一种一体式自然冷却型水冷冷水机组的制作方法

1.本实用新型涉及工业用冷却机组技术领域，特别是涉及一种一体式自然冷却型水冷冷水机组。


背景技术：

2.制冷空调主机站用电量在整个制冷空调系统中占比90%以上，可见如何降低主机站用电量将是制冷空调行业面临的重大课题。
3.目前，常见的制冷空调主机站，是一种传统主机+泵站+冷却系统的组合，需配专用机房，整体工程较为复杂，占地大，工期长，而且系统运行效率较低。尤其在部分地区四季需要冷水的场所，冬季主机也要开启运行，无法利用空气等自然冷源，强制主机运行制取冷水，因而会使整个系统能耗上升。


技术实现要素：

4.为解决传统制冷空调主机站的不足，本实用新型提供了一种一体式自然冷却型水冷冷水机组，机组结构和控制系统高度集成，一体化设计，可根据需求情况选择机组运行模式：压缩制冷模式、自然冷却模式及自动制冷模式，提高了系统运行效率，省时省地，高效节能。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种一体式自然冷却型水冷冷水机组，由箱体、冷冻水供水管、补水管、冷冻水回水管、冷冻水循环泵、压缩制冷冷冻水阀门、自然冷却冷冻水阀门、混合冷却装置、喷淋泵、自然冷却冷却水阀门、压缩制冷冷却水阀门、冷却水循环泵、冷凝器、制冷压缩机、蒸发器、膨胀阀、集中控制柜和相关连接管路组成。机组为整体式设计，最外层为箱体，进水管、出水管和补水管伸出箱体外部，集中控制柜镶嵌在箱体上，冷冻水循环泵、压缩制冷冷冻水阀门、自然冷却冷冻水阀门、混合冷却装置、喷淋泵、自然冷却冷却水阀门、压缩制冷冷却水阀门、冷却水循环泵、冷凝器、制冷压缩机、蒸发器、膨胀阀通过管路连接排布在箱体内部。设定好集中控制柜内的运行参数，选择好机组运行模式，机组即可按指令运行，机组默认为自动制冷模式，根据预设冷冻水出水温度，机组自行切换压缩制冷模式和自然冷却模式，保证整个机组系统处于高效节能稳定的运行状态。
6.本实用新型制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器顺次连接构成制冷剂回路，制冷剂在蒸发器中蒸发吸热，以降低冷冻水温度，供用户使用。
7.本实用新型冷凝器、冷却水循环泵、冷却装置、压缩制冷冷却水阀门、顺次连接构成压缩制冷模式冷却系统回路，冷却水及时带走制冷剂在冷凝器中冷凝放出的热量，确保压缩制冷模式稳定运行。
8.本实用新型冷冻水回水管、冷冻水循环泵、压缩制冷冷冻水阀门、蒸发器、冷冻水供水管、用户端顺次连接构成压缩制冷模式冷冻水系统回路，确保用户端冷冻水供应。
9.本实用新型混合冷却装置、喷淋泵、自然冷却冷却水阀门顺次连接构成自然冷却
模式冷却系统回路，为用户端的冷冻水降温。
10.本实用新型冷冻水回水管、冷冻水循环泵、自然冷却冷冻水阀门、混合冷却装置、蒸发器、冷冻水供水管顺次连接构成自然冷却模式冷冻水系统回路，确保用户端冷冻水供应。
11.本实用新型补水管分别与冷冻水回水管与混合冷却装置浮球开关相连接，构成机组补水系统，确保机组运行时系统水量充足。
12.本实用新型混合冷却装置由冷却风机、除水器、喷嘴、换热盘管、填料、水盒、浮球开关和相关连接管路组成，冷冻水流经换热盘管，喷淋水泵或冷却水循环泵将冷却水通过喷嘴，喷洒在换热盘管上，经填料后落入水盒。混合冷却装置作用一方面在自然冷却模式下为冷冻水降温，另一方面在压缩制冷模式下为冷却水降温。
13.本实用新型的工作模式包括压缩制冷模式、自然冷却模式和自动制冷模式三种。
14.压缩制冷模式，压缩制冷冷冻水阀门与压缩制冷冷却水阀门打开，自然冷却冷冻水阀门与自然冷却冷却水阀门关闭，利用压缩制冷为冷冻水降温。冷却水泵抽水至混合冷却装置，混合冷却装置风机运行，空气与冷却水直接接触换热，干燥的低焓值的空气在风机的作用下由底部进入，冷却水通过喷嘴均匀地喷洒在填料表面时形成水膜和空气进行热交换，高湿度高焓值的热风从顶部抽出，冷却水滴入底部水盒内，经冷凝器回水管流入冷凝器内。经过混合冷却装置冷却后的冷却水，进入冷凝器中，吸收制冷剂液化放出的热量，冷凝后的制冷剂经膨胀阀节流降压后，在蒸发器中制冷剂蒸发吸收冷冻水回水中的热量，从而得到温度较低的冷冻水。最后蒸发吸热的制冷剂成为气体回到制冷压缩机中压缩，降温后的冷冻水由冷冻供水管输送到用户端使用。
15.自然冷却模式，压缩制冷冷冻水阀门与压缩制冷冷却水阀门关闭，自然冷却冷冻水阀门与自然冷却冷却水阀门打开，利用混合冷却装置中的冷却盘管换热器进行冷冻水降温。系统运行时，制冷压缩机不工作，由喷淋泵抽冷却水至混合冷却装置，冷却风机运行，同时冷冻水循环泵将用户冷冻水的回水送入混合冷却装置换热器，冷冻水通过盘管换热器壁面，与冷却水及空气对流换热，冷却水蒸发时，利用水的蒸发潜热吸收冷冻水循环热量，使其温度进一步降低，自然冷源利用程度提高，机组节能效果显著。
16.自动制冷模式，机组根据用户对冷冻水出水的设定温度及环境温度的变化，自动调节压缩制冷模式与自然冷却模式的切换运行，使机组整体运行更加高效节能，该模式为机组默认运行模式。
17.本实用新型在实际应用中，现场只需将电源接入集中控制柜，根据需求情况选择机组运行模式：压缩制冷模式、自然冷却模式及自动制冷模式，预设好各项运行参数，连接好冷冻水供、回水管、补水管，即可开机使用，稳定运行，方便快捷。
18.本实用新型的有益效果是提供了一种一体式自然冷却型水冷冷水机组，机组结构和控制系统高度集成，充分利用空气中廉价自然冷源与压缩制冷相结合为用户提供所需冷冻水，自然冷却模式下机组运行功率仅为压缩制冷模式机组运行功率的15%-20%，机组节能效果相当显著，提高了系统运行效率，省时省地，高效节能。
附图说明
19.图1为本实用新型整个系统示意图。
20.图2为本实用新型压缩制冷模式示意图（压缩制冷冷冻水阀门与压缩制冷冷却水阀门打开，自然冷却冷冻水阀门与自然冷却冷却水阀门关闭）。
21.图3为本实用新型自然冷却模式示意图（压缩制冷冷冻水阀门与压缩制冷冷却水阀门关闭，自然冷却冷冻水阀门与自然冷却冷却水阀门打开）。
22.图4为本实用新型混合冷却装置示意图。
23.图中：1-箱体，2-冷冻水供水管，3-补水管，4-冷冻水回水管，5-冷冻水循环泵，6-压缩制冷冷冻水阀门，7-自然冷却冷冻水阀门，8-混合冷却装置，9-喷淋泵，10-自然冷却冷却水阀门，11-压缩制冷冷却水阀门，12-冷却水循环泵，13-冷凝器，14-制冷压缩机，15-蒸发器，16-膨胀阀，17-集中控制柜，801-冷却风机，802-除水器，803-喷嘴，804-换热盘管，805-填料，806-水盒，807-浮球开关。
具体实施方式
24.如图1所示，本实用新型由箱体、冷冻水供水管、补水管、冷冻水回水管、冷冻水循环泵、压缩制冷冷冻水阀门、自然冷却冷冻水阀门、混合冷却装置、喷淋泵、自然冷却冷却水阀门、压缩制冷冷却水阀门、冷却水循环泵、冷凝器、制冷压缩机、蒸发器、膨胀阀、集中控制柜和相关连接管路组成。机组为整体式设计，最外层为箱体，进水管、出水管和补水管伸出箱体外部，集中控制柜镶嵌在箱体上，冷冻水循环泵、压缩制冷冷冻水阀门、自然冷却冷冻水阀门、混合冷却装置、喷淋泵、自然冷却冷却水阀门、压缩制冷冷却水阀门、冷却水循环泵、冷凝器、制冷压缩机、蒸发器、膨胀阀通过管路连接排布在箱体内部。
25.如图1所示，本实用新型中制冷压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器顺次连接构成制冷剂回路；冷凝器、冷却水循环泵、混合冷却装置、压缩制冷冷却水阀门、顺次连接构成压缩制冷模式（如图2所示）冷却系统回路；冷冻水回水管、冷冻水循环泵、压缩制冷冷冻水阀门、蒸发器、冷冻水供水管、用户端顺次连接构成压缩制冷模式（如图2所示）冷冻水系统回路；混合冷却装置、喷淋泵、自然冷却冷却水阀门顺次连接构成自然冷却模式（如图3所示）冷却系统回路；冷冻水回水管、冷冻水循环泵、自然冷却冷冻水阀门、混合冷却装置、蒸发器、冷冻水供水管顺次连接构成自然冷却模式（如图3所示）冷冻水系统回路；补水管分别与冷冻水回水管与混合冷却装置浮球开关相连接，构成机组补水系统。
26.如图4所示，本实用新型中混合冷却装置是由冷却风机、除水器、喷嘴、换热盘管、填料、水盒、浮球开关组成。冷却风机、除水器、喷嘴、换热盘管、填料、水盒从上到下依次布置，浮球开关装于底部水盒内水位上限处。