分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組的製作方法

2023-05-29 09:11:56 3

專利名稱：分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組的製作方法
技術領域：
分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組技術領域[0001]本實用新型屬於空調製冷技術領域，具體涉及一種由分體式熱管、空氣冷卻器和直接蒸發冷卻器相複合的冷水機組。
背景技術：
[0002]目前蒸發冷卻高溫冷水機組的結構形式多是將管式間接蒸發冷卻器或空氣冷卻器與直接蒸發冷卻器複合而成。而管式間接蒸發冷卻器與直接蒸發冷卻器的效率隨著室外氣象條件變化，影響製取高溫冷水的穩定性。再者噴淋水直接在填料段與空氣進行熱溼處理後，溫度較低的排風直接排到大氣當中，沒有得到合理利用。單獨採用直接蒸發冷卻技術製備冷水，製取的高溫冷媒水一般高於室外空氣的溼球溫度，不能滿足顯熱末端的要求，而且熱溼交換效率低，不可逆損失較大，對幹空氣能沒有充分利用，也沒有很好的利用自身製備的冷量。發明內容[0003]本實用新型的目的在於提供一種分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組，採用分體式熱管對經空氣冷卻器一次預冷的空氣進行二次預冷，使進入直接蒸發冷卻器的空氣溫度降低後再與噴淋水進行熱溼交換；採用分體式熱管對蒸髮式冷水機組排風冷量進行回收，對熱管冷凝端進行散熱；該冷水機組進一步提高了能量的利用率，製取的高溫冷媒水溫度介於室外空氣溼球與露點之間。[0004]本實用新型所採用的技術方案是，分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組，由空氣冷卻器、分體式熱管、直接蒸發冷卻器以及之間連接的管網複合而成，包括機組殼體內設置的直接蒸發冷卻器，該直接蒸發冷卻器由填料、填料下部的水箱、填料上部的布水器和擋水板組成，布水器由左右兩段組成，擋水板上部並排布置有兩個排風機，與兩個排風機相對應的機組殼體壁上分別開有兩個排風口，直接蒸發冷卻器的兩側、對稱設置有結構相同的冷卻裝置，該冷卻裝置的結構為包括一分體式熱管，分體式熱管的兩端分別為熱管蒸發端和熱管冷凝端，熱管冷凝端設置在相應側的排風機和擋水板之間，熱管蒸發端的上部分別設置有空氣冷卻器和過濾器，與過濾器對應的機組殼體壁上分別設置有進風□。[0005]本實用新型的特點還在於，[0006]其中的管網連接為水箱通過管道與機組外的顯熱末端連接，顯熱末端通過管道分別與兩側冷卻裝置中空氣冷卻器的進水口連接，兩側空氣冷卻器的出水口分別與各自側的布水器相連接。[0007]水箱與顯熱末端連接的管道上設置有水泵。[0008]其中的管網連接為水箱的連接管道分為兩支路，一支路與機組外的顯熱末端連接，另一支路分別與兩側冷卻裝置中空氣冷卻器的進水口連接，兩側空氣冷卻器出水口的連接管道與各自側顯熱末端引出的管道相匯通後，分別再與各自側的布水器相連接。[0009]水箱與顯熱末端連接的管道上設置有水泵。[0010]本實用新型的有益效果是[0011]1)室外空氣先經空氣冷卻器進行一次預冷再經分體式熱管二次預冷，相對於其它間接蒸發冷卻器提高了對空氣的預冷程度。空氣冷卻器中通的水為經過顯熱末端利用後的水，實現冷量回收，充分利用了冷水機組自身製取的冷量。[0012]2)採用分體式熱管，靈活布置熱管的蒸發端與冷凝端，裝置的受熱段和放熱段可視現場情況而分開布置，可實現遠距離傳熱，這就給工藝設計帶來了較大的靈活性，也給裝置的大型化、熱能的綜合利用以及熱能利用系統的優化創造了良好的條件。工作介質的循環是依靠冷凝液的位差和密度差的作用，不需要外加動力，無機械運行部件，增加了設備的可靠性，也極大地減少了運營費用。[0013]3)該冷水機組結構緊湊巧妙的利用了熱管的換熱特性與冷水機組進排風的位置設置使得對室外空氣進行預冷的同時利用排風對冷凝端進行散熱；[0014]4)採用了一種新的空氣與水熱交換循環迴路，通過合理的風路與水路設計，對室外空氣進行兩次預冷；使冷水機組製備的高溫冷媒水更加接近室外空氣的露點溫度；機組產生的冷水通過水泵送往空調用戶顯熱末端，顯熱末端中的冷水吸收完熱量溫度上升後相對於室外空氣幹球溫度還較低，因此利用剩餘的冷量通過空氣冷卻器對室外空氣進行預冷，提高熱溼交換效率及對幹空氣能的利用率。


[0015]圖1是本實用新型冷水機組一種實施例的結構示意圖；[0016]圖2是本實用新型冷水機組另一種實施例的結構示意圖。[0017]圖中，1-1.熱管蒸發端a，1-2.空氣冷卻器a，1-3.過濾器a，1-4.進風口 a，1-5. 分體式熱管a，1-6.布水器a，1-7.熱管冷凝端a，1_8.排風機a，1_9.排風口 a;[0018]2-1.熱管蒸發端b，2_2.空氣冷卻器b，2_3.過濾器b，2_4.進風口 b，2_5.分體式熱管b，2-6.布水器b，2-7.熱管冷凝端b，2-8.排風機b，2-9.排風口 b;[0019]10.顯熱末端，11.水箱，12.水泵，13.填料，14.直接蒸發冷卻器，15.擋水板。
具體實施方式
[0020]
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。[0021]本實用新型冷水機組的結構，由空氣冷卻器、分體式熱管和直接蒸發冷卻器複合而成，並左右兩側結構以直接蒸發冷卻器為中心完全對稱。[0022]圖1所示為本實用新型提供的一種實施例，機組殼體內的直接蒸發冷卻器14由填料13、填料13下部的水箱11、填料13上部的布水器和擋水板15組成，布水器分為左右兩段布水器al-6和布水器1^2-6，擋水板15上部並排布置兩個排風機排風機al_8、排風機1^2-8，與兩個排風機相對應的機組殼體壁上分別開有兩個排風口 排風口 al-9、排風口 1^2-9。直接蒸發冷卻器14的兩側、對稱設置結構相同的冷卻裝置。如圖1所示，左側的冷卻裝置結構為包括一分體式熱管al-5，分體式熱管al-5的兩端分別為熱管蒸發端al_l和熱管冷凝端al-7，熱管冷凝端al-7設置在相應側的排風機al_8和擋水板15之間，熱管蒸發端al-Ι的上部分別設置有空氣冷卻器al-2和過濾器al_3，與過濾器al_3對應的機組殼體壁上設置進風口 al-4 ；右側的冷卻裝置結構為包括分體式熱管1^2-5，分體式熱管1^2-5 的兩端分別為熱管蒸發端1^2-1和熱管冷凝端1^2-7，熱管冷凝端1^2-7設置在相應側的排風機1^2-8和擋水板15之間，熱管蒸發端1^2-1的上部分別設置有空氣冷卻器1^2-2和過濾器 b2-3,與過濾器1^2-3對應的機組殼體壁上設置進風口 1^2-4。[0023]管網連接為水箱11通過管道與機組外的顯熱末端10連接，水箱11與顯熱末端 10連接的管道上設置水泵12。顯熱末端10通過管道分別與空氣冷卻器al-2、空氣冷卻器 b2-2的進水口連接，兩個空氣冷卻器al-2、空氣冷卻器1^2-2的出水口分別與布水器al_6、 布水器1^2-6相連接。[0024]圖2所示的本實用新型的第二種實施例，管網連接方式與圖1所示結構不同，其他結構相同。管網連接方式為水箱11的連接管道分為兩支路，一支路與機組外的顯熱末端10連接，水箱11與顯熱末端10連接的管道上設置水泵12 ；另一支路分別與空氣冷卻器 al-2、空氣冷卻器1^2-2的進水口連接，兩個空氣冷卻器al_2、空氣冷卻器Id2-2的出水口的連接管道與各自側顯熱末端10引出的管道相匯通後，分別再與布水器al-6、布水器1^2-6相連接。[0025]本實用新型中，分體式熱管al-5與分體式熱管1^2-5的設置使熱管蒸發端al_l與熱管蒸發端1^2-1分別位於空氣冷卻器al-2、空氣冷卻器1^2-2的下方，對室外空氣進行二次預冷後(一次預冷在空氣冷卻器)，再通往直接蒸發冷卻器14進行熱溼交換；設置熱管冷凝端al-7與熱管冷凝端1^2-7位於直接蒸發冷卻器14之上排風口 al_9與排風口 1^2-9之下，充分利用機組自身產生的較低溫度的排風進行散熱。[0026]水箱11內的高溫冷媒水通過管道輸送到顯熱末端10承擔室內顯熱負荷，然後通過管道輸送到空氣冷卻器al-2、b2-2對室外空氣進行一次預冷，對空氣進行預冷升溫後的水回到布水器al-6、布水器1^2-6進行循環噴淋。[0027]本實用新型冷水機組的工作過程[0028]1、夏季運行時水系統的流程[0029]高溫冷水機組製取的高溫冷水由水箱11通過管道輸送到顯熱末端10，然後經由顯熱末端10的回水通過管道連接到空氣冷卻器al-2、b2-2進水口，對室外空氣進行一級預冷，預冷升溫後再輸送到布水器al-6、布水器1^2-6進行噴淋，噴淋水在填料13與經過二級預冷的室外空氣進行熱溼交換，被冷卻後回到水箱11 ；重複循環。該實施案例中水路循環在末端與空氣冷卻器中串聯運行。[0030]2、夏季運行時室外空氣在該機組的流程[0031]室外空氣分兩側進入機組內部，一側室外空氣經由進風口 al-4進入過濾器al-3 ； 經過濾後被輸送到空氣冷卻器al-2進行一次預冷，預冷後的空氣再經過熱管蒸發端al-1 進行二次預冷，被二次預冷後的空氣溼球溫度相比於室外空氣溼球溫度更低，此時輸送到直接蒸發冷卻器14的填料13處與噴淋水進行熱溼交換冷卻噴淋水，製備的冷水溫度將更加接近室外空氣的露點溫度。絕熱加溼後的空氣輸送到熱管冷凝端al-7帶走熱管冷凝端al-7的熱量後由排風機al-8排至室外；另一側室外空氣經由進風口 1^2-4進入過濾器 b2-3 ；經過過濾後被輸送到空氣冷卻器1^2-2進行一次預冷，預冷後的空氣再經過熱管蒸發端a2_l進行二次預冷，被二次預冷後的空氣溼球溫度相比於室外空氣溼球溫度更低，此時輸送到直接蒸發冷卻器14的填料13處與噴淋水進行熱溼交換冷卻噴淋水，製備的冷水溫5度將更加接近室外空氣的露點溫度。絕熱加溼後的空氣輸送到熱管冷凝端a2_7帶走熱管冷凝端a2-7的熱量後由排風機1^2-8排至室外；[0032]如圖2所示的實施例2，冷水機組製備的高溫冷媒水按比例一部分通往空氣冷卻器對室外空氣進行一級預冷，另一部分通往顯熱末端去除室內顯熱負荷；之後空氣冷卻器的回水與顯熱末端回水混合後通往直接蒸發冷卻器的布水器進行循環噴淋。由於冷水機組製備的高溫冷媒水部分直接通往空氣冷卻器預冷室外空氣，該水溫相對於末端回水溫度更低進一步提升了對室外空氣的預冷程度，使製取的高溫冷水逼近室外空氣的露點溫度。該實施方案中水路循環在末端與空氣冷卻器中並聯運行。[0033]本實用新型的結構，在直接蒸發冷卻器的左右方向對稱設置分體式熱管，空氣冷卻器，設置分體式熱管的位置使其蒸發端正對直接蒸發冷卻器的新風進風口，對室外空氣進行二次預冷(一次預冷在空氣冷卻器)提高其預冷程度；分體式熱管的冷凝端設置在直接蒸發冷卻器的上方正對直接蒸發冷卻器的排風口，充分利用經過熱溼交換後溫度較低的排風對熱管冷凝端進行散熱；該設置使蒸發冷卻式冷水機組的結構進一步優化，進一步提高對室外空氣的預冷程度提高噴淋水與溼空氣的換熱效率，並充分利用自身製取的冷量對冷凝端進行散熱。空氣冷卻器中通的高溫冷媒水來自冷水機組自身製取的高溫冷水或經過顯熱末端利用後的水對空氣進行一次預冷，實現冷量回收，提升對冷量的有效利用。
權利要求1.分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組，其特徵在於，由空氣冷卻器、 分體式熱管、直接蒸發冷卻器以及之間連接的管網複合而成，包括機組殼體內設置的直接蒸發冷卻器(14)，該直接蒸發冷卻器(14)由填料(13)、填料(13)下部的水箱(11)、填料 (13)上部的布水器和擋水板(1 組成，所述的布水器由左右兩段組成，擋水板(1 上部並排布置有兩個排風機，與兩個排風機相對應的機組殼體壁上分別開有兩個排風口，所述直接蒸發冷卻器(14)的兩側、對稱設置有結構相同的冷卻裝置，該冷卻裝置的結構為包括一分體式熱管，分體式熱管的兩端分別為熱管蒸發端和熱管冷凝端，熱管冷凝端設置在相應側的排風機和擋水板(1 之間，熱管蒸發端的上部分別設置有空氣冷卻器和過濾器，與過濾器對應的機組殼體壁上分別設置有進風口。
2.按照權利要求1所述的冷水機組，其特徵在於，所述的管網連接為水箱(11)通過管道與機組外的顯熱末端(10)連接，顯熱末端(10)通過管道分別與兩側冷卻裝置中空氣冷卻器的進水口連接，兩側空氣冷卻器的出水口分別與各自側的布水器相連接。
3.按照權利要求2所述的冷水機組，其特徵在於，所述的水箱(11)與顯熱末端連接的管道上設置有水泵(12)。
4.按照權利要求1所述的冷水機組，其特徵在於，所述的管網連接為水箱(11)的連接管道分為兩支路，一支路與機組外的顯熱末端連接，另一支路分別與兩側冷卻裝置中空氣冷卻器的進水口連接，兩側空氣冷卻器出水口的連接管道與各自側顯熱末端引出的管道相匯通後，分別再與各自側的布水器相連接。
5.按照權利要求4所述的冷水機組，其特徵在於，所述的水箱(11)與顯熱末端連接的管道上設置有水泵(12)。
專利摘要本實用新型公開的分體式熱管、空冷器和直接蒸發冷卻複合的冷水機組，由空氣冷卻器、分體式熱管、直接蒸發冷卻器以及之間連接的管網複合而成，包括機組殼體內設置的直接蒸發冷卻器，直接蒸發冷卻器的兩側、對稱設置有結構相同的冷卻裝置，該冷卻裝置的結構為包括一分體式熱管，分體式熱管的兩端分別為熱管蒸發端和熱管冷凝端，熱管冷凝端設置在相應側的排風機和擋水板之間，熱管蒸發端的上部分別設置有空氣冷卻器和過濾器。本實用新型的冷水機組，減少了熱溼交換的不可逆損失，提高了熱溼交換效率與幹空氣能的利用率。
文檔編號F24F12/00GK202254043SQ20112033695
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月8日 優先權日2011年9月8日
發明者吳生, 白延斌, 黃翔 申請人:西安工程大學