CN101713580B - 由并联的空气冷却器、风和水过滤组成的蒸发式冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开的由并联的空气冷却器、风和水过滤组成的蒸发式冷水机组，在机组壳体内，设置有相并联的第一级直接蒸发冷却器和第二级直接蒸发冷却器，还设置有相并联的第一级空气冷却器和第二级空气冷却器，第一级直接蒸发冷却器的一侧设置有风过滤除尘装置，第二级直接蒸发冷却器的一侧设置有排风机，两个直接蒸发冷却器的下部分别设置有集水箱和水过滤器。本发明的冷水机组采用了两级空气冷却器并联设置、两级直接蒸发冷却器并联设置，并且同时设置了主动式风过滤器和主动式水过滤器两级过滤，充分利用了蒸发冷却技术制取了水温介于湿球温度和露点温度之间的高温冷水，较传统机械制冷冷水机组更加经济、节能、环保，性能系数cop更高。

Description

由并联的空气冷却器、风和水过滤组成的蒸发式冷水机组

技术领域

本发明属于空调制冷技术领域，涉及一种空气冷却器并联、风和水过滤蒸发式冷水机组，具体涉及由空气冷却器、直接蒸发冷却器和风过滤器、水过滤器组成的一种蒸发冷却高温冷水机组。

背景技术

蒸发冷却空调技术是利用干燥空气自然湿能可再生能源，借助于环境空气中的干球温度与露点温度差，通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效且经济的冷却方式。

目前蒸发冷却空调技术运用较多的是采用集中式的空调系统，该集中式空调系统存在风道占地空间大，无法实现空调区分室、分时控制，在层高较低的高层建筑中使用受到限制的缺陷。另外，传统的集中式空调系统应用于毛细管显热辐射末端，当制取冷水时会出现结露的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种由并联的空气冷却器、风和水过滤组成的蒸发式冷水机组，不仅克服了采用蒸发冷却空调技术的集中式空调系统中风道占地空间大，无法实现区分室、分时控制的缺陷，而且应用于毛细管显热辐射末端解决了制取冷水出现结露的难题。

本发明所采用的技术方案是，由并联的空气冷却器、风和水过滤组成的蒸发式冷水机组，在机组壳体内，设置有相并联的第一级直接蒸发冷却器和第二级直接蒸发冷却器，靠近第一级直接蒸发冷却器的壳体壁的上部开有进风口，壳体内、与进风口对应处设置有风过滤除尘装置，第二级直接蒸发冷却器的上部设置有排风机，与排风机相对应的壳体壁上开有排风口，第一级直接蒸发冷却器与壳体壁之间、风过滤除尘装置的下部设置有相并联的第一级空气冷却器和第二级空气冷却器，第一级直接蒸发冷却器包括填料a、设置于填料a上部的喷嘴a，第一级直接蒸发冷却器的下部设置有集水箱a，集水箱a内放置有水过滤器a，水过滤器a通过水泵a和管道依次与第二级空气冷却器和喷嘴a相连接，第二级空气冷却器包括填料b、设置于填料b上部的喷嘴b，第二级空气冷却器的下部设置有集水箱b，集水箱b内放置有水过滤器b，水过滤器b通过水泵b和管道通入用户末端，从用户末端进入的管道依次与第一级空气冷却器和喷嘴b相连接。

本发明的特点还在于，

风过滤除尘装置由风过滤器和集尘器组成。

风过滤器采用袋式过滤器，由吸尘器和套在吸尘器上的布袋组成。

水过滤器a采用主动式过滤方式，包括回转式转笼及回转式转笼表面设置的过滤网，还包括与回转式转笼相接触的反冲管和刺毛辊，回转式转笼的一侧、与反冲管和刺毛辊相邻近处设置有集污槽。

水过滤器b采用主动式过滤方式，包括回转式转笼及回转式转笼表面设置的过滤网，还包括与回转式转笼相接触的反冲管和刺毛辊，回转式转笼的一侧、与反冲管和刺毛辊相邻近处设置有集污槽。

本发明的冷水机组具有如下特点：

1)本发明空气冷却器并联、风和水过滤蒸发式冷水机组采用蒸发冷却原理制取的高温冷水水温介于湿球温度和露点温度之间，将此水温的高温冷水应用于西北地区毛细管显热辐射末端正好解决了采用传统冷水机组制取冷水出现结露的难题，并且不用配水、调水，充分体现了蒸发冷却空调技术制取高温冷水应用于毛细管显热辐射末端独特的优势。由于利用的是蒸发冷却技术，较传统机械制冷冷水机组更加节能、环保，性能系数cop更高。

2)本发明设置了两级并联空气冷却器对室外空气进行预冷，处理过程为等湿冷却，使得进入直接蒸发冷却器的空气的湿球温度更低，并低于室外空气的湿球温度，经直接蒸发冷却器的处理使得循环水的温度接近直接蒸发冷却器入口空气的湿球温度，提供了通过直接蒸发冷却器制取水温介于湿球温度和露点温度之间的冷水的空气入口条件；两级空气冷却器采用高低温两种不同的水源，第一级空气冷却器采用用户末端的回水，利用相对于室外空气较低的冷水预冷室外空气，充分利用了回水的水温，使本发明的机组更加节能，第二级空气冷却器采用的是第一级直接蒸发冷却器制取的冷水，对空气进一步预冷，使直接蒸发冷却器入口空气达到要求的湿球温度条件。

3)本发明设置的两级并联直接蒸发冷却器，使得直接蒸发冷却器的效率达到最高，制取的冷水水温趋近直接蒸发冷却器入口空气的湿球温度。采用的两级直接蒸发冷却器第一级制取的冷水用于对空气进行预冷，使得直接蒸发冷却器入口的空气湿球温度达到要求的条件，采用的第二级直接蒸发冷却器制取的水温较第一级更低，供给用户，并且回水供给第一级空气冷却器再次利用。两级直接蒸发冷却器不同的水温不同的设置，使得本发明的机组在水系统设置和利用上达到了优化。

4)本发明设置的主动式吸尘装置的风过滤器和主动式反冲式水过滤器，对风系统和水系统进行了过滤。主动式吸尘装置的风过滤器吸收的灰尘集中在集尘器中，能定期清除，便于运行维护；主动式反冲水过滤器将水垢冲洗到集污槽中，能及时排放，便于运行维护。风过滤器和水过滤器双重过滤确保了冷水机组较高的水质要求，避免了由于西北地区水质差、空气风沙大而使用开式冷水机制取的冷水水质差、结垢、堵塞等弊端。

5)本发明设置了直接蒸发冷却开式水系统和同时设置的主动式风过滤和主动式水过滤，提高了冷水机的效率，增大了水温的温降幅度，并克服了开式水系统应用于西北等地区风沙大造成水质差的问题，确保了较高的水质要求。

附图说明

图1是本发明冷水机组的结构示意图；

图2是本发明冷水机组中风过滤除尘装置的结构示意图；

图3是本发明冷水机组中水过滤器的结构示意图。

图中，1进风口，2风过滤器，3集尘器，4第一级空气冷却器，5第二级空气冷却器，6水泵a，7水过滤器a，8填料a，9集水箱a，10水泵b，11水过滤器b，12集水箱b，13填料b，14喷嘴a，15喷嘴b，16排风机，17排风口，18刺毛辊，19反冲管，20集污槽，21吸尘器，22布袋，23第一级直接蒸发冷却器，24第二级直接蒸发冷却器，25回转式转笼，26过滤网。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的蒸发式冷水机组以空气冷却器和直接蒸发冷却器的蒸发冷却技术为核心，采用两级并联式空气冷却器对空气进行等湿冷却，采用两级并联式直接蒸发冷却器利用空气和水进行热湿交换通过空气带走热量，制取水温介于湿球温度和干球温度的高温冷水。机组将风过滤器、两级并联式空气冷却器、两级并联式直接蒸发冷却器、排风机以及风过滤器和水过滤器设置成空气冷却器并联、风过滤、水过滤组合的蒸发式冷水机组。

如图1所示，本发明的蒸发式冷水机组，在机组壳体内，设置相并联的第一级直接蒸发冷却器23和第二级直接蒸发冷却器24，靠近第一级直接蒸发冷却器23的壳体壁的上部开有进风口1，壳体内、与进风口1对应处设置有风过滤除尘装置，第二级直接蒸发冷却器24的上部设置排风机16，与排风机16相对应的壳体壁上开有排风口17，第一级直接蒸发冷却器23与壳体壁之间、风过滤除尘装置的下部设置相并联的第一级空气冷却器4和第二级空气冷却器5，第一级直接蒸发冷却器23包括填料a8、设置于填料a8上部的喷嘴a14，第一级直接蒸发冷却器23的下部设置集水箱a9，集水箱a9内放置水过滤器a7，水过滤器a7通过水泵a6和管道依次与第二级空气冷却器5和喷嘴a14相连接，第二级空气冷却器5包括填料b13、设置于填料b13上部的喷嘴b15，第二级空气冷却器5的下部设置集水箱b12，集水箱b12内放置水过滤器b11，水过滤器b11通过水泵b10和管道通入用户末端，从用户末端进入的管道依次与第一级空气冷却器4和喷嘴b15相连接。

采用两级空气冷却器并联对室外空气进行预冷，降低直接蒸发冷却器入口空气的湿球温度，采用两级直接蒸发冷却器并联利用空气与水的热湿交换通过空气带走热量制取高低两种不同的水温，温度较高的水通入第二级空气冷却器冷却室外空气，温度较低的水供给用户，回水通入到第一级空气冷却器进行冷量再次利用，继续冷却室外空气。

第一级空气冷却器4利用用户端的回水对空气进行预冷，空气处理的过程是等湿冷却，降低直接蒸发冷却器入口处的空气的湿球温度，第一级空气冷却器4的出水直接进入到第二级直接蒸发冷却器24进行喷淋，温度降低的水通过水过滤器b11处理后供给用户。

第二级空气冷却器5利用第一级直接蒸发冷却器23的供水对空气进行进一步预冷，空气处理的过程是等湿冷却，经两级空气冷却器的预冷，直接蒸发冷却器入口处的空气的湿球温度降到更低，达到直接蒸发冷却器入口空气湿球温度要求，第二级空气冷却器5的出水直接进入到第一级直接蒸发冷却器23进行喷淋，温度降低的水通过水过滤器a7处理后供给第二级空气冷却器5。

第一级直接蒸发冷却器23利用空气与水进行热湿交换，通过空气带走热量。喷淋的循环水聚集在集水箱a9中，通过水过滤器a7进行过滤处理，处理后的水经循环水泵a6通入第二级空气冷却器5中对进入冷水机的室外空气进行再次预冷，使直接蒸发冷却器入口处的空气的湿球温度达到设置要求的湿球温度。

第二级直接蒸发冷却器24利用空气与水进行热湿交换，通过空气带走热量。喷淋的循环水聚集在集水箱b12中，通过水过滤器b11进行过滤处理，处理后的水经循环水泵b10供给用户末端，从用户末端的回水通入第一级空气冷却器4中对进入冷水机的室外空气进行预冷处理，使进入冷水机的空气的湿球温度得到降低。

如图2所示，风过滤除尘装置由风过滤器2和集尘器3组成，风过滤器2采用袋式过滤器，由吸尘器21和套在吸尘器21上的布袋22组成，空气穿过袋式过滤器，得到过滤，空气中的灰尘停留在袋式过滤器的外表面上，通过吸嘴将灰尘吸到集尘袋中，定期清理。风过滤器2、布袋22、吸尘器21和集尘器3组成的风过滤除尘装置主动吸收进入冷水机组空气中的灰尘，并将吸收的灰尘集中在集尘器3中，有效地吸收了空气的灰尘，解决了西北等地区风沙大空气质量差的问题，确保了采用直接蒸发冷却开式水系统的效率和水质。集尘器3可定期清除灰尘，便于运行维护和检修。

如图3所示，在集水箱a9、集水箱b12中分别设置了反冲回转式水过滤器a7和水过滤器b11，水过滤器a7和水过滤器b11采用主动式过滤方式。包括回转式转笼25及回转式转笼25表面设置的过滤网26，与回转式转笼25相接触的反冲管19和刺毛辊18，回转式转笼25的一侧、与反冲管19和刺毛辊18相邻近处设置集污槽20。通过旋转，污水穿过回转式转笼25得到过滤，污垢停留在转笼表面的过滤网26上，通过反冲管19和刺毛辊18将过滤网26上的污垢冲洗到集污槽20中，及时排走。

水过滤器a7、水过滤器b11以主动式的方式直接蒸发冷却器处理的水进行过滤处理，确保了冷水机组制取高温冷水水质要求，通过刺毛辊18、反冲管19将水中的污垢冲洗到集污槽20中及时排放，便于运行维护和检修。

本发明的蒸发式冷水机组的工作过程：

室外空气由进风口1进入风过滤器2进行风系统过滤，经第一级空气冷却器4预冷处理，经第二级空气冷却器5进行再次预冷处理，经喷嘴a14和填料a8组成的第一级直接蒸发冷却器23与水进行热湿交换处理，再经喷嘴b15和填料b13组成的第二级直接蒸发冷却器24与水进行热湿交换，由排风机16经排风口17排出。

第一级直接蒸发冷却器23处理的冷水聚集在集水箱a9中，经由回转式转笼25、过滤网26、刺毛辊18、反冲管19和集污槽20组成的水过滤器a7进行过滤处理，经循环水泵a6输送到第二级空气冷却器5对空气进行预冷处理，再经喷嘴a14进行喷淋，在填料a8中与空气进行热湿交换，降低温度的水聚集在集水箱a9中进行再次循环。

第二级直接蒸发冷却器24处理的冷水聚集在集水箱b12中，经由回转式转笼25、过滤网26、刺毛辊18、反冲管19和集污槽20组成的水过滤器b11进行过滤处理，经循环水泵b10输送到用户末端，从用户末端的回水进入第一级空气冷却器4对空气进行预冷处理，再经喷嘴b15进行喷淋，在填料b13中与空气进行热湿交换，降低温度的水聚集在集水箱b12中进行再次循环。

本发明采用显热末端回水和第一级直接蒸发冷却器供水高温和低温两级空气冷却器并联对室外空气进行预冷，降低空气的湿球温度；采用两级直接蒸发冷却器对空气进行等焓冷却处理，制取温度高低两种不同的水温，温度较高的水供给低温表冷器，温度较低的水供给用户使用；采用风过滤和水过滤对空气和水进行过滤确保了采用直接蒸发冷却开式系统制取水的水质要求。从用户出来的回水再通入到高温表冷器中，预冷室外空气，确保了冷量的最大利用，提高了本发明冷水机组的效率。

Claims (5)

1.由并联的空气冷却器、风和水过滤组成的蒸发式冷水机组，其特征在于，在机组壳体内，设置有相并联的第一级直接蒸发冷却器(23)和第二级直接蒸发冷却器(24)，靠近第一级直接蒸发冷却器(23)的壳体壁的上部开有进风口(1)，壳体内、与进风口(1)对应处设置有风过滤除尘装置，第二级直接蒸发冷却器(24)的上部设置有排风机(16)，与排风机(16)相对应的壳体壁上开有排风口(17)，第一级直接蒸发冷却器(23)与壳体壁之间、风过滤除尘装置的下部设置有相并联的第一级空气冷却器(4)和第二级空气冷却器(5)，所述的第一级直接蒸发冷却器(23)包括填料a(8)、设置于填料a(8)上部的喷嘴a(14)，所述第一级直接蒸发冷却器(23)的下部设置有集水箱a(9)，集水箱a(9)内放置有水过滤器a(7)，水过滤器a(7)通过水泵a(6)和管道依次与第二级空气冷却器(5)和喷嘴a(14)相连接，所述的第二级空气冷却器(5)包括填料b(13)、设置于填料b(13)上部的喷嘴b(15)，所述第二级空气冷却器(5)的下部设置有集水箱b(12)，集水箱b(12)内放置有水过滤器b(11)，水过滤器b(11)通过水泵b(10)和管道通入用户末端，从用户末端进入的管道依次与第一级空气冷却器(4)和喷嘴b(15)相连接。

2.按照权利要求1所述的蒸发式冷水机组，其特征在于，所述的风过滤除尘装置由风过滤器(2)和集尘器(3)组成。

3.按照权利要求2所述的蒸发式冷水机组，其特征在于，所述的风过滤器(2)采用袋式过滤器，由吸尘器(21)和套在吸尘器(21)上的布袋(22)组成。

4.按照权利要求1所述的蒸发式冷水机组，其特征在于，所述的水过滤器a(7)采用主动式过滤方式，包括回转式转笼(25)及回转式转笼(25)表面设置的过滤网(26)，还包括与回转式转笼(25)相接触的反冲管(19)和刺毛辊(18)，回转式转笼(25)的一侧、与反冲管(19)和刺毛辊(18)相邻近处设置有集污槽(20)。

5.按照权利要求1所述的蒸发式冷水机组，其特征在于，所述的水过滤器b(11)采用主动式过滤方式，包括回转式转笼(25)及回转式转笼(25)表面设置的过滤网(26)，还包括与回转式转笼(25)相接触的反冲管(19)和刺毛辊(18)，回转式转笼(25)的一侧、与反冲管(19)和刺毛辊(18)相邻近处设置有集污槽(20)。

Images