CN103759357A - 电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开的电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体侧壁上分别设置有一次空气入口、二次空气进风口和送风口，机组壳体内按照一次空气进入方向依次设置有双层立管式间接蒸发冷却器、带填料的蒸发式冷凝器及机械制冷装置，带填料的蒸发式冷凝器与机械制冷装置之间通过管网连接；机械制冷装置包括有压缩机及蒸发器，蒸发器上部设置有离心式风机。本发明的冷风/冷水机组产出的一次空气用于电厂变频机房、汽机房及配电室等场所的降温，产生的冷水用于电厂办公室的降温；增加的双层立管式间接蒸发冷却器和填料能提高蒸发式冷凝器的效率，降低制冷剂的温度；机组结构紧凑，便于运输及现场使用。

Description

电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组

技术领域

本发明属于空调设备技术领域，涉及一种电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组，具体涉及一种立管式间接蒸发冷却器、蒸发式冷凝器、直接蒸发冷却器和机械制冷相结合的电厂用冷风/冷水机组。

背景技术

目前蒸发冷却空调技术已经在西北干燥地区得到广泛的使用，而如果要在中高等湿度地区得到广泛应用就要与机械制冷相结合，而且蒸发冷凝技术是机械制冷空调中发展较快的节能、节水散热方式，可以大大提高机械制冷空调能效比，所以之前已经提出蒸发冷却技术与蒸发冷凝技术结合的想法。但是，蒸发式冷凝器的效率仍然不能达到人们期望的水平。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组，不仅提高蒸发式冷凝器的效率，还能有效降低循环水的水温。

本发明所采用的技术方案，电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体一侧壁的上、下设置有一次空气入口及二次空气进风口，与一次空气入口相对的机组壳体另一侧壁上设置有送风口，机组壳体内按照一次空气进入方向依次设置有双层立管式间接蒸发冷却器、带填料的蒸发式冷凝器及机械制冷装置，带填料的蒸发式冷凝器与机械制冷装置之间通过管网连接；

机械制冷装置，包括有依次相连接的压缩机、蒸发器和节流阀，蒸发器上部设置有离心式风机。

本发明的特点还在于，

送风口设置于离心式风机对应的机组壳体侧壁上。

双层立管式间接蒸发冷却器，包括有呈上、下设置的第一立式换热管组和第二立式换热管组，第一立式换热管组的上部依次设置有第一布水装置、挡水板及轴流风机，第一立式换热管组的下部与第二立式换热管组的上部之间设置有第二布水装置，第二立式换热管组的下部依次设置有风道及循环水箱b，循环水箱b通过供水管分别与第一布水装置和第二布水装置连接，供水管上设置有循环水泵b。

第一立式换热管组由多根竖直设置的换热管组成；第二立式换热管组由多根竖直设置的换热管组成。

二次空气进风口设置于风道对应的机组壳体侧壁上。

一次空气入口设置于第一立式换热管组与第二立式换热管组对应的机组壳体侧壁上，第一立式换热管组和第二立式换热管组与一次空气入口之间设置有空气过滤网。

带填料的蒸发式冷凝器，包括有蒸发冷凝盘管，蒸发冷凝盘管的上部依次设置有第一网格布水装置及布水器，蒸发冷凝盘管的下部依次设置有第二网格布水装置、填料、风道及循环水箱a，循环水箱a通过水管与布水器连接，该水管道上设置有循环水泵a。

布水器与机组壳体顶壁之间设置有两个旁通阀。

带填料的蒸发式冷凝器与机械制冷装置之间的管网结构为：

机械制冷装置内的蒸发器通过水管G₁与节流阀、蒸发冷凝盘管的下端口依次连接；蒸发器通过水管G₂与压缩机连接，压缩机通过水管G₃与蒸发冷凝盘管的上端口连接。

水管G₃上设置有四通阀。

本发明的有益效果在于：

1.本发明的冷风/冷水机组采用的是立管式间接蒸发冷却器、蒸发式冷凝器及蒸发冷却填料结合，室外空气利用立管式间接蒸发冷却器和直接蒸发冷却器冷却后产出的冷空气可用于电厂变频机房、汽机房、配电室等电厂辅助用房的通风降温，机械制冷蒸发器产生的低温冷水可以用于电厂办公区及厂前区用房或对室内温湿度精读较高的建筑房间。

2.本发明的冷风/冷水机组在蒸发式冷凝器的下部设置填料，通过立管式间接蒸发冷却器预冷的室外空气在填料处与淋水热湿交换，可以降低循环水温；通过立管式间接蒸发冷却器预冷的一次空气和降温后的循环水共同来冷凝蒸发式冷凝器换热器内的制冷剂，可以在一定程度上提高蒸发式冷凝器的效率，冷凝后制冷剂通过管道接入机械制冷压缩机中进行循环。

3.本发明的冷风/冷水机组，在机组冷凝器上部设置旁通，机组为电厂辅助用房提供通风降温的冷空气时，可适当开启旁通管路风阀，减小机组阻力，经过立管间接蒸发冷却器预冷后空气可直接通过旁通管路送出机组外部，提高机组送风量。

4.本发明的冷风/冷水机组内将双层立管式间接蒸发冷却器、蒸发冷却填料及机械制冷冷凝器紧密结合，机组结构紧凑，便于运输及现场使用。

附图说明

图1是本发明电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组的结构示意图。

图中，1.循环水箱a，2.循环水泵a，3.二次空气进风口，4.空气过滤网，5.第二立式换热管组，6.第一布水装置，7.挡水板，8.轴流风机，9.第一网格布水装置，10.蒸发冷凝盘管，11.节流阀，12.填料，13.四通阀，14.压缩机，15.蒸发器，16.离心式风机，17.旁通阀，18.循环水泵b，19.循环水箱b，20.第一立式换热管组，21.第二布水装置，22.一次空气入口，23.送风口，24.第二网格布水装置。

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。

本发明的电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/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、下设置有一次空气入口22及二次空气进风口3，与一次空气入口22相对的机组壳体另一侧壁上设置有送风口23，机组壳体内按照一次空气进入方向依次设置有双层立管式间接蒸发冷却器、带填料的蒸发式冷凝器及机械制冷装置，带填料的蒸发式冷凝器与机械制冷装置之间通过管网连接；机械制冷装置包括有依次相连接的压缩机14、蒸发器15和节流阀11，蒸发器15上部设置有离心式风机16。

送风口23设置于离心式风机16对应的机组壳体侧壁上。

双层立管式间接蒸发冷却器，其结构如图1所示，包括有呈上、下设置的第一立式换热管组20、第二立式换热管组5，第一立式换热管组20的上部依次设置有第一布水装置6、挡水板7及轴流风机8，第一立式换热管组20的下部与第二立式换热管组5的上部之间设置有第二布水装置21，第二立式换热管组5的下部依次设置有风道及循环水箱b19，循环水箱b19通过供水管分别与第一布水装置6、第二布水装置21连接，供水管上设置有循环水泵b18。

第一立式换热管组20与第二立式换热管组5结构相同，均由多根竖直设置的换热管组成。

二次空气进风口3设置于风道对应的机组壳体侧壁上。

一次空气入口22设置于第一立式换热管组20与第二立式换热管组5对应的机组壳体侧壁上；第一立式换热管组20和第二立式换热管组5与一次空气入口22之间设置有空气过滤网4。

带填料的蒸发式冷凝器，其结构如图1所示，包括有蒸发冷凝盘管10，蒸发冷凝盘管10的上部依次设置有第一网格布水装置9及布水器25，蒸发冷凝盘管10的下部依次设置有第二网格布水装置24、填料12、风道及循环水箱a1，循环水箱a1通过水管与布水器25连接，循环水箱a1上设置有循环水泵a2；布水器25与机组壳体顶部之间设置有两个旁通阀17。

如图1所示，带填料的蒸发式冷凝器、压缩机14及蒸发器15之间的管网结构为：

蒸发器15通过水管G₁与节流阀11、蒸发冷凝盘管10的下端口依次连接，蒸发器15通过水管G₂与压缩机14连接，压缩机14通过水管G₃与蒸发冷凝盘管10的上端口连接；水管G₃上设置有四通阀13。

本发明的电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组是将室外新风经过空气过滤网4过滤后，一部分空气进入到双层立管式间接蒸发冷却器内进行预冷，然后进入带填料的蒸发冷凝器内与蒸发冷凝盘管10内的制冷剂进行热湿交换，降低制冷剂的温度。另一部分进入蒸发冷凝盘管10下部的填料12内与循环水进行等焓降温，使得循环水温降低；降温后的空气经过离心式风机16送入电厂配电室、变频机房等场所。同时在蒸发冷凝盘管10的上部设置旁通阀17，可以减小机组阻力，经过双层立管式间接蒸发冷却器预冷后空气可直接通过旁通管路送出机组壳体外，提高了机组送风量。

循环水箱a1内的水经过循环水泵a2送入到布水器25内通过第一网格布水装置9、第二网格布水装置24淋到蒸发冷凝盘管10的表面，机械制冷装置内的压缩机14、蒸发器15与蒸发冷凝盘管10通过管网构成一个闭合回路，在蒸发器15与蒸发冷凝盘管10之间设置了节流阀11；机械制冷装置与蒸发式冷凝器产生的低温冷水用于电厂办公室的降温。

本发明的电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组的工作过程如下：

1.风系统的工作过程如下：

a一次风系统：

一次空气通过空气过滤网4过滤后，进入双层立管式间接蒸发冷却器内进行预冷，预冷后的空气一部分通过填料12与淋水热湿交换，来得到较低温度的循环水；另一部分通过与较低温度的循环水共同来冷却蒸发式冷凝器换热盘管10内的制冷剂，可以在一定程度上提高蒸发式冷凝器的效率，通过填料12后的一次空气经过离心式风机16送入到电厂变频机房、配电室等场所。

b.二次风系统：

二次空气通过空气过滤网4过滤后，进入双层立管式间接蒸发冷却器的下部，进入双层立管式间接蒸发冷却器的第二立式换热管组5的换热管内与淋水进行热湿交换后由轴流风机8排出。

2.水系统的工作过程：

（1）循环水工作过程a：

双层立管式间接蒸发冷却器：二次空气侧循环水通过循环水泵b18送到喷淋装置中，经过第一布水装置6、第二布水装置21后与二次空气在管内进行热湿交换后落入到循环水箱b19中；

（2）循环水工作过程b：

蒸发式冷凝器：循环水箱a1中循环水通过循环水泵a2到布水器25中，与蒸发冷凝盘管10内的制冷剂进行显热交换后落入填料12上进行热湿交换后回到循环水箱a1中。

3.制冷剂系统的工作过程：

制冷剂通过压缩机14压缩成高温高压的气体后进入蒸发冷凝盘管10内与循环水和预冷后的一次空气进行热湿交换，变成低温高压的液体，进入节流阀11中节流，节流后的制冷剂进入蒸发器15内，变成低温低压的气体，如此一直循环。

本发明的电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/冷水机组改进现有技术中所存在的一些不足之处，使其在实际的应用中能够更有效的发挥作用，采用双层立管式间接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器结合。能够在充分利用室外干空气的情况下，采用双层立管式间接蒸发冷却器的设计能够有效的减少间接蒸发冷却存在的堵塞问题；此外，利用双层立管式间接蒸发冷却器对一次空气进行预冷，预冷后的空气与循环水共同来冷却带填料的蒸发式冷凝器内的制冷剂来冷却制冷介质，以获取低温的冷水；通过双层立管式间接蒸发冷却器的一次空气进入带填料的蒸发式冷凝器内，进一步冷却后被送入发电厂变频机房、配电室等场所的降温。同时在循环水经过蒸发冷凝盘管10后落入到填料12内可以进一步的降低水温，提高蒸发式冷凝器的效率，降低制冷剂的出口的温度，制冷剂进入机械制冷装置中循环，产生的低温冷水可以电厂办公区及厂前区用房或对室内温湿度精读较高的建筑房间。

Claims (10)

1.电厂用蒸发冷却与机械制冷联合的冷风/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、下设置有一次空气入口（22）及二次空气进风口（3），与所述一次空气入口（22）相对的机组壳体另一侧壁上设置有送风口（23），所述机组壳体内按照一次空气进入方向依次设置有双层立管式间接蒸发冷却器、带填料的蒸发式冷凝器及机械制冷装置，所述带填料的蒸发式冷凝器与机械制冷装置之间通过管网连接；

所述机械制冷装置，包括有依次相连接的压缩机（14）、蒸发器（15）和节流阀（11），所述蒸发器（15）上部设置有离心式风机（16）。

2.根据权利要求1所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述送风口（23）设置于离心式风机（16）对应的机组壳体侧壁上。

3.根据权利要求1所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述双层立管式间接蒸发冷却器，包括有呈上、下设置的第一立式换热管组（20）和第二立式换热管组（5），所述第一立式换热管组（20）的上部依次设置有第一布水装置（6）、挡水板（7）及轴流风机（8），所述第一立式换热管组（20）的下部与第二立式换热管组（5）的上部之间设置有第二布水装置（21），所述第二立式换热管组（5）的下部依次设置有风道及循环水箱b（19），所述循环水箱b（19）通过供水管分别与第一布水装置（6）和第二布水装置（21）连接，所述供水管上设置有循环水泵b（18）。

4.根据权利要求3所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述第一立式换热管组（20）由多根竖直设置的换热管组成；所述第二立式换热管组（5）由多根竖直设置的换热管组成。

5.根据权利要求3所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述二次空气进风口（3）设置于风道对应的机组壳体侧壁上。

6.根据权利要求3所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述的一次空气入口（22）设置于第一立式换热管组（20）与第二立式换热管组（5）对应的机组壳体侧壁上，所述第一立式换热管组（20）和第二立式换热管组（5）与一次空气入口（22）之间设置有空气过滤网（4）。

7.根据权利要求1所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述带填料的蒸发式冷凝器，包括有蒸发冷凝盘管（10），所述蒸发冷凝盘管（10）的上部依次设置有第一网格布水装置（9）及布水器（25），所述蒸发冷凝盘管（10）的下部依次设置有第二网格布水装置（24）、填料（12）、风道及循环水箱a（1），所述循环水箱a（1）通过水管与布水器（25）连接，该水管道上设置有循环水泵a（2）。

8.根据权利要求7所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述布水器（25）与机组壳体顶壁之间设置有两个旁通阀（17）。

9.根据权利要求1所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述带填料的蒸发式冷凝器与机械制冷装置之间的管网结构为：

所述机械制冷装置内的蒸发器（15）通过水管（G₁）与节流阀（11）、蒸发冷凝盘管（10）的下端口依次连接；所述蒸发器（15）通过水管（G₂）与压缩机（14）连接，所述压缩机（14）通过水管（G₃）与蒸发冷凝盘管（10）的上端口连接。

10.根据权利要求9所述的冷风/冷水机组，其特征在于，所述水管（G₃）上设置有四通阀（13）。

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