CN204555447U - 预冷型蒸发式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预冷型蒸发式冷凝器，包括外壳，外壳上设有制冷剂高压气体进口，外壳内顶部设有若干密集的挡水冷凝管，挡水冷凝管的进口连通制冷剂高压气体进口，挡水冷凝管的出口连接有气体集管，气体集管分流至冷凝排管；冷凝排管上方、且位于挡水冷凝管的下方设有冷却水分配集管，冷却水分配集管上均匀布设有布水器，冷却水分配集管通过冷却水泵连接至冷却水箱；外壳顶部设有进风口和冷风机，外壳上对应所述冷风机处设有出风口，外壳内对应所述进风口和所述出风口之间的位置设有挡风导流板；出风口以及所述冷风机对应设于挡水冷凝管的上方。本实用新型的预冷型蒸发式冷凝器，喷淋空间无需填料、且成本低。

Description

预冷型蒸发式冷凝器

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体地说,是涉及一种预冷型蒸发式冷凝器。

背景技术

制冷系统广泛应用于化工制程、工业生产、食品、冷冻冷藏等各个技术领域中。现有的工业冷水机组一般包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器，它们之间构成一冷媒制冷回路。制冷系统中的冷凝器一般通过冷却水水冷或者风冷来进行冷却。

最早在制冷剂系统中被普遍采用的是一次性用水系统，由于用水费用和排污费用的增加以及热污染的限制，这种用水方式已被淘汰，不允许再使用了。在一次性用水系统上最初的改进产品是冷却塔，冷却塔可使冷却水被循环使用，这样能节省95％的水，但该系统由于水泵必须使水在壳管式冷凝器、冷却塔和管路中循环，就需要相对较高的扬程，整体功耗会增加。

风冷式冷凝器是通过流经空气的显热变化带走热量，由于空气的比热较低，所以要求空气的流量很大(约是蒸发式冷却装置的4倍)，相应的就需要较大的风机功率和较大的迎风面积。使用风冷式冷凝器可以避免使用水源，但这是以消耗更多的压缩机和冷凝器功耗为代价的。现有的蒸发式冷凝器，采取了喷淋和风冷结合来对制冷器气体进行冷却，提高了能效比。现有的蒸发式冷凝器中，在冷凝盘管和蓄水池之间设置填料空间，填料空间内填充有延缓水流通过填料空间的填料，由喷头喷出的水经冷凝盘管落入填料空间内，再经填料空间落入蓄水池内。此种结构的蒸发式冷凝器，延缓时间不易于控制，且填料不易于清洗，使蓄水池内的冷却水容易污染。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种喷淋空间无需填料、且成本低的预冷型蒸发式冷凝器。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种预冷型蒸发式冷凝器，包括外壳，所述外壳上设有制冷剂高压气体进口，所述外壳内顶部设有若干密集的挡水冷凝管，所述挡水冷凝管的进口连通所述制冷剂高压气体进口，所述挡水冷凝管的出口连接有气体集管，所述气体集管分流至冷凝排管；

所述冷凝排管上方、且位于所述挡水冷凝管的下方设有冷却水分配集管，所述冷却水分配集管上均匀布设有布水器，所述冷却水分配集管通过冷却水泵连接至冷却水箱；

所述外壳顶部设有进风口和冷风机，所述外壳上对应所述冷风机处设有出风口，所述外壳内对应所述进风口和所述出风口之间的位置设有挡风导流板；所述出风口以及所述冷风机对应设于所述挡水冷凝管的上方。

优选的，所述冷却水箱设于所述外壳内底部。

优选的，所述冷却水箱上设有补水口，所述补水口处设有浮球阀。

优选的，所述挡水冷凝管的出口通过挡水单元主管道连接至所述气体集管。

优选的，所述挡风导流板为金属材料的挡风导流板。

优选的，所述挡风导流板为不锈钢材料的挡风导流板。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的预冷型蒸发式冷凝器，一方面，冷却水箱中的冷却水在冷却水泵的作用下，抽送至外壳内上部的冷却水分配集管，通过冷却水分配集管上均匀分布的布水器，形成喷淋冷却水。另一方面，在冷风机的抽风作用下，外壳外部的空气从进风口进入外壳内部，沿着外壳内部的挡风导流板，从进风侧流向出风侧，再从出风侧经过挡水冷凝管流向出风口，由冷风机抽出外壳外部，在外壳内部形成U形的风冷路径，风冷覆盖范围大。

压缩机排出的制冷剂高压过热气体通过外壳上的制冷剂高压气体进口，先进入挡水冷凝管的管束中，挡水冷凝管的管束位于外壳内的出风口处，是制冷器高压过热气体的首先进气端，温度相对于蒸发式冷凝器的气体部位来说最高，而冷风携带喷淋水形成潮湿的冷风，经过密集分布的挡水冷凝管从出风口吹出，一方面，富含水滴的湿空气经过挡水冷凝管，挡水冷凝管将冷风中的水滴挡下，大多数水分会被分离，代替了现有的常用的挡水板结构，湿空气中的水滴被挡水冷凝管挡住，并与其它吸收了热量的水一起散落至冷却水箱中重新进行循环，有效地防止了水滴飘溢出去，避免浪费水源和对环境造成水污染。另一方面，富含水滴的湿空气经过挡水冷凝管，使挡水冷凝管中的制冷剂高压过热气体迅速预先冷却，进行过冷。降温后的制冷剂气体，通过挡水单元主管道进入气体集管中集中，然后分流至冷凝排管中，布水器喷淋下来的喷淋冷却水喷淋在冷凝排管上，使制冷剂气体在冷凝排管中自上而下进一步冷却，逐渐被冷凝成为液态制冷剂。而在风冷的作用下，喷淋水完全均匀地覆盖在冷凝排管的表面，水借风势极大地提高了换热效果，温度升高的喷淋水有一部分吸热后蒸发为气态，利用水的汽化潜热由冷风机带走大量的热量。

本实用新型的预冷型蒸发式冷凝器，高效率地利用蒸发式冷却换热方式，压缩机排出的制冷剂高压过热气体经过挡水冷凝管的预冷却，然后进入冷凝排管中进一步冷却，充分利用了喷淋水的潜热以及风冷的冷却作用，换热效率高，大大提高了冷凝器的能效比，将本实用新型的预冷型蒸发式冷凝器应用于空调机组，能够提高整个机组的能效比。提高了制冷效率，同时又利用了风冷，从而能够节省冷却水，另外，与具有同等制冷量和成本的风冷式冷凝器相比，本实用新型的预冷型的蒸发式冷凝器的冷风机功率要小的多，其冷凝压力比传统水冷式或风冷式更低一些，从而使压缩机所消耗的功率也有所降低，节能效果明显，操作费用低，从而大大降低了系统的运行费用。

本实用新型的预冷型蒸发式冷凝器，将冷却塔、冷凝器、循环水池、循环水泵以及水管综合为一体，集中安装到一个外壳内，使整体结构紧凑，占地面积少，同时减少了冷却塔和冷凝器系统中处理与安装单个元件的费用，节省了初投资，降低了投资成本，且高效率地利用蒸发式冷却换热方式，能有效地减少换热面积、冷风机的数量和风机电机功率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的前视结构示意图；

图2是本实用新型的后视结构示意图；

图3是本实用新型的左视结构示意图；

图4是本实用新型的右视结构示意图；

图5是本实用新型的风冷示意图(图中箭头方向为冷风流动方向)；

图中：1、外壳；11、进风口；12、出风口；2、冷却水泵；3、挡风导流板；4、冷却水箱；41、补水口；42、浮球阀；5、制冷剂高压气体进口；6、挡水冷凝管；7、冷风机；8、冷却水分配集管；9、布水器；10、挡水单元主管道；13、气体集管；14、冷凝排管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，且不用于限定本实用新型。

参照图1、图2、图3、图4以及图5，一种预冷型蒸发式冷凝器，包括外壳1，外壳1上设有制冷剂高压气体进口5，外壳1内顶部设有若干密集的挡水冷凝管6，挡水冷凝管6的进口连通至制冷剂高压气体进口5，挡水冷凝管6的出口连接有气体集管13，气体集管13分流至冷凝排管14。

外壳1内底部设有冷却水箱4，冷凝排管14上方、且位于挡水冷凝管6的下方设有冷却水分配集管8，冷却水分配集管8上均匀布设有布水器9，冷却水分配集管8通过冷却水泵2连接至冷却水箱4；冷凝排管14对应设于布水器9的下方。

外壳1顶部设有进风口11和冷风机7，外壳1上对应冷风机7处设有出风口12，其中，进风口11设于外壳1顶部的一侧，出风口12以及冷风机7设于外壳1顶部的另一侧，出风口12以及冷风机7对应设于挡水冷凝管6的上方，外壳1内对应进风口11和出风口12之间的位置设有挡风导流板3，挡风导流板3将外壳1内部的空间分为进风侧和出风侧。在冷风机7的抽风作用下，外壳1外部的空气从进风口11进入外壳1的内部，沿着外壳1内部的挡风导流板3，从进风侧流向出风侧，再从出风侧经过挡水冷凝管6流向出风口12，由冷风机7抽出外壳1外部，在外壳1内部形成U形的风冷路径，风冷覆盖范围大。挡水冷凝管6的出口通过挡水单元主管道10连接至气体集管13。

本实施例的预冷型蒸发式冷凝器应用于空调制冷系统的工作原理如下：

一方面，冷却水箱4中的冷却水在冷却水泵2的作用下，抽送至外壳1内上部的冷却水分配集管8，通过冷却水分配集管8上均匀分布的布水器9，形成喷淋冷却水。另一方面，在冷风机7的抽风作用下，外壳1外部的空气从进风口进入外壳1内部，沿着外壳1内部的挡风导流板3，从进风侧流向出风侧，再从出风侧经过挡水冷凝管6流向出风口，由冷风机7抽出外壳1外部，在外壳1内部形成U形的风冷路径，风冷覆盖范围大。

压缩机排出的制冷剂高压过热气体通过外壳1上的制冷剂高压气体进口5，先进入挡水冷凝管6的管束中，挡水冷凝管6的管束位于外壳1内的出风口12处，是制冷器高压过热气体的首先进气端，温度相对于蒸发式冷凝器的气体部位来说最高，而冷风携带喷淋水形成潮湿的冷风，经过密集分布的挡水冷凝管6从出风口吹出，一方面，富含水滴的湿空气经过挡水冷凝管6，挡水冷凝管6将冷风中的水滴挡下，大多数水分会被分离，代替了现有的常用的挡水板结构，湿空气中的水滴被挡水冷凝管6挡住，并与其它吸收了热量的水一起散落至冷却水箱4中重新进行循环，有效地防止了水滴飘溢出去，避免浪费水源和对环境造成水污染。本实施例中的挡水冷凝管6既起到了挡水的作用，又使制冷剂高压过热气体在内部进行预冷却。另一方面，富含水滴的湿空气经过挡水冷凝管6，使挡水冷凝管6中的制冷剂高压过热气体迅速预先冷却，进行过冷。降温后的制冷剂气体，通过挡水单元主管道10进入气体集管13中集中，然后分流至冷凝排管14中，布水器9喷淋下来的喷淋冷却水喷淋在冷凝排管14上，使制冷剂气体在冷凝排管14中自上而下进一步冷却，在风冷的作用下，喷淋水完全均匀地覆盖在冷凝排管14的表面，水借风势极大地提高了换热效果，温度升高的喷淋水有一部分吸热后蒸发为气态，利用水的汽化潜热由冷风机带走大量的热量。在此过程中，制冷剂气体的过热被迅速排走，并很快达到饱和状态，其间冷凝压力恒定，直至制冷剂气体达到饱和液态，使气态制冷剂逐渐被冷凝成为液态制冷剂。

冷却水箱4上设有补水口41，补水口41处设有浮球阀42，在冷凝过程中，蒸发掉的水分通过补水口41处的浮球阀42自动给予补充。冷却水箱4的底部还设有排水口，用于定期更换冷却水箱4中的冷却水，使冷却水箱4中的冷却水保持清洁。

综上，本实施例的预冷型蒸发式冷凝器，高效率地利用蒸发式冷却换热方式，压缩机排出的制冷剂高压过热气体经过挡水冷凝管6的预冷却，然后进入冷凝排管14中进一步冷却，充分利用了喷淋水的潜热以及风冷的冷却作用，换热效率高，大大提高了冷凝器的能效比，将本实施例的预冷型蒸发式冷凝器应用于空调机组，能够提高整个机组的能效比，提高了制冷效率。与现有的蒸发式冷凝器不同，本实施例的预冷型蒸发式冷凝器，外壳1内的喷淋空间内无需再通过填料，来延缓喷淋水下落的速度来提高冷却效率。同时又利用了风冷，从而能够节省冷却水，另外，与具有同等制冷量和成本的风冷式冷凝器相比，本实施例的预冷型的蒸发式冷凝器的冷风机功率要小的多，其冷凝压力比传统水冷式或风冷式更低一些，从而使压缩机所消耗的功率也有所降低，从而大大降低了系统的运行费用。冷凝温度在湿球设计温度8.3℃以内是非常实际和经济的，其结果是压缩机功率比其它的系统节省至少10％功耗，比风冷式系统节省30％功耗，冷风机的功率是相同规格风冷式冷凝器风机功率的1/3。冷却水泵的扬程较低和水流量的降低，冷却水泵的功率是普通的系统中所需冷却水泵功率25％。

本实施例的预冷型蒸发式冷凝器，将冷却塔、冷凝器、循环水池、循环水泵以及水管的功能综合为一体，集中安装到一个外壳1内，使整体结构紧凑，占地面积少，同时减少了冷却塔和冷凝器系统中处理与安装单个元件的费用，节省了初投资，高效率地利用蒸发式冷却换热方式，能有效地减少换热面积、冷风机的数量和风机电机功率。本实施例的预冷型蒸发式冷凝器，将冷凝器盘管和冷却塔功能结合为一体，降低了迎风面积要求，迎风面积要求大约是相同规格的风冷式冷凝器的50％。

以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.预冷型蒸发式冷凝器，包括外壳，其特征在于：所述外壳上设有制冷剂高压气体进口，所述外壳内顶部设有若干密集的挡水冷凝管，所述挡水冷凝管的进口连通所述制冷剂高压气体进口，所述挡水冷凝管的出口连接有气体集管，所述气体集管分流至冷凝排管；

所述冷凝排管上方、且位于所述挡水冷凝管的下方设有冷却水分配集管，所述冷却水分配集管上布设有若干布水器，所述冷却水分配集管通过冷却水泵连接至冷却水箱；

所述外壳顶部设有进风口和冷风机，所述外壳上对应所述冷风机处设有出风口，所述外壳内对应所述进风口和所述出风口之间的位置设有挡风导流板；所述出风口以及所述冷风机对应设于所述挡水冷凝管的上方。

2.如权利要求1所述的预冷型蒸发式冷凝器，其特征在于：所述冷却水箱设于所述外壳内底部。

3.如权利要求2所述的预冷型蒸发式冷凝器，其特征在于：所述冷却水箱上设有补水口，所述补水口处设有浮球阀。

4.如权利要求2所述的预冷型蒸发式冷凝器，其特征在于：所述挡水冷凝管的出口通过挡水单元主管道连接至所述气体集管。

5.如权利要求1至4任一项所述的预冷型蒸发式冷凝器，其特征在于：所述挡风导流板为金属材料的挡风导流板。

6.如权利要求5所述的预冷型蒸发式冷凝器，其特征在于：所述挡风导流板为不锈钢材料的挡风导流板。