CN101846371B - 蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组 - Google Patents

蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组 Download PDF

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本发明公开的蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组，包括通过管网相连接的蒸发冷却式冷水机组和机械制冷式高温冷水机组，蒸发冷却式冷水机组包括空气冷却器和直接蒸发冷却器，在空气冷却器的一侧设置有进风口，直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的挡水板、喷嘴、填料和水箱，直接蒸发冷却器的上部设置有排风机，机械制冷式高温冷水机组，包括构成闭合回路的冷凝器、节流机构、蒸发器和压缩机。在空调运行期间，室外空气满足要求的情况下可单独运行蒸发冷却式机组制取高温冷水，气候不适宜而整机运行时，机械制冷式冷水机组为显热末端制取高温冷水，而蒸发冷却式冷水机组起到冷却塔的作用。

Description

蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组
技术领域
本发明属于空调制冷技术领域，具体涉及一种由蒸发冷却式冷水机组和机械制冷式高温型水冷式冷水机组相复合而成的高温冷水机组。
背景技术
显热末端的供水温度要求在16～18℃。在干燥地区，在整个空调运行期间仅靠蒸发冷却式冷水机组就可以制取满足要求的高温冷水，而不需要机械制冷冷水机组。在中等湿度地区和高湿度地区，目前制取高温冷水的方法一种是利用传统机械制冷冷水机组制取的低温冷水（冷水温度5～9℃）与经过蒸发冷却式冷水机组制取的高温冷水（当冷水温度高于16～18℃时）混合对水来获得满足所要求的16～18℃的高温冷水；另一种就是利用机械制冷式高温冷水机组制取，这两种方法都存在着很大的节能潜力，尤其是前者的方法存在冷热抵消无益耗能的情况。虽然在中等湿度地区和高湿度地区，不能在整个空调运行期间利用蒸发冷却式冷水机组制取满足要求的高温冷水，但可以在部分运行期间利用蒸发冷却式冷水机组制取满足要求的高温冷水。因此，后者虽然比前者节能，但如果和蒸发冷却式冷水机组结合使用，节能效果更为明显。
发明内容
本发明的目的是提供一种蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组，为显热末端制取高温冷水。该机组能够充分利用干空气能，在室外空气满足要求时可以仅运行蒸发冷却式冷水机组为显热末端制取高温冷水，在气候不适宜整机运行时，蒸发冷却式冷水机组起到冷却塔的作用，但又优于冷却塔，相比于目前常见的高温冷水机组节能效果更为明显。
本发明采用的技术方案是，蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组，包括通过管网相连接的蒸发冷却式冷水机组和机械制冷式高温冷水机组，
其中的蒸发冷却式冷水机组，包括一级空气冷却器和一级直接蒸发冷却器，在空气冷却器的一侧设置有进风口，空气冷却器的另一侧为直接蒸发冷却器，直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的挡水板、喷嘴、填料和水箱，直接蒸发冷却器的上部设置有排风机，
其中的机械制冷式高温冷水机组，包括构成闭合回路的冷凝器、节流机构、蒸发器和压缩机。
本发明的特点还在于，
其中的机械制冷式高温冷水机组为螺杆式、离心式或活塞式水冷式冷水机组。
蒸发冷却式冷水机组通过管道与分水器连接，分水器通过管道分别与空气冷却器和冷凝器相连接，分水器与冷凝器连接的管道上设置有阀门a，空气冷却器依次和喷嘴、水箱相连接，冷凝器依次和喷嘴、水箱相连接。
蒸发器通过管道依次与显然末端、集水器构成一回路，蒸发器与显然末端之间的管道上设置有阀门b，集水器与蒸发器连接的管道上设置有阀门c，分水器与显然末端通过管道相连接，分水器与显然末端连接的管道上设置有阀门e，集水器通过管道与直接蒸发冷却器的喷嘴相连接，集水器与喷嘴连接的管道上设置有阀门d。
蒸发冷却式冷水机组与高温型水冷式冷水机组的结合，在中等湿度和高湿度地区，虽然在整个空调运行期间只靠蒸发冷却技术不能制取满足要求的高温冷水，但在部分运行期间是可以的。使得本发明的冷水机组在空调运行期间，室外空气满足要求时可单独运行蒸发冷却式冷水机组为显热末端制取高温冷水，气候满足不了要求时整机运行，机械制冷式高温冷水机组为显热末端制取高温冷水，而蒸发冷却式冷水机组起到冷却塔的作用，但又优于冷却塔。
本发明冷水机组的有益效果在于：
1）相对于传统机械制冷（冷冻水温度7～12℃）制取高温冷水的方法，本发明的冷水机组不会出现对水时冷时热抵消的无益耗能情况，而且在室外空气满足要求（只靠蒸发冷却就可制取18℃以下高温冷水）的情况下，可以单独运行蒸发冷却式冷水机组为显热末端制取高温冷水，使得本发明的冷水机组节能效果尤为明显。
2）相对于单独利用机械制冷式高温型冷水机组制取高温冷水而言，由于本发明的冷水机组复合有蒸发冷却式冷水机组，在空调运行期间室外空气满足要求的情况下可单独运用蒸发冷却式冷水机组制取高温冷水，室外空气满足要求的时间越长，本发明的冷水机组越节能。
3）当本发明的冷水机组整机运行时，蒸发冷却式冷水机组起到传统冷却塔的作用，但又优于传统的冷却塔。因为传统冷却塔制取的冷却水最低温度是比室外空气的湿球温度高一个冷幅度，而本发明的冷水机组中蒸发冷却式冷水机组（一级间接+直接蒸发冷却）制取的冷水最低温度低于室外空气的湿球温度1～2℃，进而可以提高机械制冷式高温冷水机组冷凝器的冷凝效率。
附图说明
图1是本发明的冷水机组一种实施例的结构示意图；
图2是本发明冷水机组整机运行时的水流程图；
图3是本发明冷水机组单独运行蒸发冷却式冷水机组的水流程图。
图中，1蒸发冷却式冷水机组，2机械制冷式高温冷水机组，3空气冷却器，4填料，5挡水板，6水箱，7进风口，8排风机，9压缩机，10冷凝器，11节流机构，12蒸发器，13喷嘴，14阀门a，15阀门b，16阀门c，17阀门d，18阀门e，19水泵，20分水器，21集水器。
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。
本发明的冷水机组是将蒸发冷却式冷水机组和机械制冷式高温冷水机组相结合，在空调运行期间，利用各自的优点，当室外空气满足要求的情况下，单独运行蒸发冷却式机组为显热末端制取16～18℃的高温冷水；气候不适宜时，整机运行，机械制冷式高温冷水机组为显热末端制取高温冷水，蒸发冷却式冷水机组起到传统冷却塔的作用，但又优于冷却塔。
图1是本发明提供的将蒸发冷却式冷水机组和机械制冷式高温冷水机组布置于一个机组壳体内的实施例。
蒸发冷却式冷水机组1，包括一级空气冷却器3和一级直接蒸发冷却器，还包括机组设置的进风口7，一级直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的挡水板5、喷嘴13、填料4以及水箱6，直接蒸发冷却器的上部设置排风机8。
机械制冷式高温冷水机组2，可以是螺杆式、离心式以及活塞式等水冷式冷水机组，包括构成闭合回路的冷凝器10、节流机构11、蒸发器12和压缩机9。
本发明的管网设置为：蒸发冷却式冷水机组通过管道与分水器20连接，管道上设置水泵19，分水器20通过管道分别与空气冷却器3和冷凝器10相连接，分水器20与冷凝器10连接的管道上设置阀门a14，空气冷却器3依次和喷嘴13、水箱6相连接，冷凝器10依次和喷嘴13、水箱6相连接。
蒸发器12通过管道依次与显然末端、集水器21构成一回路，蒸发器12与显然末端之间的管道上设置阀门b15，集水器21与蒸发器12连接的管道上设置阀门c16，分水器20与显然末端通过管道相连接，分水器20与显然末端连接的管道上设置阀门e18，集水器21通过管道与喷嘴13相连接，集水器21与喷嘴13连接的管道上设置阀门d17。
图2展示了本发明冷水机组整机运行时的工作工程：
空调运行期间室外空气不满足要求时，整机运行。阀门a14、阀门b15和阀门c16打开，阀门d17和阀门e18关闭，蒸发冷却式冷水机组1制取的高温冷水分两路分配，一路经分水器20通过管道输送到空气冷却器3，然后送到喷嘴13进行喷淋，最后回到水箱6；另一路通过分水器20通过管道输送到冷凝器10，然后到喷嘴13，最后回到水箱6。机械制冷式高温冷水机组2制取的高温冷水从蒸发器12通过管道输送到显热末端，再经由集水器21回到蒸发器12。
图3展示了本发明冷水机组单独运行蒸发冷却式冷水机组时的工作过程：
空调运行期间室外空气满足要求，单独运行蒸发冷却式冷水机组1时，阀门d17和阀门e18打开，阀门a14、阀门b15和阀门c16关闭，蒸发冷却式冷水机组1制取的高温冷水分两路分配，一路经分水器20通过管道输送到空气冷却器3，然后送到喷嘴13进行喷淋，最后回到水箱6；另一路通过分水器20通过管道输送到显热末端，然后经由集水器21通过管道输送到喷嘴13，最后回到水箱6。

Claims (2)

1.蒸发冷却冷水机组与机械制冷高温冷水复合的冷水机组，其特征在于，包括通过管网相连接的蒸发冷却式冷水机组和机械制冷式高温冷水机组，
所述的蒸发冷却式冷水机组，包括一级空气冷却器（3）和一级直接蒸发冷却器，在空气冷却器（3）的一侧设置有进风口（7），空气冷却器（3）的另一侧为直接蒸发冷却器，所述的直接蒸发冷却器包括从上到下依次设置的挡水板（5）、喷嘴（13）、填料（4）和水箱（6），直接蒸发冷却器的上部设置有排风机（8）；所述的蒸发冷却式冷水机组通过管道与分水器（20）连接，分水器（20）通过管道分别与空气冷却器（3）和冷凝器（10）相连接，分水器（20）与冷凝器（10）连接的管道上设置有阀门a（14），空气冷却器（3）依次和喷嘴（13）、水箱（6）相连接，冷凝器（10）依次和喷嘴（13）、水箱（6）相连接；
所述的机械制冷式高温冷水机组，包括构成闭合回路的冷凝器（10）、节流机构（11）、蒸发器（12）和压缩机（9），所述的蒸发器（12）通过管道依次与显热末端、集水器（21）构成一回路，蒸发器（12）与显热末端之间的管道上设置有阀门b（15），集水器（21）与蒸发器（12）连接的管道上设置有阀门c（16），所述的分水器（20）与显热末端通过管道相连接，分水器（20）与显热末端连接的管道上设置有阀门e（18），所述的集水器（21）通过管道与喷嘴（13）相连接，集水器（21）与喷嘴（13）连接的管道上设置有阀门d（17）。
2.按照权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述的机械制冷式高温冷水机组为螺杆式、离心式或活塞式水冷式冷水机组。
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