CN107490110A - 多级立管露点蒸发冷却冷水机组 - Google Patents

多级立管露点蒸发冷却冷水机组 Download PDF

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Abstract

本发明公开的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体两相对的侧壁上各设置一个进风口；机组壳体内的中央设置有填料塔，填料塔与一个进风口之间设置有多级复合制冷系统，填料塔与另一个进风口之间也设置有多级复合制冷系统，且填料塔分别与两个多级复合制冷系统连接。本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，具有体积小、制冷效率高、出水温度接近空气的露点温度且能避免风机带水现象的优点。

Description

多级立管露点蒸发冷却冷水机组
技术领域
本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种多级立管露点蒸发冷却冷水机组。
背景技术
现有的间接加直接的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其内部的间接蒸发冷却单元中普遍采用卧式换热管，占用机组的面积大，从而造成整个机组体积较大。此外，该类型的机组还存在冷却效率低、出水温度高及风机带水等缺陷，特别是在夏季极端天气时，该类型冷水机组的冷却能力一般不能达到要求。由此可见，研究出一种新的蒸发冷却冷水机组势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多级立管露点蒸发冷却冷水机组，该机组体积小、制冷效率高、出水温度接近空气的露点温度且能避免风机带水现象。
本发明所采用的技术方案是，多级立管露点蒸发冷却冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体两相对的侧壁上各设置一个进风口；机组壳体内的中央设置有填料塔，填料塔与一个进风口之间设置有多级复合制冷系统，填料塔与另一个进风口之间也设置有多级复合制冷系统，且填料塔分别与两个多级复合制冷系统连接。
本发明的特点还在于：
机组壳体内靠近每个进风口处均设置有过滤器。
过滤器为初效过滤器。
填料塔，包括有填料块，填料块的上方依次设置有布水器d、挡水板c；布水器d分别与两个多级复合制冷系统连接；挡水板c上方对应的机组壳体顶壁上分别开设有排风口c、排风口d，排风口c和排风口d内均设置有排风机；填料块的下方设置有集水箱d，集水箱d连接有供水管，且该供水管上均设置有供水泵。
排风口c连接减压管c，排风口d连接减压管d。
每个多级复合制冷系统，包括有按空气进入后流动方向依次设置的表冷器、一级立管间接蒸发冷却器、二级立管间接蒸发冷却器及直接蒸发冷却器；表冷器通过回水管b与布水器d连接，回水管b上设置有回水泵，表冷器还连接回水管a；一级立管间接蒸发冷却器对应的机组壳体顶壁上设置有排风口a；二级立管间接蒸发冷却器对应的机组壳体顶壁上设置有排风口b；排风口a和排风口b内均设置有排风机。
一级立管间接蒸发冷却器，包括有立式换热管组a，立式换热管组a的上方依次设置有布水器a、挡水板a，立式换热管组a的下方设置集水箱a，集水箱a通过第一蓄水管与布水器a连接，第一蓄水管上设置有水泵a，且水泵a位于集水箱a内为潜水泵。
二级立管间接蒸发冷却器，包括有立式换热管组b，立式换热管组b的上方依次设置有布水器b、挡水板b，立式换热管组b的下方设置有集水箱b，立式换热管组b与集水箱b之间形成空气流道，空气流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次进风口，集水箱b通过第二蓄水管与布水器b连接，第二蓄水管上设置有水泵b，且水泵b位于集水箱b内为潜水泵。
直接蒸发冷却器，包括有填料，填料的上方设置有布水器c，填料的下方设置有集水箱c，集水箱c通过第三蓄水管与布水器c连接，且第三蓄水管上设置有水泵c，且水泵c位于集水箱c中为潜水泵。
排风口a连接减压管a，排风口b连接减压管b。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组内采用立管式间接蒸发冷却器，其中的换热管采用立式布置，具有布水均匀和流道较宽的优点，能克服换热管内易堵塞的问题，还能提高二次空气与水的换热效率，同时能增强对空气的处理能力，更重要的是能减少换热管的占用面积，从而能缩小整个机组的体积；
(2)本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，采用多级立管间接蒸发冷却器与直接蒸发冷却器相结合的结构，使冷水机组的出水温度接近于露点温度，克服了现有蒸发冷却冷水机组在夏季极端天气时不能满足制冷要求的缺陷，扩大了蒸发冷却冷水机组的适用范围；
(3)本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其内部的二级立管式间接蒸发冷却器的换热管内侧湿通道采用部分已降温的一次空气，能提高换热管外空气的冷却效果；
(4)本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组在冬季使用时，为防止结冰，可在循环水中加入适量的乙二醇溶液，降低水的冰点，排风机处设置减压管，能降低风机压力，同时避免排风机带水现象；
(5)本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其内部的表冷器采用用户(末端)的回水，通过有效利用冷量，实现了能量的梯级利用。
附图说明
图1是本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组的结构示意图；
图2是本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组内二级立管式间接蒸发冷却器的结构示意图。
图中，1.进风口，2.过滤器，3.表冷器，4.减压管a，5.减压管b，6.排风口a，7.挡水板a，8.布水器a，9.排风口b，10.挡水板b，11.布水器b，12.立式换热管组a，13.集水箱a，14.二次进风口，15.立式换热管组b，16.集水箱b，17.布水器c，18.填料，19.集水箱c，20.填料块，21.回水管a，22.水泵a，23.水泵b，24.水泵c，25.供水泵，26.供水管，27.回水泵，28.集水箱d，29.减压管c，30.排风口c，31.布水器d，32.排风口d，33.挡水板c，34.减压管d，35.回水管b，A.一级立管间接蒸发冷却器，B.二级立管间接蒸发冷却器，C.直接蒸发冷却器，D.填料塔。
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。
本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体两相对的侧壁上各设置一个进风口1；机组壳体内的中央设置有填料塔D，填料塔D与一个进风口1之间设置有多级复合制冷系统，填料塔D与另一个进风口1之间也设置有多级复合制冷系统，且填料塔D分别与两个多级复合制冷系统连接。
机组壳体内靠近每个进风口1处均设置有过滤器2；进风口1内设置有风阀；过滤器2为初效过滤器。
填料塔D，如图1所示，包括有填料块20，且该填料块20的下端呈倒立的棱台状；填料块20的上方依次设置有布水器d31、挡水板c33；布水器d31分别与两个多级复合制冷系统连接，挡水板c33上方对应的机组壳体顶壁上分别开设有排风口c30、排风口d32，且排风口c30和排风口d32内均设置有排风机，排风口c30连接减压管c29，排风口d32连接减压管d34；填料块20的下方设置有集水箱d28，集水箱d28连接有供水管26，且供水管26上均设置有供水泵25。
每个多级复合制冷系统，如图1所示，包括有按空气进入后流动方向依次设置的表冷器3、一级立管间接蒸发冷却器A、二级立管间接蒸发冷却器B及直接蒸发冷却器C；表冷器3通过回水管b35与布水器d31连接，回水管b35上设置有回水泵27，表冷器3还连接回水管a21；一级立管间接蒸发冷却器A对应的机组壳体顶壁上设置有排风口a6；二级立管间接蒸发冷却器B对应的机组壳体顶壁上设置有排风口b9。
供水管26的作用是：与用户(末端)连接，用于将填料塔D内集水箱d28中的水供应给用户(末端)；回水管a21的作用是：与用户(末端)连接，将从用户(末端)出来的水供给表冷器3，经表冷器3处理后再经回水管b35送入填料塔D内的集水箱d28中。
排风口a6和排风口b9内均设置有排风机，排风口a6连接减压管a4，排风口b9连接减压管b5。
一级立管间接蒸发冷却器A，如图1所示，包括有立式换热管组a12，立式换热管组a12由多根竖直设置的换热管构成；立式换热管组a12的上方依次设置有布水器a8、挡水板a7，立式换热管组a12的下方设置集水箱a13，集水箱a13通过第一蓄水管与布水器a8连接，第一蓄水管上设置有水泵a22，且水泵a22位于集水箱a13中为潜水泵。
二级立管间接蒸发冷却器B，如图1及图2所示，包括有立式换热管组b15，立式换热管组b15由多根竖直设置的换热管构成；立式换热管组b15的上方依次设置有布水器b11、挡水板b10，立式换热管组b15的下方设置有集水箱b16，立式换热管组b15与集水箱b16之间形成空气流道，该空气流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次进风口14，集水箱b16通过第二蓄水管与布水器b11连接，第二蓄水管上设置有水泵b23，且水泵b23位于集水箱b16中为潜水泵。
直接蒸发冷却器C，如图1所示，包括有填料18，填料18的上方设置有布水器c17，填料18的下方设置有集水箱c19，集水箱c19通过第三蓄水管与布水器c17连接，且第三蓄水管上设置有水泵c24，且水泵c24位于集水箱c19中为潜水泵。
本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其工作过程具体如下：
(1)第一种工作模式：表冷器3、一级立管间接蒸发冷却器A、二级立管间接蒸发冷却器B、直接蒸发冷却器C及填料塔D联合模式，此时开启水泵a22、水泵b23、水泵c24、供水泵25，回水泵27，同时开启排风口a6、排风口b9、排风口c30、排风口d32内的排风机；
具体工作过程如下：
在夏季运行工况下，室外温度较高的新风经两个进风口1进入机组壳体内，分别经过滤器2过滤后形成两股洁净的空气；
两股洁净的空气分别流过表冷器3完成预冷，形成两股预冷空气；
两股预冷空气分别流入两个一级立管间接蒸发冷却器A内：其中一次空气掠过换热管外，二次空气流经换热管内，在换热管内的二次空气与贴附在换热管内壁上的水膜进行热湿交换并带走一次空气侧的热量，换热后的二次空气在排风机的作用下经两个排风口a6排掉；
一次空气等湿降温后，一部分通过空气流道进入二级立管间接蒸发冷却器B内换热管的湿通道中，另一部分作为一次空气流经二级立管间接蒸发冷却器B内的换热管外，被再次冷却后形成低温空气；
低温空气再进入直接蒸发冷却器C内进行湿式过滤，此时低温空气得到进一步的冷却，最后达到露点温度的空气与回水在填料塔D中进行热湿交换，降低水温，换热后的高温潮湿空气穿过挡水板c33，在两个排风机的作用下分别经排风口c30、排风机d32排出。
(2)第二种工作模式：表冷器3与填料塔D的联合模式，此时开启供水泵25和回水泵27，同时开启排风口c30和排风机d32内的排风机；
具体工作过程为：
在春秋过渡季节运行工况下，关闭一级立管间接蒸发冷却器A、二级立管间接蒸发冷却器B及直接蒸发冷却器C，室外温度较低的新风经两个进风口1进入机组壳体内，分别经过滤器2过滤后形成两股洁净的空气；
两股洁净的空气分别流过表冷器3完成预冷，形成两股预冷空气；
两股预冷空气分别依次穿过一级立管间接蒸发冷却器A、二级立管间接蒸发冷却器B及直接蒸发冷却器C后进入到填料塔D内，在填料塔D内与水进行热湿交换，降低水的温度，换热后高温潮湿的空气穿过挡水板c33，在两个排风机作用下分别经排风口a30、排风口b32排出。
(3)第三种工作模式：表冷器3与填料塔D的联合模式，此时开启供水泵25和回水泵27，同时开启排风口c30和排风机d32内的排风机；
具体工作过程为：
在冬季运行工况下(主要是针对西北地区需要全年制冷的场所)，为防止结冰，在集水箱d28的循环水中加入乙二醇溶液，降低水的冰点，此时关闭一级立管间接蒸发冷却器A、二级立管间接蒸发冷却器B及直接蒸发冷却器C；
室外温度较低的新风经两个进风口1进入机组壳体内，分别经过滤器2过滤后形成两股洁净的空气；两股洁净的空气分别流过表冷器3完成预冷，形成两股预冷空气；两股预冷空气分别依次穿过一级立管间接蒸发冷却器A、二级立管间接蒸发冷却器B及直接蒸发冷却器C后进入到填料塔D内，在填料塔D内与乙二醇溶液进行热湿交换，降低乙二醇溶液的温度，换热后高温潮湿的空气穿过挡水板c33，在两个排风机的作用下分别经排风口a30、排风口b32排出。
本发明多级立管露点蒸发冷却冷水机组，具有较高的制冷效率，机组体积较小，出水温度明显降低，能有效利用冷量和降低风机带水率，同时也能满足夏季极端天气的制冷要求，扩大机组的适用范围。

Claims (10)

1.多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体两相对的侧壁上各设置一个进风口(1)；
所述机组壳体内的中央设置有填料塔(D)，所述填料塔(D)与一个进风口(1)之间设置有多级复合制冷系统，所述填料塔(D)与另一个进风口(1)之间也设置有多级复合制冷系统，且所述填料塔(D)分别与两个多级复合制冷系统连接。
2.根据权利要求1所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述机组壳体内靠近每个进风口(1)处均设置有过滤器(2)。
3.根据权利要求2所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述过滤器(2)为初效过滤器。
4.根据权利要求1所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述填料塔(D)，包括有填料块(20)，所述填料块(20)的上方依次设置有布水器d(31)、挡水板c(33)；
所述布水器d(31)分别与两个多级复合制冷系统连接；
所述挡水板c(33)上方对应的机组壳体顶壁上分别开设有排风口c(30)、排风口d(32)，所述排风口c(30)和排风口d(32)内均设置有排风机；
所述填料块(20)的下方设置有集水箱d(28)，所述集水箱d(28)连接有供水管(26)，且所述供水管(26)上均设置有供水泵(25)。
5.根据权利要求4所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述排风口c(30)连接减压管c(29)，所述排风口d(32)连接减压管d(34)。
6.根据权利要求4所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，每个所述多级复合制冷系统，包括有按空气进入后流动方向依次设置的表冷器(3)、一级立管间接蒸发冷却器(A)、二级立管间接蒸发冷却器(B)及直接蒸发冷却器(C)；
所述表冷器(3)通过回水管b(35)与布水器d(31)连接，所述回水管b(35)上设置有回水泵(27)，所述表冷器(3)还连接回水管a(21)；
所述一级立管间接蒸发冷却器(A)对应的机组壳体顶壁上设置有排风口a(6)；所述二级立管间接蒸发冷却器(B)对应的机组壳体顶壁上设置有排风口b(9)；所述排风口a(6)和排风口b(9)内均设置有排风机。
7.根据权利要求6所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述一级立管间接蒸发冷却器(A)，包括有立式换热管组a(12)，所述立式换热管组a(12)的上方依次设置有布水器a(8)、挡水板a(7)，所述立式换热管组a(12)的下方设置集水箱a(13)，所述集水箱a(13)通过第一蓄水管与布水器a(8)连接，所述第一蓄水管上设置有水泵a(22)，且所述水泵a(22)位于集水箱a(13)内为潜水泵。
8.根据权利要求6所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述二级立管间接蒸发冷却器(B)，包括有立式换热管组b(15)，所述立式换热管组b(15)的上方依次设置有布水器b(11)、挡水板b(10)，所述立式换热管组b(15)的下方设置有集水箱b(16)，所述立式换热管组b(15)与集水箱b(16)之间形成空气流道，所述空气流道对应的机组壳体侧壁上设置有二次进风口(14)，所述集水箱b(16)通过第二蓄水管与布水器b(11)连接，所述第二蓄水管上设置有水泵b(23)，且所述水泵b(23)位于集水箱b(16)内为潜水泵。
9.根据权利要求6所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述直接蒸发冷却器(C)，包括有填料(18)，所述填料(18)的上方设置有布水器c(17)，所述填料(18)的下方设置有集水箱c(19)，所述集水箱c(19)通过第三蓄水管与布水器c(17)连接，且所述第三蓄水管上设置有水泵c(24)，且所述水泵c(24)位于集水箱c(19)中为潜水泵。
10.根据权利要求6所述的多级立管露点蒸发冷却冷水机组，其特征在于，所述排风口a(6)连接减压管a(4)，所述排风口b(9)连接减压管b(5)。
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