CN105757850B - 多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组 - Google Patents

多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组 Download PDF

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Abstract

本发明公开的多层喷雾式板管间接‑直接复合型蒸发冷却空调机组，包括机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设有进风口、送风口，机组壳体内按空气流动方向依次设有空气过滤器、表冷器、多层喷雾式板管间接蒸发冷却器、喷雾室、填料b及送风机；多层喷雾式板管间接蒸发冷却器分别与表冷器、喷雾室连接；多层喷雾式板管间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上有排风窗，排风窗与排风管的一端连接，排风管的另一端敞开形成排风口。本发明多层喷雾式板管间接‑直接复合型蒸发冷却空调机组，通过对进风预冷,对喷淋水多层雾化，改进换热管管材及管型，对机组顶层设雨水收集单元以及对二次排风流道的改进,能有效提高蒸发冷却空调机组的降温效果。

Description

多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组。
背景技术
蒸发冷却空调机组一般采用间接加直接蒸发冷却的形式，加之空气过滤、表冷器预冷以及送/回风处理等，其功能越来越齐全，实际应用也得到了不断的推广和深化。
如今，大量实际工程案例可以证明：蒸发冷却空调机组有着独特的应用优势，其作为一种健康、经济、节能及低碳的友好空调也被越来越多的人所熟知。然而，在一些实际应用中还依然存在着一些问题。对于管式间接加填料式直接蒸发冷却的空调机组来说，换热管管型及管材、布水形式及循环水量、填料材料及结构等都对机组整体的使用效果有所影响。采用塑料圆管的管式间接蒸发冷却器体积较大；采用铝箔等金属材料的管式间接蒸发冷却器虽换热性能得到了改善，但效率依然不够高；采用多孔陶材料的管式间接蒸发冷却器虽然有着诸多优点，但其在潮湿条件下易生细菌且清洗困难，其成本也较高。另外，常见的间接蒸发冷却器采用在二次流道淋水的方式，机组开启时，其循环水泵持续工作，除部分喷淋水与二次空气发生热湿交换并排出以外，其余喷淋水又回到了循环水池，无谓的增加了水泵的能耗，对于填料式直接蒸发冷却器也有类似的问题。
针对现有蒸发冷却空调机组的各种缺陷，将间接蒸发冷却器内的换热管替换为EPX聚合物板管式换热管，EPX聚合物板管式换热管不仅具有换热效果好的优点,而且几乎适用于所有水质，通过在交叉排列的EPX聚合物板管式换热管间分层布置雾化喷嘴，就可以使二次流道布雾均匀，增强该流道内水雾与一次空气的热湿交换，从而提高对一次流道的降温能力；而对于直接蒸发冷却器的改良在于：采用无填料的喷雾形式，这样能避免填料式蒸发冷却器存在的一些问题，同时可减少循环水量并相应提高直接蒸发冷却的效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，通过对进风预冷,对喷淋水多层雾化，改进换热管管材及管型，在机组壳体顶壁上加设雨水收集单元以及对二次排风流道的改进,就能在节省能耗的同时有效提高蒸发冷却空调机组的降温效果。
本发明所采用的技术方案是，多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，包括有机组壳体，机组壳体相对的两侧壁上分别设置有进风口、送风口，机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器、表冷器、多层喷雾式板管间接蒸发冷却器、喷雾室、填料b及送风机；多层喷雾式板管间接蒸发冷却器分别与表冷器、喷雾室连接；多层喷雾式板管间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风窗，排风窗与排风管的一端连接，排风管的另一端敞开形成排风口。
本发明的特点还在于：
进风口内设置有均风格栅；空气过滤器采用自动卷帘式过滤器。
排风管由风管和风管弯头连为一体构成，风管与排风窗连接；排风管内设置有排风机。
机组壳体的顶壁上设置有雨水收集箱；雨水收集箱与多层喷雾式板管间接蒸发冷却器连接；雨水收集箱顶部边缘设置有遮阳板，雨水收集箱内设置有雨水过滤单元。
多层喷雾式板管间接蒸发冷却器，包括有多层喷雾式板管换热单元，多层喷雾式板管换热单元的上方设置有填料a，多层喷雾式板管换热单元的下方设置有蓄水池a；蓄水池a通过供水总管与多层喷雾式板管换热单元连接，蓄水池a分别通过进水管、出水管与表冷器连接，蓄水池a通过集水排水管与雨水收集箱连接，蓄水池a通过连通管与喷雾室连接；多层喷雾式板管换热单元与蓄水池a之间形成二次风流道，二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口。
多层喷雾式板管换热单元由呈上下设置的多个喷雾式板管换热组件构成；每个喷雾式板管换热组件均与供水总管连接；供水总管上分别设置有水处理器b、间接蒸发冷却循环水泵。
喷雾式板管换热组件由呈上下设置的喷淋雾化单元和板管式换热单元构成；喷淋雾化单元由喷淋管和多个均匀设置于喷淋管上、面向板管式换热单元喷雾的雾化喷嘴b组成，喷淋管与供水总管连接；板管式换热单元由多根水平设置的板管式换热管组成。
板管式换热管采用的是EPX聚合物板管式换热管；EPX聚合物板管式换热管，包括有由EPX聚合物材料制成的板管式换热管壳体，板管式换热管壳体内设置有由EPX聚合物材料制成的中央隔板，中央隔板将EPX聚合物板管式换热管壳体内分成两个一次空气流道。
喷雾室内设置有喷雾水管和蓄水池b，喷雾水管与蓄水池b连接，蓄水池b与连通管连接；喷雾水管上均匀设置有多个面向多层喷雾式板管间接蒸发冷却器喷雾的雾化喷嘴a，喷雾水管上还分别设置有水处理器c、直接蒸发冷却循环水泵。
进水管上分别设置有表冷器循环水泵和水处理器a；出水管和集水排水管上均设置有控制阀门。
本发明的有益效果在于：
1)本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其内部采用卷帘自动更换滤层的自动卷帘式过滤器，提高了自动化程度，使得机组设计更加人性化；通过对进风过滤，使得空气进入多层喷雾式板管间接蒸发冷却器后，携带杂质较少，在一定程度上避免了对管内壁造成污染或拥堵板管；因此，既能净化空气也能保护多层喷雾式板管间接蒸发冷却器。
2)在本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组中，多层喷雾式板管间接蒸发冷却器内采用分层雾化形式，使水雾能够均匀分布于换热板管外空间与板管外壁面，避免出现“干区”，使二次空气与水雾充分接触，提高间接蒸发蒸发冷却器的效率。
3)本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其内部的直接蒸发冷却器采用喷雾式降温的原理，雾化喷嘴垂直布置于喷雾水管上，操作方便，且每个雾化喷嘴工作状况可调，从而进一步控制被处理空气与水雾发生等焓加湿降温的热湿交换程度；另外在喷雾室后方设置填料层，用于较大凝水水滴进行过滤吸收，同时还可以使得被处理空气进一步得到冷却。
4)本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，在机组壳体顶壁上设置雨水收集箱，将收集的雨水过滤后可以对机组内的蓄水池进行适当的补水，同时雨水收集单元可以在一定程度上减弱机组壳体顶壁较多太阳辐射对机组可能造成的温升，雨水收集箱也可对机组壳体的侧壁起到一定的遮阳效果。
5)本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其内部的间接蒸发冷却器采用了特殊的换热管—EPX聚合物板管式换热管，EPX聚合物板管式换热管不仅换热效果显著，而且对水质适应性强，所需水量较少。
6)本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，将二次排风机置于机组壳体顶壁较高位置处，减少了排风机对二次风流道内水雾的近距离直接抽吸而排出造成的浪费，且排风管末端采用弯头风管代替防雨风帽，在防雨的同时还有利于二次气流流动。
附图说明
图1是本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组的结构示意图；
图2是本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组内EPX聚合物板管式换热管的结构示意图。
图中，1.均风格栅，2.进风口，3.送风口，4.送风机，5.排风机，6.排风口，7.雨水收集箱，8.填料a，9.填料b，10.雨水过滤单元，11.雾化喷嘴a，12.集水排水管，13.雾化喷嘴b，14.空气过滤器，15.表冷器，16.水处理器a，17.水处理器b，18.表冷器循环水泵，19.间接蒸发冷却循环水泵，20.蓄水池a，21.二次风进风口，22.板管式换热管，23.水处理器c，24.直接蒸发冷却循环水泵，25.蓄水池b，26.机组壳体，27.中央隔板，28.一次空气流道，29.排风管，30.排风窗，31.供水总管，32.进水管，33.出水管，34.连通管。
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。
本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体26，机组壳体26相对的两侧壁上分别设置有进风口2、送风口3，机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器14、表冷器15、多层喷雾式板管间接蒸发冷却器、喷雾室、填料b9及送风机4；多层喷雾式板管间接蒸发冷却器分别与表冷器15、喷雾室连接；多层喷雾式板管间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风窗30，排风窗30与排风管29的一端连接，排风管29的另一端敞开形成排风口6。
进风口2内设置有均风格栅1；送风口3内设置有风量控制阀。
空气过滤器14采用卷帘自动更换滤层的自动卷帘式过滤器。
排风管29由风管和风管弯头连为一体构成，风管与排风窗30连接，设置风管弯头的目的在于：在下雨天，防止大量的雨水落入排风管29内，也利于二次气流流动。排风管29内设置有排风机5。
机组壳体26的顶壁上设置有雨水收集箱7；雨水收集箱7顶部边缘设置有遮阳板，遮阳板用于为机组壳体26遮挡阳光，避免阳光直接照射机组壳体26；雨水收集箱7内设置有雨水过滤单元10；雨水收集箱7与多层喷雾式板管间接蒸发冷却器连接。
多层喷雾式板管间接蒸发冷却器，如图1所示，包括有多层喷雾式板管换热单元，多层喷雾式板管换热单元的上方设置有填料a8，多层喷雾式板管换热单元的下方设置有蓄水池a20，蓄水池a20通过供水总管31与多层喷雾式板管换热单元连接，蓄水池a20分别通过进水管32、出水管33与表冷器15连接，蓄水池a20通过集水排水管12与雨水收集箱7连接，蓄水池a20通过连通管34与喷雾室连接；多层喷雾式板管换热单元与蓄水池a20之间形成二次风流道，二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口21。
多层喷雾式板管换热单元由呈上下设置的多个喷雾式板管换热组件构成；每个喷雾式板管换热组件均与供水总管31连接。供水总管31上分别设置有水处理器b17、间接蒸发冷却循环水泵19。
喷雾式板管换热组件由呈上下设置的喷淋雾化单元和板管式换热单元构成；喷淋雾化单元由喷淋管和多个均匀设置于喷淋管上、面向板管式换热单元喷雾的雾化喷嘴b13组成，喷淋管与供水总管31连接；板管式换热单元由多根水平设置的板管式换热管22组成；板管式换热管22采用的是EPX聚合物板管式换热管。
如图2所示，EPX聚合物板管式换热管的结构为：包括有由EPX聚合物材料(EPX，其全称为：EPX POLYMER TUBE HX)制成的板管式换热管壳体，板管式换热管壳体内设置有由EPX聚合物材料制成的中央隔板27，中央隔板27将EPX聚合物板管式换热管壳体内分成两个一次空气流道28。
喷雾室内设置有喷雾水管和蓄水池b25，喷雾水管与蓄水池b25连接，蓄水池b25与连通管34连接；喷雾水管上均匀设置有多个面向多层喷雾式板管间接蒸发冷却器喷雾的雾化喷嘴a11，喷雾水管上还分别设置有水处理器c23、直接蒸发冷却循环水泵24，水处理器c23和直接蒸发冷却循环水泵24均位于蓄水池b25内。
进水管32上分别设置有表冷器循环水泵18和水处理器a16；出水管33上设置有控制阀门；集水排水管12上设置有控制阀门。
二次风进风口21设置有百叶。
本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其工作过程如下：
一次空气通过进风口2进入机组壳体内(在此过程中由均风格栅1对空气进行均流)，先由空气过滤器14对一次空气进行过滤，形成洁净的空气；洁净的空气流过表冷器15，由表冷器15对其进行等湿冷却，形成预冷空气；预冷空气流过多层喷雾式板管间接蒸发冷却器时被再次等湿冷却，形成冷空气；冷空气进入喷雾室内，由喷淋雾化单元喷出水雾与冷空气进行热湿交换，等焓加湿降温，形成符合送风条件的冷风；冷风在送风机4的作用下经送风管送入空调房间。
在上述过程中，多层喷雾式板管间接蒸发冷却器内二次风流道中的空气是由二次风进风口21从室外引入的新风，引入二次风流道内的新风自下而上流经板管式换热管22外，与自上而下由雾化喷嘴b13喷出的多层水雾发生热湿交换，最后经填料a8滤水后在排风机5的作用下经排风管29排出。
高温冷水在表冷器循环水泵18的作用下，沿进水管32进入表冷器15，与空气间接换热后沿出水管33流回至蓄水池a20；蓄水池a20中的循环水在间接蒸发冷却循环水泵19的作用下沿供水总管31送至多个雾化喷嘴b13，经雾化后，进入板管式换热管22外空间和二次空气发生热湿交换，其中绝大部分的水雾被二次空气吸收带走，一少部分较大的凝结水滴落回到蓄水池a20，循环往复；蓄水池b25中的循环水由直接蒸发冷却循环水泵24沿喷雾水管送至雾化喷嘴a11，经雾化喷嘴a11均匀雾化，其中，绝大部分水雾由一次空气吸收，一些较大的凝结雾滴落回到蓄水池b25，循环往复。
本发明多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，在现有蒸发冷却空调机组的基础上，以多级蒸发冷却和经济实用为理念，将板管式换热技术、间接蒸发冷却技术以及喷雾式蒸发冷却技术有机融和，采取多层雾化的形式，克服了常规淋水式蒸发冷却器喷淋水与空气接触时间短、冷却效率低的缺点，使得雾滴与空气充分接触，从而增强热湿交换效率，充分发挥蒸发冷却的主导作用,最终使得空调机组整体性能得到较好的改善。

Claims (6)

1.多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其特征在于，包括有机组壳体(26)，所述机组壳体(26)相对的两侧壁上分别设置有进风口(2)、送风口(3)，所述机组壳体内按空气进入后流动方向依次设置有空气过滤器(14)、表冷器(15)、多层喷雾式板管间接蒸发冷却器、喷雾室、填料b(9)及送风机(4)；所述多层喷雾式板管间接蒸发冷却器分别与表冷器(15)、喷雾室连接；
所述多层喷雾式板管间接蒸发冷却器上方对应的机组壳体顶壁上设置有排风窗(30)，所述排风窗(30)与排风管(29)的一端连接，排风管(29)的另一端敞开形成排风口(6)；
所述多层喷雾式板管间接蒸发冷却器，包括有多层喷雾式板管换热单元，所述多层喷雾式板管换热单元的上方设置有填料a(8)，所述多层喷雾式板管换热单元的下方设置有蓄水池a(20)；
所述蓄水池a(20)通过供水总管(31)与多层喷雾式板管换热单元连接，所述蓄水池a(20)分别通过进水管(32)、出水管(33)与表冷器(15)连接，所述蓄水池a(20)通过集水排水管(12)与雨水收集箱(7)连接，所述蓄水池a(20)通过连通管(34)与喷雾室连接；
所述多层喷雾式板管换热单元与蓄水池a(20)之间形成二次风流道，所述二次风流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次风进风口(21)；
所述多层喷雾式板管换热单元由呈上下设置的多个喷雾式板管换热组件构成；每个喷雾式板管换热组件均与供水总管(31)连接；
所述供水总管(31)上分别设置有水处理器b(17)、间接蒸发冷却循环水泵(19)；
所述喷雾式板管换热组件由呈上下设置的喷淋雾化单元和板管式换热单元构成；
所述喷淋雾化单元由喷淋管和多个均匀设置于喷淋管上、面向板管式换热单元喷雾的雾化喷嘴b(13)组成，所述喷淋管与供水总管(31)连接；
所述板管式换热单元由多根水平设置的板管式换热管(22)组成；
所述板管式换热管(22)采用的是EPX聚合物板管式换热管；
所述EPX聚合物板管式换热管，包括有由EPX聚合物材料制成的板管式换热管壳体，所述板管式换热管壳体内设置有由EPX聚合物材料制成的中央隔板(27)，所述中央隔板(27)将EPX聚合物板管式换热管壳体内分成两个一次空气流道(28)。
2.根据权利要求1所述的多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述进风口(2)内设置有均风格栅(1)；
所述空气过滤器(14)采用自动卷帘式过滤器。
3.根据权利要求1所述的多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述排风管(29)由风管和风管弯头连为一体构成，所述风管与排风窗(30)连接；
所述排风管(29)内设置有排风机(5)。
4.根据权利要求1所述的多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述机组壳体(26)的顶壁上设置有雨水收集箱(7)；所述雨水收集箱(7)与多层喷雾式板管间接蒸发冷却器连接；
所述雨水收集箱(7)的顶部边缘设置有遮阳板，所述雨水收集箱(7)内设置有雨水过滤单元(10)。
5.根据权利要求1所述的多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述喷雾室内设置有喷雾水管和蓄水池b(25)，所述喷雾水管与蓄水池b(25)连接，所述蓄水池b(25)与连通管(34)连接；
所述喷雾水管上均匀设置有多个面向多层喷雾式板管间接蒸发冷却器喷雾的雾化喷嘴a(11)，所述喷雾水管上还分别设置有水处理器c(23)、直接蒸发冷却循环水泵(24)。
6.根据权利要求1所述的多层喷雾式板管间接-直接复合型蒸发冷却空调机组，其特征在于，所述进水管(32)上分别设置有表冷器循环水泵(18)和水处理器a(16)；
所述出水管(33)和集水排水管(12)上均设置有控制阀门。
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