CN104456786B - 蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组 - Google Patents

蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组 Download PDF

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Abstract

本发明公开的蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，包括有机组壳体，机组壳体内分别设置有板管‑填料复合式蒸发冷却器和风机，板管‑填料复合式蒸发冷却器的下方设置有机械制冷系统，机械制冷系统与板管‑填料复合式蒸发冷却器内的板管‑填料复合式换热器连接；板管‑填料复合式蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有进风口，风机对应的机组壳体侧壁上设置有排风口。本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组采用一体化上下结构设计，不用设置机房，节省用地和投资；机组采用板管式换热器和填料耦合方式，增大换热面积，换热效果好，具有高效、节能的优点。

Description

蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组。
背景技术
蒸发冷凝式冷水机组由于具有散热效果好及节水的优点，被广泛应用于各个行业。蒸发冷凝式冷水机组省去了冷却水系统，不用设置冷却塔，能大大减少工业用水量，在西北等缺水地区非常适用。
传统的蒸发冷凝式冷水机组，其蒸发式冷凝器、节流装置、压缩机及蒸发器分散布置，占地面积较大。本发明将蒸发冷凝式冷水机组设计为一体化机组，各个部件集中在一个封闭的机组壳体中，能减少占地面积，节约投资；此外，采用板管式换热器与填料耦合布置的方式，能很大程度上提升换热效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，不仅解决了现有蒸发冷凝式冷水机组内各部件布置分散及占地面积大的缺点，还能提升机组的换热效果。
本发明所采用的技术方案是，蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，包括有机组壳体，机组壳体内分别设置有板管-填料复合式蒸发冷却器和风机，板管-填料复合式蒸发冷却器的下方设置有机械制冷系统，机械制冷系统与板管-填料复合式蒸发冷却器内的板管-填料复合式换热器连接；板管-填料复合式蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有进风口，风机对应的机组壳体侧壁上设置有排风口。
本发明的特点还在于：
板管-填料复合式蒸发冷却器的上方与进风口之间设置有初效过滤器。
板管-填料复合式蒸发冷却器，包括有板管-填料复合式换热器，板管-填料复合式换热器的上方设置有布水系统，板管-填料复合式换热器的下方设置有集水箱，集水箱内设置有浮球阀和挡水板，集水箱通过第一供水管外接有循环水泵，循环水泵通过第二供水管与布水系统连接；
机械制冷系统，包括有节流装置，节流装置通过管道依次与压缩机、蒸发器连接；蒸发器通过水管组与冷冻水集水器构成闭合回路。
板管-填料复合式换热器由板管式换热器和多块填料耦合组成；板管式换热器的出水端通过第二制冷剂管道与节流装置连接，板管式换热器的进水端通过第一制冷剂管道与压缩机连接。
多块填料设置于板管式换热器的空隙内。
布水系统由管道及设置在管道上的多个喷嘴组成。
多个喷嘴呈均匀设置。
集水箱由连通的第一集水槽和第二集水槽组成，第二集水槽的深度大于第一集水槽的深度；循环水泵设置于第二集水槽的下方。
挡水板的下部设置于第一集水槽和第二集水槽之间，挡水板的上部伸出集水箱呈倾斜放置。
本发明的有益效果在于：
1.本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组采用一体化上下布置形式，占地面积小，所有部件集中布置在一个封闭的机组壳体中，布置灵活，可以免去机房建设，节省了空间和投资。
2.本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组内采用板管式换热器与填料相耦合的方式，在板管式换热器间的空隙内设置填料，增加换热面积，降低循环水温度；并且在机组壳体内布水方向与气流方向采用顺流形式，更易在板管式换热器表面形成均匀的水膜，使整个机组的散热效果更好。
3.本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组内，挡水板呈倾斜设置，增大了空气与挡水板的接触面积，减少了过水量，挡水效果更佳。
4.本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组为了保证喷淋的循环水量，集水箱设置为两部分，一部分的深度更大形成下沉，这样一方面能增大集水箱的面积，增大储水量，另一方面能节省机组空间，减小机组体积。
附图说明
图1是本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组的结构示意图。
图中，1.进风口，2.初效过滤器，3.喷嘴，4.板管式换热器，5.填料，6.集水箱，7.浮球阀，8.挡水板，9.风机，10.排风口，11.第一制冷剂管道，12.冷冻水集水器，13.蒸发器，14.压缩机，15.节流装置，16.循环水泵，17.第一供水管，18.第二供水管，19.第二制冷剂管道。
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。
本发明的蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体内分别设置有板管-填料复合式蒸发冷却器和风机9，板管-填料复合式蒸发冷却器的下方设置有机械制冷系统，机械制冷系统与板管-填料复合式蒸发冷却器内的板管-填料复合式换热器连接；板管-填料复合式蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有进风口1，风机9对应的机组壳体侧壁上设置有排风口10。
板管-填料复合式蒸发冷却器的上方与进风口1之间设置有初效过滤器2。
板管-填料复合式蒸发冷却器，包括有板管-填料复合式换热器，板管-填料复合式换热器的上方设置有布水系统，板管-填料复合式换热器的下方设置有集水箱6，集水箱6内设置有挡水板8和浮球阀7，集水箱6通过第一供水管17外接有循环水泵16，循环水泵16通过第二供水管18与布水系统连接。
机械制冷系统，包括有节流装置15，节流装置15通过管道依次与压缩机14、蒸发器13连接，蒸发器13通过水管组与冷冻水集水器12构成闭合回路。
板管-填料复合式换热器由板管式换热器4和多块填料5耦合组成，板管式换热器4的空隙内设置有填料5；这样能增加换热面积，降低循环水温度。
板管式换热器4的出水端通过第二制冷剂管道19与节流装置15连接，板管式换热器4的进水端通过第一制冷剂管道11与压缩机14连接。
布水系统由管道及设置在管道上的多个喷嘴3组成；多个喷嘴3呈均匀设置。
集水箱6由连通的第一集水槽和第二集水槽组成，第二集水槽的深度大于第一集水槽的深度；循环水泵16设置于第二集水槽的下方。采用这一设计的目的在于：一方面增大集水箱的面积，增大储水量，另一方面节省机组空间，减小机组体积。
挡水板8的下部设置于第一集水槽和第二集水槽之间，挡水板8的上部伸出集水箱6并呈倾斜放置，这种布置形式能增大了空气与挡水板8的接触面积，减少过水量。
本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，其工作过程如下：
(1)空气系统：
室外空气通过进风口1进入机组壳体内，经初效过滤器2过滤净化后进入板管-填料复合式蒸发冷却器，与喷嘴3喷淋在板管式换热器4和填料5上的循环水接触并进行热湿交换，冷却板管式换热器4管内制冷剂蒸汽并降低循环水的温度，使机组散热效果更佳；在机组壳体内空气流向与循环水采用顺流的形式，在板管式换热器4管外表面更易形成均匀的水膜，在风机9的作用下使板管式换热器4管外水膜蒸发，带走制冷剂的冷凝热量，最后依次经挡水板8、风机9，由排风口10排出。
(2)循环水系统：
集水箱6中的循环水经循环水泵16加压提升，通过第二供水管18送给喷嘴3，由喷嘴3喷淋到板管式换热器4和填料5的表面，与自上而下的室外空气热湿交换，使循环水的温度降低，最后落入集水箱6中，如此循环；期间通过浮球阀7控制液位，来调节循环水量。
(3)制冷剂系统：
本发明蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组中，制冷剂系统包括压缩机14、板管式换热器4、节流装置15、蒸发器13及冷冻水集水器12。制冷剂经压缩机14压缩后变为高温高压的制冷剂气体，经第一制冷剂管道11进入板管式换热器4冷凝放热，热量由空气带走，排向室外，制冷剂变为低温高压的液体，再由第二制冷剂管道19进入节流装置15后变为低温低压的制冷剂液体，最后进入蒸发器13蒸发吸热，产生低温冷冻水存储在冷冻水集水器12中，制冷剂变为高温低压的气体，再进入压缩机14，如此循环。
本发明的蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组采用一体化上下结构设计，不用设置机房，节省用地和投资；并且机组采用板管式换热器4和填料5耦合方式布置，增大换热面积，换热效果好。本发明的蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组具有高效、节能的优点。

Claims (3)

1.蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体内分别设置有板管-填料复合式蒸发冷却器和风机(9)，所述板管-填料复合式蒸发冷却器的下方设置有机械制冷系统，所述机械制冷系统与板管-填料复合式蒸发冷却器内的板管-填料复合式换热器连接；
所述板管-填料复合式蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有进风口(1)，所述风机(9)对应的机组壳体侧壁上设置有排风口(10)；
所述板管-填料复合式蒸发冷却器的上方与进风口(1)之间设置有初效过滤器(2)；
所述板管-填料复合式蒸发冷却器，包括有板管-填料复合式换热器，所述板管-填料复合式换热器的上方设置有布水系统，所述板管-填料复合式换热器的下方设置有集水箱(6)，所述集水箱(6)内设置有浮球阀(7)和挡水板(8)，所述集水箱(6)通过第一供水管(17)外接有循环水泵(16)，所述循环水泵(16)通过第二供水管(18)与布水系统连接；
所述板管-填料复合式换热器由板管式换热器(4)和多块填料(5)耦合组成；
所述板管式换热器(4)的出水端通过第二制冷剂管道(19)与节流装置(15)连接，所述板管式换热器(4)的进水端通过第一制冷剂管道(11)与压缩机(14)连接；
所述机械制冷系统，包括有节流装置(15)，所述节流装置(15)通过管道依次与压缩机(14)、蒸发器(13)连接；所述蒸发器(13)通过水管组与冷冻水集水器(12)构成闭合回路；
所述集水箱(6)由连通的第一集水槽和第二集水槽组成，所述第二集水槽的深度大于第一集水槽的深度；所述循环水泵(16)设置于第二集水槽的下方；
所述多块填料(5)设置于板管式换热器(4)的空隙内；
所述布水系统由管道及设置在管道上的多个喷嘴(3)组成。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，其特征在于，所述多个喷嘴(3)呈均匀设置。
3.根据权利要求1所述的蒸发冷却与机械制冷相结合的一体化空调机组，其特征在于，所述挡水板(8)的下部设置于第一集水槽和第二集水槽之间，挡水板(8)的上部伸出集水箱(6)呈倾斜放置。
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