复合式水蒸发冷水机组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷装置，具体涉及一种复合式水蒸发冷水机组。
【背景技术】
[0002]目前市场上已有的冷水机组以机械制冷为主流。此类冷水机组除了需要压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器四个主要部件外，还需要各种开闭阀门、过滤器、热交换器、油分离器、高压安全阀、压力继电器、压力表、水量控制阀等附件。由于系统组成较复杂，使得此类冷水机组的成本较高。另外，机械制冷的冷水机组能效比较低。
[0003]蒸发冷却技术是一项利用水蒸发吸热实现制冷的技术，该技术主要是利用水在空气中蒸发时带走热量的现象来工作的。在没有其它热源的条件下，水与空气间的热湿交换过程是空气将显热传递给水，使空气的温度下降；而由于水的蒸发，空气的含湿量要增加，而且进入空气的水蒸气还要带回一些汽化潜热。当这两种热量相等时，水温可达到空气的湿球温度。因此，只要空气的湿度不是饱和的，利用循环水喷淋空气就可获得降温的效果，从而可以获得冷水。
[0004]与机械制冷相比，蒸发冷却制冷具有以下优点:初投资成本低；耗电量低；环境友好(仅使用水和空气作介质)；维护简单。由于受限于空气的湿度，蒸发冷却制冷主要适用于干旱/半干旱地区。
[0005]现有技术中已存在多种水蒸发冷水机组，其中较有代表性的包括:例如，CN203116197U、CN202709355U、CN203116206U、CN202709356U 等专利文献中所披露的技术。
[0006]然而，无一例外地，这些现有技术的机组中，用户回水(输出至用户的机组冷水在执行热交换后返回机组时的水)被直接输送至喷淋装置进行喷洒，继而进行蒸发冷却降温。由于用户回水的温度仍然明显低于当地当时的室外气温，直接返回喷淋装置使得对用户回水的冷水温度的利用率较低。
[0007]另外，由于蒸发冷却制取冷水的温度有下限(空气的湿球温度)，因此喷淋较低温度的水和喷淋较高温度的水相比，有可能出现的情况是，在填料高度足够的情况下，二者都能达到湿球温度。这种情况表明，喷淋较低温度的水时，水在向下流动过程中能够更早地达到湿球温度，而在继续向下流动直至离开填料之前的过程中，则不再发生有效的热湿交换，也即喷淋较低温度的水的制冷效率反而可能较低。
[0008]此外，这些现有技术的机组除了包括对水进行降温的直接蒸发冷却段以外，还都包括用来对空气进行冷却的间接蒸发冷却段。也即，这些现有技术都包括相互独立的至少两套水蒸发冷却系统，每套水蒸发冷却系统都必须包括风机、水箱、水泵、填料等必要组成部分。这一方面因为水蒸发冷却系统多而导致水蒸发过程中水的损耗(蒸发后随空气排出)较大，其对于机组在干旱/半干旱地区的运行来说不够经济环保，另一方面还因为水蒸发系统占用空间较多而使机组的体积较庞大、结构较不紧凑，再一方面，多组风机、水泵还使系统功耗较大。
【发明内容】
[0009]鉴于上述技术现状，本发明的第一方面的目的在于提供一种复合式水蒸发冷水机组，其能够比现有技术减少水的损耗。进一步地，该机组还具有更为紧凑的结构。更进一步地，该机组能够更有效地利用机组冷水的温度。
[0010]上述目的通过以下技术方案实现:
[0011]一种复合式水蒸发冷水机组，其包括:过滤冷却段，所述过滤冷却段中具有空气过滤装置和空气冷却装置；和，直接段，所述直接段中具有填料、位于填料上方的喷淋装置和位于填料下方的水箱；所述空气冷却装置不包括间接蒸发冷却装置。
[0012]优选地，所述空气冷却装置具有冷却水路，优选为表冷器。
[0013]更优选地，所述机组设有机组冷水输出装置和用户回水输入装置，所述机组冷水输出装置用于将机组冷水输出至用户，所述用户回水输入装置用于将用户回水接入机组，所述用户回水输入装置与所述空气冷却装置的冷却水路的入口端连通，所述空气冷却装置的冷却水路的出口端与所述喷淋装置连通。
[0014]本发明的机组不再采用间接蒸发冷却装置对空气进行冷却，这不仅明显减少了水的损耗(这对于干旱/半干旱地区格外有价值)，而且还使得机组的结构格外紧凑。并且，通过上述设置，返回至机组的用户回水(外循环水，也即，由机组输送到外部负载并返回至机组的水)不是直接送入喷淋装置进行喷洒，而是先进入空气冷却装置对进入机组的空气进行冷却，然后再送入喷淋装置进行喷洒。这样，机组冷水先后在用户端(例如用户空调的风机盘管或空气处理装置)和过滤冷却段中进行了两次(致冷)热交换，从而充分利用了外循环冷水的低温特性。
[0015]优选地，所述空气冷却装置包括至少第一空气冷却装置和第二空气冷却装置，各空气冷却装置的冷却水路的出口端分别经管路与所述喷淋装置连通。
[0016]进一步地，至少所述第一空气冷却装置的冷却水路入口端被连通至所述用户回水输入装置，或者，仅所述第一空气冷却装置的冷却水路入口端被连通至所述用户回水输入装置，且所述第一空气冷却装置以外的空气冷却装置的冷却水路入口端被连通至所述水箱。
[0017]也即，在包括至少两级空气冷却装置的情况下，可以利用用户回水(外循环水)的温度对空气进行初次冷却，并利用内循环冷水(水箱中的冷水直接输送到空气冷却装置中，并随后通过喷淋装置返回至水箱中，也即，这部分冷水仅在机组内部循环，称为内循环水)对空气进行后续冷却，从而逐级降低空气的温度。而各空气冷却装置中的水在完成冷却任务后全部被输送至喷淋装置。
[0018]优选地，所述过滤冷却段包括左过滤冷却段和右过滤冷却段，所述左过滤冷却段和所述右过滤冷却段大致对称地布置在所述直接段的两侧；和/或，所述直接段包括水箱直接段和位于水箱直接段上方的风机直接段，其中，所述水箱位于水箱直接段的底部，所述喷淋装置位于所述风机直接段的上部，所述风机直接段的顶部设置有机组排风机。
[0019]左右过滤冷却段的设置，可以有效增大进入机组的空气量，从而提高蒸发冷却的效率。而水箱直接段和风机直接段的设置，可以有效增大填料的高度，从而增加热湿交换的距离，以使蒸发冷却过程进行地更为充分。
[0020]进一步地，所述填料包括第一填料和第二填料，所述第一填料设置在所述水箱直接段中，所述第二填料设置在所述风机直接段中。所述第一填料和所述第二填料可以相同，也可以不同。所述第一填料和/或所述第二填料优选为斜折波填料，更优选为斜折波PVC填料。
[0021]优选地，所述空气过滤装置至少包括串联布置的第一空气过滤装置和第二空气过滤装置；所述第一空气过滤装置优选为空气过滤网，例如可拆卸空气过滤网；和/或，所述第二空气过滤装置优选为袋式过滤器，例如可拆卸袋式过滤器。
[0022]优选地，所述冷水机组为模块化结构，所述过滤冷却段、所述水箱直接段和所述风机直接段均为独立的模块。
[0023]更优选地，各模块中包括机组水路系统的管道部分，在各模块组合成所述冷水机组时，各所述管道部分构成机组水路系统。
[0024]通过将各过滤冷却段、水箱直接段、和风机直接段构造成独立的模块，并且将机组水路系统的管道也随各模块被分解并被固定在各模块中，使得机组安装、运输、调试、维修等都十分便利。
[0025]根据本发明的另一个方面，提供了一种复合式水蒸发冷水机组，其包括:过滤冷却段，所述过滤冷却段中具有空气过滤装置和空气冷却装置；和，直接段，所述直接段中具有填料、位于填料上方的喷淋装置和位于填料下方的水箱，所述水箱用于储存机组冷水；所述空气冷却装置利用水作冷却介质，并且，所述冷却介质至少包括用户回水，所述用户回水是指从用户端返回的致冷用水。
[0026]优选地，所述冷却介质在执行冷却后全部被输送至所述喷淋装置；和/或，所述喷淋装置中的水全部来自所述空气冷却装置。
[0027]可选地，所述冷却介质还包括所述机组冷水的一部分。
[0028]优选地，所述空气冷却装置为表冷器，并且优选至少包括第一表冷器和第二表冷器。
[0029]进一步地，所述用户回水被输送至所述第一表冷器，所述第一表冷器以外的表冷器被供以所述机组冷水。
[0030]优选地，所述过滤冷却段包括左过滤冷却段和右过滤冷却段，所述左过滤冷却段和所述右过滤冷却段大致对称地布置在所述直接段的两侧；和/或，所述直接段包括水箱直接段和位于水箱直接段上方的风机直接段，其中，所述水箱位于水箱直接段的底部，所述喷淋装置位于所述风机直接段的上部，所述风机直接段的顶部设置有机组排风机。
[0031]进一步地，所述填料包括第一填料和第二填料，所述第一填料设置在所述水箱直接段中，所述第二填料设置在所述风机直接段中。所述第一填料和所述第二填料可以相同，也可以不同。所述第一填料和/或所述第二填料优选为斜折波填料，更优选为斜折波PVC填料。
[0032]优选地，所述空气过滤装置至少包括串联布置的第一空气过滤装置和第二空气过滤装置；所述第一空气过滤装置优选为空气过滤网，例如可拆卸空气过滤网；和/或，所述第二空气过滤装置优选为袋式过滤器，例如可拆卸袋式过滤器。
[0033]优选地，所述冷水机组为模块化结构，所述过滤冷却段、所述水箱直接段和所述风机直接段均为独立的模块。
[0034]更优选地，各模块中包括机组水路系统的管道部分，在各模块组合成所述冷水机组时，各所述管道部分构成机组水路系统。
[0035]根据本发明的又一个方面，提供了一种模块化水蒸发冷水机组，其包括:至少一个过滤冷却段模块，每个过滤冷却段模块具有空气过滤装置和空气冷却装置；至少一个直接段模块，所述至少一个直接段模块具有机组排风机、填料、水箱和喷淋装置；其中，所述至少一个过滤冷却段模块布置在所述至少一个直接段模块的旁侧。
[0036]优选地，所述至少一个直接段模块至少包括:水箱直接段模块，其具有第一填料，并且所述水箱位于所述水箱直接段模块中，所述过滤冷却段模块布置在所述水箱直接段模块的旁侧；和风机直接段模块，其具有第二填料，所述风机直接段模块布置在所述水箱直接段模块的上方，并且所述机组排风机和所述喷淋装置位于所述风机直接段模块中。
[0037]借此，机组的各大部件，即过滤冷却段、水箱直接段、和风机直接段，均被构造成独立的模块，这种模块