CN203629157U - 一种闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机 - Google Patents

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邱佳
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本实用新型公开的一种闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机,包括机组壳体内、上下布置于进风口处的立管式间接蒸发冷却器a和立管式间接蒸发冷却器b,立管式间接蒸发冷却器b的下部为二次风进风口,按进风方向,立管式间接蒸发冷却器a的后面依次设置有直接蒸发冷却器、挡水板b和离心风机,立管式间接蒸发冷却器b的后面依次设置有闭式换热器和挡水板a,立管式间接蒸发冷却器a的上部、从下往上依次设置有挡水板c和轴流风机。本实用新型采用立管式间接蒸发冷却器上下布置、直接蒸发冷却器与闭式换热器上下布置,通过离心风机与轴流风机分别控制一次空气与二次空气,共同组成了冷水机组,保证冷水机组水质及出水温度,一定程度的提高了机组换热效率。

Description

一种闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机
技术领域
本实用新型属于空调设备技术领域,具体涉及一种闭式换热器、立管式间接蒸发冷却器、直接蒸发冷却器组合而成的闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组。
背景技术
蒸发冷却技术作为一种高效的冷却技术,目前不仅在制取冷风方面应用广泛,同时根据其原理制取冷水方面,也在一步步的走向成熟。在我国西北地区,由于西北地区风沙较大的大气环境,已经投入使用开式蒸发冷却高温冷水机组,由于风沙造成的堵塞及水质变化对蒸发冷却冷水机组的推广使用造成了较大的局限性。同时在机组尺寸方面,常采用的管式间接蒸发冷却器,由于其结构形式限制,导致蒸发冷却高温冷水机组尺寸较大,在某些场所适用性受限。
在一些特殊的使用场所,例如电厂空冷系统中,所使用的循环水均为除盐水,对水质要求较高,普通的开式蒸发冷却高温冷水机组难以满足其对水质的控制要求,但在这些空冷系统应用较多的地区,往往是蒸发冷却技术较为适合的地区。蒸发冷却技术主要利用空气干湿球温差作为驱动势,通过空气与水的热湿交换,水蒸发时的汽化潜热来带走热量,具有高效、节能、节水、低碳等优点。
综上所述,针对开式蒸发冷却高温冷水机组的不足及其适用范围的局限性,采用立管式间接蒸发冷却器与闭式结构结合的闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组,将室外空气通过立管间接蒸发冷却器预冷,再通过直接蒸发冷却填料与淋水热湿交换,来得到较低温度的循环水,通过较低温度的循环水与预冷后的室外空气在闭式换热器外热湿交换来冷却闭式换热器内流体,可一定程度的提高闭式换热器的换热效率,缓解闭式换热造成的换热能力下降的情况。将闭式结构与立管式间接蒸发冷却器结合的闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组,在西北地区使用,一方面可以避免了水质受到影响,保证水质,另一方面立管式间接蒸发冷却器可以缩小机组尺寸,缓解空气杂质造成的堵塞问题,通过立管间接蒸发冷却器与直接蒸发冷却填料的设置,降低循环水水温,进而提高闭式换热器的换热效率,得到较为理想的闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组的出水温度,具有一定的推广价值。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机,采用立管式间接蒸发冷却器、闭式换热器及直接蒸发冷却器相结合,保证了冷水机组水质及出水温度,还在一定程度上提高了机组的换热效率。
本实用新型所采用的技术方案是,一种闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机,包括机组壳体内、上下布置于进风口处的立管式间接蒸发冷却器a和立管式间接蒸发冷却器b,立管式间接蒸发冷却器b的下部为二次风进风口,按进风方向,立管式间接蒸发冷却器a的后面依次设置有直接蒸发冷却器、挡水板b和离心风机,立管式间接蒸发冷却器b的后面依次设置有闭式换热器和挡水板a,立管式间接蒸发冷却器a的上部、从下往上依次设置有挡水板c和轴流风机。
本实用新型的特点还在于,
其中的立管式间接蒸发冷却器a由换热管组及其上设置的布水器b组成,立管式间接蒸发冷却器b由换热管组及其上设置的布水器c组成,立管式间接蒸发冷却器b的下部设置有循环水箱a,循环水箱a通过供水管和循环水泵a分别与布水器b和布水器c连接。
其中的直接蒸发冷却器由从下到上设置的填料a、网格布水器和布水器a组成,闭式换热器由多层换热盘管组成,各层换热盘管之间设置有填料b,闭式换热器与填料a之间设置有挡水板,闭式换热器的下部设置有循环水箱b,循环水箱b通过供水管和循环水泵b与布水器a连接。
闭式换热器旁边的机组壳体上设置有检修门。
本实用新型高温冷水机的有益效果在于:
1.将立管式间接蒸发冷却器应用于蒸发冷却高温冷水机组中,在气候环境较差的地区应用,可以缓解环境中的风沙等对闭式换热器造成的堵塞现象,同时根据立管式间接蒸发冷却器的结构特点,可以一定程度的缩小蒸发冷却高温冷水机组的尺寸,更加适合工程应用。
2.采用立管式间接蒸发冷却器上下两层布置,对室外空气进行等湿预冷处理,机组上部立管式间接预冷后的空气经过直接蒸发冷却填料段,与淋水进行热湿交换,降低循环水淋水水温与空气温度,降温后的循环水落入闭式换热器与下部立管式间接蒸发冷却器预冷后的空气进行热湿交换,冷却闭式换热器内的流体。降温后的循环水水温与预冷后的空气在闭式换热器外热湿交换,一定程度的提高了闭式换热器的换热效率,进而降低该机组的出水温度,使该闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组的出水温度尽量接近预冷后空气的湿球温度。
3.该闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组的闭式换热器采用换热盘管分层布置,在各层之间布置直接蒸发冷却填料,一方面可以达到均流各层换热盘管的布水,另一方面一定程度的增加空气与淋水的换热面积,可以一定程度的降低循环水的水温,提高换热效率。
4.该闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组的直接蒸发冷却填料段上部淋水采用网格布水器,可保证直接蒸发冷却填料的布水效果,充分利用直接蒸发冷却填料的比表面积。
5.该闭式立管间接蒸发冷却冷水机组有效利用机组空间,在出风处设置有检修门,便于维护人员定期对该机组进行检修和维护,一方面可以定期对落入机组的杂物进行清理,另一方面定期的维护,可以保证该机组的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型高温冷水机一种实施例的结构示意图;
图2是本实用新型高温冷水机中闭式换热器的结构示意图;
图3是图2的俯视图;
图4是本实用新型高温冷水机中直接蒸发冷却器网格布水器的结构示意图。
图中,1.循环水箱a,2.循环水泵a,3.循环水泵b,4.高温冷水出水管,5.循环水箱b,6.闭式换热器,7.检修门,8.挡水板a,9.机组回水管,10.挡水板b,11.离心风机电机,12.离心风机,13.网格布水器,14.布水器a,15.填料a,16.轴流风机,17.挡水板c,18.布水器b,19.立管式间接蒸发冷却器a,20.立管式间接蒸发冷却器b,21.二次风进风口,22.换热盘管进水口,23.填料b,24.换热盘管出水口,25.直接蒸发冷却器。
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。
本实用新型闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机的结构如图1所示,包括机组壳体内、上下布置于进风口处的立管式间接蒸发冷却器a19和立管式间接蒸发冷却器b20,立管式间接蒸发冷却器b20的下部为二次风进风口21,按进风方向,立管式间接蒸发冷却器a19的后面依次设置有直接蒸发冷却器25、挡水板b10和离心风机12,立管式间接蒸发冷却器b20的后面依次设置有闭式换热器6和挡水板a8,立管式间接蒸发冷却器a19的上部、从下往上依次设置有挡水板c17和轴流风机16。
其中立管式间接蒸发冷却器a19的结构,由换热管组及其上设置的布水器b18组成,立管式间接蒸发冷却器b20由换热管组及其上设置的布水器c26组成,立管式间接蒸发冷却器b20的下部设置有循环水箱a1,循环水箱a1通过供水管和循环水泵a2分别与布水器b18和布水器c26连接。
其中的直接蒸发冷却器25由从下到上设置的填料a15、网格布水器13和布水器a14组成,闭式换热器6与填料a15之间设置有挡水板,闭式换热器6的下部设置有循环水箱b5,循环水箱b5通过供水管和循环水泵b3与布水器a14连接。
闭式换热器6旁边的机组壳体上设置有检修门7。
闭式换热器6由多层换热盘管组成,各层换热盘管之间设置有填料b23,其结构如图2、图3所示,换热盘管分层布置,换热盘管两端头为换热盘管进水口22和换热盘管出水口24,闭式换热器6的上下两端头为机组回水管9和高温冷水出水管4。
网格布水器13的结构如图4所示,为平板上布置的多个通孔结构。
室外空气在离心风机12的引流作用下,通过上下布置的两部分立管式间接蒸发冷却器进行等湿预冷,上部立管式间接蒸发冷却器a19预冷后的空气经过直接蒸发冷却器25,在直接蒸发冷却填料a15与淋水进行热湿交换,冷却循环水,同时空气被加湿降温,经过挡水板10b后由离心风机12排出机组。下部立管式间接蒸发冷却器b20预冷后的空气经过闭式换热器6,在闭式换热器6换热盘管外与淋水进行热湿交换,空气被加湿降温,加湿降温后的空气经过挡水板8a后由离心风机12排出机组外。机组采用横流的形式,采用立管式间接蒸发冷却器a19和b20分层布置,预冷的室外空气分别通过直接蒸发冷却器的填料a15与闭式换热器6,预冷后的空气湿球温度降低,与淋水进行热湿交换,淋水可以达到低于室外空气湿球温度的亚湿球温度,进而提高闭式换热器6的换热效率,降低机组出水温度。在闭式换热器6的各层换热盘管之间布置填料b23,增加空气与淋水的热湿交换面积,降低空气与淋水水温,提高换热盘管的换热效率。在机组中间上部的直接蒸发冷却器的填料a15上部采用网格布水器13,保证了填料a15的布水效果。采用轴流风机16单独控制立管式间接蒸发冷却器的二次空气流量,保证立管式间接蒸发冷却器的换热效率,采用离心风机12作为机组一次空气引流风机,高风压保证了一次空气流量,为闭式换热器6的换热效果提供一定的保障。
室外空气分为两部分,一部分经过上部立管式间接蒸发冷却器a19等湿预冷,预冷后的空气再经过直接蒸发冷却器的填料a15,与淋水进行热湿交换,可降低循环水水温至低于室外空气湿球温度的亚湿球温度,较低温度的循环水再落入闭式换热器6上,与经过下部立管式间接蒸发冷却器b20等湿预冷后的室外空气热湿交换,冷却闭式换热器6内的流体,较低温度的循环水与等湿预冷后的室外空气热湿交换,提高了闭式换热器6的换热效率,进而降低闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组的出水温度。
直接蒸发冷却填料a15上部设置有网格布水器13装置,均流淋水,保证了直接蒸发冷却淋水的布水效果。闭式换热器6的换热盘管采用分层布置,在各层之间设置有填料b23,一方面可以均流淋水,提高换热盘管外的布水均匀性,另一方面提高空气与淋水的热湿交换面积,降低循环水水温与空气温度,提高换热盘管的换热效率,进而降低闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组的出水温度。
采用轴流风机16控制立管式间接蒸发冷却器a19、b20的二次空气,保证二次空气的风量及压力;采用离心风机12作为机组一次空气引风机,保证一次空气流量,进而一定程度的保证了空气与水热湿交换效果,提高机组换热效率。
在机组闭式换热器6旁边设置检修门7,方面维护人员定期与该机组进行检修及维护,延长机组使用寿命。
本实用新型闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机的工作过程为:
1.风系统工作过程
a.一次空气工作过程:
室外空气经过上下两部分布置的立管式间接蒸发冷却器预冷,经过上部立管式间接蒸发冷却器a19预冷后的空气经过直接蒸发冷却器填料a15,在直接蒸发冷却填料段与淋水进行热湿交换,再通过挡水板b10后由离心风机12排出机组;经过下部立管式间接蒸发冷却器b20预冷后的空气经过闭式换热器6,在闭式换热器6外与淋水进行热湿交换,冷却闭式换热器6管内的流体,再经过挡水板a8后由离心风机12排出机组。
b.二次空气工作过程:
室外空气经过立管式间接蒸发冷却器a19和b20下部二次风进风口21进入立管式间接蒸发冷却器管内,与管内淋水进行热湿交换,分别通过下部立管式间接蒸发冷却器b20与上部立管式间接蒸发冷却器a19管内,最后经过挡水板c17后由轴流风机16排出机组。
c.机组一次空气排风工作:
经过离心风机12排出机组的一次空气,相比室外空气温度较低,但是湿度较大,对于对室内湿度要求不是很严格的厂房等场所,可以将离心风机排风送至厂房内进行通风降温,充分利用机组排风。
2.水系统工作过程
a.循环水工作过程:
立管式间接蒸发冷却器a19和b20循环水箱a1中循环水通过循环水泵a2分别送到下部立管式间接蒸发冷却器b20布水装置处和上部立管式间接蒸发冷却器a19布水装置18处,淋入立管式间接蒸发冷却器换热管内,与二次空气进行热湿交换后落入到循环水箱a1中。
闭式换热器6处循环水箱b5中循环水通过循环水泵b3送到直接蒸发冷却填料段上部布水器a14处淋下,经过网格布水器13均流后落入到直接蒸发冷却填料a15上部,与掠过的空气进行热湿交换后,淋水落到闭式换热器6外,与经过下部立管式间接蒸发冷却器b20预冷后的空气热湿交换冷却闭式换热器6换热盘管内的流体,最后落入到循环水箱b5中。
b.高温冷水工作过程:
系统回水经过机组回水管9进入到闭式换热器6换热盘管内,经过闭式换热器6外的淋水与空气热湿交换,被冷却后由高温冷水出水管4送出蒸发冷却高温冷水机组中。
本实用新型采用立管式间接蒸发冷却器与闭式换热器以及直接蒸发冷却填料结合的闭式立管间接蒸发冷却高温冷水机组,将立管式间接蒸发冷却器应用于蒸发冷却高温冷水机组中,在我国西北地区,根据立管式间接蒸发冷却器的特点,管内走二次空气及淋水,管外走一次空气,管内利用淋水的自冲刷作用,缓解管内堵塞现象,管外走一次空气,不易脏堵,同时立管式间接蒸发冷却器结构尺寸较小,应用与蒸发冷却高温冷水机组中可以一定程度的缩小机组尺寸。采用直接蒸发冷却填料设置在闭式换热器上部,室外空气经过上部立管式间接蒸发冷却器预冷后经过直接蒸发冷却填料,与填料上的淋水进行热湿交换,淋水温度可以达到亚湿球温度。降温后的淋水落入闭式换热器,与经过下部立管式间接蒸发冷却器预冷后的空气叉流换热,冷却闭式换热器内部流体,由于室外空气经过立管式间接蒸发冷却器预冷,其对应的湿球温度降低,与淋水进行热湿交换冷却闭式器内部流体,较低的循环水温与空气温度,可以进一步提高闭式换热器的换热能力,使闭式换热器内部流体进一步的冷却,降低蒸发冷却高温冷水机组出水温度;经过上部直接蒸发冷却填料的空气与经过下部闭式换热器的空气均发生直接蒸发冷却等焓降温处理,因此由离心风机送出机组后可用于对室内湿度要求较低的厂房通风降温,进一步利用机组出风。

Claims (4)

1.一种闭式立管、直接蒸发冷却组合的高温冷水机,其特征在于,包括机组壳体内、上下布置于进风口处的立管式间接蒸发冷却器a(19)和立管式间接蒸发冷却器b(20),所述立管式间接蒸发冷却器b(20)的下部为二次风进风口(21),按进风方向,所述立管式间接蒸发冷却器a(19)的后面依次设置有直接蒸发冷却器(25)、挡水板b(10)和离心风机(12),所述立管式间接蒸发冷却器b(20)的后面依次设置有闭式换热器(6)和挡水板a(8),所述立管式间接蒸发冷却器a(19)的上部、从下往上依次设置有挡水板c(17)和轴流风机(16)。
2.按照权利要求1所述的高温冷水机,其特征在于,所述立管式间接蒸发冷却器a(19)由换热管组及其上设置的布水器b(18)组成,所述立管式间接蒸发冷却器b(20)由换热管组及其上设置的布水器c(26)组成,所述立管式间接蒸发冷却器b(20)的下部设置有循环水箱a(1),所述的循环水箱a(1)通过供水管和循环水泵a(2)分别与布水器b(18)和布水器c(26)连接。
3.按照权利要求1或2所述的高温冷水机,其特征在于,所述的直接蒸发冷却器(25)由从下到上设置的填料a(15)、网格布水器(13)和布水器a(14)组成,所述的闭式换热器(6)由多层换热盘管组成,各层换热盘管之间设置有填料b(23),所述的闭式换热器(6)与填料a(15)之间设置有挡水板,所述闭式换热器(6)的下部设置有循环水箱b(5),所述的循环水箱b(5)通过供水管和循环水泵b(3)与布水器a(14)连接。
4.按照权利要求1或2所述的高温冷水机,其特征在于,所述闭式换热器(6)旁边的机组壳体上设置有检修门(7)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111947262A (zh) * 2020-08-31 2020-11-17 西安工程大学 基于液冷与蒸发冷却技术相结合的数据中心用空调系统

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