CN105387543A - 一种复合式蒸发冷却机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合式蒸发冷却机组，机组包括壳体、直接蒸发冷却模块和预冷模块；直接蒸发冷却模块包括盘管换热器和第一填料，布置在壳体内部，第一填料布置在盘管换热器下方，盘管换热器上方从下至上依次布置有第一布水器和第一风机；预冷模块布置在壳体相对两侧，且在第一填料下方，预冷模块一侧开设有与直接蒸发冷却模块连通的连通口，使在预冷模块中预冷后的空气能流入直接蒸发冷却模块中；预冷模块由立式换热器和第二填料构成；预冷模块上方从下至上依次布置有第二布水器和第二风机，下方安装有能使预冷模块滑动的滑动装置；在壳体的侧壁上还开设有通风口。本发明采用滑动装置，使机组的使用方式多样化，适用性更好，实用性更强。

Description

一种复合式蒸发冷却机组

【技术领域】

本发明涉及制冷设备领域，特别涉及一种复合式的蒸发冷却机组。

【背景技术】

干空气能是一种清洁的可再生能源，在能源日益枯竭和环境日益恶劣的情况下，越来越受到重视，特别是在干空气能比较丰富的我国西北地区，但是，单一使用干空气能会使机组占地面积大或制冷量不足；再者，蒸发冷却技术也具有节能环保等优点，因此，近年来，许多学者提出将蒸发冷却技术和干空气能结合起来，这一方案也得到了广泛的运用。

然而，在实际应用中，蒸发冷却技术自身也存在了许多的缺陷，例如，单一使用直接蒸发冷却技术或间接蒸发冷却技术，机组会受到地域调节的限制或制冷量不足；在制冷量充足的情况下，机组的结构体积较大，占地面积偏多；再者，一蒸发冷却机组在大多情况下，使用模式比较单一或结构不变化，机组的制冷量会过多，从而造成能源的浪费。

【发明内容】

鉴于上述内容，有必要提供一种复合式蒸发冷却机组，该复合式蒸发冷却机组采用间接蒸发冷却技术和直接蒸发冷却技术相结合的方式，结构合理，占地面积小，能适用较广的地域环境，且多使用模式以适应不同的环境特征。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述机组包括壳体、直接蒸发冷却模块和预冷模块；所述直接蒸发冷却模块包括盘管换热器和第一填料，布置在所述壳体内部，所述第一填料布置在所述盘管换热器的下方，所述盘管换热器的上方从下至上依次布置有第一布水器和第一风机；所述预冷模块布置在所述壳体相对两侧，且在所述第一填料的下方，所述预冷模块一侧开设与所述直接蒸发冷却模块连通的连通口，使在所述预冷模块预冷后的空气能够流入所述直接蒸发冷却模块中；所述预冷模块由立式换热器和第二填料构成；所述预冷模块的上方从下至上依次布置有第二布水器和第二风机，下方安装有能使所述预冷模块滑动的滑动装置；在所述壳体的侧壁上还开设有通风口，便于室外空气进入所述机组中。

进一步地，在所述预冷模块中，所述立式换热器和所述第二填料在水平方向上交错排列。

进一步地，在所述预冷模块的顶部也安装所述滑动装置；所述滑动装置上布置有制动装置及限位装置。

进一步地，在所述预冷模块与所述连通口所在侧面相邻的两相对侧面布置有能同时密封所述立式换热器和所述第二填料一侧的密封板，且在所述第二填料的上方和底部也布置有所述密封板。

进一步地，所述预冷模块的底部平面为倾斜状，与水平面成一夹角，夹角开口不朝向所述连通口。

进一步地，所述通风口开设在所述壳体的四周侧壁上，且相对两侧的所述通风口开口位置、开口大小和形状均一致；所述通风口还布置在所述预冷模块一侧，并与所述连通口相对。

进一步地，所述通风口从外向里依次安装有导风装置和过滤器；所述导风装置采用可旋式百叶窗的形式。

进一步地，所述预冷模块在所述壳体四周均有布置；每一预冷模块与所述通风口相对的两侧面的宽度与所述通风口开口宽度一致，高度低于所述通风口开口的高度；所述连通口开口形状、大小与所述预冷模块紧靠所述连通口一侧的形状、大小一致。

进一步地，所述壳体的壳壁采用保温材料制作。

进一步地，所述机组还包括水箱、水泵和挡水装置；所述水箱布置在所述壳体底部，用于盛放所述机组运行过程所需的喷淋水及收集运行过程中滴落的未蒸发的喷淋水；所述挡水装置布置在风机和布水器之间，能够防止未蒸发的水随空气排出。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的预冷模块采用间接蒸发冷却与直接蒸发冷却相结合的复合方式，改善了蒸发冷却技术受地域性制约的情况，同时提高机组的整体效率，且机组整体结构体积较小。

2.本发明在预冷模块中采用滑动装置，可使机组能够选择性的使用预冷模块，即机组能够在不同气候条件下选择不同的冷却方式，使机组获得足够制冷量的同时节省机组的耗水量和耗电量，避免了不必要的浪费。

【附图说明】

图1是本发明一种复合式蒸发冷却机组的结构图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明预冷模块结构图。

主要元件符号说明

壳体1

盘管换热段21

第一填料22

第一布水器3	第一挡水板4	第一风机5
			连通口6	预冷模块7	第一立式换热器71
第二填料72	第二立式换热器73	侧面密封板741
			上密封板742	下密封板743	滑块751
滑轨752	通风口8	导风装置81
			过滤器82	第二布水器9	第二挡水板10
第二风机11	水箱12	水泵13

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

【具体实施方式】

请参阅图1和图2，在本发明的一种较佳实施方式中，一复合式蒸发冷却机组100包括壳体1，所述壳体1内含一直接蒸发冷却模块和四预冷模块7，并在所述壳体1的四周侧壁上均开设有能使空气进入所述机组100的一通风口8；优选地，每一预冷模块7均相同，所述通风口8布置在每一侧壁的中间，且相对两侧所述通风口8对称分布，特别地，每一通风口8开口的位置、形状和大小均相同。每一通风口8上从外到里依次安装有一导风装置81和一过滤器82，优选地，所述导风装置81采用可旋式百叶窗的形式，使每一通风口8能够可选择性的使用。另外，所述壳体1的外侧壳壁均采用保温材料制作，且具有密封效果。

所述直接蒸发冷却模块布置在所述壳体1的内部，包括一盘管换热器21和一第一填料22；所述第一填料22布置在所述盘管换热器21的下方，所述盘管换热器21上方从下至上依次布置一第一布水器3、一第一挡水板4和一第一风机5；优选地，所述盘管换热器21的换热管采用带翅片的椭圆管。

所述预冷模块7布置在所述壳体1的四侧，且在所述第一填料22的下方，并在每一预冷模块7一侧开设有与所述直接蒸发冷却模块连通的连通口6，所述连通口6能使在所述预冷模块7得到预冷后的空气流入所述直接蒸发冷却模块中进行再次冷却；优选地，相对两所述连通口6对称分布，每一连通口6开口形状大小均相同。所述预冷模块7包括两立式换热器71、73和一第二填料72，所述两立式换热器71、73和所述第二填料72在水平方向上依次排列，且相互错开，即所述第二填料72布置在所述两立式换热器71、73之间；在每一预冷模块上，所述两立式换热管71、73与所述第二填料72分离的一侧分别与相应的通风口8及连通口6相对，与所述连通口6相近的第二立式换热器73一侧的形状、大小与所述连通口6开口的形状、大小一致；优选地，所述两立式换热器71、73与所述第二填料72的宽度相同，且与同侧所述通风口8开口的宽度相同，但高度不高于所述通风口8开口的高度，所述两立式换热器71、73的厚度相同。所述预冷模块7底部平面呈倾斜状，并与水平方向成一夹角，夹角开口朝向同侧的所述通风口8，便于二次空气进入到所述两立式换热器71、73的换热管内，减少风阻。

在所述预冷模块7与所述连通口6所在侧面相邻的相对两侧设置有第一密封板741，以使空气定向流入所述直接蒸发冷却模块中；在所述第二填料72的上方及底部也设有密封板742、743，可避免在所述两立式换热器71、73冷却的空气从所述第二填料72的上部流出，后再随在所述两立式换热器71、73内部流动的二次空气排出所述机组100，再者，避免二次空气从所述第二填料72底部流入所述机组100中；所述第二填料底部的下密封板743还能够引导所述第二填料72表面未蒸发的喷淋水流入布置在所述壳体1底部的水箱12中。

每一预冷模块7的顶部和底部还安装有能够使所述预冷模块7滑动的滑动装置，所述滑动装置包括滑块751和滑轨752，所述滑块751固定在所述预冷模块7上，所述滑轨752固定在所述壳体1的框架上，并与所述滑块751相配合。所述滑轨752长度略大于所述预冷模块7宽度的两倍，一端紧贴所述壳体1一侧内壁，另一端距离所述壳体1相对侧内壁有大于一所述预冷模块7厚度的距离，且与同侧所述通风口8开口靠近所述壳体1相对侧内壁的一侧相近，但越过该侧，使所述预冷模块7在空气需要预冷时能够与所述通风口8相配合，在空气不需要预冷时与所述通风口8不相交；两两所述滑轨752不相交。每一滑动装置还安装有用于限制所述预冷模块7滑动位置的限位装置和用于固定所述预冷模块7的制动装置。

每一预冷模块7的上方从下向上依次布置有一第二布水器9、一第二挡水板10和一第二风机11；所述第二布水器9横穿所述第二填料72上方的上密封板742，以使所述第二填料72能够获得喷淋水的同时上方还呈密封状态；所述第二布水器9和所述第一布水器3用于将喷淋水喷至所述两立式换热器71、73、所述第二填料72和所述盘管换热器21的换热表面上形成喷淋水膜，使喷淋水与空气之间的换热效果更好；所述第二挡水板10和所述第一挡水板4用于阻挡随空气排出的未蒸发的喷淋水；所述第二风机和所述第一风机5能使所述机组100内部形成负压，从而使空气定向流动。

所述机组100还包括一所述水箱12和一水泵13，所述水箱12用于盛放所述机组100运行过程所需的喷淋水及收集运行过程中滴落的未蒸发的喷淋水；所述水泵13通过水管与所述第一布水器3、所述第二布水器9及所述水箱12相连，并在通向每一布水器和所述水箱12的管路上安装有一开关，当需要开通某一路管路时，打开对应的所述开关即可。

所述复合式蒸发冷却机组100用于冷却高温循环冷却水，所述高温循环冷却水在所述盘管换热器21内部从上至下流动，即从D流入，E流出。室外空气需要预冷时，相对两侧的所述预冷模块7通过所述滑动装置滑至同侧所述通风口8处，并与所述通风口8相配合，且启动所述第一风机5和相应的所述第二风机11。室外空气从A处流入，经过所述导风装置81和所述过滤器82后流入所述预冷模块7，并在所述预冷模块7中分成一次空气和二次空气；一次空气横掠第一立式换热管71的外表面，并在所述第一立式换热管71外表面与所述第一立式换热管71内壁从上至下流动的喷淋水膜及内部从下至上流动的二次空气进行换热，得到一次冷却，后进入所述第二填料72中；在所述第二填料72中，一次冷却后的一次空气与所述第二填料72表面的喷淋水膜直接接触，得到二次冷却；二次冷却的一次空气再流入所述第二立式换热器73中，与在所述第一立式换热器71中的情况相同，一次空气再次得到冷却；得到三次冷却的一次空气通过所述连通口6进入到所述直接蒸发冷却模块中。在所述直接蒸发冷却模块中，一次空气从下至上流动，即从C处往上流动，与所述直接蒸发冷却模块表面的喷淋水膜及所述盘管换热器21中的高温循环冷却水形成逆流，加强了换热效果；得到三次冷却的一次空气先经过所述第一填料22，与所述第一填料22表面的喷淋水膜直接接触进行换热，后流入所述盘管换热器21中，与所述盘管换热器21表面的喷淋水膜共同作用冷却高温循环冷却水；最后一次空气经所述第一风机5排出所述机组100，即从G处排出。

在所述预冷模块7中，二次空气从所述预冷模块7底部B处进入所述两立式换热管71、73中，并在所述两立式换热管71、73内部与所述换热管内壁从上至下流动的喷淋水膜直接接触，进行换热，后经所述第二风机11排出所述机组100，即从F处排出。在所述机组100中，所有喷淋水均从所述第一布水器3和所述第二布水器9自上而下喷淋，并在所述直接蒸发冷却模块和所述预冷模块7表面形成喷淋水膜，再以喷淋水膜形式与空气进行换热；换热的喷淋水膜一部分蒸发进入空气中，一部分未蒸发，未蒸发的喷淋水流入所述水箱12中，待下一次的循环使用。

室外空气不需要冷却时，所述预冷模块7放置在所述壳体1一侧，不与所述通风口8及所述连通口6相配合，且关闭所述第二风机11；室外空气经所述导风装置81和所述过滤器82后直接进入到所述直接蒸发冷却模块中进行换热，后排出所述机组100。

所述复合式蒸发冷却机组在不同气候条件下，有不同的使用方式。当室外空气温度较低时，不需要使用所述预冷模块7预冷空气，且根据所需的制冷量，仅开启一侧所述通风口8或开启相对两侧所述通风口8或开启四面的所述通风口8；当室外空气温度较高时，使用所述预冷模块7，再根据所需制冷量，选择使用一侧所述预冷模块7或相对两侧所述预冷模块7或四侧所述预冷模块7，并开启相应的所述通风口8。所述机组100的不同使用方式可满足不同制冷量的需求，适应不同的环境温度，减少了所述机组100的耗水量和耗电量，避免了能源的浪费。在使用预冷模块7时，需要成对使用所述预冷模块7或仅使用一侧所述预冷模块7，并开启相应所述通风口8及关闭其他所述通风口8，以避免进入到所述直接蒸发冷却模块的一次空气温差大，进而降低所述机组100的冷却效率。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述机组包括壳体、直接蒸发冷却模块和预冷模块；所述直接蒸发冷却模块包括盘管换热器和第一填料，布置在所述壳体内部，所述第一填料布置在所述盘管换热器的下方，所述盘管换热器的上方从下至上依次布置有第一布水器和第一风机；

所述预冷模块布置在所述壳体一侧，且在所述第一填料的下方，所述预冷模块一侧开设有与所述直接蒸发冷却模块连通的连通口，使在所述预冷模块预冷后的空气能够流入所述直接蒸发冷却模块中；所述预冷模块由立式换热器和第二填料构成；

所述预冷模块的上方从下至上依次布置有第二布水器和第二风机，下方安装有能使所述预冷模块滑动的滑动装置；在所述壳体的侧壁上还开设有通风口，便于室外空气进入所述机组中。

2.如权利要求1所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：在所述预冷模块中，所述立式换热器和所述第二填料在水平方向上交错排列。

3.如权利要求1所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：在所述预冷模块的顶部也安装所述滑动装置；所述滑动装置上布置有制动装置及限位装置。

4.如权利要求1所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：在所述预冷模块与所述连通口所在侧面相邻的两相对侧面布置有能同时密封所述立式换热器和所述第二填料一侧的密封板，且在所述第二填料的上方和底部也布置有所述密封板。

5.如权利要求4所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述预冷模块的底部平面为倾斜状，与水平面成一夹角，夹角开口不朝向所述连通口。

6.如权利要求1所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述通风口开设在所述壳体的四周侧壁上，且相对两侧的所述通风口开口位置、开口大小和形状均一致；所述通风口还布置在所述预冷模块一侧，并与所述连通口相对。

7.如权利要求1所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述通风口从外向里依次安装有导风装置和过滤器；所述导风装置采用可旋式百叶窗的形式。

8.如权利要求6所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述预冷模块在所述壳体四周均有布置；每一预冷模块与所述通风口相对的两侧面的宽度与所述通风口开口宽度一致，高度不高于所述通风口开口的高度；所述连通口开口形状、大小与所述预冷模块紧靠所述连通口一侧的形状、大小一致。

9.如权利要求1所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述壳体的壳壁采用保温材料制作。

10.如权利要求1-9任一所述的复合式蒸发冷却机组，其特征在于：所述机组还包括水箱、水泵和挡水装置；所述水箱布置在所述壳体底部，用于盛放所述机组运行过程所需的喷淋水及收集运行过程中滴落的未蒸发的喷淋水；所述挡水装置布置在风机和布水器之间，能够防止未蒸发的水随空气排出。