CN102353106A

CN102353106A - 填料—管式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组

Info

Publication number: CN102353106A
Application number: CN2011102414718A
Authority: CN
Inventors: 黄翔; 孙铁柱; 文力
Original assignee: Xian Polytechnic University
Current assignee: Xian Polytechnic University
Priority date: 2011-08-22
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2031-08-22
Also published as: CN102353106B

Abstract

本发明公开的填料—管式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组，包括平行布置的上下两个通道，下通道结构为：机组壳体内按一次空气进入方向依次设置过滤器、空气冷却器、管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器、水冷式直接膨胀机组和送风机，上通道内、与空气冷却器相对应处设置有直接蒸发式冷水机组。本发明的空调机组，将空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却段、管式间接蒸发冷却段以及水冷式直接膨胀机组之间通过管网连接相结合组成，并集成在同一机壳内使其结构紧凑，扩大了蒸发冷却空调技术的应用范围，增强了整个机组在运行期间的可靠性，与传统单独机械制冷空调机组相比有明显的节能效果。

Description

填料—管式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组

技术领域

本发明属于空调制冷技术领域，具体涉及一种由空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器以及水冷式直接膨胀机组组成的空调机组。

背景技术

蒸发冷却空调机组的应用越来越多，因蒸发冷却空调技术制取冷风的温度参数易受室外空气状态的变化而变化，具有很大的不稳定性，使其在中湿度或高湿度地区的使用受到一定的限制。而且，现有技术的蒸发冷却空调机组还存在效率低、运行期间可靠性差和占地面积大的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种填料—管式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组，使直接蒸发冷却与管式间接蒸发冷却相结合，并且集成水冷式直接膨胀机组，使蒸发冷却空调技术不仅在干燥地区使用，而且在中湿度或高湿度地区也能较好适用。

本发明所采用的技术方案是，填料—管式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组，由空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器以及水冷式直接膨胀机组之间通过管网连接相结合组成，包括平行布置的上下两个通道，下通道为一次空气通道，其结构为：机组壳体相对侧壁上设置有进风口和送风口，壳体内按一次空气进入方向依次设置有过滤器、空气冷却器、管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器、水冷式直接膨胀机组和送风机，管式间接蒸发冷却器上部的壳体壁上设置有二次风排风口，管式间接蒸发冷却器下部的壳体壁上设置有二次风进风口；上通道的壳体壁上设置有排风口，上通道内、与空气冷却器相对应处设置有直接蒸发式冷水机组。

管式间接蒸发冷却器的上部与二次风排风口之间设置有二次风风机。

水冷式直接膨胀机组由依次连接构成闭合回路的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀组成。

直接蒸发式冷水机组由填料a、填料a下部的水箱a、填料a上部的布水器a组成，水箱a通过管道、水泵a与空气冷却器相连接，空气冷却器与冷凝器、布水器a之间通过管道依次相连接，空气冷却器通过管道与布水器a相连接，空气冷却器与冷凝器连接的管道上设置有阀门a，冷凝器的进出水口管道之间设置有旁通管，旁通管道上设置有阀门b。

管式间接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱c、换热管组及布水器c，水箱c内设置管道通过水泵c与布水器c相连接。

直接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱b、填料b以及布水器b，水箱b内设置管道通过水泵b与布水器b相连接。

上通道的排风口内设置有二次风风机。

管式间接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱c、换热管组及布水器c，水箱c内设置管道通过水泵c与布水器c相连接，直接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱b、填料b以及布水器b，水箱b内设置管道通过水泵b与布水器b相连接。

本发明的空调机组，是蒸发冷却空调技术与水冷式直接膨胀机组（机械制冷）的结合，有益效果在于：

1、将制取冷水的直接蒸发式冷水机组、水冷式直接膨胀机组、直接蒸发冷却器及管式间接蒸发冷却器集成在同一机壳内，使机组更为紧凑；

2、直接蒸发式冷水机组制取的高温冷水首先通过管道输送到空气冷却器预冷新风，然后再通过管道输送到冷凝器与制冷剂进行换热，将制取的冷水多级利用；

3、本发明空调机组因复合有水冷式直接膨胀机组，扩大了蒸发冷却空调技术的应用范围，增强了整个机组在运行期间的可靠性，与传统单独机械制冷空调机组相比有明显的节能效果。

附图说明

图1是本发明空调机组第一种实施案例的结构示意图；

图2是本发明空调机组第二种实施案例的结构示意图；

图3是图2的俯视图。

图中，1进风口，2水泵a，3排风口，4布水器a，5填料a，6水箱a，7二次风风机，8二次风排风口，9冷凝器，10节流阀，11压缩机，12送风口，13送风机，14蒸发器，15水泵b，16填料b，17水箱b，18水箱c，19管式间接蒸发冷却器，20空气冷却器，21过滤器，22布水器c，23布水器b，24二次风进风口，25阀门a，26阀门b，27水泵c。

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。

本发明空调机组，由空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器以及水冷式直接膨胀机组之间通过管网连接复合而成。图1、图2就是将空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却段、管式间接蒸发冷却段以及水冷式直接膨胀机组布置在同一个机壳内的实施方式，展示了空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却段、管式间接蒸发冷却段以及水冷式直接膨胀机组的相对位置。

图1与图2分别展示了本发明空调机组两种不同实施方式，不同之处在于二次风风机7的设置位置不同，图3是外轮廓俯视图。

包括平行布置的上下两个通道，下通道为一次空气通道，其结构为：壳体相对侧壁上设置有进风口1和送风口12，壳体内按一次空气进入方向依次设置有过滤器21、空气冷却器20、管式间接蒸发冷却器19、直接蒸发冷却器、水冷式直接膨胀机组和送风机13，管式间接蒸发冷却器19上部的壳体壁上设置有二次风排风口8，管式间接蒸发冷却器19下部的壳体壁上设置有二次风进风口24；上通道的壳体壁上设置有排风口3，上通道内、与空气冷却器20相对应处设置有直接蒸发式冷水机组。图1所示的结构是二次风风机7设置在管式间接蒸发冷却器19的上部与二次风排风口8之间；图2所示的结构是二次风风机7设置在上通道的排风口3内。

其中水冷式直接膨胀机组由依次连接构成闭合回路的蒸发器14、压缩机11、冷凝器9和节流阀10组成。本发明给出了将水冷式直接膨胀机组的蒸发器14设置在下通道直接蒸发冷却器后面，除湿冷却被处理空气，冷凝器9、节流阀10及压缩机11与直接蒸发式冷却机组同放在上通道中。

直接蒸发式冷水机组由填料a5、填料a5下部的水箱a6、填料a5上部的布水器a4组成，水箱a6通过管道、水泵a2与空气冷却器20相连接，空气冷却器20与冷凝器9、布水器a4之间通过管道依次相连接，空气冷却器20通过管道与布水器a4相连接，空气冷却器20与冷凝器9连接的管道上设置有阀门a25，冷凝器9的进出水口管道之间设置有旁通管，旁通管道上设置有阀门b26。

管式间接蒸发冷却器19包括自下而上设置的水箱c18、换热管组及布水器c22，水箱c18内设置管道通过水泵c27与布水器c22相连接。

直接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱b17、填料b16以及布水器b23，水箱b17内设置管道通过水泵b15与布水器b23相连接。

直接蒸发式冷水机组用来制取高温冷水，在水泵a4的作用下通过管道输送到空气冷却器20预冷新风，然后再通过管道输送到水冷式直接膨胀机组的冷凝器9吸收制冷剂的热量，最终通过管道输送到布水器a4进行循环喷淋；直接蒸发冷却器作用在于制取冷风，冷却被处理空气。

本发明空调机组的工作过程：

1、夏季室外空气湿度过高需要除湿，开启水冷式直接膨胀机组时，关闭阀门b26，开启阀门a25，并且停止运行直接蒸发冷却器：

室外空气在该机组的流程有以下两处：

1）室外空气：依次经过进风口1、过滤器21、空气冷却器20、管式间接蒸发冷却器19、直接蒸发冷却器、蒸发器14，最后由送风机13经过送风口12送入室内。此过程中室外空气首先经过滤器21进行过滤，然后经空气冷却器20进行一级预冷后进入管式间接蒸发冷却器19进行二级预冷，最后经蒸发器14进行除湿降温，经由送风机13送入室内。

2）二次空气：二次空气可以是室外空气也可以是室内回风

依据图1所示实施例结构，二次空气依次经过二次风进风口24、水箱c18、管式间接蒸发冷却器19、布水器c22、二次风风机7、二次风排风口8、直接蒸发式冷水机组及排风口3，在此过程中，二次空气经过管式间接蒸发冷却器19的湿通道与喷淋水进行热湿交换的同时预冷一次空气，温度得到降低的二次空气在填料a5与喷淋水进行热湿交换冷却喷淋水。

依据图2所示实施例结构，二次空气依次经过二次风进风口24、水箱c18、管式间接蒸发冷却器19、布水器c22、二次风排风口8、直接蒸发式冷水机组、二次风风机7及排风口3，在此过程中，二次空气经过管式间接蒸发冷却器19的湿通道与喷淋水进行热湿交换的同时预冷一次空气，温度得到降低的二次空气在填料a5与喷淋水进行热湿交换冷却喷淋水。

直接蒸发式冷水机组水系统的流程：

直接蒸发式冷水机组制取的高温冷水由水箱a6在水泵a2的作用下，通过管道输送到空气冷却器20预冷室外空气，然后通过管道输送到冷凝器9与制冷剂进行换热，再通过管道输送到布水器a4进行喷淋，喷淋水在填料a5与空气进行热湿交换冷却后回到水箱a6如此循环。

2、夏季室外空气较干燥不需要除湿，不需要开启水冷式直接膨胀机组时，开启阀门b26，关闭阀门a25，开启直接蒸发冷却器：

室外空气在该机组的流程有以下两处：

1）室外空气：依次经过进风口1、过滤器21、空气冷却器20、管式间接蒸发冷却器19、直接蒸发冷却器、蒸发器14，最后由送风机13经过送风口12送入室内。此过程中室外空气首先经过滤器21进行过滤，然后经过空气冷却器20进行一级预冷后进入管式间接蒸发冷却器19进行二级预冷，最后经过直接蒸发冷却器进行等焓冷却，再经由送风机13送入室内。

2）二次空气：二次空气可以是室外空气也可以是室内回风

直接蒸发式冷水机组水系统的流程：

直接蒸发式冷水机组制取的高温冷水由水箱a6在水泵a2的作用下，通过管道输送到空气冷却器20预冷室外空气，再通过管道输送到布水器a4进行喷淋，喷淋水在填料a5与空气进行热湿交换，最后回到水箱a6如此循环。

Claims

1.填料—管式再循环紧凑型蒸发冷却空调机组，由空气冷却器、直接蒸发式冷水机组、直接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器以及水冷式直接膨胀机组之间通过管网连接相结合组成，其特征在于，包括平行布置的上下两个通道，下通道为一次空气通道，其结构为：机组壳体相对侧壁上设置有进风口（1）和送风口（12），壳体内按一次空气进入方向依次设置有过滤器（21）、空气冷却器（20）、管式间接蒸发冷却器（19）、直接蒸发冷却器、水冷式直接膨胀机组和送风机（13），管式间接蒸发冷却器（19）上部的壳体壁上设置有二次风排风口（8），管式间接蒸发冷却器（19）下部的壳体壁上设置有二次风进风口（24）；上通道的壳体壁上设置有排风口（3），上通道内、与空气冷却器（20）相对应处设置有直接蒸发式冷水机组。

2.按照权利要求1所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述管式间接蒸发冷却器（19）的上部与二次风排风口（8）之间设置有二次风风机（7）。

3. 按照权利要求2所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的水冷式直接膨胀机组由依次连接构成闭合回路的蒸发器（14）、压缩机（11）、冷凝器（9）和节流阀（10）组成。

4. 按照权利要求3所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的直接蒸发式冷水机组由填料a（5）、填料a（5）下部的水箱a（6）、填料a（5）上部的布水器a（4）组成，所述的水箱a（6）通过管道、水泵a（2）与空气冷却器（20）相连接，空气冷却器（20）与冷凝器（9）、布水器a（4）之间通过管道依次相连接，空气冷却器（20）通过管道与布水器a（4）相连接，所述空气冷却器（20）与冷凝器（9）连接的管道上设置有阀门a（25），冷凝器（9）的进出水口管道之间设置有旁通管，旁通管道上设置有阀门b（26）。

5. 按照权利要求2或4所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的管式间接蒸发冷却器（19）包括自下而上设置的水箱c（18）、换热管组及布水器c（22），水箱c（18）内设置管道通过水泵c（27）与布水器c（22）相连接。

6. 按照权利要求2或4所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的直接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱b（17）、填料b（16）以及布水器b（23），水箱b（17）内设置管道通过水泵b（15）与布水器b（23）相连接。

7. 按照权利要求1所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述上通道的排风口（3）内设置有二次风风机（7）。

8. 按照权利要求7所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的水冷式直接膨胀机组由依次连接构成闭合回路的蒸发器（14）、压缩机（11）、冷凝器（9）和节流阀（10）组成。

9. 按照权利要求8所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的直接蒸发式冷水机组由填料a（5）、填料a（5）下部的水箱a（6）、填料a（5）上部的布水器a（4）组成，所述的水箱a（6）通过管道、水泵a（2）与空气冷却器（20）相连接，空气冷却器（20）与冷凝器（9）、布水器a（4）之间通过管道依次相连接，空气冷却器（20）通过管道与布水器a（4）相连接，所述空气冷却器（20）与冷凝器（9）连接的管道上设置有阀门a（25），冷凝器（9）的进出水口管道之间设置有旁通管，旁通管道上设置有阀门b（26）。

10. 按照权利要求7或9所述的蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述的管式间接蒸发冷却器（19）包括自下而上设置的水箱c（18）、换热管组及布水器c（22），水箱c（18）内设置管道通过水泵c（27）与布水器c（22）相连接，所述的直接蒸发冷却器包括自下而上设置的水箱b（17）、填料b（16）以及布水器b（23），水箱b（17）内设置管道通过水泵b（15）与布水器b（23）相连接。