蒸發冷卻冷水機組與機械製冷高溫冷水複合的冷水機組的製作方法

2023-05-12 01:56:31 1

專利名稱：蒸發冷卻冷水機組與機械製冷高溫冷水複合的冷水機組的製作方法
技術領域：
本發明屬於空調製冷技術領域，具體涉及一種由蒸發冷卻式冷水機組和機械製冷 式高溫型水冷式冷水機組相複合而成的高溫冷水機組。
背景技術：
顯熱末端的供水溫度要求在16 18°C。在乾燥地區，在整個空調運行期間僅靠蒸 發冷卻式冷水機組就可以製取滿足要求的高溫冷水，而不需要機械製冷冷水機組。在中等 溼度地區和高溼度地區，目前製取高溫冷水的方法一種是利用傳統機械製冷冷水機組製取 的低溫冷水(冷水溫度5 9°C)與經過蒸發冷卻式冷水機組製取的高溫冷水(當冷水溫度 高於16 18°C時)混合對水來獲得滿足所要求的16 18°C的高溫冷水；另一種就是利用 機械製冷式高溫冷水機組製取，這兩種方法都存在著很大的節能潛力，尤其是前者的方法 存在冷熱抵消無益耗能的情況。雖然在中等溼度地區和高溼度地區，不能在整個空調運行 期間利用蒸發冷卻式冷水機組製取滿足要求的高溫冷水，但可以在部分運行期間利用蒸發 冷卻式冷水機組製取滿足要求的高溫冷水。因此，後者雖然比前者節能，但如果和蒸發冷卻 式冷水機組結合使用，節能效果更為明顯。

發明內容
本發明的目的是提供一種蒸發冷卻冷水機組與機械製冷高溫冷水複合的冷水機 組，為顯熱末端製取高溫冷水。該機組能夠充分利用幹空氣能，在室外空氣滿足要求時可以 僅運行蒸發冷卻式冷水機組為顯熱末端製取高溫冷水，在氣候不適宜整機運行時，蒸發冷 卻式冷水機組起到冷卻塔的作用，但又優於冷卻塔，相比於目前常見的高溫冷水機組節能 效果更為明顯。本發明採用的技術方案是，蒸發冷卻冷水機組與機械製冷高溫冷水複合的冷水機 組，包括通過管網相連接的蒸發冷卻式冷水機組和機械製冷式高溫冷水機組，
其中的蒸發冷卻式冷水機組，包括一級空氣冷卻器和一級直接蒸發冷卻器，在空氣冷 卻器的一側設置有進風口，空氣冷卻器的另一側為直接蒸發冷卻器，直接蒸發冷卻器包括 從上到下依次設置的擋水板、噴嘴、填料和水箱，直接蒸發冷卻器的上部設置有排風機，
其中的機械製冷式高溫冷水機組，包括構成閉合迴路的冷凝器、節流機構、蒸發器和壓 縮機。本發明的特點還在於，其中的機械製冷式高溫冷水機組為螺杆式、離心式或活塞式水冷式冷水機組。蒸發冷卻式冷水機組通過管道與分水器連接，分水器通過管道分別與空氣冷卻器 和冷凝器相連接，分水器與冷凝器連接的管道上設置有閥門a，空氣冷卻器依次和噴嘴、水 箱相連接，冷凝器依次和噴嘴、水箱相連接。蒸發器通過管道依次與顯然末端、集水器構成一迴路，蒸發器與顯然末端之間的 管道上設置有閥門b，集水器與蒸發器連接的管道上設置有閥門c，分水器與顯然末端通過 管道相連接，分水器與顯然末端連接的管道上設置有閥門e，集水器通過管道與直接蒸發冷 卻器的噴嘴相連接，集水器與噴嘴連接的管道上設置有閥門d。蒸發冷卻式冷水機組與高溫型水冷式冷水機組的結合，在中等溼度和高溼度地 區，雖然在整個空調運行期間只靠蒸發冷卻技術不能製取滿足要求的高溫冷水，但在部分 運行期間是可以的。使得本發明的冷水機組在空調運行期間，室外空氣滿足要求時可單獨 運行蒸發冷卻式冷水機組為顯熱末端製取高溫冷水，氣候滿足不了要求時整機運行，機械 製冷式高溫冷水機組為顯熱末端製取高溫冷水，而蒸發冷卻式冷水機組起到冷卻塔的作 用，但又優於冷卻塔。本發明冷水機組的有益效果在於
1)相對於傳統機械製冷(冷凍水溫度7 12°C)製取高溫冷水的方法，本發明的冷水機 組不會出現對水時冷時熱抵消的無益耗能情況，而且在室外空氣滿足要求(只靠蒸發冷卻 就可製取18°C以下高溫冷水)的情況下，可以單獨運行蒸發冷卻式冷水機組為顯熱末端制 取高溫冷水，使得本發明的冷水機組節能效果尤為明顯。2)相對於單獨利用機械製冷式高溫型冷水機組製取高溫冷水而言，由於本發明的 冷水機組複合有蒸發冷卻式冷水機組，在空調運行期間室外空氣滿足要求的情況下可單獨 運用蒸發冷卻式冷水機組製取高溫冷水，室外空氣滿足要求的時間越長，本發明的冷水機 組越節能。3)當本發明的冷水機組整機運行時，蒸發冷卻式冷水機組起到傳統冷卻塔的作 用，但又優於傳統的冷卻塔。因為傳統冷卻塔製取的冷卻水最低溫度是比室外空氣的溼球 溫度高一個冷幅度，而本發明的冷水機組中蒸發冷卻式冷水機組(一級間接+直接蒸發冷 卻)製取的冷水最低溫度低於室外空氣的溼球溫度1 2°C，進而可以提高機械製冷式高溫 冷水機組冷凝器的冷凝效率。


圖1是本發明的冷水機組一種實施例的結構示意圖； 圖2是本發明冷水機組整機運行時的水流程圖3是本發明冷水機組單獨運行蒸發冷卻式冷水機組的水流程圖。圖中，1蒸發冷卻式冷水機組，2機械製冷式高溫冷水機組，3空氣冷卻器，4填料，5 擋水板，6水箱，7進風口，8排風機，9壓縮機，10冷凝器，11節流機構，12蒸發器，13噴嘴， 14閥門a, 15閥門b，16閥門c，17閥門d，18閥門e，19水泵，20分水器，21集水器。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行詳細說明。本發明的冷水機組是將蒸發冷卻式冷水機組和機械製冷式高溫冷水機組相結合， 在空調運行期間，利用各自的優點，當室外空氣滿足要求的情況下，單獨運行蒸發冷卻式機 組為顯熱末端製取16 18°C的高溫冷水；氣候不適宜時，整機運行，機械製冷式高溫冷水 機組為顯熱末端製取高溫冷水，蒸發冷卻式冷水機組起到傳統冷卻塔的作用，但又優於冷 卻塔。圖1是本發明提供的將蒸發冷卻式冷水機組和機械製冷式高溫冷水機組布置於 一個機組殼體內的實施例。蒸發冷卻式冷水機組1，包括一級空氣冷卻器3和一級直接蒸發冷卻器，還包括機 組設置的進風口 7，一級直接蒸發冷卻器包括從上到下依次設置的擋水板5、噴嘴13、填料4 以及水箱6，直接蒸發冷卻器的上部設置排風機8。機械製冷式高溫冷水機組2，可以是螺杆式、離心式以及活塞式等水冷式冷水機 組，包括構成閉合迴路的冷凝器10、節流機構11、蒸發器12和壓縮機9。本發明的管網設置為蒸發冷卻式冷水機組通過管道與分水器20連接，管道上設 置水泵19，分水器20通過管道分別與空氣冷卻器3和冷凝器10相連接，分水器20與冷凝 器10連接的管道上設置閥門al4，空氣冷卻器3依次和噴嘴13、水箱6相連接，冷凝器10 依次和噴嘴13、水箱6相連接。蒸發器12通過管道依次與顯然末端、集水器21構成一迴路，蒸發器12與顯然末 端之間的管道上設置閥門bl5，集水器21與蒸發器12連接的管道上設置閥門cl6，分水器 20與顯然末端通過管道相連接，分水器20與顯然末端連接的管道上設置閥門el8，集水器 21通過管道與噴嘴13相連接，集水器21與噴嘴13連接的管道上設置閥門dl7。圖2展示了本發明冷水機組整機運行時的工作工程
空調運行期間室外空氣不滿足要求時，整機運行。閥門al4、閥門bl5和閥門cl6打開， 閥門dl7和閥門el8關閉，蒸發冷卻式冷水機組1製取的高溫冷水分兩路分配，一路經分水 器20通過管道輸送到空氣冷卻器3，然後送到噴嘴13進行噴淋，最後回到水箱6 ；另一路通 過分水器20通過管道輸送到冷凝器10，然後到噴嘴13，最後回到水箱6。機械製冷式高溫 冷水機組2製取的高溫冷水從蒸發器12通過管道輸送到顯熱末端，再經由集水器21回到 蒸發器12。圖3展示了本發明冷水機組單獨運行蒸發冷卻式冷水機組時的工作過程
空調運行期間室外空氣滿足要求，單獨運行蒸發冷卻式冷水機組1時，閥門dl7和閥門 el8打開，閥門al4、閥門bl5和閥門cl6關閉，蒸發冷卻式冷水機組1製取的高溫冷水分兩 路分配，一路經分水器20通過管道輸送到空氣冷卻器3，然後送到噴嘴13進行噴淋，最後回 到水箱6 ；另一路通過分水器20通過管道輸送到顯熱末端，然後經由集水器21通過管道輸 送到噴嘴13，最後回到水箱6。
權利要求
蒸發冷卻冷水機組與機械製冷高溫冷水複合的冷水機組，其特徵在於，包括通過管網相連接的蒸發冷卻式冷水機組和機械製冷式高溫冷水機組，所述的蒸發冷卻式冷水機組，包括一級空氣冷卻器(3)和一級直接蒸發冷卻器，在空氣冷卻器(3)的一側設置有進風口(7)，空氣冷卻器(3)的另一側為直接蒸發冷卻器，所述的直接蒸發冷卻器包括從上到下依次設置的擋水板(5)、噴嘴(13)、填料(4)和水箱(6)，直接蒸發冷卻器的上部設置有排風機(8)，所述的機械製冷式高溫冷水機組，包括構成閉合迴路的冷凝器(10)、節流機構(11)、蒸發器(12)和壓縮機(9)。
2.按照權利要求1所述的冷水機組，其特徵在於，所述的機械製冷式高溫冷水機組為 螺杆式、離心式或活塞式水冷式冷水機組。
3.按照權利要求1或2所述的冷水機組，其特徵在於，所述的蒸發冷卻式冷水機組通過 管道與分水器(20)連接，分水器(20)通過管道分別與空氣冷卻器(3)和冷凝器(10)相連 接，分水器(20)與冷凝器(10)連接的管道上設置有閥門a (14)，空氣冷卻器(3)依次和噴 嘴(13)、水箱(6)相連接，冷凝器(10)依次和噴嘴(13)、水箱(6)相連接。
4.按照權利要求3所述的冷水機組，其特徵在於，所述的蒸發器(12)通過管道依次 與顯然末端、集水器(21)構成一迴路，蒸發器(12)與顯然末端之間的管道上設置有閥門b (15)，集水器(21)與蒸發器(12)連接的管道上設置有閥門c (16)，所述的分水器(20)與 顯然末端通過管道相連接，分水器(20)與顯然末端連接的管道上設置有閥門e (18)，所述 的集水器(21)通過管道與噴嘴(13)相連接，集水器(21)與噴嘴(13)連接的管道上設置有 閥門d (17)。
全文摘要
本發明公開的蒸發冷卻冷水機組與機械製冷高溫冷水複合的冷水機組，包括通過管網相連接的蒸發冷卻式冷水機組和機械製冷式高溫冷水機組，蒸發冷卻式冷水機組包括空氣冷卻器和直接蒸發冷卻器，在空氣冷卻器的一側設置有進風口，直接蒸發冷卻器包括從上到下依次設置的擋水板、噴嘴、填料和水箱，直接蒸發冷卻器的上部設置有排風機，機械製冷式高溫冷水機組，包括構成閉合迴路的冷凝器、節流機構、蒸發器和壓縮機。在空調運行期間，室外空氣滿足要求的情況下可單獨運行蒸發冷卻式機組製取高溫冷水，氣候不適宜而整機運行時，機械製冷式冷水機組為顯熱末端製取高溫冷水，而蒸發冷卻式冷水機組起到冷卻塔的作用。
文檔編號F24F5/00GK101846371SQ201010189978
公開日2010年9月29日 申請日期2010年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者孫鐵柱, 李成成, 汪超, 黃翔 申請人:西安工程大學