CN212806156U - 寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，包括集水箱、第一水泵、第二水泵，所述热交换箱安装在室外的屋顶，所述热交换箱的外侧设置上水管，所述上水管的一端延伸至热交换箱内并安装多个喷嘴，所述上水管的另一端与集水箱连通，所述集水箱和出水管之间的上水管上安装第二水泵和第二阀门，所述集水箱和第二水泵均位于室内，所述热交换箱的底部通过下水管与集水箱连通。本实用新型通过在室内设置集水箱和第二水泵，在冬季时将集水箱内的水进行输送，保证了蒸发式冷凝器在冬季的正常运行，由于冬季室外的温度低，较小的流量就能满足冷凝盘管的热交换，所以第二水泵可以选配小型的水泵即可满足要求；降低了功耗，具有节能作用。

Description

寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器。

背景技术

现有蒸发式冷凝器制冷系统技术方案：压缩机排出的高温高压制冷剂气体经过蒸发式冷凝器中的冷凝盘管，与盘管外的喷淋水和空气进行热交换，制冷剂气体被逐渐冷凝成高压液体。喷淋水由水泵送至冷凝盘管上部的喷嘴，均匀地喷淋在冷凝盘管外表面，吸收制冷剂冷凝过程中放出的热量，一部分蒸发成水蒸气，其余落在集水盘内，供水泵循环使用。风机强迫空气以最佳速度掠过冷凝盘管促使水分蒸发，强化冷凝盘管换热，同时使吸热后的水滴在下落的进程中被空气冷却。

传统的蒸发式冷凝器经冷凝管汽化的水蒸气一般都逸散出去了，造成水资源的浪费，而且水中容易存在杂质(比如水垢)，附着在冷凝盘管上影响热交换效率。蒸发式冷凝器须布置在室外，在我国北方部分寒冷地区蒸发式冷凝器冬季运行期间会出现集水盘结冰现象，影响冷却水的正常使用；若冬季不开水泵仅靠空气冷却有时会使冷凝压力升高导致制冷系统能耗加大，严重时会使冷凝压力超高、报警停机，甚至造成整个制冷系统不能正常工作的后果。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，包括热交换箱、冷凝盘管、喷嘴，所述冷凝盘管和喷嘴均位于热交换箱内，且喷嘴位于冷凝盘管的上方，还包括集水箱、第一水泵、第二水泵，所述热交换箱安装在室外的屋顶，所述热交换箱的一侧壁底部安装出水管，所述出水管上安装第一水泵和第一阀门，所述热交换箱的外侧设置上水管，所述上水管的一端延伸至热交换箱内并安装多个喷嘴，所述上水管的另一端与集水箱连通，所述上水管与出水管的一端连接，所述集水箱和出水管之间的上水管上安装第二水泵和第二阀门，所述集水箱和第二水泵均位于室内，所述热交换箱的底部通过下水管与集水箱连通，所述下水管上安装第三阀门。

优选的是，所述热交换箱的顶部安装风机，所述风机的出风口连接出风管，所述出风管连接出风盘管，所述出风盘管的底端连接斜管，所述斜管与热交换箱内连通且位于冷凝盘管的下方，所述斜管的顶部设有至少两个出气管。

在上述任一方案中优选的是，所述集水箱内转动连接有螺杆，所述螺杆上螺纹连接滑座，所述滑座内滑动连接滑杆，所述滑杆贯穿滑座并与集水箱的内壁固定，所述螺杆的一端延伸至集水箱的外侧并固定手柄，所述滑座上放置过滤网桶。

在上述任一方案中优选的是，所述滑座的顶部设有凹槽，所述过滤网桶的底端位于凹槽内。

在上述任一方案中优选的是，所述下水管一侧的集水箱顶部设有出口，出口上可拆卸安装盖板。

在上述任一方案中优选的是，所述冷凝盘管下方的热交换箱的一侧壁上设有进风口，所述进风口下方的热交换箱内放置过滤网，所述过滤网位于斜管的下方。

在上述任一方案中优选的是，所述过滤网的长度小于进风口的长度。

在上述任一方案中优选的是，所述热交换箱内的侧壁上固定框架，所述过滤网的外沿搭在框架上，所述过滤网半球形结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器具有以下有益效果：

1、在现有的蒸发式冷凝器基础上增加集水箱、第二水泵，将集水箱设置在室内，在冬季不会结冰，在冬季结冰的环境中，通过第二水泵将集水箱内的水输送至热交换箱内进行喷淋，喷淋的水直接经过下水管回流至集水箱内，保证了蒸发式冷凝器在冬季的正常运行，由于冬季室外的温度低，较小的流量就能满足冷凝盘管的热交换，所以第二水泵可以选配小型的水泵即可满足要求，同时避免现有技术中在冬天因集水盘结冰而仅靠风扇运行使得冷凝温度升高造成的功耗升高问题，降低了功耗，具有节能作用，到了冬末春初室外不结冰的时候，关闭第二阀门和第三阀门，开启第一水泵两侧的第一阀门，启动第一水泵恢复蒸发式冷凝器的正常运行；

2、通过出风盘管的设置，使水蒸气与外界空气进行热交换，冷凝形成液体重新回流至热交换箱内，减少水资源的浪费；

3、在热交换箱内设置过滤网和在集水箱内设置过滤网桶，能够对喷淋的水进行过滤，去除杂质，避免长时间附着在冷凝盘管上而影响热交换效率，而且过滤网桶和过滤网的安装和拆卸方式简单，操作方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型提供的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器的一优选实施例的整体结构示意图；

图2为图1所示实施例中过滤网桶在集水箱内安装的结构放大图。

图中标注说明：1、热交换箱；2、喷嘴；3、风机；4、冷凝盘管；5、进风口；6、过滤网；7、出风盘管；8、斜管；9、出气管；10、第一水泵；11、第二阀门；12、第一阀门；13、第三阀门；14、集水箱；15、第二水泵；16、上水管；17、出口；18、过滤网桶；19、滑座；20、下水管；21、螺杆。

具体实施方式

为了更进一步了解本实用新型的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本实用新型。

如图1-2所示，按照本实用新型提供的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器的一实施例，包括热交换箱1、冷凝盘管4、喷嘴2，所述冷凝盘管4和喷嘴2均位于热交换箱1内，且喷嘴2位于冷凝盘管4的上方，还包括集水箱14、第一水泵10、第二水泵15，所述热交换箱1安装在室外的屋顶，所述热交换箱1的一侧壁底部安装出水管，所述出水管上安装第一水泵10和第一阀门12，所述热交换箱1的外侧设置上水管16，所述上水管16的一端延伸至热交换箱1内并安装多个喷嘴2，所述上水管16的另一端与集水箱14连通，所述上水管16与出水管的一端连接，所述集水箱14和出水管之间的上水管16上安装第二水泵15和第二阀门11，所述集水箱14和第二水泵15均位于室内，所述热交换箱1的底部通过下水管20与集水箱14连通，所述下水管20上安装第三阀门13。热交换箱1的底部形成集水盘，以储存喷嘴2喷下来的水。

在本实施例中，第一阀门12为两个且分别位于第一水泵10的两侧，在室内设置集水箱14，在寒冷的冬季，蒸发式冷凝器运行时，可以将第一水泵10和第一阀门12关闭，打开第二水泵15、第二阀门11和第三阀门13，使集水盘内的水从下水管20直接流进集水箱14内，通过第二水泵15将集水箱14内的水输送至喷嘴2并喷出，由于室内温度高，集水箱14内的水不结冰，所以避免了因寒冷冬季室外温度低而使集水盘内水结冰现象的发生，保证了蒸发式冷凝器正常运行。

由于冬季室外的温度低，较小的流量就能满足冷凝盘管4的热交换，所以第二水泵15可以选配小型的水泵即可满足要求，同时避免现有技术中在冬天因集水盘结冰而仅靠风扇运行使得冷凝温度升高造成的功耗升高问题，降低了功耗，具有节能作用，到了冬末春初室外不结冰的时候，关闭第二阀门11和第三阀门13，开启第一水泵10两侧的第一阀门12，启动第一水泵10恢复蒸发式冷凝器的正常运行，此时第一水泵10仅需克服蒸发式冷凝器自身高度的阻力及少量摩擦阻力和局部阻力。

所述冷凝盘管4的进口端和出口17端均延伸至热交换箱1的外侧，所述冷凝盘管4的进口端与压缩机的排气管连接，所述冷凝盘管4的出口17端连接贮液器。

所述热交换箱1的顶部安装风机3，所述风机3的出风口连接出风管，所述出风管连接出风盘管7，所述出风盘管的底端连接斜管8，所述斜管8与热交换箱1内连通且位于冷凝盘管4的下方，所述斜管8的顶部设有至少两个出气管9。出风盘管7的外壁上可以固定多个散热翅片，有利于更好的散热。

通过喷嘴2将水喷淋在冷凝盘管4外表面，吸收制冷剂冷凝过程中放出的热量，一部分蒸发成水蒸气，其余落在集水盘内，供第一水泵10和第二水泵15的循环使用，水蒸气在风机3的作用下输送至出风盘管7内，由于出风盘管7位于室外，在出风盘管7内冷却形成液体水，出风盘管7延长了水蒸气的流动路径，有利于更好的冷却，冷却形成的水通过斜管8重新流进热交换箱1内的底部，即流进集水盘内，而冷凝后的风经过出气管9排出，避免水蒸气直接排出而造成的水资源的浪费。

如图2所示，所述集水箱14内转动连接有螺杆21，所述螺杆21上螺纹连接滑座19，所述滑座19内滑动连接滑杆，所述滑杆贯穿滑座19并与集水箱14的内壁固定，所述螺杆21的一端延伸至集水箱14的外侧并固定手柄，所述滑座19上放置过滤网桶。

所述滑座19的顶部设有凹槽，所述过滤网桶的底端位于凹槽内。

所述下水管20一侧的集水箱14顶部设有出口17，出口17上可拆卸安装盖板，所述过滤网桶能够从出口17内移出，即出口17的直径大于过滤网桶的直径。通过出口17，可以实现过滤网桶的放入和取出。

通过旋转螺杆21，使滑座19能够带动过滤网桶移动，从而使过滤网桶可以位于下水管20的正下方，下水管20的水经过过滤网桶过滤后才进入集水箱14内，过滤网桶将水中的杂质比如水垢等过滤掉，保证水的干净，避免带有杂质的水通过喷嘴2喷淋时，杂质附着在冷凝盘管4上，从而影响热交换效率。过滤网桶在集水箱14内的移动，使过滤网桶取出和放入简单方便，整体结构简单，操作快捷。

如图1所示，所述冷凝盘管4下方的热交换箱1的一侧壁上设有进风口5，进风口5上可拆卸安装格栅，所述进风口5下方的热交换箱1内放置过滤网6，所述过滤网6位于斜管8的下方。具体的，进风口5内的顶端和底端分别设有凹槽，所述格栅的顶端和底端分别插于对应的凹槽内，拆卸时，将格栅向上移动，使格栅的底端从对应的凹槽内移出，然后使格栅倾斜，将其拆卸。

所述过滤网6的长度小于进风口5的长度，以使过滤网6能够进风口5通过进行安装和拆卸。

所述热交换箱1内的侧壁上固定框架，所述过滤网6的外沿搭在框架上，所述过滤网6半球形结构。

在热交换箱1的底部放置过滤网6，与过滤网桶的作用相同，同样是过滤水中的杂质，只是在寒冷冬季采用集水箱14和第二水泵15向喷嘴2输送水时，需要将过滤网6从进风口5拆下，只使用过滤网桶进行过滤，而处于非冬季时，将过滤网6重新穿过进风口5进入热交换箱1内，此时通过过滤网6对喷淋的水进行过滤。

由于寒冷地区的冬季蒸发式冷凝器自身因集水盘的结冰不能正常工作，仅靠风扇运行往往不能满足冷凝所需而使冷凝温度升高，冷凝温度每升高1℃，单位制冷量的耗电将增加3.5％左右，采用第二水泵和集水箱组成的运行系统，1台小水泵就能使整个制冷系统处于正常工作状态，节省大量的制冷机组的耗电。

例如：2台比泽尔HSN8591-160压缩机，运行工况为蒸发温度-30℃、冷凝温度30℃，选配蒸发式冷凝器排热量为1200kw，其配套水泵流量为120m3/h，电机功率2.2kw；若冬季运行水泵流量按原流量的20％计算，可选流量25m3/h、扬程24m、电机功率3kw的水泵1台。

若没有第二水泵和集水箱组成的运行系统，自身的冷却系统不能正常工作时蒸发式冷凝器的冷凝温度升高到36℃(有时会高于此值)，此时压缩机的工况制冷量为366kw、输入功率为220.8kw、能效比为1.66。

在冬季启用第二水泵和集水箱组成的运行系统，由于冷却效果好其冷凝温度降到25℃(有时会低于此值)，此时压缩机的工况制冷量为406kw、输入功率为175.6kw、能效比为2.31。

比较可知，1台冬季运行水泵的电机功率3kw，换得效益是压缩机制冷量增加了40kw、输入功率减少了45.2kw、能效比由1.66增加到2.31，提高了39％，节能效果显著。需要指出的是，一般情况下冬季运行水泵并不需要连续运行即可满足需求。

本实施例的工作原理：在不结冰的季节时，启动第一水泵10和打开第一阀门12，关闭第二阀门11和第三阀门13，第一水泵10将热交换箱1内底部的水输送至上水管16，然后经过喷嘴2向冷凝盘管4喷出，与冷凝盘管4进行热交换，喷出的部分水气化形成水蒸气，经过风机3输送至出风盘管7内与外界进行热交换，水蒸气温度降低形成液体经过斜管8重新流进热交换箱1内，吹出的风经过出气管9排出，喷淋下来的水经过过滤网6对杂质进行过滤，过滤后的水重新经过第一水泵10输送至喷嘴2，实现循环利用，而在冬季结冰时，将格栅从进风口5取出，将过滤网6从进风口5内取出，然后重新将格栅安装上，关闭第一阀门12、第一水泵10，启动第二水泵15和打开第二阀门11和第三阀门13，第二水泵15将集水箱14内的水输送至上水管16，并经过喷嘴2喷出，喷出的水经过下水管20流进过滤网桶，将杂质过滤后进入集水箱14内，当需要取出过滤网桶时，转动螺杆21，使滑座19带动过滤网桶移动，使过滤网桶移至出口17的位置，然后就可以将过滤网桶从出口17内取出。

本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，包括热交换箱、冷凝盘管、喷嘴，所述冷凝盘管和喷嘴均位于热交换箱内，且喷嘴位于冷凝盘管的上方，其特征在于：还包括集水箱、第一水泵、第二水泵，所述热交换箱安装在室外的屋顶，所述热交换箱的一侧壁底部安装出水管，所述出水管上安装第一水泵和第一阀门，所述热交换箱的外侧设置上水管，所述上水管的一端延伸至热交换箱内并安装多个喷嘴，所述上水管的另一端与集水箱连通，所述上水管与出水管的一端连接，所述集水箱和出水管之间的上水管上安装第二水泵和第二阀门，所述集水箱和第二水泵均位于室内，所述热交换箱的底部通过下水管与集水箱连通，所述下水管上安装第三阀门。

2.根据权利要求1所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述热交换箱的顶部安装风机，所述风机的出风口连接出风管，所述出风管连接出风盘管，所述出风盘管的底端连接斜管，所述斜管与热交换箱内连通且位于冷凝盘管的下方，所述斜管的顶部设有至少两个出气管。

3.根据权利要求1所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述集水箱内转动连接有螺杆，所述螺杆上螺纹连接滑座，所述滑座内滑动连接滑杆，所述滑杆贯穿滑座并与集水箱的内壁固定，所述螺杆的一端延伸至集水箱的外侧并固定手柄，所述滑座上放置过滤网桶。

4.根据权利要求3所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述滑座的顶部设有凹槽，所述过滤网桶的底端位于凹槽内。

5.根据权利要求1所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述下水管一侧的集水箱顶部设有出口，出口上可拆卸安装盖板。

6.根据权利要求1所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述冷凝盘管下方的热交换箱的一侧壁上设有进风口，所述进风口下方的热交换箱内放置过滤网，所述过滤网位于斜管的下方。

7.根据权利要求6所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述过滤网的长度小于进风口的长度。

8.根据权利要求6所述的寒冷冬季运行的蒸发式冷凝器，其特征在于：所述热交换箱内的侧壁上固定框架，所述过滤网的外沿搭在框架上，所述过滤网半球形结构。

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