CN103307675B - 压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁的上部设置有进风口，机组壳体内依次设置有离心风机、空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器，离心风机的上部靠近进风口处水平设置有空气过滤器，空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器所对应的机组壳体顶部都设置有排风口。本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组采用压入式送风，保证了机组空气压力，进一步提高热湿交换效率；同时空气预冷器中无二次风机和循环水泵，减少了机组的能耗部件，降低机组能耗。

Description

压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，具体涉及一种空气预冷器、填料和高分子闭式盘管组成的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组。

背景技术

蒸发冷却空调技术是一种较为经济环保的空调技术，具有一定推广价值，主要分为：直接蒸发冷却技术、间接蒸发冷却技术和多级蒸发冷却技术。

蒸发冷却冷水机组采用的是直接蒸发冷却技术制取高温冷水，由于受各地气象条件的限制和各地空气质量的影响，往往造成蒸发冷却冷水机组的水质较差，而较好的解决办法是采用闭式结构，但传统的闭式冷却盘管高额的造价使得闭式蒸发冷却冷水机组的造价较高，在常规空调系统中的应用经济性有限。

传统的蒸发冷却冷水机组采用轴流风机吸入式进风，间接蒸发冷却预冷器采用管式间接蒸发冷却器，在其中必须增加二次风机及循环水泵来达到间接蒸发冷却预冷的效果，而风机水泵是蒸发冷却冷水机组中最重要的能耗部件，如果可以有效的减少能耗部件，将对蒸发冷却冷水机组的降耗有很大的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，空气预冷器中无二次风机和循环水泵，降低了机组能耗；同时采用压入式送风，保证了机组空气压力，进一步提高热湿交换效率。

本发明所采用的技术方案是，压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁的上部设置有进风口，机组壳体内依次设置有离心风机、空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器，离心风机的上部靠近进风口处水平设置有空气过滤器，空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器所对应的机组壳体顶部都设置有排风口。

本发明的特点还在于：

空气预冷器包括有并列设置的管式换热装置和喷气装置，管式换热装置包括有多根水平设置的换热管，多根换热管的同一端与离心风机的出口风管相连，管式换热装置的上部依次设置有换热区、填料a及挡水板a，换热区内靠近两侧分别对称设置有一个引流板，管式换热装置的下部依次设置有填料c、风道及循环水箱b，风道相对两侧所对应的机组壳体侧壁上各设置有一个二次风口。

喷气装置包括有水平设置的渐缩渐扩管，渐缩渐扩管与管式换热装置平行，渐缩渐扩管的一端与离心风机的出口风管连接，渐缩渐扩管的另一端竖直设置有渐扩喷嘴，渐扩喷嘴设置于换热区内，渐缩渐扩管的下部间隔平行连接有多根吸液管，多根吸液管的下端设置于循环水箱b内。

带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器包括有填料b，填料b的上部依次设置有高分子闭式冷却盘管、布水器及挡水板b，填料b的下部依次设置有风道和循环水箱a，循环水箱a通过供水管与布水器连接，供水管上设置有循环水泵。

填料b为倒梯形填料。

高分子闭式冷却盘管出水端连接有空调系统供水管，高分子闭式冷却盘管进水端连接有空调系统回水管。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的蒸发冷却冷水机组风机采用压入式进风，采用离心风机的风量风压来保证冷水机组的运行，同时避免了轴流风机陈列的复杂性，离心风机相对轴流风机风量风压都有一定的保证，应用范围较广，对蒸发冷却冷水机组较为适用；压入式进风可有效的满足机组风压需求，使空气和水的热湿交换得到了一定的保证。

2.本发明的蒸发冷却冷水机组中空气预冷器中无二次风机和循环水泵，在预冷室外空气时，空气在经过渐缩渐扩管时，由于流速与压强平衡关系，空气流速的提高，管子喉部压强降低，在喉部设置吸液管，连接循环水箱，由于喉部压强降低，可将循环水箱中的循环水吸入到渐缩渐扩管中，经渐扩喷嘴喷出，高速喷出的空气与水带动周围空气的运行，在换热的同时进行动能换转，将室外二次空气引入到冷水机组内部，可不用设置二次排风机，同时利用风机压力自吸式喷水，降低蒸发冷却冷水机组的能耗。

3.本发明的蒸发冷却冷水机组中采用高分子材料的闭式盘管，整个冷水机组为闭式结构，在保证换热效果的同时，降低了闭式蒸发冷却冷水机组的造价，也能保证末端供水水质；使得整个冷水机组只采用一个离心风机与一个循环水泵，机组功耗原件较少；合理安排离心风机位置，采用压入式，利用循环水经过空气预冷器来预冷室外空气，再通过管式间接蒸发冷却器和填料进一步冷却室外空气，预冷后的空气与高分子冷却盘管管外淋水热湿交换来冷却管内介质，提高闭式盘管换热效果，有利于冷却盘管内工作介质的冷却，达到较满意的出水效果。

附图说明

图1是本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组的结构图；

图2是图1的侧视图。

图中，1.循环水箱a，2.循环水箱b，3.二次风口，4.吸液管，5.离心风机，6.空气过滤器，7.渐缩渐扩管，8.渐扩喷嘴，9.引流板，10.挡水板a，11.填料a，12.挡水板b，13.布水器，14.高分子闭式冷却盘管，15.填料b，16.循环水泵，17.管式换热装置，18.填料c，19.空调系统供水管，20.空调系统回水管，21.进风口，22.换热区，23.出口风管。

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。

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁的上部设置有进风口21，机组壳体内依次设置有离心风机5、空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器，离心风机5的上部靠近进风口21处水平设置有空气过滤器6，空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器所对应的机组壳体顶部都设置有排风口。

空气预冷器，其结构如图1所示，包括有并列设置的管式换热装置17和喷气装置，管式换热装置17包括有多根水平设置的换热管，多根换热管的同一端与离心风机5的出口风管23连接，管式换热装置17的上部依次设置有换热区22、填料a11及挡水板a10，换热区22内靠近两侧分别对称设置有一个引流板9，管式换热装置17的下部依次设置有填料c18、风道及循环水箱b2，风道相对两侧所对应的机组壳体侧壁上各设置有一个二次风口3。

喷气装置，包括有水平设置的渐缩渐扩管7，渐缩渐扩管7与管式换热装置17平行，渐缩渐扩管7的一端与离心风机5的出口风管23连接，渐缩渐扩管7的另一端竖直设置有渐扩喷嘴8，渐扩喷嘴8设置于换热区22内，渐缩渐扩管7的下部间隔平行连接有多根吸液管4，多根吸液管4的下端设置于循环水箱b2内。

带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器，如图1及图2所示，包括有填料b15，填料b15的上部依次设置有高分子闭式冷却盘管14、布水器13及挡水板b12，填料b15的下部依次设置有风道和循环水箱a1，循环水箱a1通过供水管与布水器13连接，供水管上设置有循环水泵16。其中，填料b15为倒梯形；高分子闭式冷却盘管14出水端连接有空调系统供水管19，高分子闭式冷却盘管14进水端连接有空调系统回水管20。

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组在空气预冷器中采用了吸液管4、渐缩渐扩管7及管式间接蒸发冷却器，在渐缩渐扩管7喉部由于风速的升高，压力降低，将循环水箱b2中的水吸入到渐缩渐扩管7内，随着空气喷出；在换热区22进行换热，经换热后的淋水淋到管式换热装置17的换热管上，与空气在换热管外进行热湿交换冷却换热管内空气，淋水再落到填料c18中与空气热湿交换，最后落回到循环水箱b2中。

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组是将室外新风通过离心风机5吸入机组壳体内，一部分经过渐缩渐扩管7后向上喷出到换热区22，由于渐缩渐扩管7喉部风速提高，压力降低，通过与喉部连接的吸液管4将循环水箱b2中的循环水吸入到渐缩渐扩管7中，随空气一起向上喷出，利用高速喷出的空气和水带动周围空气的流动，在热湿交换的同时进行动能转换，使室外空气经二次风口3吸入到机组壳体内的空气预冷器中，与落下的水滴进行热湿交换；另一部分室外空气通过离心风机5压入管式换热装置17的换热管内，进行等湿冷却预冷，预冷后的空气进入到填料b15，与淋水进行热湿交换，再经过高分子闭式冷却盘管14，在高分子闭式冷却盘管14外与淋水进行热湿交换来冷却高分子闭式冷却盘管14内介质，最后经过挡水板b12后送出蒸发冷却冷水机组。

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组的工作过程为：

1.风系统：

a.空气预冷器空气a：

室外新风经空气过滤器6由离心风机5压入蒸发冷却冷水机组空气预冷器内，一部分的空气经过管式换热装置17的换热管内，另一部分空气经过管式换热装置17上部的渐缩渐扩管7，渐缩渐扩管7经过渐扩喷嘴8向上喷出到换热区22内，与水进行热湿交换后排出机组壳体；

b.空气预冷段空气b：

由于离心风机5高风压的影响，在渐扩喷嘴8向上喷出空气与水，同时喷出的高速空气与水带动周围空气一起向上运动，在运动中进行动能交换转换并进行热湿交换，此时室外空气经过机组壳体两侧的二次风口3进入到空气预冷器内，与淋水在填料c18上进行热湿交换预冷，预冷后的空气再经过管式换热装置17的换热管外，与淋水在换热管外进行热湿交换来冷却换热管内空气，最后随着渐扩喷嘴8喷出的空气经过挡水板a10后排出机组壳体；

c.高分子闭式盘管空气：

经管式换热装置17预冷后的空气进入到高分子闭式冷却盘管14下部的填料b15，与淋水在填料b15上进行热湿交换等焓降温，经过等焓降温后的空气进入到高分子闭式冷却盘管14外，与淋水进行热湿交换，高分子闭式冷却盘管14内的冷却介质，最后热湿交换后的空气经过挡水板b12后排出蒸发冷却冷水机组；

2.水系统：

（1）循环水工作过程a：

由于离心风机5的高风压出的空气压经过渐缩渐扩管7，喉部空气流速升高，压强相应降低，再经过渐扩喷嘴8喷出，在渐缩渐扩管7的喉部压强降低，可使循环水箱b2中的水吸入到渐缩渐扩管7中，随着高速流动的空气经渐扩喷嘴8喷出到换热区22，喷出的空气与水进行热湿交换后，随重力作用落到管式换热装置17的换热管外后，与空气进行热湿交换，再落回到填料c18中，进一步与空气热湿交换，最后落回到循环水箱b2中；

（2）循环水工作过程b：

循环水箱a1中的循环水经过循环水泵16送到布水器13，并由布水器13淋下，淋水与经过空气预冷器的空气进行热湿交换来冷却管式换热器17内的空气，再与空气在填料b15中热湿交换后落回到循环水箱a1中。

（3）蒸发冷却冷水机组制取高温冷水工作过程：

空调系统回水管20进入到闭式蒸发冷却冷水机组的高分子闭式冷却盘管14进水端，与高分子闭式冷却盘管14外热湿交换的淋水和空气进行换热，等湿降温后，经空调系统供水管19由供水水泵送到空调末端。

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，经过离心风机将室外空气吸入机组，离心风机风压风量的范围较宽，布置较为简便，离心风机出口与管式换热装置和渐缩渐扩管相连，室外空气通过过滤后由离心风机压入到管式换热装置和渐缩渐扩管内，一部分空气进入渐缩渐扩管内的空气携带循环水由渐扩喷嘴喷出，与淋水进行热湿交换后排出机组；另一部分空气进入到管式换热装置的换热管内预冷，等湿冷却，预冷后的空气后进入到填料，与淋水在填料中进行热湿交换，等焓降温，再通过高分子闭式冷却盘管，与管外淋水热湿交换冷却盘管内的介质，最后排出机组。闭式蒸发冷却冷水机组在空气预冷器循环水箱上部机组两侧设置二次风进口，利用经过渐扩喷嘴喷出的空气与水的动能与周围空气动能交换，带动气体流动，使室外的新风经过二次风口进入到蒸发冷却冷水机组空气预冷器，与淋水进行热湿交换后排出机组。

本发明的压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组改进现有技术中所存在的一些不足之处，使其在实际应用中能够更有效的发挥作用，应用离心风机的大风量高风压作用，形成压入式的气流形式，保证机组空气与水换热效果，同时具有布置方便的优势，采用风管内的动能与压力的平衡关系，在空气流速增大压强降低的原理，在渐缩渐扩管的喉部连接吸水管与循环水箱相通，由于压力的降低，可以使循环水箱中的水倒吸入管道中，随着气流喷射而出，喷射而出的空气和水高速流动，带动周围空气的流动，发生动能交换，室外空气由二次风口吸入机组，与淋水进行热湿交换，相比传统采用二次风机的形式，省去了二次风机的能耗，具有一定的节能性。采用高分子材料制成的高分子闭式冷却盘管，在保证一定换热效果的情况下，节省机组制造成本，较为经济合理，同时整个蒸发冷却冷水机组的结构紧凑，规则合理，闭式结构对水质有一定的保证，对于一些室外空气品质较差的地区同样适用，具有一定的推广价值。

Claims (1)

1.压入式节能闭式蒸发冷却冷水机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体一侧壁的上部设置有进风口(21)，所述机组壳体内依次设置有离心风机(5)、空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器，所述离心风机(5)的上部靠近进风口(21)处水平设置有空气过滤器(6)，所述空气预冷器及带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器所对应的机组壳体顶部都设置有排风口；

所述空气预冷器包括有并列设置的管式换热装置(17)和喷气装置，所述管式换热装置(17)包括有多根水平设置的换热管，多根换热管的同一端与离心风机(5)的出口风管(23)相连，所述管式换热装置(17)的上部依次设置有换热区(22)、填料a(11)及挡水板a(10)，所述换热区(22)内靠近两侧分别对称设置有一个引流板(9)，所述管式换热装置(17)的下部依次设置有填料c(18)、风道及循环水箱b(2)，所述风道相对两侧所对应的机组壳体侧壁上各设置有一个二次风口(3)；

所述喷气装置包括有水平设置的渐缩渐扩管(7)，所述渐缩渐扩管(7)与所述管式换热装置(17)平行，所述渐缩渐扩管(7)的一端与所述离心风机(5)的出口风管(23)连接，所述渐缩渐扩管(7)的另一端竖直设置有渐扩喷嘴(8)，所述渐扩喷嘴(8)设置于所述换热区(22)内，所述渐缩渐扩管(7)的下部间隔平行连接有多根吸液管(4)，多根吸液管(4)的下端设置于循环水箱b(2)内，所述渐缩渐扩管(7)喉部由于风速的升高，压力降低，能将循环水箱b(2)中的水吸入到渐缩渐扩管(7)内，随着空气喷出；

所述带闭式冷却盘管的直接蒸发冷却器包括有填料b(15)，所述填料b(15)的上部依次设置有高分子闭式冷却盘管(14)、布水器(13)及挡水板b(12)，所述填料b(15)的下部依次设置有风道和循环水箱a(1)，所述循环水箱a(1)通过供水管与所述布水器(13)连接，所述供水管上设置有循环水泵(16)；

所述填料b(15)为倒梯形填料；

所述高分子闭式冷却盘管(14)出水端连接有空调系统供水管(19)，所述高分子闭式冷却盘管(14)进水端连接有空调系统回水管(20)。