基于地源的外螺纹立管露点间接蒸发冷却空气处理机组的制作方法

本发明属于空调设备技术领域，具体涉及一种基于地源的外螺纹立管露点间接蒸发冷却空气处理机组。

背景技术：

随着我国经济水平的日益提高，人们对工作居住环境舒适度的要求越来越高，传统的机械制冷空调虽然能有效的控制室内热环境，保证室内人员的热舒适性，但其初投资及运行费用十分高昂，同时也对环境造成了不可泯灭的损害，如全球变暖、臭氧层破坏等。蒸发冷却技术、地源热泵技术等节能、低碳、环保制冷空调技术的出现正逐渐走进人们的生活，在空调领域扮演着越来越重要的角色。

地源热泵技术是将地面土壤中储存的冷(热)量，通过地埋管的形式经管内水流把冷(热)量带出，对空气进行冷却(加热)；蒸发冷却技术则是利用水蒸发吸热的原理来冷却空气的自然降温方式。两种环保技术的结合将大大提升空气处理机组的效率，同时极大的降低能耗。

现有立管露点间接蒸发冷却器大多数采用直管作为换热管，空气通过管束扰流较小，换热效率较低，在使用过程中存在浪费能源、换热效率低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于地源的外螺纹立管露点间接蒸发冷却空气处理机组，解决了空气处理机组在使用过程中能源浪费大、换热效率低的问题。

本发明所采用的技术方案是，基于地源的外螺纹立管露点间接蒸发冷却空气处理机组，包括壳体，壳体侧壁相对两侧分别设置有进风口和送风口，壳体内按照空气流动方向依次设置有过滤装置、表冷器、间接蒸发冷却段、空气导流板、直接蒸发冷却段、挡水板和送风机；间接蒸发冷却段顶部的壳体上设置有二次风出口；表冷器上连接有地埋管道。

本发明的特征还在于，

间接蒸发冷却段包括间接蒸发冷却器，间接蒸发冷却器的上部设置有布水器a，间接蒸发冷却器的底部设置有循环水箱a，循环水箱a依次通过地埋管道和表冷器接通布水器a。

地埋管道上还设置有循环水泵a。

间接蒸发冷却器为外螺纹立管露点间接蒸发冷却器，具体包括若干竖直排列的外螺纹立管，每个外螺纹立管底端均通过隔板与循环水箱a相接触，每相邻的两个外螺纹立管的顶端均设置导流格栅；

每两个相邻的外螺纹立管之间均形成一次空气通道，每个外螺纹立管内均形成二次空气通道。

沿表冷器至空气导流板的方向，外螺纹立管的竖直长度呈阶梯状依次递减。

每个外螺纹立管的顶端均设置有出口，每相邻的两个出口之间连接有凹槽，凹槽与两个出口的外壁形成导流格栅。

地埋管道位于地表下2-4m处，且为连续“s”状排列的盘管。

二次风出口内设置有二次风机。

直接蒸发冷却段包括相互套接的中心轴和环柱状的填料，中心轴的一端还设置有水动联轴器，填料上部设置有布水器b，填料底部设置有循环水箱b，循环水箱b和布水器b之间依次通过水管g1、水动联轴器和水管g2连接布水器b。

水管g1上设置有循环水泵b。

本发明空气处理机组的有益效果是：

1)本发明空气处理机组将蒸发冷却技术与地源热泵技术相结合，通过水平埋置于地表面2-4m以下的闭合换热管道与土壤进行冷热交换，转移地下储存的冷量，用于对空气进行预冷或预热，降低或提高进风口处空气的温度，提高机组换热效率；

2)本发明空气处理机组的间接蒸发冷却段，采用外螺纹立管露点间接蒸发冷却器，当一次通道空气在外螺纹立管间通过时，在交错布置的螺纹管的影响下将产生较大的扰动，强化了一次空气与管外壁的传热，同时还延长一次空气与螺纹管外表面的接触时间，提高换热效率；

3)本发明空气处理机组中外螺纹立管露点间接蒸发冷却器的布水采用淋水管与导流格栅结合的布水方式，循环水经过淋水管淋下后落到导流格栅的凹槽上，待凹槽中的水满后就会溢流到外螺纹管内，依靠贴贴附作用，水很快可沿管内壁流下，在内壁形成均匀的水膜；该方式布水更均匀，热湿交换效率更高，并且只采用一台水泵供水，且不用喷嘴，能量消耗更少；

4)本发明空气处理机组的外螺纹立管露点间接蒸发冷却器内，一次空气依次穿过立管；对于二次空气，第一排立管的二次空气为一次空气的一部分、第二排立管的二次空气为第一排处理后的一次空气、第三排的二次空气为第二排处理后的一次空气并依次递进；二次空气均由下部进入外螺纹立管内，由上而下与内壁的水膜形成逆流，进行热湿交换，由于循环水进行热湿交换的基准温度降低，由此湿球温度达到低于露点温度，进而一次空气将逼近露点温度；

5)本发明空气处理机组的直接蒸发冷却段采用环柱形滚动式填料，在循环水泵b的驱动下，循环水箱b中的水通过水动联轴器驱动其旋转，进而带动滚动式填料旋转，最后水通过填料上方的布水器b喷出，使布水更加均匀，热湿交换效率更好。

附图说明

图1是本发明空气处理机组的结构示意图；

图2是图1中外螺纹立管的俯视图；

图3是图1中外螺纹立管的立体图；

图4是本发明空气处理机组中导流格栅的结构示意图；

图5是本发明空气处理机组中水动联轴器的结构示意图。

图中，1.进风口，2.过滤装置，3.表冷器，4.外螺纹立管，5.导流格栅，6.布水器a，7.二次风出口，8.二次风机，9.空气导流板，10.填料，11.布水器b，12.水动联轴器，12a.外壳，12b.水动叶轮，13.挡水板，14.送风机，15.送风口，16.循环水箱b，17.循环水泵b，18.地埋管道，19.循环水箱a，20.隔板，21.循环水泵a，22.出口，23.凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明基于地源的外螺纹立管露点间接蒸发冷却空气处理机组，如图1所示，包括壳体，壳体侧壁相对两侧分别设置有进风口1和送风口15，壳体内按照空气流动方向依次设置有过滤装置2、表冷器3、间接蒸发冷却段、空气导流板9、直接蒸发冷却段、挡水板13和送风机14；间接蒸发冷却段顶部的壳体上设置有二次风出口7；表冷器3上连接有地埋管道18。

过滤装置2具体为空气过滤网。

间接蒸发冷却段包括间接蒸发冷却器，间接蒸发冷却器的上部设置有布水器a6，间接蒸发冷却器的底部设置有循环水箱a19，循环水箱a19依次通过地埋管道18和表冷器3接通布水器a6；地埋管道18上还设置有循环水泵a21。循环水泵a21启动提供动力，循环水箱a19内的循环水通过地埋管道18的预冷或者预热，然后通过表冷器3对新风进行热量交换，通过布水器a6喷洒至间接蒸发冷却器，最终回流至循环水箱a19。

间接蒸发冷却器为外螺纹立管露点间接蒸发冷却器，如图2和图3所示，具体包括若干竖直排列的外螺纹立管4，每个外螺纹立管4底端均通过隔板20与循环水箱a19相接触，每相邻的两个外螺纹立管4的顶端均设置导流格栅5；每两个相邻的外螺纹立管4之间均形成一次空气通道，每个外螺纹立管4内均形成二次空气通道。在间接蒸发冷却段，新风作为一次空气依次水平掠过外螺纹立管4外壁，与管外壁进行热量交换；二次空气从外螺纹管4内，由下向上流经管内，与管内壁的水膜进行热湿交换。

沿表冷器3至空气导流板9的方向，外螺纹立管4的竖直长度呈阶梯状依次递减，由于一次空气通道在水平方向依次与空气进行热量交换，逐渐递减的外螺纹立管4缩减了使用成本。

如图4所示，每个外螺纹立管4的顶端均设置有出口22，每相邻的两个出口22之间连接有凹槽23，凹槽23与两个出口22的外壁形成导流格栅5。循环水喷淋至导流格栅5内，当积水满溢后，循环水沿外螺纹立管4内壁留下，在管内壁形成均匀的水膜，提高了换热效率。

地埋管道18位于地表下2-4m处，且为连续“s”状排列的盘管，增大了与地面的接触面积，提高了换热效率，节约了能源。

二次风出口7内设置有二次风机8，二次风机8增大二次风出口7处的空气流动速率。

直接蒸发冷却段包括相互套接的中心轴和环柱状的填料10，中心轴的一端还设置有水动联轴器12，填料10上部设置有布水器b11，填料10底部设置有循环水箱b16，循环水箱b16和布水器b11之间依次通过水管g1、水动联轴器12和水管g2连接布水器b11。如图5所示，水动联轴器12通过水动叶轮12b与中心轴固接，通过外壳12a与水管g1和水管g2接通。

水动联轴器12由外壳12a和内装的水动叶轮12b组成。

水管g1上设置有循环水泵b17，循环水泵b17提供动力。

本发明空气处理机组的工作过程：

新风依次经过进风口1、过滤装置2过滤杂质、表冷器3、间接蒸发冷却段、空气导流板9、直接蒸发冷却段、挡水板13、送风机14和送风口15进入室内；

当处于间接蒸发冷却段时，循环水泵a21启动提供动力，循环水箱a19内的循环水通过地埋管道18的预冷或者预热，然后通过表冷器3与新风进行热量交换，通过布水器a6喷洒至间接蒸发冷却器，最终回流至循环水箱a19；间接蒸发冷却器内循环水部分落入导流格栅5内，一次空气依次水平掠过外螺纹立管4外壁，与管外壁进行热量交换；二次空气从外螺纹管4内，由下向上流经管内，当导流格栅5内的循环水满溢后进入管内壁，二次空气与管内壁的水膜进行热湿交换从二次风出口7流出，一次空气吸收管壁和循环水的热量后，进入下一阶段；

一次空气进入直接蒸发冷却段，循环水泵b17提供动力，将循环水箱b16内的循环水依次经水管g1、驱动水动联轴器12的水动叶轮12b旋转，随后带动中心轴旋转，在经过水管g2进入布水器b11，布水器b11将循环水喷淋至填料10，依次通过填料10进行热量交换后排出，循环水回落至循环水箱b16。

本发明一种基于地源的外螺纹立管露点间接蒸发冷却空气处理机组，把蒸发冷却技术与地源热泵技术相结合，夏季利用地下储存的冷量对新风进行预冷，冬季利用地下储存的热量进行预热，空气通过外螺纹换热管束时其扰流增强，提高露点间接蒸发冷却器的换热效率。