CN212409447U - 一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组 - Google Patents

一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及了一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组,蒸发冷换热器,包括多个换热板;换热板包括换热单元;换热单元成板状结构并具有连续性且呈凹凸起伏状;换热单元包括冷却管、布水槽;布水槽两侧设有布水微孔板;布水微孔板与冷却管和冷凝管的管壁连接;蒸发换热面外侧还连接有防飞水网,防飞水网铺设在蒸发换热板表面,并与每个冷凝管水平段连接,防飞水网的顶端和底端与对应的最上侧和最下侧冷凝管水平段管壁连接。热泵模块机组,包括所述自喷淋水幕式蒸发冷换热器。本实用新型的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组,换热效率高,节水,便于维护;不仅可制冷,还可制热;体积小,稳定性高;施工容易;噪声低,降低了使用成本。

Description

一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组
技术领域
本实用新型涉及热泵机组领域,特别是涉及一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组。
背景技术
由于水冷冷水机组较风冷冷水机组具有显著的节能效果,因此在制冷空调领域作为首选具有较高的市场占有率。但水冷冷水机组一般都采用螺杆压缩机或离心压缩机,单台机组制冷能力少则数百千瓦多则数千千瓦,因此机组功率高、体型大,不便于运输、安装、维护,且最大的缺陷就是不能实现制热功能。
虽然水冷冷水机组较风冷冷水机组有一定的优势,但其仍然存在如下缺陷:
1、水冷冷水机组需要特定机房,主机安装占地面积少则数百平米多则千平造成对建筑主体有效利用面积的浪费。在土地资源吃紧,房地产调控越来越严格的今天,减少土地所使用面积、提高建筑物利用率具有重要意义;在工程实践中,有些新建、改建的建筑物由于各种原因所致室内空间限制无法在室内安装制冷主机,然而采用风冷式水冷机组的替代方案会造成空调运行费用大大提高。
2、水冷冷水机组中的冷却塔与冷冻主机分离造成冷却循环管网过长所致施工量、施工成本增加。水冷冷水机组的机房一般设置在建筑主体地下部分,而冷却塔设置在建筑主体楼顶屋面。机房内制冷主机与冷却塔之间少则几十米多则数百米,大管径的冷却供回水网施工难度大、施工专业度要求强,使空调工程整体造价较高。
3、水冷冷水机组中的冷却循环泵功耗高。由于制冷主机与冷却塔之间高度差大,所以在固定流量的情况下冷却循环泵的扬程增大,冷却循环泵功率提高,能耗相应增高。另外现有水冷冷水机组多采用壳管式换热器,由于壳程短,所以要求流速快,这就造成流体进出口压差大,大大的增加了壳体中流体阻力,使,冷却循环泵功率增大、能耗增加。
4、水冷冷水机组中一般采用大功率螺杆压缩机(单机消耗功率100KW以上)或离心压缩机(单机消耗功率200KW-1000KW以上),机组重量少则一两吨重则数吨,导致水冷冷水机组运输难、安装难度高。
5、水冷冷水机组的稳定性较差。由于大型水冷冷水机组单机价格高,为提高运行稳定性而采用双机头压缩机,导致整个制冷运行中有安全隐患,当制冷主机故障时无机可用,影响使用。
6、水冷冷水机组不易维护,且维修价格高昂。
7、传统水冷冷水机组均采用壳管式换热器,这种冷媒与冷却介质(水)间壁式换热是在封闭的壳管内进行的,冷却水以显热形式吸收了冷媒冷凝热量,换热效率不高。
8、水冷冷水机组的冷却塔飞水严重,造成水资源浪费;冷却水在通过布水器在向下喷淋过程中与逆流的空气对流,会产生严重飞水现象,漂移的水滴随风机排放到大气中,导致冷却水的无功浪费。
9、水冷冷水机组的噪声污染严重。由于制冷主机采用大功率螺杆或离心压缩机,所以机组运行时会产生机械摩擦震动,导致室内制冷机房噪声污染严重;另外,室外冷却塔运行中风机及冷却喷淋也会产生噪声污染;而降低这些噪声污染需要额外增加了建设投资。
10、水冷冷水机组不具备制热功能。传统水冷冷水机组采用水为冷却介质为冷媒蒸汽降温,升温后的冷却水通过设置在室外的冷却塔将热量转移到环境空气中;其制冷传热过程为:冷媒→水→空气。当制热时其传热过程则相反:冷媒←水←空气。由于制热运行是在冬季进行,显然当冷却水低于“0℃”时冷却塔将无法实现热量的逆搬运。
基于上述缺点,如何研发一款体积小、重量轻、制冷效率高、节水、噪声低、便于运输、安装且能够实现制热功能的小型模块化的机组就成为当前本技术领域工作人员研发的重点。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组,采用的蒸发冷换热器的换热效率高,节水,便于维护;热泵模块机组不仅可制冷,还可制热;体积小,稳定性高;施工容易;噪声低,降低了使用成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器,包括多个换热板;多个换热板沿着与蒸发换热面垂直的方向间隔排列;每个换热板包括至少一个换热单元;所述换热单元为由多个冷凝管水平段竖向排列成板状结构,多个冷凝管水平段的两端通过冷凝管折弯段连接构成至少一条冷媒冷凝通道,板状结构的两面构成蒸发换热面,相邻的两个冷凝管水平段之间无缝隙连接,使蒸发换热面具有连续性且呈凹凸起伏状;最上侧的冷凝管水平段的上方还设置有冷却管;所述冷却管与最上侧的冷凝管水平段之间还设置有布水槽;所述布水槽的两侧设置有布水微孔板;所述布水微孔板的上端与冷却管的管壁连接、下端与最上侧的冷凝管水平段的管壁连接,使布水槽以内嵌的方式固定在冷却管与换热单元之间而构成一体结构;所述冷却管设置有多排的出水孔与布水槽连通,用于向布水槽均匀注水;所述布水槽用于将冷却管注入的水通过布水微孔板均流分布于蒸发换热板面形成水幕;蒸发换热面的外侧还连接有防飞水网,防飞水网铺设在蒸发换热板表面,并与每个冷凝管水平段连接,防飞水网的顶端与最上侧的冷凝管水平段的管壁连接、底端与最下侧的冷凝管水平段的管壁连接,使布水微孔板和防飞水网构成完整板面。
进一步的,所述换热板包括多个所述的换热单元;多个换热单元竖向排列,相邻的两个换热单元通过冷凝管折弯段连接,使各自的冷媒冷凝通道对应连通。
进一步的,相邻的两个换热单元中位于下侧的换热单元中的冷却管的顶部与位于上侧的换热单元的最下侧的冷凝管水平段的底部连接。
进一步的,每个换热单元的防飞水网的底端替换为与相邻的位于下侧的换热单元的冷却管的管壁连接。
进一步的,相邻的两个换热单元中,位于下侧的换热单元中的冷凝管水平段的数量小于位于上侧的换热单元中的冷凝管水平的数量,用于使多个换热单元的蒸发换热面的换热面积自上至下递减;位于下侧的换热单元中的冷却管的出水孔的数量小于位于上侧的冷却管的出水孔的数量(出水孔沿冷却管长度方向的间距加大),用于满足对应换热面积的蒸发换热面的布水需求。
进一步的,相邻的两个换热单元之间的冷却管、布水槽、布水微孔板的连接方式替换为:所述冷却管的上方设置有布水槽,布水槽的两侧设置有布水微孔板,布水微孔板的下端与冷却管的管壁连接、上端与位于上侧的换热单元的最下侧的冷凝管水平段的管壁连接;冷却管的底部与所属的换热单元中的最上侧的冷凝管水平段的顶部连接;相应的,位于下侧的换热单元中,防飞水网的顶端替换为与所属换热单元的冷却管的管壁连接、底端替换为与所属换热单元最下侧的冷凝管水平段的管壁连接。
一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,包括所述的自喷淋水幕式蒸发冷换热器,蒸发冷换热器中的每个换热板的冷媒冷凝通道的顶端设置有冷媒蒸汽入口、底端设置有冷媒液体出口;换热板的冷却管的一端设置有冷却水入口;多个换热板的冷媒蒸汽入口连接有冷媒蒸汽汇集管,多个换热板的冷媒液体出口连接有冷媒液体汇集管,多个换热板的冷却管的冷却水入口连接有冷却汇集管;所述冷媒蒸汽汇集管上还连接有第一冷媒蒸汽主管,所述冷媒液体汇集管上还连接有第一冷媒液体主管,所述冷却汇集管还连接有冷却主管。
进一步的,热泵模块机组还包括风冷换热器、冷媒运行总成;所述蒸发冷换热器、风冷换热器并联后与冷媒运行总成连接;所述冷媒运行总成用于运行冷媒在蒸发冷换热器或风冷换热器中换热;所风冷换热器连接有第二冷媒蒸汽主管和第二冷媒液体主管;所述第一冷媒蒸汽主管与第二冷媒蒸汽主管并联后与冷媒运行总成连接,所述第一冷媒液体主管与第二冷媒液体主管并联后与冷媒运行总成连接;所述第一冷媒蒸汽主管上设置有第一电磁阀,第二冷媒蒸汽主管上设置有第二电磁阀。
进一步的,所述机组还包括设置水箱;所述水箱内设置有水泵;所述水泵的出水端与冷却主管连通,用于将水箱内的冷却水通过冷却主管送入蒸发冷换热器中。
进一步的,所述水箱还设置有补水口;所述水箱的底部还连接有排污管;所述排污管上设置有排污电磁阀。
进一步的,所述蒸发冷换热器与水箱之间还设置有冷却填料层,用于对从蒸发冷换热器上滴落的未蒸发的水进行冷却后排至水箱中。
进一步的,所述冷媒运行总成包括压缩机、四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器、第一膨胀阀、第二单向阀、气液分离器、第三电磁阀、第二膨胀阀、第三单向阀、第四单向阀;所述机组还包括有多联室内机组;所述压缩机具有出气口、回气口和增焓口;所述四通阀具有a端、b端、c端、d端;所述经济器具有e端、f端、g端、h端,e端与f端在经济器内部连通,g端与h端在经济器内部连通;多联室内机组具有j端和k端,j端和k端为多联室内机组的冷媒通道的两个端口。
进一步的,所述压缩机的出气口、四通阀的a端与b端、第一冷媒蒸汽主管/第二冷媒蒸汽主管并联的管路、蒸发冷换热器的第一冷媒蒸汽主管及第一电磁阀与第一冷媒液体主管、第一单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第二单向阀、多联室内机组的j端与k端、四通阀的d端与c端、气液分离器、压缩机的回气口连通构成第一制冷运行通道。
进一步的,所述压缩机的出气口、四通阀的a端与b端、第一冷媒蒸汽主管/第二冷媒蒸汽主管并联的管路、风冷换热器的第二冷媒蒸汽主管及第二电磁阀与第二冷媒液体主管、第一单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第二单向阀、多联室内机组的j端与k端、四通阀的d端与c端、气液分离器、压缩机的回气口依次连通构成第二制冷运行通道。
进一步的,所述压缩机的出气口、四通阀的a端与d端、多联室内机组的k端与j端、第三单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第四单向阀、第一冷媒液体主管/第二冷媒液体主管并联的管路、蒸发冷换热器的第一冷媒液体主管与第一冷媒蒸汽主管及第一电磁阀、四通阀的b端与c端、气液分离器、压缩机的回气口依次连通构成第一制热运行通道。
进一步的,所述压缩机的出气口、四通阀的a端与d端、多联室内机组的k端与j端、第三单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第四单向阀、第一冷媒液体主管/第二冷媒液体主管并联的管路、风冷换热器的第二冷媒液体主管与第二冷媒蒸汽主管及第二电磁阀、四通阀的b端与c端、气液分离器、压缩机的回气口依次连通构成第二制热运行通道。
进一步的,所述第一制热运行通道和第二制热运行通道中,干燥过滤器的出口、第二膨胀阀、经济器的e端与f端、第三电磁阀、压缩机的增焓口依次连通构成辅助增焓回路;所述经济器内位于e端与f端之间的内部通道与位于h端与g端之间的内部通道进行换热。
进一步的,所述机组还包括机壳,所述机壳的顶部设置有通风口;所述通风口内设置有风机;所述风机的下方依次设置所述的蒸发冷换热器、冷却填料层;所述风冷换热器设置在蒸发冷换热器的外侧;所述水箱设置在蒸发冷换热器和风冷换热器的下方,所述机壳在于风冷换热器相对应的侧壁上还设置有通风格栅;所述风机与蒸发冷换热器之间还设置有隔水板;所述机壳内位于水箱的下方还设置有设备室;所述冷媒运行总成安装在设备室内,所述设备室内还设置有电控箱,用于控制风机、水泵、压缩机、四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀。
进一步的,所述机组不包括多联室内机组,机组与室内换热器连接;所述室内换热器包括室外侧换热部和室内侧换热部;所述室外侧换热部与室内侧换热部通过载冷剂通道连通;所述室外侧换热部还包括与载冷剂通道换热的冷媒换热通道;所述冷媒换热通道具有m端和n端,m端和n端分别替代多联室内机组的j端和k端与冷媒运行总成连接;所述室外侧换热部设置在机组内的设备室中。
本实用新型的优点:本实用新型的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器及热泵模块机组,采用的蒸发冷换热器的设计,换热效率高,节水,且便于维护;热泵模块机组采用风冷换热器和蒸发冷换热器并联的设计,不仅可通过空气和水进行制冷,还可通过空气和工业余热废水制热;单机组体积小,便于运输和安装,多个机组并联模块化安装可替代传统的大型水冷冷水机组,提高整个空调系统的运行稳定性;机组可直接安装在楼顶屋面,无需专设机房,减少了安装工程的施工量,降低了施工难度;机组整体产生的噪声可控制在65Pb以下,无需对机组进行额外的降噪处理,降低了使用成本。
附图说明
图1为实施例一的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器的换热板的最上侧的换热单元的截面示意图;
图2为实施例一的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器的换热板的相邻两个换热单元的截面示意图;
图3为实施例一的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器的换热板的内部结构的示意图;
图4为实施例一的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器的立体示意图;
图5为实施例二的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组的示意图;
图6为实施例二的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组的冷媒运行总成的示意图;
图7为实施例三的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组的示意图;
图8为实施例三的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组的冷媒运行总成的示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解,下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述,该实施例仅用于解释本实用新型,并不对本实用新型的保护范围构成限定。
实施例一
如图1至图4所示,本实施例提供了一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器,包括多个换热板;多个换热板沿着与蒸发换热面垂直的方向间隔排列;每个换热板包括至少一个换热单元;所述换热单元为由多个冷凝管水平段205竖向排列成板状结构,多个冷凝管水平段205的两端通过冷凝管折弯段213连接构成至少一条冷媒冷凝通道,板状结构的两面构成蒸发换热面,相邻的两个冷凝管水平段205之间无缝隙连接,使蒸发换热面具有连续性且呈凹凸起伏状;最上侧的冷凝管水平段205的上方还设置有冷却管203;所述冷却管203与最上侧的冷凝管水平段205之间还设置有布水槽201;所述布水槽201的两侧设置有布水微孔板202;所述布水微孔板202的上端与冷却管203的管壁连接、下端与最上侧的冷凝管水平段205的管壁连接,使布水槽201以内嵌的方式固定在冷却管203与换热单元之间而构成一体结构;所述冷却管203设置有多排的出水孔204与布水槽201连通,用于向布水槽201均匀注水;所述布水槽201用于将冷却管203注入的水通过布水微孔板202均流分布于蒸发换热板面形成水幕;所述布水槽内201位于冷却管203与冷凝管水平段205之间还设置有支架206;蒸发换热面的外侧还连接有防飞水网214,防飞水网214铺设在蒸发换热板表面,并与每个冷凝管水平段205连接,防飞水网214的顶端与最上侧的冷凝管水平段205的管壁连接、底端与最下侧的冷凝管水平段205的管壁连接,使布水微孔板202和防飞水网214构成完整板面。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,冷却管与设定一定间距的相邻冷凝管及垂直相切于相邻两管外壁的布水微孔板构成了布水槽。当冷却水输送到冷却管后,由于冷却管分布有多排的出水孔,所以冷却水被均匀的喷洒于整个布水槽中。布水槽内空气压力与外大气压力相等,冷却水在自有重力及大气压力双重作用下保持均压状态;冷却水能够在自身重力流下通过布水微孔板均流分布于蒸发换热板面,形成自上至下的一薄层水帘(水幕)。由于水的表面张力作用,冷却水无间隙、连续、直接粘附于整个蒸发换热板面,水膜充分延展,薄且均匀,从而提高蒸发效率;并且不会产生游离的水存在,可最大限度避免飞水、飘水现象。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,布水槽的加工方式为:直接在排列好的冷却外管和冷凝管之间焊接布水微孔板即可,并将布水槽长度方向的两端用封板封闭,即可形成一体结构,布水微孔板对流水有一定的阻力,可使水在布水槽中形成一定的水位,布水微孔板也可为筛网、纳米级网,只要使布水槽保持一定水位即可;布水微孔板的材质可以为铜、铝、不锈钢、合金,也可为其它方便制网或开孔的金属材料;可通过控制冷却管的进水量来控制布水槽内的水位,在确保换热单元底端淋水充足前提下,使冷却水供应量最低,不产生盈余,以达到精准布水目的。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,防飞水网为毫米级金属网状结构,且与相接触的换热板面中的冷凝管水平段焊接固定,与布水微孔板构成了一个平面;防飞水网为导热性能良好的金属材质,且与冷凝管焊接紧固成为一体,当管内冷媒的热量传导到防飞水网时就形成了一个辅助的蒸发面,利于冷却水的散热和蒸发;由于防飞水网表面水膜张力作用,可以防止因逆向流动的空气将冷却水带走,进一步避免因“飘水”“飞水”所导致的冷却水浪费;防飞水网矩阵排列的网状结构,可使换热板面布水更加均匀,且可延长冷却水滞留时间,增大换热量,提高换热效率;防飞水网纵横交错的网状结构强化了冷却水的扰动,改善冷却水微循环,进一步提高换热效率。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,换热单元由一根或多根圆形冷凝管按Z型等长“零间距”折叠而成(形成一个或多个冷媒冷凝通道);在换热片顶端与中间部位布置有与冷凝管同管径的冷却布水管;冷却管与冷凝管保持较小间距(不高于冷却、冷凝管径),通过支架钎焊固定。整个冷凝盘管与冷却管处于同一平面中。其中相邻上下层冷凝管、冷却管通过钎焊无缝隙连接;利用圆管具有更大换热面积、更高传热系数、抗压能力强、产品成熟价格低廉等的优点作为基础材料,将冷凝管Z型折叠成为层状平板结构,冷凝管外壁构成一个完整、连续的蒸发面;避免了排(列)管、盘管换热器换热单元间隔大所致占用空间大、每一换热单元蒸发面损失严重、有效蒸发面减少的缺点。利用冷凝管外壁形成的M型凹凸相间曲面结构(凹凸起伏的圆弧状)增大了换热面积,避免了列管翅片式冷凝器为增大换热面积增加翅片导致结垢严重所致的效率降低、电腐蚀严重使用寿命短、水垢不易清洗的缺点;由圆形管叠加形成的板面较相同截面积的平直板冷凝器的换热面积增大数倍,换热量更高;较平直板式冷凝器,双M型凹凸相间曲面可延长冷却水在板面的泄流时间,冷却水在凹凸面间流速、流向不断改变,紊流的出现对冷却水膜构成扰动效应,增大了蒸发面的换热系数,提高换热效率;冷凝管采用内螺纹圆管,增大了冷媒蒸汽与管壁的接触面强化了导热性能,有利于热量传导,代替直(平)板冷凝器内腔,具有耐压能力强、传热系数高、耐腐蚀、工艺简单、成本低的特点。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,采用冷凝管排列成板状结构的设计,结构紧凑,相同体积内容纳的换热面积是排列盘管式换热器的数倍,同时,采用水幕式的布水设计,布水更加均匀,提高换热效率,并且,蒸发换热面凹凸相间曲面的设计,进一步增加换热效率,这就使相同换热量的情况下,机组内的蒸发冷换热器的体积更小,相应的也大幅减小了机组整体的体积,达到小型化的目的。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,采用多个换热板沿着与蒸发换热面垂直的方向间隔排列的方式,各换热板间保持有足够的间隙形成便于空气流通的通道,又方便清洗和维护。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,所述换热板包括多个所述的换热单元;多个换热单元竖向排列,相邻的两个换热单元通过冷凝管折弯段213连接,使各自的冷媒冷凝通道对应连通;相邻的两个换热单元中位于下侧的换热单元中的冷却管203的顶部与位于上侧的换热单元的最下侧的冷凝管水平段205的底部连接;每个换热单元的防飞水网214的底端替换为与相邻的位于下侧的换热单元的冷却管203的管壁连接(多个换热单元时的连接方式);采用多个换热单元的分段式设计,布水槽将每个换热板分为多个独立蒸发冷却的换热单元,每个换热单元只需保证本单元最小淋水量,使分布于冷凝换热板面水膜足够薄,便于冷却水汽化蒸发。而传统直(平)板式冷凝器中采用单一冷却单元以及单一换热板面结构中,由于需要保证换热板面最末端(底端、远端)有充足的的冷却水,就要增大布水量,导致出水端水膜太厚降低了蒸发效率;而本实施例的分段式设计可解决传统直(平)板式冷凝器的弊端,同时也避免了排列管、盘管冷凝器换热单元淋水不均造成有效蒸发面积低的缺点,分段喷淋单元式设计既保持了整个版面水膜的完整性,又保证了每个换热单元淋水最少、水膜最薄。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,相邻的两个换热单元之间的冷却管203、布水槽201、布水微孔板202的连接方式还可替换为:所述冷却管203的上方设置有布水槽201,布水槽201的两侧设置有布水微孔板202,布水微孔板202的下端与冷却管203的管壁连接、上端与位于上侧的换热单元的最下侧的冷凝管水平段205的管壁连接;冷却管203的底部与所属的换热单元中的最上侧的冷凝管水平段205的顶部连接;相应的,位于下侧的换热单元中,防飞水网的顶端替换为与所属换热单元的冷却管的管壁连接、底端替换为与所属换热单元最下侧的冷凝管水平段的管壁连接;此种连接方式根据实际需要进行选择使用。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器中,相邻的两个换热单元中,位于下侧的换热单元中的冷凝管水平段205的数量小于位于上侧的换热单元中的冷凝管水平205的数量,用于使多个换热单元的蒸发换热面的换热面积自上至下递减;位于下侧的换热单元中的冷却管203的出水孔204的数量小于位于上侧的冷却管203的出水孔204的数量(出水孔沿冷却管长度方向的间距加大),用于满足对应换热面积的蒸发换热面的布水需求;由于冷媒在冷媒冷凝通道中自上至下逐层降温,上侧为高温区,蒸发量大,上侧的蒸发换热面的面积也设置的相应大一些并提供充足的布水量;而下侧为低温区,蒸发量相对减少,就需要相应减少蒸发换热面的面积并减少布水量;此种递减的设计方式,可充分利用分段式设计的优势,即可保证对相应的换热单元布水充分,又可保证该换热单元的布水量最小,防止位于上侧的换热单元未被汽化的冷却水向位于下侧的换热单元堆积;确保各换热单元水膜均匀且薄,并且更加省水。
实施例二
如图5和图6所示,本实施例提供了一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,采用了如实施例一所述的自喷淋水幕式蒸发冷换热器2,蒸发冷换热器2中的每个换热板的冷媒冷凝通道的顶端设置有冷媒蒸汽入口、底端设置有冷媒液体出口;换热板的冷却管的一端设置有冷却水入口;多个换热板的冷媒蒸汽入口连接有冷媒蒸汽汇集管207,多个换热板的冷媒液体出口连接有冷媒液体汇集管209,多个换热板的冷却管203的冷却水入口连接有冷却汇集管211;所述冷媒蒸汽汇集管207上还连接有第一冷媒蒸汽主管208,所述冷媒液体汇集管209上还连接有第一冷媒液体主管210,所述冷却汇集管211还连接有冷却主管212(管路如图3和图4所示)。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,还包括风冷换热器3、冷媒运行总成6;所述蒸发冷换热器2、风冷换热器3并联后与冷媒运行总成6连接;所述冷媒运行总成6用于运行冷媒在蒸发冷换热器2或风冷换热器3中换热;所风冷换热器3连接有第二冷媒蒸汽主管301和第二冷媒液体主管302;所述第一冷媒蒸汽主管208与第二冷媒蒸汽主管301并联后与冷媒运行总成6连接,所述第一冷媒液体主管210与第二冷媒液体主管302并联后与冷媒运行总成6连接;所述第一冷媒蒸汽主管208上设置有第一电磁阀603,第二冷媒蒸汽主管301上设置有第二电磁阀604。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,以蒸发冷换热器为基础,通过与蒸发冷换热器并联加装风冷换热器,实现了水冷(蒸发冷)冷水机组的热泵制热功能,改变了传统水冷冷水机组只制冷不制热现状,扩展了水冷冷水机组使用功能。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,所述机组还包括设置水箱5;所述水箱5内设置有水泵501;所述水泵501的出水端与冷却主管212连通,用于将水箱5内的冷却水通过冷却主管212送入蒸发冷换热器2中;所述水箱5还设置有补水口502;所述水箱5的底部还连接有排污管503;所述排污管503上设置有排污电磁阀504;所述蒸发冷换热器2与水箱5之间还设置有冷却填料层4,用于对从蒸发冷换热器2上滴落的未蒸发的水进行冷却后排至水箱5中。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,所述冷媒运行总成6包括压缩机601、四通阀602、第一电磁阀603、第二电磁阀604、第一单向阀605、储液罐606、干燥过滤器607、经济器608、第一膨胀阀609、第二单向阀610、气液分离器611、第三电磁阀612、第二膨胀阀613、第三单向阀614、第四单向阀615;所述机组还包括多联室内机组12(氟机);所述压缩机601具有出气口、回气口和增焓口;所述四通阀602具有a端、b端、c端、d端;所述经济器608具有e端、f端、g端、h端,e端与f端在经济器608内部连通,g端与h端在经济器608内部连通;多联室内机组12具有j端和k端,j端和k端为多联室内机组的冷媒通道的两个端口;
所述压缩机601的出气口、四通阀602的a端与b端、第一冷媒蒸汽主管208/第二冷媒蒸汽主管301并联的管路、蒸发冷换热器2的第一冷媒蒸汽主管208及第一电磁阀603与第一冷媒液体主管210、第一单向阀605、储液罐606、干燥过滤器607、经济器的h端与g端、第一膨胀阀609、第二单向阀610、多联室内机组12的j端与k端、四通阀的d端与c端、气液分离器611、压缩机601的回气口连通构成第一制冷运行通道;
所述压缩机601的出气口、四通阀602的a端与b端、第一冷媒蒸汽主管208/第二冷媒蒸汽主管301并联的管路、风冷换热器3的第二冷媒蒸汽主管301及第二电磁阀604与第二冷媒液体主管302、第一单向阀605、储液罐606、干燥过滤器607、经济器的h端与g端、第一膨胀阀609、第二单向阀610、多联室内机组12的j端与k端、四通阀的d端与c端、气液分离器611、压缩机601的回气口依次连通构成第二制冷运行通道;
所述压缩机601的出气口、四通阀602的a端与d端、多联室内机组12的k端与j端、第三单向阀614、储液罐606、干燥过滤器607、经济器的h端与g端、第一膨胀阀609、第四单向阀615、第一冷媒液体主管210/第二冷媒液体主管302并联的管路、蒸发冷换热器2的第一冷媒液体主管210与第一冷媒蒸汽主管208及第一电磁阀603、四通阀602的b端与c端/气液分离器611、压缩机601的回气口依次连通构成第一制热运行通道;
所述压缩机601的出气口、四通阀602的a端与d端、多联室内机组12的k端与j端、第三单向阀614、储液罐606、干燥过滤器607、经济器的h端与g端、第一膨胀阀609、第四单向阀615、第一冷媒液体主管210/第二冷媒液体主管302并联的管路、风冷换热器3的第二冷媒液体主管302与第二冷媒蒸汽主管301及第二电磁阀604、四通阀602的b端与c端、气液分离器611、压缩机601的回气口依次连通构成第二制热运行通道;
所述第一制热运行通道和第二制热运行通道中,干燥过滤器607的出口、第二膨胀阀613、经济器的e端与f端、第三电磁阀612、压缩机601的增焓口依次连通构成辅助增焓回路;所述经济器内位于e端与f端之间的内部通道与位于h端与g端之间的内部通道进行换热。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,所述机组还包括机壳1,所述机壳1的顶部设置有通风口11;所述通风口11内设置有风机7;所述风机7的下方依次设置所述的蒸发冷换热器2、冷却填料层4;所述风冷换热器3设置在蒸发冷换热器2的外侧;所述水箱5设置在蒸发冷换热器2和风冷换热器3的下方,所述机壳1在于风冷换热器3相对应的侧壁上还设置有通风格栅9;所述风机7与蒸发冷换热器2之间还设置有隔水板8;所述机壳1内位于水箱5的下方还设置有设备室;所述冷媒运行总成6安装在设备室内,所述设备室内还设置有电控箱10,用于控制风机7、水泵501、压缩机601、四通阀602、第一电磁阀603、第二电磁阀604和第三电磁阀612。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,采用的蒸发冷换热器,通过一体化、水幕式的设计,提高了冷却水蒸发量使冷却水循环量降低从而使冷却循环泵功耗进一步降低,分段式设计、梯级单元式的布水方式使布水更精细,只需小流量的冷却水循环就可满足冷却功能;内嵌隐藏设置的布水槽实现水幕式布水,并配合防飞水网,可最大程度上降低游离水的存在,不产生飞水;冷却水循环量减少从而降低了风机风量、风速,也利于避免“飞水”、“飘水”现象发生,节约了用水,冷却水循环量的减少还缩小了冷却水箱体积,使机组体积减少;使机组的换热效能更高,体型更小,实现机组的小型化。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,将螺杆或离心压缩机改换为涡旋旋压缩机或小功率螺杆压缩机,将机组整个冷媒循环系统内置到与机组相匹配的冷却塔中,形成换热系统与冷却系统高度集成的一体化机组,实现了机组小型化、型模块化(消耗功率5KW-40KW);模块化后单机的占地面积2-3㎡、重量减小到0.5T左右,便于机组的安装、运输。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,集成后的机组省去了传统冷水机组工程中的冷却管网铺设,减小施工量降低了施工难度;内置的冷却水循环系统的扬程接近“0”,冷却循环泵功率更低;采用开放式换热方式,利用水的自身重力流与冷媒换热,进一步降低循环泵功率;并且内嵌式的水幕式布水无噪声,由于高效的换热效率,压缩机采用小型压缩机降低了噪音源强度,冷却水循环量减少降低了风机功率,冷却循环泵的功率也有效降低,进一步减小了所产生的噪声;整体降低改善噪声污染程度;机组噪声即可控制在65Pb以下,完全达到国家规范标准,从而解决噪声污染问题。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,融合热泵技术,蒸发冷换热器加装风冷换热器,并通过共用冷媒循环以及其它各组件,使机组实现了风冷热泵制热功能,达到一机两用的目的。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,压缩机可采用涡旋压缩机或小功率螺杆压缩机,单机重量减小到0.5吨以下,实现了机组小型化、型模块化,可便于机组的安装、运输;小型模块化的机组可安装在楼顶屋面,无需专设机房,从而节省了室内空间;多个小型模块化后的本机组同时运行互为备用,个别机组维修、维护不影响整体运行使用,提高了整个空调系统的运行稳定性。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,蒸发冷换热器配合其他部件的工作原理如下:冷却水经冷却总管进入冷却汇集管,并经均匀分流至各个换热单元的冷却管中;高温冷媒蒸汽经冷媒蒸汽总管进入冷媒蒸汽汇集管,冷媒蒸汽经冷媒蒸汽汇集管均匀分流到各个换热板的换热单元中;当冷却水输送到冷却管后,由于冷却管分布有多排的出水孔,所以冷却水被均匀的喷洒于整个布水槽中;布水槽内空气压力与外大气压力相等,冷却水在自有重力及大气压力双重作用下保持均压状态;冷却水能够在自身重力流下通过布水微孔板均流分布于蒸发换热板面,并配合防飞水网,形成自上至下的一薄层水帘(水幕);冷媒蒸汽经折叠的冷凝管而构成的冷媒冷凝通道自上至下逐层运动,由于冷凝管外壁低温冷却水的存在,使冷媒管壁内外产生大温差,冷媒蒸汽热量由管内高温区迅速向低温区的冷凝管外壁转移传递给流经其表面的冷却水,冷媒放热降低了温度,冷却水吸热在冷凝器表面汽化蒸发,蒸发形成的饱和蒸汽在风机作用下被排放到大气中;未蒸发的冷却水由于和冷凝管中冷媒蒸汽对流换热后升温,在自身重力流的状态下沿着换热表面两侧经换热面底端滴落在设置与蒸发冷凝器下部的冷却填料中。此时的蒸发冷凝器充当冷却水冷却冷凝过程中的布水功能,沿整个蒸发冷凝器底部滴落的冷却水均匀滴落到其下部的冷却填料顶部,冷却水沿向下流动时在冷却填料表面再次形成很薄的水膜,同样在风机的作用下填料表面的冷却水膜与掠过填料表面的环境空气换热,冷却水被冷却后降温,空气升温后通过风机排放到大气中,此时填料作为冷却功能。冷却后的冷却水沿着整个冷却填料的水平下表面均匀的滴落在整个冷却水箱的表面,在水泵的作用下,较低温度的冷却水向下运动,再经冷却主管、冷却汇集管后进入各换热单元的冷却管中进入下一个冷却循环。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,包括蒸发冷换热器的制冷模式,风冷换热器的制冷模式,风冷换热器的化霜模式,风冷换热器的制热模式,蒸发冷换热器的制热模式,具体模式流程如下:
一、蒸发冷换热器的制冷模式
此模式下,水箱的补水口切换至冷却水接口。
冷媒流程:第二电磁阀、第三电磁阀关闭,第一电磁阀打开,四通阀的a端与b端相通、c端与d端相通;压缩机通电工作,高温高压冷媒蒸汽从压缩机出气口喷出,经四通阀的a端入、b端出后,通过第一电磁阀经第一冷媒蒸汽主管进入蒸发冷换热器各换热单元中,冷媒蒸汽与蒸发冷换热器的水幕换热冷却,冷媒蒸汽冷却液化降温,冷却水与蒸发冷换热器内的冷媒蒸汽换热升温汽化蒸发,部分冷却水由液态变为气态,以水的汽化潜热形式通过风机排到室外大气中;被蒸发冷换热器冷凝液化的低温高压液态冷媒经第一冷媒液体主管后,再经第一单向阀后进入储液罐中,低温高压液态冷媒继续经干燥过滤器、再经过经济器的h端入、g端出后,经第一膨胀阀节流减压冷媒压力、温度降低;节流后的低温低压液态冷媒经第二单向阀后从多联室内机组的j端入、k端出并在多联室内机组内的冷媒通道与室内空气进行换热,低温低压液态冷媒吸热汽化蒸发为冷媒蒸汽,冷媒蒸汽再经四通阀的d端入、c端出,经气液分离器后入压缩机的回气口后进行压缩,完成一个冷媒循环过程。
此模式下,水泵优先压缩机启动,于设定时间间隔后风机启动;水箱内较低温度的冷却水在水泵的作用下经冷却主管、冷却汇集管输送给蒸发冷换热器的各换热单元的冷却管。冷却水经各换热单元的布水槽后,均衡分布于各换热板的表面,形成一层水膜,由于各换热板表面温度为90℃左右,所以冷却水升温快速汽化蒸发,从而直接带走大量冷媒的热量,未被汽化的冷却水与各换热板对流换热升温后滴落到下方的冷却填料层上部,冷却水沿着冷却填料层表面在重力的作用下自上至下形成一层薄薄的水膜,由于冷却水的温度高于环境温度,所以水膜表面的水蒸气处于过饱和状态形成雾化,雾化的水蒸汽在风机的作用下被排放,以潜热的方式转移到大气中;未汽化的较高温度冷却水与冷却填料层进行对流换热、与空气辐射换热;随着冷却水沿着冷却填料层下沉,温度逐渐降低,最终所有的热量通过风机排放到大气中;降温后的较低温度的冷却水沿着冷却填料层的底面均匀的滴落到冷却水箱的上表面,完成一个水循环过程。
二、风冷换热器的制冷模式
冷媒流程:第一电磁阀、第三电磁阀关闭,第二电磁阀打开,四通阀的a端与b端相通、c端与d端相通;压缩机通电工作,高温高压的冷媒蒸汽从压缩机的出气口喷出,经四通阀a端入、b端出后,通过第二电磁阀经第二冷媒蒸汽主管进入风冷换热器中,高温高压的冷媒蒸汽与流经风冷换热器表面的循环空气换热,冷媒蒸汽冷却液化降温,换热升温后热空气通过风机排到室外大气中;被冷凝的低温高压液态冷媒经第二冷媒液体主管后,再经第一单向阀后进入储液罐中,低温高压液态冷媒继续经干燥过滤器、再经过经济器的h端入、g端出后,经第一膨胀阀节流减压冷媒压力、温度降低;节流后的低温低压液态冷媒经第二单向阀从多联室内机组的j端入、k端出并在多联室内机组内的冷媒通道与室内空气进行换热,低温低压液态冷媒吸热汽化蒸发为冷媒蒸汽,冷媒蒸汽再经四通阀的d端入、c端出,经气液分离器后入压缩机的回气口后进行压缩,完成一个冷媒循环过程。
此模式下,水泵关闭,风机优先压缩机启动,蒸发冷换热器处于待机状态;由于风机的作用,机组内部呈负压状态,环境空气通过通风格栅进入机组,与风冷换热器换热,冷媒被冷却液化降温,空气被加热带走了冷媒热量,通过排放口排出转移到大气中。
三、风冷换热器的化霜模式
冷媒流程:第一电磁阀、第三电磁阀关闭,第二电磁阀打开,四通阀的a端与b端相通、c端与d端相通;压缩机通电工作,高温高压的冷媒蒸汽从压缩机的出气口喷出,经四通阀a端入、b端出后,通过第二电磁阀经第二冷媒蒸汽主管进入风冷换热器中,冷媒蒸汽与风冷换热器表面的冰(霜)换热,冷媒蒸汽冷却液化降温,冰(霜)与风冷换热器内的冷媒蒸汽换热升温后部分成为蒸汽通过空气自然流动扩散排到室外大气中,大部分冰融化为水回流到冷却水箱中。被冷凝的低温高压液态冷媒经第二冷媒液体主管后,再经第一单向阀后进入储液罐中,低温高压液态冷媒继续经干燥过滤器、再经过经济器的h端入、g端出后,经第一膨胀阀节流减压冷媒压力、温度降低;节流后的低温低压液态冷媒经第二单向阀从多联室内机组的j端入、k端出并在多联室内机组内的冷媒通道与室内空气进行换热,低温低压液态冷媒吸热汽化蒸发为冷媒蒸汽,冷媒蒸汽再经四通阀的d端入、c端出,经气液分离器后入压缩机的回气口后进行压缩,完成一个冷媒循环过程;当环境温度较低时,第三电磁阀打开,流经干燥过滤器后的低温高压冷媒液体一部分经第二膨胀阀后经过经济器的e端入、f端出,此部分的冷媒液体与经济器的h端入、g端出的冷媒液体进行吸热升温汽化,冷媒蒸汽经第三电磁阀后回压缩机的增焓口。
此模式下,水泵关闭,风机关闭,蒸发冷换热器处于待机状态。
四、风冷换热器的制热模式
冷媒流程:第一电磁阀、第三电磁阀关闭,第二电磁阀打开,四通阀的a端与d端相通、b端与c端相通;压缩机通电工作,高温高压的冷媒蒸汽经四通阀的a端入、d端出之后从多联室内机组的k端入、j端出并在多联室内机组内的冷媒通道与室内空气进行换热,高温高压液态冷媒换热后冷凝为中温中压的液态冷媒,液态冷媒再经第三单向阀后进入储液罐中,中温中压液态冷媒继续经干燥过滤器后分为两路:第一路经过经济器的h端入、g端出,第二路经第二膨胀阀节流降压后经过经济器的e端入、f端出;两路冷媒在经济器中换热;第一路的中温中压液态冷媒在经济器中进一步冷凝降温,再经第一膨胀阀节流减压,形成低温低压液态冷媒;低温低压液态冷媒通过第四单向阀、第二冷媒液体主管进入风冷换热器,低温低压液态冷媒与流经此换热器表面的循环空气换热,液态冷媒升温汽化成为冷媒蒸汽,再经第二冷媒蒸汽主管、第二电磁阀后,经四通阀的b端入、c端出后,经气液分离器后入压缩机的回气口后进行压缩,完成一个冷媒的主循环过程;第二路的中温中压液态冷媒经第二膨胀阀节流降压后在经济器中进一步升温汽化,形成中温低压蒸汽;中温低压蒸汽经第三电磁阀后回压缩机的增焓口,完成一个辅助增焓循环。
此模式下,水泵关闭,风机优先压缩机启动,蒸发冷换热器处于待机状态;由于风机的作用,机组内部呈负压状态,环境空气通过通风格栅进入机组,与风冷换热器换热,冷媒液体被汽化升温,空气释放热量降温,通过排放口排出转移至大气中,实现风冷换热器热泵制热功能。
五、蒸发冷换热器的制热模式
此模式下,水箱的补水口切换至工业余热废水接口。
冷媒流程:第二电磁阀、第三电磁阀关闭,第一电磁阀打开,四通阀的a端与d端相通、b端与c端相通;压缩机通电工作,高温高压的冷媒蒸汽经四通阀的a端入、d端出之后从多联室内机组的k端入、j端出并在多联室内机组内的冷媒通道与室内空气进行换热,高温高压液态冷媒换热后冷凝为中温中压的液态冷媒,液态冷媒再经第三单向阀后进入储液罐中,中温中压液态冷媒继续经干燥过滤器后分为两路:第一路经过经济器的h端入、g端出,第二路经第二膨胀阀节流降压后经过经济器的e端入、f端出;两路冷媒在经济器中换热;第一路的中温中压液态冷媒在经济器中进一步冷凝降温,再经第一膨胀阀节流减压,形成低温低压液态冷媒;低温低压液态冷媒通过第四单向阀、第一冷媒液体主管进入蒸发冷换热器,低温低压液态冷媒与流经此换热器表面的工业余热废水换热后,液态冷媒升温汽化成为冷媒蒸汽,再经第一冷媒蒸汽主管、第一电磁阀后,经四通阀的b端入、c端出后,经气液分离器后入压缩机的回气口后进行压缩,完成一个冷媒的主循环过程;第二路的中温中压液态冷媒经第二膨胀阀节流降压后在经济器中进一步升温汽化,形成中温低压蒸汽;中温低压蒸汽经第三电磁阀后回压缩机的增焓口,完成一个辅助增焓循环。
此模式下,风机关闭,水泵优先压缩机启动;工业余热废水经均衡分布于各换热板的表面,液态冷媒被汽化升温,热水释放热量降温,通过排污电磁阀经过排污管排出,实现水源式制热功能。
实施例三
如图7和图8所示,本实施例与实施例二的不同点在于:所述机组不包括多联室内机组12,机组与室内换热器(水机)连接;所述室内换热器包括室外侧换热部13和室内侧换热部;所述室外侧换热部13与室内侧换热部通过载冷剂(冷却水)通道连通;所述室外侧换热部13还包括与载冷剂(冷却水)通道换热的冷媒换热通道;所述冷媒换热通道具有m端和n端,m端和n端分别替代多联室内机组12的j端和k端与冷媒运行总成6连接;所述室外侧换热部13设置在机组内的设备室中。
本实施例的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组中,换热时,冷媒运行总成内的冷媒进入室外侧换热部的冷媒换热通道与其载冷剂通道内的载冷剂(冷却水)进行换热,载冷剂(冷却水)再输送至室内侧换热部与室内空气进行换热。
上述实施例不应以任何方式限制本实用新型,凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器,其特征在于:包括多个换热板;多个换热板沿着与蒸发换热面垂直的方向间隔排列;每个换热板包括至少一个换热单元;所述换热单元为由多个冷凝管水平段竖向排列成板状结构,多个冷凝管水平段的两端通过冷凝管折弯段连接构成至少一条冷媒冷凝通道,板状结构的两面构成蒸发换热面,相邻的两个冷凝管水平段之间无缝隙连接,使蒸发换热面具有连续性且呈凹凸起伏状;最上侧的冷凝管水平段的上方还设置有冷却管;所述冷却管与最上侧的冷凝管水平段之间还设置有布水槽;所述布水槽的两侧设置有布水微孔板;所述布水微孔板的上端与冷却管的管壁连接、下端与最上侧的冷凝管水平段的管壁连接,使布水槽以内嵌的方式固定在冷却管与换热单元之间而构成一体结构;所述冷却管设置有多排的出水孔与布水槽连通,用于向布水槽均匀注水;所述布水槽用于将冷却管注入的水以水的自身重力通过布水微孔板溢出并均匀分布于蒸发换热板面形成水幕;蒸发换热面的外侧还连接有防飞水网,防飞水网铺设在蒸发换热板表面,并与每个冷凝管水平段连接,防飞水网的顶端与最上侧的冷凝管水平段的管壁连接、底端与最下侧的冷凝管水平段的管壁连接,使布水微孔板和防飞水网构成完整板面。
2.根据权利要求1所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器,其特征在于:所述换热板包括多个所述的换热单元;多个换热单元竖向排列,相邻的两个换热单元通过冷凝管折弯段连接,使各自的冷媒冷凝通道对应连通;相邻的两个换热单元中位于下侧的换热单元中的冷却管的顶部与位于上侧的换热单元的最下侧的冷凝管水平段的底部连接;每个换热单元的防飞水网的底端替换为与相邻的位于下侧的换热单元的冷却管的管壁连接。
3.根据权利要求2所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器,其特征在于:相邻的两个换热单元中,位于下侧的换热单元中的冷凝管水平段的数量小于位于上侧的换热单元中的冷凝管水平段的数量,用于使多个换热单元的蒸发换热面的换热面积自上至下递减;位于下侧的换热单元中的冷却管的出水孔的数量小于位于上侧的冷却管的出水孔的数量,用于满足对应换热面积的蒸发换热面的布水需求。
4.根据权利要求3所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷换热器,其特征在于:相邻的两个换热单元之间的冷却管、布水槽、布水微孔板的连接方式替换为:所述冷却管的上方设置有布水槽,布水槽的两侧设置有布水微孔板,布水微孔板的下端与冷却管的管壁连接、上端与位于上侧的换热单元的最下侧的冷凝管水平段的管壁连接;冷却管的底部与所属的换热单元中的最上侧的冷凝管水平段的顶部连接;相应的,位于下侧的换热单元中,防飞水网的顶端替换为与所属换热单元的冷却管的管壁连接、底端替换为与所属换热单元最下侧的冷凝管水平段的管壁连接。
5.一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,其特征在于:包括如权利要求1-4任一项所述的蒸发冷换热器,蒸发冷换热器中的每个换热板的冷媒冷凝通道的顶端设置有冷媒蒸汽入口、底端设置有冷媒液体出口;换热板的冷却管的一端设置有冷却水入口;多个换热板的冷媒蒸汽入口连接有冷媒蒸汽汇集管,多个换热板的冷媒液体出口连接有冷媒液体汇集管,多个换热板的冷却管的冷却水入口连接有冷却汇集管;所述冷媒蒸汽汇集管上还连接有第一冷媒蒸汽主管,所述冷媒液体汇集管上还连接有第一冷媒液体主管,所述冷却汇集管还连接有冷却主管。
6.根据权利要求5所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,其特征在于:还包括风冷换热器、冷媒运行总成;所述蒸发冷换热器、风冷换热器并联后与冷媒运行总成连接;所述冷媒运行总成用于运行冷媒在蒸发冷换热器或风冷换热器中换热;所述风冷换热器连接有第二冷媒蒸汽主管和第二冷媒液体主管;所述第一冷媒蒸汽主管与第二冷媒蒸汽主管并联后与冷媒运行总成连接,所述第一冷媒液体主管与第二冷媒液体主管并联后与冷媒运行总成连接;所述第一冷媒蒸汽主管上设置有第一电磁阀,第二冷媒蒸汽主管上设置有第二电磁阀。
7.根据权利要求6所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,其特征在于:所述机组还包括设置水箱;所述水箱内设置有水泵;所述水泵的出水端与冷却主管连通,用于将水箱内的冷却水通过冷却主管送入蒸发冷换热器中;所述水箱还设置有补水口;所述水箱的底部还连接有排污管;所述排污管上设置有排污电磁阀;所述蒸发冷换热器与水箱之间还设置有冷却填料层,用于对从蒸发冷换热器上滴落的未蒸发的水进行冷却后排至水箱中。
8.根据权利要求7所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,其特征在于:所述冷媒运行总成包括压缩机、四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第一单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器、第一膨胀阀、第二单向阀、气液分离器、第三电磁阀、第二膨胀阀、第三单向阀、第四单向阀;所述机组还包括有多联室内机组;所述压缩机具有出气口、回气口和增焓口;所述四通阀具有a端、b端、c端、d端;所述经济器具有e端、f端、g端、h端,e端与f端在经济器内部连通,g端与h端在经济器内部连通;多联室内机组具有j端和k端,j端和k端为多联室内机组的冷媒通道的两个端口;
所述压缩机的出气口、四通阀的a端与b端、第一冷媒蒸汽主管/第二冷媒蒸汽主管并联的管路、蒸发冷换热器的第一冷媒蒸汽主管及第一电磁阀与第一冷媒液体主管、第一单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第二单向阀、多联室内机组的j端与k端、四通阀的d端与c端、气液分离器、压缩机的回气口连通构成第一制冷运行通道;
所述压缩机的出气口、四通阀的a端与b端、第一冷媒蒸汽主管/第二冷媒蒸汽主管并联的管路、风冷换热器的第二冷媒蒸汽主管及第二电磁阀与第二冷媒液体主管、第一单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第二单向阀、多联室内机组的j端与k端、四通阀的d端与c端、气液分离器、压缩机的回气口依次连通构成第二制冷运行通道;
所述压缩机的出气口、四通阀的a端与d端、多联室内机组的k端与j端、第三单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第四单向阀、第一冷媒液体主管/第二冷媒液体主管并联的管路、蒸发冷换热器的第一冷媒液体主管与第一冷媒蒸汽主管及第一电磁阀、四通阀的b端与c端、气液分离器、压缩机的回气口依次连通构成第一制热运行通道;
所述压缩机的出气口、四通阀的a端与d端、多联室内机组的k端与j端、第三单向阀、储液罐、干燥过滤器、经济器的h端与g端、第一膨胀阀、第四单向阀、第一冷媒液体主管/第二冷媒液体主管并联的管路、风冷换热器的第二冷媒液体主管与第二冷媒蒸汽主管及第二电磁阀、四通阀的b端与c端、气液分离器、压缩机的回气口依次连通构成第二制热运行通道;
所述第一制热运行通道和第二制热运行通道中,干燥过滤器的出口、第二膨胀阀、经济器的e端与f端、第三电磁阀、压缩机的增焓口依次连通构成辅助增焓回路;所述经济器内位于e端与f端之间的内部通道与位于h端与g端之间的内部通道进行换热。
9.根据权利要求8所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,其特征在于:所述机组还包括机壳,所述机壳的顶部设置有通风口;所述通风口内设置有风机;所述风机的下方依次设置所述的蒸发冷换热器、冷却填料层;所述风冷换热器设置在蒸发冷换热器的外侧;所述水箱设置在蒸发冷换热器和风冷换热器的下方,所述机壳在于风冷换热器相对应的侧壁上还设置有通风格栅;所述风机与蒸发冷换热器之间还设置有隔水板;所述机壳内位于水箱的下方还设置有设备室;所述冷媒运行总成安装在设备室内,所述设备室内还设置有电控箱,用于控制风机、水泵、压缩机、四通阀、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀。
10.根据权利要求8或9所述的一种自喷淋水幕式蒸发冷热泵模块机组,其特征在于:所述机组不包括多联室内机组,机组与室内换热器连接;所述室内换热器包括室外侧换热部和室内侧换热部;所述室外侧换热部与室内侧换热部通过载冷剂通道连通;所述室外侧换热部还包括与载冷剂通道换热的冷媒换热通道;所述冷媒换热通道具有m端和n端,m端和n端分别替代多联室内机组的j端和k端与冷媒运行总成连接。
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