高壓噴氣—噴水複合式蒸發冷卻空調機組的製作方法

2023-05-24 23:46:06 2

專利名稱：高壓噴氣—噴水複合式蒸發冷卻空調機組的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於空調設備技術領域，具體涉及一種由高壓噴氣和流體動力式噴水室相互結合的蒸發冷卻空調機組。
背景技術：
目前國內外煤礦井下所採用的空調形式主要是機械製冷水降溫礦井空調、冰冷卻礦井空調和空氣壓縮製冷空調。這些空調主要是利用制冷機設備的冷凍水作為供冷介質， 然後通過空氣冷卻器冷卻空氣向採掘工作面上供冷。空氣冷卻器冷卻空氣，在採煤地面上的布置方式是集中式布置和分段式布置，這兩種布置方式影響礦井的降溫效果和經濟效果。而具有「零費用、綠色空調」之稱的蒸發冷卻空調對一些高顯熱、需要對室內空氣進行大量降溫的場所，具有顯著的降溫效果。在當今能源日益緊張的形勢下，有必要開發一種新型高效、節能、淨化的礦井降溫複合型蒸發冷卻空調機組，來提高礦井空調的降溫效率。目前高壓噴氣已廣泛應用於航空、制氧、石油、礦井等工業領域。由於礦井中本身具有設備齊全的壓縮空氣管道，因此使用高壓噴氣對比其他的製冷方式能夠減少機械設備的費用。高壓噴氣對空氣降溫的基本原理是利用壓縮空氣作為供冷媒介，壓縮空氣經過高壓射流器將冷壓縮空氣射出，形成冷風射流，冷風射流經過膨脹、卷吸、參混等作用與經過過濾的室外空氣進行熱交換，從而對空氣進行降溫。高壓噴氣降溫是在壓縮空氣膨脹以後對空氣進行降溫，只要保持好一定的壓力，膨脹製冷功能就不會喪失，但是在礦井中要做好密封工作，經過工程的實際應用發現高壓噴氣存在一些問題，如「死角」和「餘角」等問題。 為了解決上面出現的問題，迫切需要開發一種能夠提高礦井降溫效果的空調。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種高壓噴氣一噴水複合式蒸發冷卻空調機組，將高壓噴氣和流體動力式噴水室有序組合，對高顯熱為主的工業廠房、車間，尤其是礦井中需要對室內空氣進行大量降溫的場所，具有顯著的降溫效果。本實用新型所採用的技術方案是，高壓噴氣一噴水複合式蒸發冷卻空調機組，在機組殼體相對的側壁上分別設置有進風口和送風口，機組殼體內、按進風方向依次設置有初效過濾器、高壓噴氣降溫空氣裝置、旋轉式空氣均流板、流體動力式噴水裝置、擋水板和送風機，進風口與初效過濾器之間為新迴風混合段，新迴風混合段部位的機組殼體側壁上設置有迴風口。本實用新型的特點還在於，高壓噴氣降溫空氣裝置包括高壓噴氣機、通過輸送壓縮空氣管道與高壓噴氣機相連通的多個高壓節氣噴嘴，高壓節氣噴嘴布置朝向經過的過濾空氣噴射。高壓節氣噴嘴的出口處設置有整流葉片。旋轉式空氣均流板內均勻布置有多個導流葉片。流體動力式噴水裝置包括流體動力式噴水室及流體動力式噴水室下部設置的蓄水池，流體動力式噴水室由供水管和供水管上固定安裝的多個對噴的噴嘴構成，蓄水池中設置有循環水泵，該循環水泵通過管道與供水管和噴嘴相連通。蓄水池中、循環水泵與供水管相連接的管道上還設置有浮球閥和水過濾器。噴嘴採用撞擊流靶式噴嘴。擋水板由多層紙質填料交疊布置構成。與現有技術的礦井降溫空調相比，本實用新型的空調機組具有如下特點1)高壓噴氣一流體動力式噴水室複合型蒸發冷卻空調機組，將高壓噴氣布置在流體動力式噴水室的前面，在高壓噴氣的射流器採用節氣噴嘴，能節省壓縮空氣，產生強大射流，增加冷風射流膨脹卷吸、參混室外空氣，提高對室外空氣的降溫效果。2)在節氣噴嘴上安裝整流葉片，不僅能擴大冷風射流經過膨脹、卷吸、參混室外空氣的接觸面積，提高換熱效果，減少射流器的個數，節約成本，同時又能克服空氣流速分布不均勻的缺點，對被處理的空氣進行整流使空氣在斷面上的流速分布均勻。3)空氣均流板採用旋轉式結構，在其內部裝有導流葉片，這樣能夠消除了矩形空氣均流板四周出現渦流的區域，使經過高壓噴氣降溫的空氣更加均勻。同時使進入流體動力式噴水室中一次降溫的空氣均勻分布在流體動力式噴水室整個斷面上，同時旋轉式空氣均流板利用旋轉的高速氣流均流空氣，減少空氣的阻力。4)高壓噴氣一流體動力式噴水室複合型蒸發冷卻空調機組，將高壓噴氣放在流體動力式噴水室的前面，不僅能夠發揮高壓噴氣絕熱膨脹對室外空氣的降溫作用，而且高壓噴氣能夠對流體動力式噴水室對被處理的空氣起到均流的作用。

圖1是本實用新型蒸發冷卻空調機組的結構示意圖；圖2是本實用新型蒸發冷卻空調機組中高壓節氣噴嘴的結構示意圖，其中a是高壓節氣噴嘴的俯視圖，b是高壓節氣噴嘴的正視圖；圖3是本實用新型蒸發冷卻空調機組中旋轉式空氣均流板的結構示意，其中a是旋轉式空氣均流板的正視圖，b是側向剖試圖；圖4是本實用新型蒸發冷卻空調機組中填料式擋水板的結構示意圖。圖中，1進風口，2紙質填料，3高壓噴氣機，4迴風口，5新迴風混合段，6初效過濾器，7輸送壓縮空氣管道，8高壓節氣噴嘴，9旋轉式空氣均流板，10浮球閥，11水過濾器，12 循環水泵，13蓄水池，14噴嘴，15流體動力式噴水室，16供水管，17擋水板，18送風機，19送風口，20導流葉片，21整流葉片。
具體實施方式
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。本實用新型的高壓噴氣一噴水複合式蒸發冷卻空調機組，採用高壓噴氣絕熱膨脹降溫空氣裝置和流體動力式噴水熱溼交換裝置相互組合的結構，利用了兩級直接蒸發冷卻原理。其結構如圖1所示，在機組殼體相對的側壁上分別設置進風口 1和送風口 19，機組殼體內、按進風方向依次設置初效過濾器6、高壓噴氣降溫空氣裝置、旋轉式空氣均流板9、流體動力式噴水裝置、擋水板17和送風機18，進風口 1與初效過濾器6之間為新迴風混合段5，新迴風混合段5部位的機組殼體側壁上設置迴風口 4。高壓噴氣降溫空氣裝置包括高壓噴氣機3、通過輸送壓縮空氣管道7與高壓噴氣機3相連通的多個高壓節氣噴嘴8，高壓節氣噴嘴8布置朝向經過的過濾空氣噴射，高壓節氣噴嘴8的出口處設置整流葉片21，高壓節氣噴嘴8的結構如圖2所示，高壓噴氣降溫空氣裝置為第一級直接蒸發冷卻。旋轉式空氣均流板9內均勻布置多個導流葉片20，其結構如圖3所示。流體動力式噴水裝置為第二級直接蒸發冷卻，包括流體動力式噴水室15及流體動力式噴水室15下部設置的蓄水池13，流體動力式噴水室15由供水管16和供水管16上固定安裝的多個對噴的噴嘴14構成，噴嘴14採用撞擊流靶式噴嘴。蓄水池13中設置循環水泵12、浮球閥10和水過濾器11，該循環水泵12通過管道與浮球閥10、水過濾器11、供水管16和噴嘴14相連通，蓄水池13、循環水泵12、浮球閥10、水過濾器11、供水管16、和噴嘴 14構成了水循環系統。填料式擋水板17由多層紙質填料2交疊布置構成，其結構如圖4所示。本實用新型的複合型蒸發冷卻空調機組採用兩個直接蒸發冷卻段，第一個直接蒸發冷卻段為高壓噴氣段，高壓噴氣機3通過高壓節氣噴嘴8噴出的冷射流經過膨脹、卷吸、 參混將被處理的空氣進行第一次降溫。第二個直接蒸發冷卻段為流體動力式噴水裝置，被降溫的空氣與小水滴直接接觸對被降溫的空氣進行再一次降溫，實現對空氣更大溫降的目的。機組殼體內設置混合段將室外新風和室內迴風充分混合。初效過濾器6能夠將室外空氣進行淨化，提高高壓噴氣機3與空氣的熱質交換效率。利用高壓噴氣裝置，主要是利用壓縮空氣作為供冷媒介，壓縮空氣通過輸送壓縮空氣管道7傳給高壓節氣噴嘴8，同時通過整流葉片21將冷壓縮空氣射出，整流葉片21增加冷風射流與被處理空氣的接觸面積，冷風射流經過膨脹、卷吸、參混等作用與經過過濾的混合空氣進行熱交換，從而對空氣進行降溫。空氣均流採用旋轉式空氣均流板9，在其內部裝有導流葉片20，這樣能夠消除矩形空氣均流器四周出現渦流的區域，使經過高壓噴氣降溫的空氣更加均勻。同時使進入流體動力式噴水室15中一次降溫的空氣均勻分布在流體動力式噴水室15整個斷面上，同時旋轉式空氣均流板9利用旋轉的高速氣流均流空氣，減少空氣的阻力。流體動力式噴水裝置中，水流通過每組對噴的噴嘴相向噴射，兩股水流相遇後從每組兩個噴嘴之間的縫隙中擠壓出一圓形水膜，從而與被一次降溫和均流的空氣相互接觸，吸收空氣中的熱量，對空氣進行降溫。流體動力式噴水室15採用撞擊流靶式噴嘴，該噴嘴水膜霧化角度可以達到180°，覆蓋面寬且分散度均勻。在噴嘴密度較小的條件下，達到較高的熱溼交換效果；與離心式噴嘴相比所需的壓力小，噴水量少，從而降低了風機和水泵的能耗。蓄水池13中的水經過水過濾器11處理，防止噴嘴14發生堵塞現象。具有能減少被處理空氣帶走水量的擋水板17由紙質填料2構成，擋水板17能夠分離出空氣中攜帶的水滴，以減少被處理空氣中帶走的水量，同時還能夠對被處理的空氣進行降溫。
5[0038]送風機18是將被處理的空氣經過送風口 19送入室內對室內空氣進行降溫處理。本實用新型高壓噴氣一流體動力式噴水室複合型蒸發冷卻空調機組的工作過程室外空氣通過進風口 1、室內迴風經過迴風口 4進入新迴風混合段5相互混合，經過初效過濾器6將混合空氣淨化後，進入第一個直接蒸發冷卻高壓噴氣段。此時高壓噴氣機3中的壓縮空氣通過輸送壓縮空氣管道7傳給高壓節氣噴嘴8，同時通過整流葉片21將冷壓氣射出，冷風射流經過膨脹、卷吸、參混等作用與經過過濾的混合空氣進行熱交換，從而對空氣進行第一次降溫，被一次降溫的空氣經過旋轉式空氣均流板9進行均流。被均流的空氣進入第二級直接蒸發冷卻段流體動力式噴水室15。被均流的空氣與流體動力式噴水室15噴出的小水滴直接接觸進行熱質交換，對空氣再一次降溫。被處理的空氣通過送風機 18經過送風口 19送入室內。
權利要求1.高壓噴氣一噴水複合式蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，在機組殼體相對的側壁上分別設置有進風口( 1)和送風口( 19)，機組殼體內、按進風方向依次設置有初效過濾器 (6)、高壓噴氣降溫空氣裝置、旋轉式空氣均流板(9)、流體動力式噴水裝置、擋水板(17)和送風機(18)，所述進風口(1)與初效過濾器(6)之間為新迴風混合段(5)，所述新迴風混合段(5)部位的機組殼體側壁上設置有迴風口(4)。
2.按照權利要求1所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述的高壓噴氣降溫空氣裝置包括高壓噴氣機(3)、通過輸送壓縮空氣管道(7)與高壓噴氣機(3)相連通的多個高壓節氣噴嘴(8)，所述的高壓節氣噴嘴(8)布置朝向經過的過濾空氣噴射。
3.按照權利要求2所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述高壓節氣噴嘴(8)的出口處設置有整流葉片(21)。
4.按照權利要求1所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述的旋轉式空氣均流板 (9)內均勻布置有多個導流葉片(20)。
5.按照權利要求1所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述的流體動力式噴水裝置包括流體動力式噴水室(15)及流體動力式噴水室(15)下部設置的蓄水池(13)，流體動力式噴水室(15)由供水管(16)和供水管(16)上固定安裝的多個對噴的噴嘴(14)構成，蓄水池(13)中設置有循環水泵(12)，該循環水泵(12)通過管道與供水管(16)和噴嘴(14)相連通。
6.按照權利要求5所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述的蓄水池(13)中、循環水泵(12)與供水管(16)相連接的管道上還設置有浮球閥(10)和水過濾器(11 )。
7.按照權利要求5所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述的噴嘴(14)採用撞擊流靶式噴嘴。
8.按照權利要求1所述的蒸發冷卻空調機組，其特徵在於，所述的擋水板(17)由多層紙質填料(2)交疊布置構成。
專利摘要本實用新型的高壓噴氣—噴水複合式蒸發冷卻空調機組，在機組殼體相對的側壁上分別設置有進風口和送風口，機組殼體內、按進風方向依次設置有初效過濾器、高壓噴氣降溫空氣裝置、旋轉式空氣均流板、流體動力式噴水裝置、擋水板和送風機，進風口與初效過濾器之間為新迴風混合段，新迴風混合段部位的機組殼體側壁上設置有迴風口。本實用新型將高壓噴氣和流體動力式噴水室有機地結合，採用兩個直接蒸發冷卻段，對高顯熱為主的工業廠房、車間，尤其是礦井中需要對室內空氣進行大量降溫的場所，具有顯著的降溫效果。
文檔編號F24F5/00GK202119029SQ20112019476
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者屈元, 李成成, 黃翔 申請人:西安工程大學