CN103277852B - 热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组 - Google Patents

热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组 Download PDF

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Abstract

本发明公开的热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体相对两侧壁的上部设置有相通的排风口，机组壳体相对两侧壁的下部都设置有进风口，机组壳体内设置有填料，填料的上部依次设置有布水器b及双风机装置，双风机装置通过排风管分别与机组壳体两侧壁上的排风口连接，填料下部的两侧分别对称设置有一个直接蒸发冷却器，填料的下方设置有冷冻水箱，填料的左、右两侧分别对称设置有两级预冷及冷量回收器，进风口与同侧的两级预冷及冷量回收器之间依次设置有风量调节阀、空气过滤器。本发明的蒸发冷却负压冷水机组能进一步降低高温冷水的出水温度，提高蒸发冷却冷水机组的制冷效率。

Description

热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，涉及一种热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，具体涉及一种由风量调节器、过滤器、热管一级预冷器、淋水填料二级预冷器、直接蒸发冷却器组成的蒸发冷却负压冷水机组。
背景技术
随着蒸发冷却空调技术研究的不断深入，以及国家节能减排政策的推动与号召，利用蒸发冷却技术的高温冷水机组已应运而生，并得以推广应用，在实际工程中发挥着低碳、节能及环保的作用。然而，由于蒸发冷却技术较强的依赖于干燥的气候条件，在中等湿度以及潮湿地区的出水温度过高，使得蒸发冷却冷水机组在向更大范围地区的推行中受到了限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，能进一步降低高温冷水的出水温度，提高蒸发冷却冷水机组的制冷效率。
本发明所采用的技术方案是，热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体相对两侧壁的上部设置有相通的排风口，机组壳体相对两侧壁的下部都设置有进风口，机组壳体内设置有填料，填料的上部依次设置有布水器b及双风机装置，双风机装置通过排风管分别与机组壳体两侧壁上的排风口连接，填料下部的两侧分别对称设置有一个直接蒸发冷却器，填料的下方设置有冷冻水箱，填料的左、右两侧分别对称设置有两级预冷及冷量回收器，进风口与同侧的两级预冷及冷量回收器之间依次设置有风量调节阀、空气过滤器。
本发明的特点还在于，
其中填料的上部为长方体，填料的下部为倒方锥形。
双风机装置包括有上下设置的水动风机和电动风机，水动风机通过水动风机驱动装置驱动，水动风机驱动装置分别与回水管和布水器b连接。
直接蒸发冷却器包括有淋水填料，淋水填料的上部设置有布水器a，淋水填料的下部设置有循环水箱，循环水箱通过循环水管与布水器a连接，循环水管上设置有循环水泵。
冷冻水箱与两个直接蒸发冷却器的循环水箱位于同一高度。
冷冻水箱连接有供水管，供水管上设置有冷冻水泵。
两级预冷及冷量回收器包括有两根平行设置的热管换热器，热管换热器的上部连接有冷凝器，热管换热器的下部连接有蒸发器，冷凝器设置于排风管内靠近排风口处。
本发明的有益效果在于：
1)本发明的蒸发冷却负压冷水机组内设置有风量调节阀、空气过滤器、淋水填料，并增加直接蒸发冷却器填料的厚度，使得空气流过机组的阻力大大增加，在风机的作用下，相比于室外空气，冷水机组内部形成了较低的负压环境，造成水分子之间的结合力降低，水蒸发的速率加快，蒸发冷却制冷能力得到提高，机组出水温度大大降低，同时直接蒸发冷却器填料厚度的增加延长了空气与水的接触时间，机组的制冷效率提高。
2)本发明的蒸发冷却负压冷水机组内设置水动风机，充分利用冷冻水回水的余压，驱动水轮机组并带动水动风机运行，节约能耗；同时设置电动风机，在双风机复合的作用下，冷水机组内实现较低的负压环境。
3)本发明的蒸发冷却负压冷水机组设置重力式热管换热器，对机组的排风进行冷量回收，并对室外新风进行预冷，提高冷量的利用效率，降低机组出水温度。
4)本发明的蒸发冷却负压冷水机组设置淋水填料预冷器对空气进行过滤和等焓预冷，延长空气与水的接触时间，使得直接蒸发冷却器空气与水的热湿交换在较低的温度下进行，提高机组制冷效率，降低出水温度，并缓解冷冻水的水质污浊问题。
附图说明
图1是本发明蒸发冷却负压冷水机组的结构示意图。
图中，1.循环水箱，2.淋水填料，3.蒸发器，4.风量调节阀，5.空气过滤器，6.布水器a，7.热管换热器，8.排风口，9.冷凝器，10.循环水泵；11.填料，12.布水器b，13.电动风机，14.水动风机，15.回水管，16.供水管，17.冷冻水泵，18.冷冻水箱，19.排风管，20.进风口，21.水动风机驱动装置。
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。
本发明的蒸发冷却负压冷水机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体相对两侧壁的上部设置有相通的排风口8，两个排风口8之间形成排风管19，机组壳体相对两侧壁的下部都设置有进风口20，机组壳体内的中部设置有填料11，填料11的上部依次设置有布水器b12及双风机装置，双风机装置通过排风管19分别与机组壳体两侧壁上的排风口8连接，填料11下部的两侧分别对称设置有一个直接蒸发冷却器，填料11的下方设置有冷冻水箱18，填料11的左、右两侧分别对称设置有两级预冷及冷量回收器，进风口20与同侧的两级预冷及冷量回收器之间依次设置有风量调节阀4、空气过滤器5。
填料11的上部为长方体，下部为倒方锥形。
双风机装置包括有上下设置的水动风机14和电动风机13，水动风机14通过导线与水动风机驱动装置21连接，水动风机驱动装置21分别与布水器b12、回水管15连接。
直接蒸发冷却器包括有淋水填料2，淋水填料2的上部设置有布水器a6，淋水填料2的下部设置有循环水箱1，循环水箱1通过循环水管与布水器a6连接，循环水管上设置有循环水泵10。
冷冻水箱18连接有供水管16，供水管16上设置有冷冻水泵17。冷冻水箱18与两侧直接蒸发冷却器的循环水箱1位于同一高度。
两级预冷及冷量回收器包括有两根平行设置的热管换热器7，热管换热器7的上部连接有冷凝器9，热管换热器7的下部连接有蒸发器3，冷凝器9设置于排风管19内靠近排风口8处。
本发明的热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，包括有风量调节阀、空气过滤器、热管一级预冷器、淋水填料二级预冷器以及直接蒸发冷却器组合而成，图1展示了其各组成部分间的相对位置。其中，水动风机14充分利用冷冻水回水的余压驱动风机运转，实现能量回收，并设置电动风机13，构成双风机复合结构，在机组壳体内形成较低的负压环境。热管换热器7对机组壳体的排风进行冷量回收，并对室外新风进行预冷。直接蒸发冷却器中的淋水填料2可实现对空气进行等焓降温预冷。
本发明的蒸发冷却负压冷水机组采取两面进风，共用同一填料11的方式，并填料11为中心，在填料11的左、右分别对称设置有结构完全相同的两级预冷及冷量回收器、空气过滤器5。空气分别经机组壳体两侧壁上的进风口20进入机组壳体内，依次经过风量调节阀4、空气过滤器5、蒸发器3及直接蒸发冷却器淋水填料2处理；之后两组进风经共用填料11后，分别由左、右对称的热管换热器7的冷凝器9回收冷量后，输送至排风管19内，由排风口8排出机组壳体。
本发明热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组风系统工作过程：
在电动风机13和水动风机14的共同作用下，室外空气经两侧的进风口20和风量调节阀4进入机组壳体内，由空气过滤器5过滤后，流经热管换热器7的蒸发器3处发生一级等湿预冷，然后流经淋水填料2，与循环水直接接触，在相对负压的环境中发生二级等焓预冷，经两级预冷的空气进入填料11，与冷冻水回水直接接触并在相对负压的环境中发生热质交换，对回水降温，完成降温的饱和空气进入排风管19，流经热管换热器7的冷凝器9完成冷量回收，最后由排风口8排出机组壳体。
本发明热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组水系统工作过程：
(1)循环水系统：
循环水在循环水箱1中，在循环水泵10的作用下，分别由循环水管输送至两个直接蒸发冷却器的布水器a6中进行喷淋，循环水喷淋在各自淋水填料2的表面并形成均匀的水膜，与流经的室外空气接触，在相对负压的环境中发生热湿交换，对空气进行二级等焓预冷，最后在重力的作用下，离开淋水填料2，各自落入循环水箱1中，重复循环。
(2)冷冻水系统：
完成换热的冷冻水回水由回水管15输送回冷水机组，先流经水动风机14，回水的余压驱动水动风机14运转，然后由布水器b12进行喷淋，在填料11表面形成均匀的水膜，同时与经过两级预冷的室外空气接触，在相对负压的环境中发生热湿交换降温，最后在重力的作用下落入冷冻水箱18中，由冷冻水泵17经供水管16输送至空调房间，重复循环。
本发明的蒸发冷却负压冷水机组利用气压降低可促进水的蒸发这一物理原理，对冷水机组的结构进行了改进，不仅可进一步降低高温冷水的出水温度，还对提高蒸发冷却冷水机组的制冷效率和更大面积的推广应用具有促进作用。

Claims (3)

1.热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体相对两侧壁的上部设置有相通的排风口(8)，所述机组壳体相对两侧壁的下部都设置有进风口(20)，所述机组壳体内设置有填料(11)，所述填料(11)的上部依次设置有布水器b(12)及双风机装置，所述双风机装置通过排风管(19)分别与所述机组壳体两侧壁上的排风口(8)连接，所述填料(11)下部的两侧分别对称设置有一个直接蒸发冷却器，所述填料(11)的下方设置有冷冻水箱(18)，所述填料(11)的左、右两侧分别对称设置有两级预冷及冷量回收器，所述进风口(20)与同侧的两级预冷及冷量回收器之间依次设置有风量调节阀(4)、空气过滤器(5)；
所述填料(11)的上部为长方体，所述填料(11)的下部为倒方锥形；
所述双风机装置包括有上下设置的水动风机(14)和电动风机(13)，所述水动风机(14)通过水动风机驱动装置(21)驱动，所述水动风机驱动装置(21)分别与回水管(15)和布水器b(12)连接；
所述两级预冷及冷量回收器包括有两根平行设置的热管换热器(7)，所述热管换热器(7)的上部连接有冷凝器(9)，所述热管换热器(7)的下部连接有蒸发器(3)，所述的冷凝器(9)设置于排风管(19)内靠近排风口(8)处。
2.根据权利要求1所述的热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却器，包括有淋水填料(2)，所述淋水填料(2)的上部设置有布水器a(6)，所述淋水填料(2)的下部设置有循环水箱(1)，所述循环水箱(1)通过循环水管与所述布水器a(6)连接，所述循环水管上设置有循环水泵(10)；
所述冷冻水箱(18)与两个直接蒸发冷却器的循环水箱(1)位于同一高度。
3.根据权利要求2所述的热管与淋水填料两级预冷的蒸发冷却负压冷水机组，其特征在于，所述冷冻水箱(18)连接有供水管(16)，所述供水管(16)上设置有冷冻水泵(17)。
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