凝水回收系统，由蒸发器的冷凝水回收盘与冷凝器通过管道或水泵连接组成。
2.根据权利要求1所述的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，所述填料还设于板式换热管片的周围，包括上侧、下侧、左侧、右侧、前侧或后侧的空间。
3.根据权利要求1所述的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，所述填料为整片块状的PVC、PP、PE、纸质或纤维填料，一体式设置于板式换热管片之间。
4.根据权利要求1所述的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，所述播水装置为敞开式播水器或密闭承压式播水器，具体结构形式为条缝式播水器、孔板式播水器或孔管式播水器。
5.根据权利要求1所述的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，所述冷凝器的冷却出风口为横流水平出风口、横流垂直向上出风口、逆流垂直向上出风口或顺流垂直向下出风口。
6.根据权利要求1所述的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，所述冷凝器的冷却进风口设有第二风量调节阀。
7.根据权利要求1所述的带填料的板管蒸发式冷凝空调机组，其特征在于，它由单个蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成小型整体式机组，或者由多个蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成中大型整体式机组，或者由单个或多个的蒸发送风单元和压缩冷凝单元构成分体式机组。
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Denomination of invention: Tube-plate evaporative condensing air-conditioning unit with packing Effective date of registration: 20110929 Granted publication date: 20110316 Pledgee: China Merchants Bank, Limited by Share Ltd, Guangzhou Airport Road subbranch Pledgor: Huade Industry Co., Ltd., Guangzhou City Registration number: 2011990000376 |
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