CN209857278U - 一种蒸发冷却冷水机组冷却系统 - Google Patents

一种蒸发冷却冷水机组冷却系统 Download PDF

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彭宝建
付积平
张�浩
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Abstract

本实用新型公开了一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,包括壳体,壳体侧壁上开设有进风口,顶部开设有出风口,底部设置有低温水箱,低温水箱与两侧进风口之间均设置有高温表冷器、低温表冷器和小型直接蒸发段;出风口顶部设置有轴流风机,底部设置有冷回收翅片式换热器和喷淋装置a,低温水箱出水口a与空调末端设备进水口之间通过水管A连接,空调末端设备出水口与冷回收翅片式换热器进水口之间通过水管B连接,冷回收翅片式换热器出水口与高温表冷器进水口之间通过水管C连接,高温表冷器出水口与喷淋装置a进水口通过管道c连接。本实用新型蒸发冷却冷水机组冷却系统能够利用空调产生的冷废汽降低空调末端设备的回水温度,降低了能耗。

Description

一种蒸发冷却冷水机组冷却系统
技术领域
本实用新型属于蒸发冷却空调设备技术领域,具体涉及一种蒸发冷却冷水机组冷却系统。
背景技术
水蒸发冷却空调产品的核心技术是蒸发冷却热湿交换理论,该技术利用水蒸发制冷的原理,依靠自然环境中的干球温度与湿球温度差(或露点温度差),通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量,只要空气未饱和,利用循环水直接或通过填料层喷淋空气就可获得降温的效果,其技术形式主要包括直接蒸发冷却等焓降温和间接蒸发冷却等湿降温。
水蒸发冷却空调又分为蒸发式冷气机组和蒸发式冷水机组,蒸发式冷气机组主要功能就是将产生的冷气送入需要的空间,而蒸发式冷水机组主要功能就是将产生的冷水输送到末端设备如风机盘管或空气处理机组,其冷水温度理论上可以接近室外空气露点温度,实际出水温度高于露点温度4-6℃,标况出水温度为17.5℃,回水温度为27.5℃,而蒸发式冷水机组产生上述17.5/27.5℃供回冷水的同时,还同蒸发式冷气机组一样,将约接近空气湿球温度大量的“冷废气”从顶部排向大气,这里,将这些“冷废气”通过回收则显得十分必要而有意义。
风机盘管或空气处理机组是中央空调理想的末端产品,其工作原理是机组内不断地在循环所在的室内的空气,使空气通过冷水(或热水)盘管后被冷却(或加热),以保持室内温度的恒定。
目前,“节能、高效、低碳、环保和获取趋于自然条件的舒适健康环境”是蒸发冷却空调技术领域发展的总目标,而大温差蒸发冷却空调技术是该技术领域的核心技术。现有的大温差蒸发冷却空调在蒸发冷却过程中会产生大量的“冷废汽”,最后排向大气中,若能将该冷废汽应用在降低蒸发冷却空调的回水温度上,不仅能降低能耗,还能缩小冷水机组体积,节约水资源。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,能够利用水蒸发冷却过程中产生的冷废汽来降低空调末端设备的回水温度。
本实用新型采用的技术方案是,一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,包括壳体,壳体相对两侧的侧壁上均开设有进风口,壳体顶部开设有出风口,壳体内的底部设置有低温水箱,低温水箱与两个进风口之间均设置有高温表冷器;出风口顶部设置有与出风口相匹配的轴流风机,出风口底部设置有冷回收翅片式换热器,冷回收翅片式换热器底部设置有喷水口向下的喷淋装置a;
其中,低温水箱底部设置有出水口a,出水口a与空调末端设备进水口之间通过水管A连接,空调末端设备出水口与冷回收翅片式换热器进水口之间通过水管B连接,冷回收翅片式换热器出水口与高温表冷器进水口之间通过水管C连接,高温表冷器出水口与喷淋装置a进水口通过管道c连接。
本实用新型的技术特征还在于,
其中,高温表冷器与低温水箱之间设置有低温表冷器,水管C由管道b和管道d通过三通A连接组成,三通A的另一个端口与低温表冷器进水口之间通过管道a连接,低温表冷器出水口与空调末端设备进水口之间通过分供水管连接。
低温表冷器与低温水箱之间设置有直接蒸发装置,直接蒸发装置包括蒸发段水箱,蒸发段水箱顶部设置有喷水口向下的喷淋装置b,蒸发段水箱底部设置有出水口b,出水口b与喷淋装置b进水口之间通过水管Y连接,水管Y进水口处设置有水泵b。
蒸发段水箱与喷淋装置b之间设置有填料b。
低温水箱和蒸发段水箱上均分别设置有补水管和浮球阀。
冷回收翅片式换热器与喷淋装置a之间设置有档水板。
喷淋装置a与低温水箱之间设置有填料a。
进风口上设置有过滤装置。
水管A进水口设置有水泵a。
水管B、管道、管道a和分供水管上均设置有阀门。
本实用新型的有益效果是,
(1)本实用新型通过将蒸发冷却技术和余冷回收利用技术相结合,利用废冷汽降低空调末端设备回水的温度,对两侧进风口进入的空气进行等湿降温,有效预冷,总体增加了空调制冷效果,减少了对水资源的浪费,绿色环保,高效节能;
(2)本实用新型通过模块化设置风机、水泵、高温表冷器、低温表冷器和多级填料,使空气和水蒸发对流制取冷水,功耗低,制冷量大,节约低温循环泵等元器件的用量,也缩小了机组的体积,使得机组的安装、运输、调试、维修等工作更加容易进行,降低了制造成本;
(3)本实用新型通过设置两组小型直接蒸发装置,完成了对进入机组的空气的除尘,使最后排出的空气更加干净,减少了环境污染。
附图说明
图1是本实用新型一种蒸发冷却冷水机组冷却系统的结构示意图。
图中,1.壳体,2.进风口,3.出风口,4.轴流风机,5.冷回收翅片式换热器,6.档水板,7.喷淋装置a,8.填料a,9.低温水箱,10.水泵a,11.总供水管,12.分供水管,13.水泵b,14.阀门a,15.过滤装置,16.高温表冷器,17.低温表冷器,18.蒸发段水箱,19.直接蒸发装置,20.喷淋装置b,21.管道a,22.管道b,23.空调末端设备,24.阀门b,25.阀门c,26.管道c,27.管道d,28.阀门d,29.管道e,30.管道f,31.阀门e。
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作进一步的详细说明,但本实用新型并不局限于该具体实施方式。
参照图1,本实用新型一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,包括外形为“凸”字状的壳体1,壳体1左右两侧的侧壁上均开设有进风口2,进风口2上设置有过滤装置15,可过滤掉进入空气中的大颗粒灰尘等杂质;壳体1顶部开设有出风口3,壳体1内的底部中间部位设置有下凹的低温水箱9,低温水箱9左右两侧与两个进风口2之间分别依次设置有高温表冷器16、低温表冷器17和小型直接蒸发装置19,直接蒸发装置19包括设置在底部的蒸发段水箱18和设置在蒸发段水箱顶部的喷淋装置b20,蒸发段水箱与喷淋装置b之间设置有填料b。
出风口3顶部设置有与出风口相匹配的轴流风机4,用于将壳体内气体抽出;出风口3底部设置有冷回收翅片式换热器5,冷回收翅片式换热器5底部设置有喷水口向下的喷淋装置a7,冷回收翅片式换热器与喷淋装置a之间设置有档水板6,可防止喷出的水溅射到冷回收翅片式换热器上;喷淋装置a7底部设置有方形填料a8,填料a8为多级填料,为第一斜折波填料、第二斜折波填料。
其中,低温水箱9底部设置有出水口a,出水口a与空调末端设备23进水口之间通过水管A连接,本实施例中空调末端设备23为风机盘管,空调末端设备出水口与冷回收翅片式换热器5进水口之间通过水管B连接,冷回收翅片式换热器5左右两侧均具有进水口,水管B包括管道e29和管道f30,管道e连接空调末端设备出水口与冷回收翅片式换热器左侧进水口,管道f连接空调末端设备出水口与冷回收翅片式换热器右侧进水口,管道e上安装有阀门d28,管道f上安装有阀门e31;冷回收翅片式换热器5出水口与高温表冷器16进水口之间通过水管C连接,水管C由管道b22和管道d27通过三通A连接组成,三通A的另一个端口与低温表冷器17进水口之间通过管道a21连接,管道a上安装有阀门b24,管道d上安装有阀门c25。
低温表冷器17出水口与空调末端设备23进水口之间通过分供水管12连接,分供水管12上设置有阀门a14,便于调节管内水流速率。
水管A包括总供水管11,总供水管11进水口设置有循环水泵a10,总供水管11出水口与分供水管12连通,便于将低温水箱内水抽入空调末端设备中。
高温表冷器16出水口与喷淋装置7进水口通过管道c26连接,喷淋装置喷出的水经过填料8最后落入低温水箱内,完成一个水路循环。
蒸发段水箱18底部设置有出水口b,出水口b与喷淋装置b进水口之间通过水管Y连接,水管Y进水口处设置有循环水泵b13,水泵b13将蒸发段水箱内水抽到喷淋装置b中,喷淋装置b喷出的水经过填料b完成对填料自身喷淋,最后落入蒸发段水箱内完成一个水路循环。
低温水箱和蒸发段水箱上均设置有与自来水相连通的补水管,水箱内还分别设置有浮球阀,便于在低温水箱和蒸发段水箱内水量不足时补充自来水。
本实用新型带冷回收的蒸发冷却冷水机组冷却系统内的循环水污浊程度较高时,可手动拔掉总供水管11和水管Y,将低温水箱和蒸发段水箱内污水排出,再将总供水管11和水管Y接回原位,通过补水管向低温水箱和蒸发段水箱内补充干净的自来水。
使用本实用新型带冷回收的蒸发冷却冷水机组冷却系统时,气路循环过程为,常温空气从进风口进入机组内,高温表冷器和低温表冷器对进入机组的空气进行冷却;小型直接蒸发装置对经过表冷器冷却后的空气通过喷淋水进行除尘、均流及加湿降温;经过除尘降温后的空气再通过填料a,使空气和水蒸发对流制取低温冷水;温度较低的“冷废汽”再通过冷回收翅片式换热器,使进入冷回收翅片式换热器的回水温度降低,“冷废汽”自身温度升高,最后从出风口排出。
水路循环过程为,用户回水,即输出至用户的机组冷水在执行热交换后返回机组时的水,先被输送至带冷回收翅片式换热器进行预冷降温,再送至高温表冷段,最后与从低温水箱经水泵送入低温表冷器的低温回水合并再送至喷淋装置进行喷洒,继而进行蒸发冷却降温,被喷淋的回水经蒸发水路降温,较以往回水温度更低,蒸发冷却制取冷水效果更好,能效比更高。
蒸发冷却制取冷水的温度有下限,介于湿球温度和露点温度之间,因此喷淋较低温度的水和喷淋较高温度的水相比,有可能出现的情况是,在填料高度足够的情况下,二者都能达到温度有下限,这种情况表明,喷淋较低温度的水时,水在向下流动过程中能够更早地达到温度有下限,这样,填料深度及机组整体结构尺寸可压缩,可选小型水泵、风机等,减少功耗,降低成本,同时,蒸发漂移耗水量也降低,节约了用水量。
通过实验测定,本实用新型蒸发冷却冷水机组冷却系统最终制取的低温冷水温度比普通蒸发冷却冷水机组的低3℃左右,可使空调的制冷效果更好。

Claims (10)

1.一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,包括壳体(1),壳体(1)相对两侧的侧壁上均开设有进风口(2),壳体(1)顶部开设有出风口(3),壳体(1)内的底部设置有低温水箱(9),低温水箱(9)与两个进风口(2)之间均设置有高温表冷器(16);所述出风口(3)顶部设置有与出风口相匹配的轴流风机(4),出风口(3)底部设置有冷回收翅片式换热器(5),冷回收翅片式换热器(5)底部设置有喷水口向下的喷淋装置a(7);
所述低温水箱(9)底部设置有出水口a,出水口a与空调末端设备(23)进水口之间通过水管A连接,空调末端设备(23)出水口与冷回收翅片式换热器(5)进水口之间通过水管B连接,冷回收翅片式换热器(5)出水口与高温表冷器(16)进水口之间通过水管C连接,高温表冷器(16)出水口与喷淋装置a(7)进水口通过管道c(26)连接。
2.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述高温表冷器(16)与低温水箱(9)之间设置有低温表冷器(17),所述水管C由管道b(22)和管道d(27)通过三通A连接组成,三通A的另一个端口与低温表冷器(17)进水口之间通过管道a(21)连接,低温表冷器(17)出水口与空调末端设备(23)进水口之间通过分供水管(12)连接。
3.根据权利要求2所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述低温表冷器(17)与低温水箱(9)之间设置有直接蒸发装置(19),直接蒸发装置(19)包括蒸发段水箱(18),蒸发段水箱(18)顶部设置有喷水口向下的喷淋装置b(20),蒸发段水箱(18)底部设置有出水口b,出水口b与喷淋装置b(20)进水口之间通过水管Y连接,水管Y进水口处设置有水泵b(13)。
4.根据权利要求3所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述蒸发段水箱(18)与喷淋装置b(20)之间设置有填料b。
5.根据权利要求3所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述低温水箱(9)和蒸发段水箱(18)上均分别设置有补水管和浮球阀。
6.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述冷回收翅片式换热器(5)与喷淋装置a(7)之间设置有档水板(6)。
7.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述喷淋装置a(7)与低温水箱(9)之间设置有填料a(8)。
8.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述进风口(2)上设置有过滤装置(15)。
9.根据权利要求1所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述水管A进水口设置有水泵a(10)。
10.根据权利要求2所述的一种蒸发冷却冷水机组冷却系统,其特征在于,所述水管B、管道d(27)、管道a(21)和分供水管(12) 上均设置有阀门。
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CN111895560A (zh) * 2020-08-12 2020-11-06 冯国民 一种高效制冷工业用风机

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