CN202024431U - 高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组 - Google Patents

Abstract

高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组，在机组壳体相对的侧壁上分别设置有进风口和送风口，在机组壳体内按空气进入的方向依次设置有初效过滤器、填料Ⅰ、填料Ⅱ和送风机，在填料Ⅰ与填料Ⅱ之间的空间内：前后相对、上下相对以及在该空间2/3高度处设置有高压供水管，高压供水管上分别设置有多个前后对喷、上下对喷以及向下喷的高压喷雾喷嘴，高压供水管与填料Ⅱ的下部设置有蓄水池b。本实用新型将高压喷雾和填料有机结合，三级直接蒸发冷却使高压喷雾和填料功能互补，增加了填料与空气接触的断面面积，充分发挥了蒸发冷却的主导作用，同时又克服了水与空气接触时间短，冷却效率低的缺点。

Description

高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组

技术领域

本实用新型属于空调设备技术领域，具体涉及一种由高压喷雾和滴淋填料组成的三级直接蒸发冷却空调机组。

背景技术

直接蒸发冷却是通过水与空气的不同接触形式，利用自然条件下空气的干湿球温差来取得冷量的。因此，直接蒸发冷却的制冷剂是水，而不是对环境有污染的氟利昂。与传统机械制冷相比，直接蒸发冷却的核心介质是填料不需要表冷器，能减少耗电量。因此，在全球大气臭氧层日益遭受破坏的情况下，尤其在大的厂房或机房等设备显热为主的场合，这种对环境无污染且能耗消耗小的空调技术越来越受到人们的关注。

目前，多级直接蒸发冷却空调机组体积庞大，水与空气接触时间短，冷却效率低，使得在很多情况下机组不能充分发挥主导作用。因此为了避免这种情况，在满足人们舒适性要求的同时急需对空调机组进行优化设计，也要研究如何减少空调能耗占建筑能耗的比例，开发出降温加湿效率高的空调机组。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组，将高压喷雾与滴淋填料按顺序组合，使得高压喷雾与滴淋填料功能配合，提高了直接蒸发冷却的效率，满足了车间设备显热散热为主对空气进行大量降温的要求。

本实用新型所采用的技术方案是，高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组，在机组壳体相对的侧壁上分别设置有进风口和送风口，在机组壳体内按空气进入的方向依次设置有初效过滤器、填料Ⅰ、填料Ⅱ和送风机，填料Ⅰ的上部设置有向下喷淋的滴淋喷嘴，填料Ⅰ的下部设置有蓄水池a，循环水泵通过低压供水管与蓄水池a和滴淋喷嘴相连通，在填料Ⅰ与填料Ⅱ之间的空间内：前后相对、上下相对分别设置有高压供水管，并且在该空间2/3高度处也设置有高压供水管，高压供水管上分别设置有多个前后对喷、上下对喷的高压喷雾喷嘴，空间2/3高度处的高压供水管上设置有多个向下喷的高压喷雾喷嘴，高压供水管与填料Ⅱ的下部设置有蓄水池b，高压陶瓷柱塞泵通过管道与蓄水池b、各个高压供水管和各个高压喷雾喷嘴相连通。

本实用新型的特点还在于，

填料Ⅰ采用“W”型结构布置方式。

蓄水池b中设置有水过滤器，水过滤器通过管道与高压陶瓷柱塞泵相连通。

与现有的直接蒸发冷却空调机组相比，本实用新型的空调机组具有如下特点：

1) 填料Ⅰ布置成了“W”型，增加了填料的断面尺寸，进而增大了被处理空气与填料表面水膜的接触面积，提高了热湿交换效率。

2）填料Ⅰ布置在初效过滤器后、高压喷雾前，可进一步过滤空气，空气中的短纤维、尘埃等杂质得以彻底清洗，避免堵塞高压喷雾喷嘴。

3）高压喷雾供水管采用混喷（上下和前后对喷、2/3高度方向下喷）的方式，使得被处理空气进入高压喷雾段后受到多方位、高密度水雾喷射，使得空气经过高压喷雾段能与水雾进行充分接触，即空气与水热质交换速度增大，把来自第一段（滴淋填料直接段）初步降温的空气进一步降温加湿，把空气降到接近被处理空气的湿球温度，热湿交换效率显著提高。

4）填料Ⅱ设在高压喷雾段后面，且不设置布水系统，这是因为经过高压喷雾段的空气中携带有没有被空气吸收的部分水雾，相当于滴淋填料Ⅱ并在其表面形成水膜，使得在填料Ⅱ湿润的湿膜再次与空气接触，进行二次降温加湿，从而大大提高了整体冷却加湿效率，并缩短了吸收距离，即填料Ⅱ作为第三级直接蒸发冷却段使用的同时还可以兼顾挡水板作用，这样既可以进一步降低送风温度又可省去挡水板，减少费用。

附图说明

图1是本实用新型三级直接蒸发冷却空调机组的结构示意图；

图2是本实用新型空调机组的俯视图。

图中，1.进风口，2.初效过滤器，3. 循环水泵，4.低压供水管，5.滴淋喷嘴，6. 填料Ⅰ，7. 蓄水池a，8.水过滤器，9. 高压陶瓷柱塞泵，10.高压供水管a，11. 高压喷雾喷嘴a，12. 高压供水管b，13. 高压喷雾喷嘴b，14. 高压供水管c，15. 高压喷雾喷嘴c，16. 高压供水管d，17. 高压喷雾喷嘴d，18. 高压供水管e，19. 高压喷雾喷嘴e，20.填料Ⅱ，21. 蓄水池b，22.送风机，23.送风口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组，其相对位置结构如图1所示，采用水与高压喷雾热湿交换和水与填料直接接触式热湿交换设备的复合结构。

在机组壳体相对的侧壁上分别设置进风口1和送风口23，在机组壳体内按空气进入的方向依次设置初效过滤器2、填料Ⅰ6、填料Ⅱ20和送风机22。填料Ⅰ6的上部设置向下喷淋的滴淋喷嘴5，填料Ⅰ6的下部设置蓄水池a7，循环水泵3通过低压供水管4与蓄水池a7和滴淋喷嘴5相连通。在填料Ⅰ6与填料Ⅱ20之间的空间内：前后相对分别设置高压供水管a10、高压供水管b12，上下相对分别设置高压供水管c14、高压供水管d16，该空间内2/3高度处设置有高压供水管e18；高压供水管a10和高压供水管b12上分别设置多个对喷的高压喷雾喷嘴a11和高压喷雾喷嘴b13，高压供水管c14和高压供水管d16上分别设置多个对喷的高压喷雾喷嘴c15和高压喷雾喷嘴d17，高压供水管e18上设置多个向下喷淋的高压喷雾喷嘴e19。高压供水管与填料Ⅱ的下部设置蓄水池b21，高压陶瓷柱塞泵9通过管道与蓄水池b21、各个高压供水管和各个高压喷雾喷嘴相连通。蓄水池b21中设置水过滤器8，水过滤器8通过管道与高压陶瓷柱塞泵9相连通。

蓄水池a 7、循环水泵3、低压供水管4和喷淋喷嘴5构成的水循环系统是第一级直接蒸发冷却段。

填料Ⅰ6和填料Ⅱ20之间设置的高压供水管a10、高压供水管b12、高压供水管c14、高压供水管d16、高压供水管e18和高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19，以及底部的蓄水池b21、高压陶瓷柱塞泵9和水过滤器8构成第二级直接蒸发冷却段。

填料Ⅱ20作为第三级蒸发冷却段并兼作挡水板使用。

本实用新型的三级直接蒸发冷却空调机组采用三个直接蒸发冷却段，第一级直接蒸发冷却段为填料段，利用循环水泵3把蓄水池a7内的水通过低压供水管4对填料Ⅰ6喷淋，水靠重力作用向下流润湿填料Ⅰ6，并在其表面形成很薄的水膜与空气进行热湿交换。第二级直接蒸发冷却段为高压喷雾段，主要是利用高压陶瓷柱塞泵9把蓄水池b21中经过水过滤器8净化过的水进行加压，再通过高压供水管a10、高压供水管b12、高压供水管c14、高压供水管d16、高压供水管e18传送到高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19将水雾化产生雾滴，使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散，空气与水直接接触对空气进行降温。其中的第三级直接蒸发冷却填料段不需布水，经过高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19雾化产生的细小水滴经过雾化扩散在填料Ⅱ20表面形成水膜。经过两次降温的空气与填料Ⅱ20上的水膜接触对空气第三次降温，实现对空气更大温降的目的。填料Ⅱ20还可起到挡水板作用，防止过多的水分通过。

为了在填料Ⅰ6厚度不变的情况下，使填料Ⅰ6的断面面积增加，填料Ⅰ6采用“W”型结构的布置形式，并采用上部布水的方式润湿填料表面并形成水膜使其均匀分布。

第二段直接蒸发冷却段中，高压供水管a10、高压供水管b12、高压供水管c14、高压供水管d16、高压供水管e18上的高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19的布置方式是混喷（上下和前后对喷、2/3高度方向下喷），水通过高压水泵9从蓄水池b21中抽出，从高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19射出。使得水能被很好的雾化成微细水滴，并与被处理空气充分接触，达到降温的目的。

填料Ⅱ20布置在高压喷雾后，经过高压喷雾段的空气中携带的水滴可以在填料Ⅱ20表面形成水膜，相当于滴淋填料Ⅱ20的表面并使得水膜均匀分布，进一步加强直接蒸发冷却的效率；具有能减少被处理空气带走水量的填料Ⅱ20，它能够分离出空气中携带的水滴，以减少被处理空气中带走的水量。

初效过滤器2能够将室外空气进行净化，而且填料Ⅰ6可对空气进行第二次净化，对高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19起到防尘保护作用，提高高压喷雾雾化的水滴与空气的热质交换效率。

蓄水池b21中的水要经过水过滤器8处理，以防止高压喷雾喷嘴发生堵塞现象。

送风机22是将被处理的空气经过送风口23送入室内，对室内空气进行降温处理。

本实用新型空调机组的工作过程：

室外空气经过进风口1进入经过初效过滤器2把灰尘过滤后，经过第一级直接蒸发冷却段—直接滴淋填料段，水靠重力作用向下流润湿填料Ⅰ6表面并形成水膜，被处理的空气沿水平方向垂直通过填料Ⅰ6与其进行热交换对空气进行降温加湿处理。被初步降温的空气进入第二级直接蒸发冷却段——高压喷雾段，同时水通过高压陶瓷柱塞泵9把蓄水池b21里净化过的水进行加压，在通过高压供水管a10、高压供水管b12、高压供水管c14、高压供水管d16、高压供水管e18送到高压喷雾喷嘴a11、高压喷雾喷嘴b13、高压喷雾喷嘴c15、高压喷雾喷嘴d17、高压喷雾喷嘴e19将水雾化产生雾滴与空气直接接触，实现对空气进行等焓降温处理过程。在第三直接蒸发冷却段——填料段，由于前两级直接蒸发冷却段使空气温度逐渐降低，并经过高压喷雾段的空气中携带有大量水滴，使得填料Ⅱ20表面形成很薄的水膜可对空气进行第三次降温加湿处理。而且填料Ⅱ20使被处理空气中携带的大量水滴进入填料后能减少空气中夹带的水量，最后由送风机22经过送风口23将被处理的空气送入室内。

Claims (3)

1.高压喷雾与滴淋填料相结合的三级直接蒸发冷却空调机组，其特征在于，在机组壳体相对的侧壁上分别设置有进风口（1）和送风口（23），在机组壳体内按空气进入的方向依次设置有初效过滤器（2）、填料Ⅰ（6）、填料Ⅱ（20）和送风机（22），填料Ⅰ（6）的上部设置有向下喷淋的滴淋喷嘴（5），填料Ⅰ（6）的下部设置有蓄水池a（7），循环水泵（3）通过低压供水管（4）与蓄水池a（7）和滴淋喷嘴（5）相连通，在填料Ⅰ（6）与填料Ⅱ（20）之间的空间内：前后相对、上下相对分别设置有高压供水管，并且在该空间2/3高度处也设置有高压供水管，高压供水管上分别设置有多个前后对喷、上下对喷的高压喷雾喷嘴，空间2/3高度处的高压供水管上设置有多个向下喷的高压喷雾喷嘴，高压供水管与填料Ⅱ的下部设置有蓄水池b（21），高压陶瓷柱塞泵（9）通过管道与蓄水池b（21）、各个高压供水管和各个高压喷雾喷嘴相连通。

2.按照权利要求1所述的空调机组，其特征在于，所述的填料Ⅰ（6）采用“W”型结构布置方式。

3.按照权利要求1或2所述的空调机组，其特征在于，所述的蓄水池b（21）中设置有水过滤器（8），水过滤器（8）通过管道与高压陶瓷柱塞泵（9）相连通。

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