CN102155767B - 一种多级蒸发冷却制冷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于能源技术领域的一种多级蒸发冷却制冷的方法。多级蒸发冷却制冷是多级蒸发制冷的基本单元，其进风依次经过n级蒸发冷却模块，在每级蒸发冷却模块中，空气和水进行直接接触的蒸发冷却，水温降低，空气被降温加湿，空气由最后一级蒸发冷却模块排出。冷水回水进入空气流动方向的最后一级蒸发冷却模块作为喷淋水，与空气接触蒸发冷却使得水温降低，由水泵从最后一级蒸发冷却模块的水槽底部将冷水泵入前一级直接蒸发冷却模块作为喷淋水，最终由进风方向第一级蒸发冷却模块的水槽底部输出冷水；本发明利用室外天然干燥空气的制冷方式，不再是电能，相对传统制冷方式节能40％～70％；不使用CFCs，对大气无污染，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于能源技术领域，尤其涉及一种多级蒸发冷却制冷的方法。
背景技术
目前根据载冷介质不同，蒸发冷却技术主要分为三类方式：一是制备冷风的方式；二是制备冷水的方式；三是同时制备冷水和冷风的方式。
利用蒸发冷却制备冷风的方式发展得较早，随着流程和工艺的改进，根据不同地域的气候条件的差别，目前广泛存在的蒸发冷却制备冷风的方法，主要包括单级直接蒸发冷却器、单级间接蒸发冷却器、多级间接蒸发冷却器以及多级直接、间接蒸发冷却相结合的蒸发冷却器。以三级直接、间接相结合的蒸发冷却器为例，其中前两级为间接蒸发冷却器，而最后一级为直接蒸发冷却器，而对于前两级间接蒸发冷却器，根据其内部进行直接蒸发冷却过程的二次空气来源不同，间接蒸发冷却的效果就不同。目前多数间接蒸发冷却器常采用室外风作为二次空气，或者采用一次空气进风的一部分作为二次空气，这种情况空气仅能被冷却到室外风或者一次风的湿球温度，从而限制了蒸发冷却制备冷风的效果。已有技术采用一次空气出风的一部分作为二次空气，使得一次空气被冷却的极限温度可达进风的露点温度；而目前应用此方法的技术一是单级直接蒸发冷却和空气冷却器结合的方式，这种方式无法解决饱和线的非线性引起的风水比不匹配问题，且若单级方式追求逆流来提高空气被冷却效率的话，仅能设计逆流方式，使得机组为立式，机组应用场合受限；而已有技术通过改变工艺，采用内冷模块的方式来实现逆流式间接蒸发冷却过程，内冷的方式效果较好，但和外冷式-直接蒸发冷却和空气冷却器结合的方式相比，内冷式的工艺要求较高，研发和规模性推广的难度较大。
随着蒸发冷却技术向大型公共建筑中舒适性空调的推广，传统利用蒸发冷却制备冷风的方式逐渐显出弊端：蒸发冷却制备冷风的系统仅能用于全空气系统，风道占用空间大，风机电耗高，从而较大限制了蒸发冷却技术的应用场合。进而，间接蒸发冷却制备冷水的方式(一种间接蒸发式供冷的方法及其装置：ZL02100431.5)的发明，开辟了蒸发冷却技术应用的新领域。根据此项技术已成功得进行了间接蒸发冷水机的研发和工程实践，目前已在新疆地区十多个大型公共建筑中被推广应用，利用间接蒸发冷却制备冷水的技术初步获得了成功。然而，目前基于上述技术研发的间接蒸发冷水机主要为立式逆流式结构，机组自身无法解决饱和线非线性引起的不匹配问题，且机组较高，适宜应用于大规模的大型公共建筑中，而当应用于小规模建筑时，机组的安装空间受到限制。能否将立式间接蒸发冷水机改为卧式机组，成为进一步扩大间接蒸发冷水机应用场合的关键。
当间接蒸发冷水机仅用来带走房间显热时，由于热源温度水平的限制，间接蒸发冷水机的排风参数被限制在较低水平，从而限制了机组利用干燥空气制冷的效率。为解决这一问题，同时考察蒸发冷却过程和显热换热过程的流量匹配、饱和线非线性的问题、同时初步将机组变为卧式，一种同时制备冷水和冷风的间接蒸发制冷方法(中国，200810103448.0)的发明，利用间接蒸发制冷方式同时制备出带走房间显热用冷水和房间所需低温的新风。在此方法中，首先提出了一种多级蒸发冷却热回收的方法，如图5所示，此方法由多级直接蒸发冷却模块和与之一一对应的多级逆流空气冷却器组合而成，在每级直接蒸发冷却模块和逆流空气冷却器之间形成独立的冷水循环，通过直接蒸发冷却模块制备冷水冷却逆流空气冷却器的进风，从而实现空气冷却器的进风和直接蒸发冷却模块的进风之间的多级全热回收过程。此同时制备冷水和冷风的间接蒸发制冷方法初步解决了间接蒸发冷水机立式占空间、排风参数低、饱和线非线性引起的风水比不匹配等问题，初步扩大了间接蒸发冷水机的应用空间。然而此方法中制备冷水的模块采用的仍然是单级方式，当冷水侧供、回水温差较高时，在叉流单级的制备冷水的模块中，由于模块不同位置的出水温度不均匀，使得较大的混水损失；且由于整体叉流，保证空气-水之间的传热传质性能和保证冷水被降温的效率对空气和水之间的风水比要求并不一致；这些问题往往成为实际工况下应用此方法的设备能否高效实现制备冷量的关键。
由此，综合上述三类蒸发冷却方法存在的问题和目前解决问题的现状，本发明提出一种多级间接蒸发冷却制冷的方法，将利用在蒸发冷却技术单独制备冷风、单独制备冷水、同时制备冷水和冷风用一套卧式多级的蒸发冷却方法来实现；通过卧式多级的方式使得空气-水之间的流动方式接近逆流，同时保证每级的空气-水之间传热传质的要求；且通过卧式多级的方式使得蒸发冷却制备冷水的过程解决饱和线的非线性引起的不匹配问题；此卧式多级的方法通过外冷式的直接蒸发冷却模块和空气冷却器组合的方式来实现，使得工艺相对简单，推广应用的潜力和前景广阔；由于采用卧式多级的蒸发制冷方式，利用此方法的装置高度可降低，从而更适宜应用于小规模分散建筑，进一步节约输配电耗；根据不同场合的不同要求，可选择单独产生冷风方式、单独产生冷水方式、同时制备冷水和冷风的方式，提高应用的灵活性，从而使得蒸发冷区技术的应用场合更加广泛。
发明内容
本发明的目的是一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，所述多级蒸发冷却制冷是由多级蒸发制冷的基本单元1和多级蒸发冷却式热回收器多种搭配组成多级蒸发冷却制冷装置，多级蒸发冷却制冷装置的进风依次经过n级的多级蒸发冷却模块E1～En，在每级蒸发冷却模块中，空气和冷水直接接触进行蒸发冷却，冷水水温降低，空气被降温加湿，最终空气由最后一级蒸发冷却模块En排出。而冷水回水23进入空气流动方向的最后一级蒸发冷却模块En顶部作为喷淋水，与空气接触蒸发冷却，使得水温降低，由水泵27从最后一级蒸发冷却模块En的水槽29底部将冷水泵入前一级直接蒸发冷却模块En-1作为喷淋水，以此类推，最终由进风方向的第一级蒸发冷却模块E1的水槽底部输出冷水22；
所述多级蒸发冷却式热回收器由n级蒸发制冷基本单元1和m级表冷器B1～Bm连接而成，在表冷器中，空气和冷水的流动方向呈整体逆流关系。由多级蒸发制冷的基本单元1制备出冷水22送入表冷器的出风侧，冷却表冷器的进风后，冷水22温度升高，成为冷水回水23，进入多级蒸发冷却制冷的基本单元1的最后一级蒸发冷却模块En作为喷淋水，通过多级蒸发冷却式热回收器，表冷器的进风被等湿降温，由来自于多级蒸发冷却制冷的基本单元1的进风的加热加湿，实现了多级蒸发制冷的基本单元1的进风的全热回收。
所述多级蒸发冷却模块E1～En，根据过程的需要在任意两级之间补入风，或在多级蒸发冷却模块E1～En的任意两级之间抽取风，或在多级蒸发冷却模块E1～En的任意两级之间补入水，或在多级蒸发冷却模块E1～En的任意两级之间抽取水。
所述由多级蒸发制冷的基本单元1与单个表冷器B并联组成的多级蒸发冷却式热回收器，在表冷器B中，空气和水的流动方向呈整体逆流关系。由多级蒸发制冷的基本单元1制备的冷水22送入表冷器B的出风侧，冷却表冷器B的进风后，冷水22温度升高，成为冷水回水23，进入多级蒸发制冷的基本单元1的最后一级蒸发冷却模块En作为喷淋水。通过多级蒸发冷却式热回收器2，表冷器B的进风被等湿降温，由来自于多级蒸发制冷的基本单元1的进风加热加湿，实现了多级蒸发制冷的基本单元1制备冷水的进风的全热回收。
所述多级蒸发冷却式热回收器由多级蒸发制冷基本单元1与多个串联表冷器并联组成；在多个串联表冷器表冷器B1～Bm之间通过冷水22和进风串联连接；m级表冷器B1～Bm之间的冷水流动方向和空气流动方向呈整体逆流关系，根据过程的需要，在m级表冷器B1～Bm的任意两级之间补入风或在任意两级之间抽取风；或在m级表冷器B1～Bm的任意两级之间补入水或在任意两级之间抽取水，由此回收多级蒸发制冷的基本单元1制备冷水的进风的全部热量。
所述多级蒸发冷却式热回收器由多级蒸发制冷基本单元1与多个并联的表冷器S1～Sk并联组成，在k级表冷器S1～Sk的各级之间通过冷水并联连接，由多级蒸发制冷的基本单元1制备出的冷水22分别通入表冷器S1～Sk的每一级，冷却每级表冷器的进风；在每级表冷器内部，冷水流动方向和空气流动方向呈整体逆流关系，即进风从表冷器S1～Sk的出水端，被冷却的进风从表冷器S1～Sk的出水端出风；表冷器S1～Sk的出水混合后成为冷水回水23，进入多级蒸发冷却的基本单元1的最后一级直接蒸发冷却模块En喷淋，回收多级蒸发制冷的基本单元1制备冷水的进风的全部热量。
所述多级蒸发制冷的基本单元1与上述各种结构的多级蒸发冷却式热回收器搭配，由表冷器部分的出风的一部分作为直接蒸发冷却模块的进风，而表冷器部分的另一部分出风作为送风，由多级蒸发冷却热回收器制备出冷风。
所述多级蒸发制冷的基本单元1与上述各种结构的多级蒸发冷却式热回收器搭配，由表冷器部分的出风的一部分作为直接蒸发冷却模块的进风，而表冷器部分的另一部分出风作为送风，而最终由多级蒸发冷却的基本单元1制备出冷水22，或同时由多级蒸发冷却制备冷水的基本单元1的出风作为送风制备出冷风；或同时由多级蒸发冷却热回收器制备出冷风。
本发明利用室外天然的干燥空气制冷的方式，由于其驱动能源不再是电能，相对传统机械压缩式制冷方式节能40％～70％；且其不使用CFCs，对大气无污染，成为清洁可再生能源-室外干空气资源的利用方式，应用前景广阔。
附图说明
图1是多级蒸发制冷的基本单元1结构示意图。
图2是多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图3是多级蒸发制冷的基本单元1与多个串联表冷器并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图4是多级蒸发制冷的基本单元1与多个并联的表冷器并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图5是将图3结构的多个串联的表冷器中任意一级表冷器改为并联的表冷器S1～Sk的结构再与多级蒸发制冷的基本单元1并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图6是将图4结构的多个表冷器中任意一级表冷器改为多个串联的表冷器的结构再与多级蒸发制冷的基本单元1并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图7是图2结构的表冷器一部分送风作为多级蒸发制冷的基本单元1的进风的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图8是图3结构的表冷器一部分送风作为多级蒸发制冷的基本单元1的进风的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图9是基于图4结构的表冷器S1的一部分送风作为多级蒸发制冷的基本单元1的进风的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图10是基于基于图5结构的表冷器的一部分送风作为多级蒸发制冷的基本单元1的进风的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图11是基于图6结构的表冷器S1的一部分送风作为多级蒸发制冷的基本单元1的进风的多级蒸发冷却式热回收器示意图。
图12是基于图2～图6所示结构中的任意两种结构串联组合I制备冷风的示意图。
图13是基于图2～图6所示结构中的任意两种结构串联组合II制备冷风的示意图。
图14是基于图2～图6所示结构中的任意两种结构串联组合III制备冷风的示意图。
图15是基于图2～图6所示结构中的任意两种结构串联组合IV制备冷风的示意图。
图16是基于图2～图6所示结构中的任意三种结构串联组合V制备冷风的示意图。
图17～图19所示是基于图2～图6所示结构中的任意一种结构和图1所示结构的第A、B、C三种组合的蒸发冷却方式制备冷水示意图。
图20～图22是基于图2～图6所示结构中的任意一种结构和图1所示结构的第D、E、F三种组合的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风的示意图。
图23是在图19基础上增加第二级多级蒸发冷却热回收的模块的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风的示意图。
图24～26是冷水和用户换热器的配合关系示意图。
具体实施方式
本发明是一种多级蒸发冷却制冷的方法、其原理图如图1～26所示。
如图1所示是多级蒸发制冷基本单元1结构示意图，是多级直接蒸发冷却的单独制备冷水的基本方法。多级蒸发冷却模块E1～En的每级蒸发冷却模块下面设置水槽29，水槽29底部连接冷水泵27，后一级蒸发冷却模块的水槽29底部的冷水泵连接前一级直接蒸发冷却模块的喷淋器26，在水槽29和冷水回水23之间连接控制阀28。图中，进风依次经过m级的多级蒸发冷却模块E1～En，在每级蒸发冷却模块中，空气和喷淋水直接接触进行蒸发冷却，喷淋水水温降低，空气被降温加湿，最终，空气由最后一级蒸发冷却模块En排出，而冷水回水23进入空气流动方向的最后一级蒸发冷却模块En作为喷淋水，与空气接触蒸发冷却使得冷水回水23温降低，并落入水槽29，由水泵27从最后一级蒸发冷却模块的水槽29底部将冷水泵入前一级直接蒸发冷却模块作为喷淋水，以此类推，最终由进风方向的第一级蒸发冷却模块E1的水槽底部输出冷水22。
根据过程的需要，在多级蒸发制冷基本单元1的多级蒸发冷却模块E1～En的任意两级之间补入风或在任意两级之间抽取风；也可以在多级蒸发冷却模块E1～En的任意两级之间补入水或在任意两级之间抽取水。
图2所示为多级蒸发冷却式热回收器示意图。由多级蒸发制冷基本单元1与单个表冷器B并联组成的多级蒸发冷却式热回收器，在表冷器B中，空气和水的流动方向呈整体逆流关系。由多级蒸发制冷基本单元1制备的冷水22送入表冷器B的出风侧，冷却表冷器B的进风后，冷水22温度升高，成为冷水回水23，进入多级蒸发制冷基本单元1的最后一级蒸发冷却模块En作为喷淋水。通过多级蒸发冷却式热回收器，表冷器B的进风被等湿降温，由来自于多级蒸发制冷的基本单元1的进风加热加湿，实现了多级蒸发制冷的基本单元1制备冷水的进风的全热回收。
如图3所示为多级蒸发制冷基本单元1与多个串联表冷器并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。其由n级蒸发制冷基本单元1和m级串联的表冷器B1～Bm并联而成。而m级表冷器B1～Bm之间通过冷水22和进风串联连接。m级表冷器B1～Bm之间的冷水流动方向和空气流动方向呈整体逆流关系，根据过程的需要，可以在m级表冷器B1～Bm的任意两级之间补入风或在任意两级之间抽取风；也可在m级表冷器B1～Bm的任意两级之间补入水或在任意两级之间抽取水，回收多级蒸发制冷基本单元1制备冷水的进风的全部热量。
图4所示为多级蒸发制冷基本单元1与多个并联的表冷器S1～Sk并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。其由n级蒸发制冷基本单元1和k个并联的表冷器S1～Sk并联而成。而k级表冷器S1～Sk之间通过冷水并联连接。由多级蒸发制冷基本单元1制备出的冷水22分别通入表冷器S1～Sk的每一级，冷却每级表冷器的进风；在每级表冷器内部，冷水流动方向和空气流动方向呈整体逆流关系，即进风从表冷器S1～Sk的出水端，被冷却的进风从表冷器S1～Sk的出水端出风；表冷器S1～Sk的出水混合后成为冷水回水23，进入多级蒸发制冷基本单元1的最后一级直接蒸发冷却模块En喷淋，回收多级蒸发制冷基本单元1制备冷水的进风的全部热量。
图5所示为将图3结构的多个串联的表冷器中任意一级表冷器改为并联的表冷器S1～Sk的结构再与多级蒸发制冷基本单元1并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。是在图3所示的多级蒸发冷却式热回收器结构基础上，在与多级蒸发冷却模块E1～En并联的m级表冷器B1～Bm中，将其中任意一级表冷器改为并联的表冷器S1～Sk，在表冷器Sk输出冷风，并回收多级蒸发制冷的基本单元1制备冷水的进风的全部热量。
如图6所示是将图4结构的多个表冷器中任意一级表冷器改为多个串联的表冷器的结构再与多级蒸发制冷基本单元1并联的多级蒸发冷却式热回收器示意图。将多级直接蒸发冷却的模块并联的k级表冷器S1～Sk中任意一级表冷器改为m级表冷器B1～Bm串联的结构，其中B1～Bm的任意两级表冷器之间，可以补充水或者抽取水，可以补充风或者抽取风，回收多级蒸发制冷基本单元1制备冷水的进风的全部热量。
图7～11所示是基于图2～图6所示的多级蒸发冷却式热回收器的结构，由表冷器部分的出风的一部分作为直接蒸发冷却模块的进风，而表冷器部分的另一部分出风作为送风，是基于多级蒸发冷却热回收而制备出冷风的方式。
图12～图15所示是基于图2～图6所示结构中的任意两种结构的串联组合的第I～IV种方式制备冷风的示意图。其中第一级多级蒸发冷却热回收的模块14为图2～图5所示结构的任意一种结构，第二级多级蒸发冷却热回收的模块15为图3～图7所示结构的任意一种结构，在图12中，第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分出风作为第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分的进风。第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的直接蒸发冷却部分的出风作为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风。
在图13中，第一级多级蒸发冷却热回收的模块14和第二级多级蒸发冷却热回收的模块15都可以是为图3～图7所示结构的任意一种结构；其中第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分出风作为第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分的进风。第二级多级蒸发冷却热回收的模块15和第一级多级蒸发冷却热回收的模块14各自的直接蒸发冷却部分均为独立的进、排风方式。
在图14中，第一级多级蒸发冷却热回收的模块14和第二级多级蒸发冷却热回收的模块15都可以是为图3～图7所示结构的任意一种结构；第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的直接蒸发冷却部分的出风作为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风。而第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分和第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分均为各自独立的进、出风方式。
在图15中，第一级多级蒸发冷却热回收的模块14和第二级多级蒸发冷却热回收的模块15都可以是为图3～图7所示结构的任意一种结构；第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的直接蒸发冷却部分的出风作为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风。而第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分和第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分均为独立的进风和送风方式。
图16所示是基于图2～图6所示结构中的任意三种结构串联组合的第V种方式制备冷风的示意图。其中第一级多级蒸发冷却热回收的模块14、第二级多级蒸发冷却热回收的模块15和第三级多级蒸发冷却热回收的模块16都可以是图3～图7所示结构的任意一种结构；第二级多级蒸发冷却热回收的模块15和第三级多级蒸发冷却热回收的模块16的各自直接蒸发冷却部分的进风独立，而第二级多级蒸发冷却热回收的模块15和第三级多级蒸发冷却热回收的模块16的各自直接蒸发冷却部分的出风混合后成为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风，而第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的出风成为系统的排风。而第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分出风作为第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分进风，而第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分出风作为第三级多级蒸发冷却热回收的模块16的表冷部分进风，而第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷部分出风成为系统的送风。
图17～图19所示是基于图2～图6所示结构中的任意一种结构和图1所示结构的第A、B、C三种组合的蒸发冷却方式制备冷水示意图。其中第一级多级蒸发冷却热回收的模块14可以是图2～图6所示结构中的任意一种结构，图中模块1为图1所示的多级蒸发制冷基本单元1；在图17(第A种组合的蒸发冷却方式制备冷水)中，第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的最后一级表冷器的出风作为多级蒸发制冷基本单元1的第一级蒸发冷却模块E1的进风。而最终由多级蒸发制冷基本单元1制备出冷水22，或同时由多级蒸发制冷基本单元1的出风作为送风(排风I)制备出冷风。
在图18(第B种组合的蒸发冷却方式制备冷水)中，多级蒸发冷却的基本单元1的出风作为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风，最终由多级蒸发制冷基本单元1制备出冷水22。
在图19(第C三种组合的蒸发冷却方式制备冷水)中，由第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷器部分的出风的一部分作为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14自身的直接蒸发冷却模块的进风，而第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷器的出风的另一部分作为多级蒸发制冷基本单元1的进风。最终由多级蒸发制冷基本单元1制备出冷水22或同时多级蒸发制冷基本单元1制备出冷风(排风I)。
图20～图22所示是是基于图2～图6所示结构中的任意一种结构和图1所示结构的第D、E、F三种组合的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风的示意图。在图20(第D种组合的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风)中，由第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分的出风的一部分作为多级蒸发制冷基本单元1的进风，一部分作为冷风送风(出风I)；在图19中的冷风送风为排风I。由多级蒸发冷却基本单元1制备出冷水22。
在图21(第E种组合的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风)中，由第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷器的出风作为多级蒸发制冷基本单元1的进风，由多级蒸发制冷基本单元1的出风的一部分作为送风，另一部分作为第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风。最终由多级蒸发制冷基本单元1制备出冷水22。
在图22(第F种组合的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风)中，由第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷器的出风的一部分作为送风，另一部分作为多级蒸发制冷基本单元1的进风，由多级蒸发制冷基本单元1的出风作为热回收基本第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的直接蒸发冷却部分的进风。最终由多级蒸发制冷基本单元1制备出冷水22。
如图23所示是在图19基础上增加第二级多级蒸发冷却热回收的模块的多级蒸发冷却同时制备冷水和冷风的示意图。在图19的多级蒸发冷却基本单元1的后面连接第二级多级蒸发冷却热回收的模块15。第一级多级蒸发冷却热回收的模块14的表冷部分出风的一部分作为多级蒸发制冷基本单元1的进风，由多级蒸发制冷基本单元1的直接蒸发冷却部分的出风作为第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的直接蒸发冷却部分的进风，由第二级多级蒸发冷却热回收的模块15的表冷器部分的出风作为送风；最终由多级蒸发制冷基本单元1制备出冷水22。
图24～图26所示是单独制备冷水和同时制备冷水、冷风的方法制备出的冷水所服务用户的方式，通过单个用户换热器34带走用户显热(如图24所示)，当存在多个不同温度水平的用户时，仅考虑冷水和多个用户换热器的关系，可以是两个用户换热器串联的方式(如图25所示)或是多个用户换热器串联的方式，还可以是两个用户换热器先并联之后和另一个用户换热器串联的方式。
所述多级蒸发冷却模块E1～En、m级表冷器B1～Bm和k级表冷器S1～Sk中的n、m和k均取1～20。
Claims (7)
1.一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，所述多级蒸发冷却制冷是由多级蒸发制冷的基本单元(1)和多级蒸发冷却式热回收器多种搭配组成多级蒸发冷却制冷装置，多级蒸发冷却制冷装置的进风依次经过n级的多级蒸发冷却模块(E1～En)，在每级蒸发冷却模块中，空气和冷水直接接触进行蒸发冷却，冷水水温降低，空气被降温加湿，最终空气由最后一级蒸发冷却模块(En)排出；而冷水回水(23)进入空气流动方向的最后一级蒸发冷却模块(En)顶部作为喷淋水，与空气接触蒸发冷却，使得水温降低，由水泵(27)从最后一级蒸发冷却模块(En)的水槽(29)底部将冷水泵入前一级蒸发冷却模块(En-1)作为喷淋水，以此类推，最终由进风方向的第一级蒸发冷却模块(E1)的水槽底部输出冷水(22)；所述多级蒸发冷却式热回收器由n级蒸发制冷基本单元(1)和m级表冷器(B1～Bm)连接而成，在表冷器中，空气和冷水的流动方向呈整体逆流关系，由多级蒸发制冷的基本单元(1)制备出冷水(22)送入表冷器的出风侧，冷却表冷器的进风后，冷水(22)温度升高，成为冷水回水(23)，进入多级蒸发冷却制冷的基本单元(1)的最后一级蒸发冷却模块(En)作为喷淋水，通过多级蒸发冷却式热回收器，表冷器的进风被等湿降温，由来自于多级蒸发冷却制冷的基本单元(1)的进风的加热加湿，实现了多级蒸发制冷的基本单元(1)的进风的全热回收。
2.根据权利要求1所述一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，所述多级蒸发冷却模块(E1～En)，根据过程的需要在任意两级之间补入风，或在多级蒸发冷却模块(E1～En)的任意两级之间抽取风，或在多级蒸发冷却模块(E1～En)的任意两级之间补入水，或在多级蒸发冷却模块(E1～En)的任意两级之间抽取水。
3.根据权利要求1所述一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，由多级蒸 发制冷的基本单元(1)与单个表冷器(B)串联组成所述多级蒸发冷却式热回收器，在表冷器(B)中，空气和水的流动方向呈整体逆流关系，由多级蒸发制冷的基本单元(1)制备的冷水(22)送入表冷器(B)的出风侧，冷却表冷器(B)的进风后，冷水(22)温度升高，成为冷水回水(23)，进入多级蒸发制冷的基本单元(1)的最后一级蒸发冷却模块(En)作为喷淋水，通过多级蒸发冷却式热回收器，表冷器(B)的进风被等湿降温，由来自于多级蒸发制冷的基本单元(1)的进风加热加湿，实现了多级蒸发制冷的基本单元(1)制备冷水的进风的全热回收。
4.根据权利要求1所述一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，多级蒸发冷却式热回收器由多级蒸发制冷基本单元(1)与多个串联表冷器串联组成；在多个串联表冷器表冷器(B1～Bm)之间通过冷水(22)和进风串联连接；m级表冷器(B1～Bm)之间的冷水流动方向和空气流动方向呈整体逆流关系，根据过程的需要，在m级表冷器(B1～Bm)的任意两级之间补入风或在任意两级之间抽取风；或在m级表冷器(B1～Bm)的任意两级之间补入水或在任意两级之间抽取水，由此回收多级蒸发制冷的基本单元(1)制备冷水的进风的全部热量。
5.根据权利要求1所述一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，多级蒸发冷却式热回收器由多级蒸发制冷基本单元(1)与多个并联的表冷器(S1～Sk)串联组成，在k级表冷器(S1～Sk)的各级之间通过冷水并联连接，由多级蒸发制冷的基本单元(1)制备出的冷水(22)分别通入表冷器(S1～Sk)的每一级，冷却每级表冷器的进风；在每级表冷器内部，冷水流动方向和空气流动方向呈整体逆流关系，即进风从表冷器(S1～Sk)的出水端，被冷却的进风从表冷器(S1～Sk)的进水端出风；表冷器(S1～Sk)的出水混合后成为冷水回水(23)，进入多级蒸发制冷基本单元(1)的最后一级蒸发冷却模块(En)喷淋，回收多级蒸 发制冷的基本单元(1)制备冷水的进风的全部热量。
6.根据权利要求1所述一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，所述多级蒸发制冷的基本单元(1)与多级蒸发冷却式热回收器搭配，由表冷器部分的出风的一部分作为蒸发冷却模块的进风，而表冷器部分的另一部分出风作为送风，由多级蒸发冷却热回收器制备出冷风。
7.根据权利要求1所述一种多级蒸发冷却制冷的方法，其特征在于，所述多级蒸发制冷的基本单元(1)与多级蒸发冷却式热回收器搭配，由表冷器部分的出风的一部分作为蒸发冷却模块的进风，而表冷器部分的另一部分出风作为送风，而最终由多级蒸发冷却的基本单元(1)制备出冷水(22)，或同时由多级蒸发冷却制备冷水的基本单元(1)的出风作为送风制备出冷风；或同时由多级蒸发冷却热回收器制备出冷风。
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