专利名称：直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合的冷水机组的制作方法
技术领域：
本实用新型属于空调制冷技术领域，具体涉及一种由直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合的冷水机组。
背景技术：
节能减排是深入贯彻落实科学发展观，构建和睦社会的重大举措，如今全球能源的严重缺乏已经是一个严峻的事实。蒸发式冷凝器是冷却水重复使用的重要设备，它具有冷凝效果好、节水、节能、安装维护方便、占地面积小及运行费用低的特点。在目前我国水资源的短缺及能源危机的情况下，推进蒸发冷凝器的使用和发展对解决能源短缺问题有一定的缓解。但是，蒸发冷凝器的性能和使用地区的气候息息相关，如何结合其性能条件并结合气候进行调整，进行智能化设计是今后空气调节装置的研究方向。直接蒸发冷却技术已经在我国西北地区和南方沿海地区得到了大力的推广和广泛的使用，并且其设备结构简单容易实现。冷凝是指气体或液体遇冷而凝结，如:水蒸气遇冷变成水，水遇冷变成冰，有相变的过程；而冷却则是指使热物体的温度降低而不发生相变化的过程。将直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合，能发挥出直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器的优势，其中蒸发式冷凝器的节能效果取决于环境湿球温度，通过直接蒸发冷却预冷室外空气，空气温度降低，大大提高冷凝器的节能效果；此外，将直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合构成的机组机构紧凑，共同使用一个风机，节省了风机的能耗，大大提高蒸发冷却的效率。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，不仅在节省风机能耗的同时提高了蒸发冷却的效率，而且扩大蒸发式冷凝器的使用地域。
`[0005]本实用新型所采用的技术方案是，直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，包括有机组壳体，机组壳体内自上而下依次设置有排风机、挡水板及蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器包括有冷凝盘管，冷凝盘管与挡水板之间设置有喷淋装置I，冷凝盘管的下部依次设置有风道和集水箱II，集水箱II通过水管与喷淋装置I连接，水管上设置有水泵II，风道相对的两侧分别设置有直接式蒸发冷却器I1、直接式蒸发冷却器I，机组壳体的外部设置有蒸发器和压缩机，冷凝盘管与蒸发器、压缩机之间通过管网连接。本实用新型的特点还在于，直接式蒸发冷却器II，包括有填料II，填料II的上部设置有喷淋装置III，填料II的下部设置有集水箱III，集水箱III通过供水管与喷淋装置III连通，供水管上还设置有水泵III。直接式蒸发冷却器I的结构，包括有填料I，填料I的上部设置有喷淋装置II，填料I的下部设置有集水箱I，集水箱I通过另一供水管与喷淋装置II连通，供水管上还设置有水泵I。[0009]集水箱III和集水箱I分别设置于集水箱II的两侧。直接式蒸发冷却器II和直接式蒸发冷却器I所对应的机组壳体侧壁设置有新风□。 排风机所对应的机组壳体顶部设置有排风口。冷凝盘管与蒸发器、压缩机之间连接的管网结构为:蒸发式冷凝器内冷凝盘管的进水管依次与机组壳体外部的压缩机、蒸发器连接，冷凝盘管的出水管与蒸发器连接，出水管上还设置有节流装置。本实用新型的有益效果在于:I)本实用新型的冷水机组先采用直接蒸发冷却器对新风进行预冷，经直接蒸发冷却器预冷的空气干球温度较低，再经过冷凝盘管外的喷淋水进行热湿交换后与冷凝盘管内的制冷剂进行热交换，提闻换热效率。2)本实用新型的冷水机组将直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合，使得机组的机构紧凑，共同使用一个风机，在节省了风机的能耗的同时可大大提高蒸发冷却的效率，扩大蒸发式冷凝器的使用地域。
图1是本实用新型的直接蒸发 冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组的结构示意图。图中1.冷凝盘管，2.喷淋装置I，3.排风机，4.挡水板，5.节流装置，6.蒸发器，7.压缩机，8.喷淋装置II，9.水泵I，10.集水箱I，11.直接式蒸发冷却器I，12.集水箱II，13.水泵II，14.集水箱III，15.水泵III，16.直接式蒸发冷却器II，17.喷淋装置III，18.填料I，19.填料II。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。本实用新型的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其结构如图1所示，包括有机组壳体，机组壳体内自上而下依次设置有排风机3、挡水板4及蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器包括有冷凝盘管1，冷凝盘管I与挡水板4之间设置有喷淋装置12，冷凝盘管I的下部依次设置有风道和集水箱II 12，集水箱II 12通过水管与喷淋装置12连接，水管上设置有水泵II 13，风道相对的两侧分别设置有直接式蒸发冷却器II 16、直接式蒸发冷却器111，机组壳体的外部设置有蒸发器6和压缩机7，冷凝盘管I与蒸发器6、压缩机7之间通过管网连接。直接式蒸发冷却器II 16，包括有填料II 19，填料II 19的上部设置有喷淋装置III17，填料II 19的下部设置有集水箱III14，集水箱III14通过供水管与喷淋装置III17连通，供水管上还设置有水泵III 15。直接式蒸发冷却器Ill与直接式蒸发冷却器II 16的结构相同，包括有填料118，填料118的上部设置有喷淋装置II 8，填料118的下部设置有集水箱110，集水箱IlO通过另一供水管与喷淋装置II 8连通，供水管上还设置有水泵19。集水箱III14和集水箱IlO分别设置于集水箱II 12的两侧且与集水箱II 12平齐。[0023]排风机3所对应的机组壳体顶部设置有排风口。直接式蒸发冷却器II 16和直接式蒸发冷却器Ill所对应的机组壳体侧壁设置有新风口。管网结构为:蒸发式冷凝器内冷凝盘管I的进水管依次与机组壳体外部的压缩机7、蒸发器6连接，冷凝盘管I的出水管与蒸发器6连接，出水管上还设置有节流装置5。本实用新型的直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合的冷水机组运行时:室外空气经过冷水机组两侧的直接式蒸发冷却器II 16、直接式蒸发冷却器Ill预冷使其温度降低；低温空气掠过冷凝盘管I带走与水蒸发的潜热，并且对制冷剂进行冷却，最后热空气由排风机3经排风口排放至大气中。直接式蒸发冷却器II 16、直接式蒸发冷却器Ill和冷凝盘管I都是采用独立的喷淋水系统。其中喷淋冷却水分别由水泵III 15、水泵19送至直接式蒸发冷却器II 16的喷淋装置III 17、直接式蒸发冷却器Ill的喷淋装置II 8，再分别将水均匀的喷淋至各自的填料上，水由于重力作用回到各自的集水箱110、集水箱III 14中。其中蒸发式冷凝器的整个过程是:喷淋水由集水箱II 12经过水泵II 13送至喷淋装置12，喷淋到冷凝盘管I的上部，当压缩机7排出的过热蒸汽进入冷凝盘管I时，冷却循环水连续不断的喷淋在冷凝盘管I的外侧，沿冷凝盘管I的外表面成膜层下流，水膜从冷凝盘管I管壁吸取制冷剂的热量后，部分水蒸发为水蒸汽，被排风机抽吸的快速流动的空气带走，这样有效地利用水的蒸发潜热以较少的水达到使冷凝盘管I内的气态制冷剂冷凝的目的。其中水一部分受热蒸发，而另一部分则沿冷凝盘管I表面流下，流下的水汇集于集水箱II 12中，再经水泵II 13送至喷淋装置12形成新的循环；挡水板4将热湿空气中的水滴挡住，减少了水的吹散损失；在冷凝盘管I中经过冷凝的高压液态制冷剂通过节流装置5降压后进入蒸发器6，制冷剂在蒸发器中吸热蒸发，冷冻水温度降低，低压气态制冷剂进入压缩机7，再由压缩机7送至冷凝盘管I中。本实用新型的直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合的冷水机组的工作过程:1.系统运行时，制冷剂系统流程:系统在运行时，压缩机7排出的过热蒸汽进入冷凝盘管1，过热状态的制冷剂与冷凝盘管I管外水膜发生热交换，制冷剂的冷凝热传至水膜，温度降低为高压液态制冷剂，制冷剂通过节流装置5降低压力和温度送至蒸发器6，此时制冷剂在蒸发器6中蒸发并吸收冷冻水的热量成为低压气态制冷剂，低压气态制冷剂再次进入压缩机7中，再进入压缩机7中压缩后送至冷凝盘管，重复循环；2.系统运行时,水系统流程:冷冻水系统:本实用新型的冷水机组在运行时，由蒸发器6中的制冷剂吸热汽化所制取的低温冷冻水通过管网送入空调末端进行供冷，从空调末端出来的冷冻水通过回水管进入蒸发器6中，重复循环；喷淋水系统:直接式蒸发冷却器II 16和直接式蒸发冷却器Ill的喷淋水循环过程是:喷淋冷却水分别由水泵III 15、水泵19送至直接式蒸发冷却器II 16的喷淋装置III 17、直接式蒸发冷却器111的喷淋装置II 8，水均匀的喷淋至各自的填料上，水由于重力作用回到各自的集水箱110、集水箱III 14中；蒸发式冷凝器的喷淋水由集水箱II 12经过水泵II 13送至喷淋装置12，喷淋到冷凝盘管I的上部，冷却循环水连续不断的喷淋在冷凝盘管I的外侧，沿冷凝盘管I的外表面成膜层下流，水膜从冷凝盘管I管壁吸取制冷剂的热量后，部分水蒸发为水蒸汽，被排风机3抽吸的快速流动的空气带走，水一部分受热蒸发，另一部分沿冷凝盘管I表面流下，流下的水汇集于水箱II 12中，挡水板4挡住热湿空气中的水滴使之降落进入水箱II 12，重复循环；3.系统运行时，风系统流程:本实用新型的冷水机组在运行时，室外风是由机组壳体顶部的排风机3吸入，从机组壳体两侧进入经过直接式蒸发冷却器II 16和直接式蒸发冷却器Ill进行预冷处理，被处理过的室外风，经过冷凝盘管1，带走水的蒸发潜热和制冷剂冷凝放出的热量，将热量排出机组壳体，并由排风机3和排风口排送至大气中。本实用新型的直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合的冷水机组将直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合，使两项节能技术在实际应用中很好的结合，通过对现有的蒸发式冷凝器形式进行改进，在蒸发式冷凝器中增加了直接蒸发冷却器预冷室外空气，不仅可以扩大蒸发式冷凝器的使用地域，而且可以在已经广泛使用的蒸发式冷凝器的地域和场合，与目前存在的使用蒸发式冷凝器的冷水机组相比较，节能效果可以得到进一步的提高。本实用新型的特点为:一是采用直接蒸发冷却器对新风进行预冷，经直接蒸发冷却预冷的空气干球温度较低，再经过冷凝盘管外的喷淋水进行热湿交换后与冷凝盘管内的制冷剂进行热交换，提高换热效率；二是将直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合，该机组机构紧凑，共同使用一 个风机，节省了风机的能耗，大大提高蒸发冷却的效率。
权利要求1.直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，包括有机组壳体，所述机组壳体内自上而下依次设置有排风机(3)、挡水板(4)及蒸发式冷凝器，所述蒸发式冷凝器包括有冷凝盘管(1)，所述冷凝盘管(I)与所述挡水板(4)之间设置有喷淋装置I (2)，所述冷凝盘管(I)的下部依次设置有风道和集水箱II (12)，所述集水箱II (12)通过水管与所述喷淋装置I (2)连接，所述水管上设置有水泵II (13)，所述风道相对的两侧分别设置有直接式蒸发冷却器II (16)、直接式蒸发冷却器I (11)，所述机组壳体的外部设置有蒸发器(6 )和压缩机(7 )，所述冷凝盘管(I)与所述蒸发器(6 )、压缩机(7 )之间通过管网连接。
2.根据权利要求1所述的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，所述直接式蒸发冷却器II (16)，包括有填料II (19)，所述填料II (19)的上部设置有喷淋装置III (17)，所述填料II (19)的下部设置有集水箱III (14)，所述集水箱III (14)通过供水管与所述喷淋装置IIK17)连通，所述供水管上还设置有水泵IIK15)。
3.根据权利要求2所述的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，所述直接式蒸发冷却器I (11)的结构，包括有填料I (18)，所述填料I (18)的上部设置有喷淋装置II (8)，所述填料I (18)的下部设置有集水箱I (10)，所述集水箱I (10)通过另一供水管与所述喷淋装置II (8)连通，所述供水管上还设置有水泵I (9)。
4.根据权利要求3所述的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，所述集水箱III( 14)和所述集水箱I (10)分别设置于所述集水箱II (12)的两侧。
5.根据权利要求3所述的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，所述直接式蒸发冷却器II (16)和直接式蒸发冷却器I (11)所对应的机组壳体侧壁设置有新风口。
6.根据权利要求1所述的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，所述排风机(3 )所对应的机组壳体顶部设置有排风口。
7.根据权利要求1所述的直接蒸发冷却器与蒸发冷凝器相结合的冷水机组，其特征在于，所述冷凝盘管(I)与蒸发器(6)、压缩机(7)之间连接的管网结构为:所述蒸发式冷凝器内冷凝盘管(I)的进水管依次与所述机组壳体外部的压缩机(7)、蒸发器(6)连接，所述冷凝盘管(I)的出水管与所述蒸发器(6 )连接，所述出水管上还设置有节流装置(5 )。
专利摘要本实用新型公开的直接蒸发冷却器与蒸发式冷凝器相结合的冷水机组，包括机组壳体，机组壳体内自上而下依次设置有排风机、挡水板及蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器包括有冷凝盘管，冷凝盘管与挡水板之间设有喷淋装置I，冷凝盘管的下部依次设置有风道和集水箱Ⅱ，集水箱Ⅱ通过水管与喷淋装置I连接，水管上设有水泵Ⅱ，风道相对的两侧分别设有直接式蒸发冷却器Ⅱ、直接式蒸发冷却器I，机组壳体的外设置有蒸发器和压缩机，冷凝盘管、直接式蒸发冷却器Ⅱ、直接式蒸发冷却器I与蒸发器、压缩机之间通过管网连接。本实用新型的直接蒸发冷却器和蒸发式冷凝器相结合冷水机组不仅在节省风机能耗的同时提高了蒸发冷却的效率，还扩大蒸发式冷凝器的使用地域。
文档编号F24F5/00GK203116193SQ20132002069
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者黄翔, 张鑫, 盛晓文 申请人:西安工程大学