造雪及送雪系统以及用于造雪及送雪系统的空气冷却器的制作方法

本发明涉及一种造雪及送雪系统以及用于造雪及送雪系统的空气冷却器，属于制冷设备技术领域。

背景技术：

随着人们娱乐活动日渐丰富，现在出现越来越多的人工滑雪场，为此市场上出现多种与滑雪场配套的人工造雪设备，目前运用较广泛的有两种：造雪机和分体式制冰造雪设备。造雪机在环境温度0℃以下、水温5℃以下就可制冰后粉碎成雪花状，并通过冷却的空气输送到滑道，形人工滑雪场；分体式制冰造雪的设备含制冰、碎冰和送雪设备，均安装在机房或遮雨棚内，通过冷却过后的空气输送到滑道，形人工滑雪场。现有的设备如下缺点：1、受季节及气候影响。2、占地面积大，需要搭建机房，移动较困难，移动、安装工程量大。3、投资成本较高。

技术实现要素：

（一）要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种造雪及送雪系统以及用于造雪及送雪系统的空气冷却器。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括、一种造雪及送雪系统，其特征在于：包括制冰模块，制冷模块和气力送雪模块，所述气力送雪模块包括罗茨风机、空气冷却器、关风机和碎冰机，所述罗茨风机、空气冷却器、关风机和碎冰机依次串联，所述制冰模块与气力送雪模块的接冰端连通，所述制冷模块与空气冷却器载冷剂进口和载冷剂出口连通。

进一步的，所述制冰模块包括第一压缩机、第一冷凝器、第一储液器、第一膨胀阀、制冰器和第一水箱，所述第一压缩机、第一冷凝器、第一储液器、第一膨胀阀和制冰器之间形成回路，所述制冰器和第一水箱之间形成回路。

进一步的，所述制冷模块包括第二压缩机、第二冷凝器、第二储液器、第二膨胀阀、蒸发器和第二水箱，所述第二压缩机、第二冷凝器、第二储液器、第二膨胀阀、和蒸发器之间形成回路，所述蒸发器和第二水箱之间形成回路。

一种空气冷却器，包括进风部、冷却部和出风部，所述进风部包括进风部外壳，所述出风部包括出风部外壳，所述进风部外壳和出风部外壳两端皆设有进风口和出风口，进风部进风口的面积小于其出风口，出风部进风口的面积大于其出风口，所述冷却部包括冷却部外壳、收容于所述冷却部外壳内部的换热器，所述冷却部外壳与换热器之间还设有保温层，所述冷却部外壳一端与进风部的出风口相互连通，另一端与出风部的出风口相互连通。

进一步的，所述冷却部外壳为圆筒形，所述进风部外壳和出风部外壳皆为内部中空的圆台形。

进一步的，所述进风部外壳内设有一个促使气体均匀通过换热器的空气散流机构。

进一步的，所述空气散流机构包括设置在进风部外壳内的多层圆台形散流件，每层圆台形散流件皆与进风部外壳同轴设置,相邻的圆台形散流件通过片状固定件固定相连，最外层的圆台形散流件通过环状固定件与进风部外壳固定相连。

进一步的，所述的换热器为翅片式换热器。

进一步的，所述出风部外壳底部设有排水口，所述出风部外壳内表面设有保温层，所述保温层底部开有一条与排水口连通的排水槽，出风口设有温度检测口。

进一步的，所述冷却部外壳底部还设有排水口。

（三）有益效果

本发明的有益效果是：

1、本发明的造雪及送雪系统最高可在环境温度45℃、水温40℃下运行，受季节及气候的影响小，完全可以满足冬季室外滑雪场及夏季室内滑雪场的使用要求。

2、本发明的造雪及送雪系统的所有设备均可安装在集装箱内，根据滑雪场所需设备大小可将造雪系统安装在两个集装箱或一个集装箱内，现场安装时，只需将集装箱吊装在指定位置，接水接电即可使用，安装工程量小并可直接在室外使用，而且在一个场地使用完后可迅速移至下一个场地使用。

3、本发明的造雪及送雪系统的所有设备均安装在集装箱内，不需现场另外搭建机房或遮雨棚，而且现场安装时不需要进行管道焊接等工作，工程现场安装方便快捷、工期短且再利用率高，可减少投资成本。

4、本发明主要应用在气力送雪模块中，配套制冷模块的空气冷却器将高温高压的空气迅速冷却至低温，以保证输送管道内介质（片冰、管冰等）高质量的到达用冰点。

5、本发明的空气冷却器冷却部外壳以及出风部的出水口可及时排出冷凝水，延长设备的使用寿命。

6、本发明的进风端增加空气散流机构，保证进风均匀分布至翅片式换热器。

附图说明

图1为造雪以及送雪系统的流程示意图；

图2为制冰模块的流程示意图；

图3为制冷模块的流程示意图；

图4为气力送雪模块的流程示意图；

图5为空气冷却器的结构示意图；

图6为进风部的立体图图；

图7为进风部的内部结构示意图；

图8为图1沿a-a的剖面图；

图9为图1沿b-b的剖面图。

【附图标记说明】

1：第一压缩机；

2：第一冷凝器；

3：第一储液器；

4：第一膨胀阀；

5：制冰器；

6：第一水箱；

7：第一循环泵；

8：第二压缩机；

9：第二冷凝器；

10：第二储液器；

11：第二膨胀阀；

12：蒸发器；

13：第二水箱；

14：第二循环泵

15：第三循环泵；

16：空气冷却器；

17：罗茨风机；

18：关风机；

19：碎冰机；

20：进风部；

201：进风部外壳

202：空气散流机构；

2021：圆台形散流件；

2012：片状固定部件；

2013：环状固定部件；

30：冷却部；

301：冷却部外壳；

302：换热器；

303：保温层；

304：隔板；

305：密封圈；

306：载冷剂出口；

307：排水口；

308：载冷剂进口；

40：出风部；

401：出风部外壳；

402：保温层；

403：排水槽；

404；排水口；

405：温度检测口。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

如图4所示，气力送雪模块由罗茨风机17、空气冷却器16、关风机18和碎冰机19依次串联组成，罗茨风机17出风口与空气冷却器16进风口连通，空气冷却器16出风口与关风机18入口连通，关风机18出口与碎冰机19入口连通，关风机18还设有一个接冰端，所述的接冰端为落冰口5d。

如图2所示，制冰模块为气力送雪模块输送冰源，制冰模块包括制冷循环和水路循环两个过程。

制冷循环：第一压缩机1冷媒出口1b和第一冷凝器2入口2a连通，第一冷凝器2出口2b与第一储液器3入口3a连通，第一储液器3出口3b与第一膨胀阀4入口4a连通，第一膨胀阀4出口4b与制冰器5入口5a连通，制冰器5出口5b与第一压缩机1冷媒入口1a连通。制冰器5通过落冰口5d与关风机18连通。

水路循环：第一水箱6出水口6c与制冰器顶部入水口5c连通，第一水箱6出水口6c与制冰器顶部入水口5c之间还设有循环泵7，第一水箱入水口（图中未画出）与制冰器底部出水口（图中未画出）连通。第一水箱还设有额外的进水口6a与排水口6b。

如图3所示制冷模块包括制冷循环和载冷剂循环两个过程。

制冷循环：第二压缩机8冷媒出口与8b与第二冷凝器9入口9a连通，第二冷凝器出口9b与第二储液器10入口10a连通，第二储液器10出口10b与第二膨胀阀11的入口11a连通，第二膨胀阀11的出口11b与蒸发器12第一入口12a连通，蒸发器12第一出口12b与第二压缩机8冷媒入口8a连通。

载冷剂循环：蒸发器12第二出口12d与第二水箱13的第一入口13a连通，蒸发器12的第二入口12c与第二水箱13的第一出口13b连通。

第二水箱13的第二出口13d与空气冷却器16载冷剂入口16b连通，第二水箱13的第二入口13c与空气冷却器16载冷剂出口16a连通。

本设备除了以上必要的设备，还包括用于连接各部件所需的单向阀与管道。

本模块式造雪设备的所有设备均可安装在集装箱内，根据滑雪场所需设备大小可将造雪系统安装在两个集装箱或一个集装箱内，现场安装时，只需将集装箱吊装在指定位置，接水接电即可使用，安装工程量小并可直接在室外使用，而且在一个场地使用完后可迅速移至下一个场地使用。

以下为各模块工作原理：

气力送雪模块：罗茨风机17将外界的空气吸入，由于罗茨风机17在运行过程中做功，将外界的空气加热成热空气，热空气进入空气冷却器16后进行热交换，被空气冷却器16冷却后变成冷空气，冷空气经过关风机18时将关风机18内的冰带走送入到碎冰机19，冰在碎冰机19内被粉碎，而后通过送风管道送入外界场地内，形成滑雪场。

制冰模块的制冷循环：载冷剂被第一压缩机1压缩成高温高压气体后，经由第一冷凝器2，被第一冷凝器2冷凝成常温高压液态载冷剂并进入第一储液器3，液态载冷剂从第一储液器3出来后被膨胀阀4节流后变成低温低压的雾状液态载冷剂，而后进入制冰器5，在制冰器5内蒸发换热成低温低压的气态载冷剂，气态载冷剂最终回到制冰压缩机1，如此循环。

制冰模块的水路循环：循环泵7将水箱6内的水抽到制冰器5的顶部进水口，水在制冰器5内进行热交换被冷凝成冰，冰被制冰器5内的刮冰刀刮下后落入关风机18内，而在制冰器5内进行热交换后未结成冰的水通过制冰器5底部的排水口回到水箱6，如此循环。

制冷模块的制冷循环：载冷剂被第二压缩机8压缩成高温高压气体后，经由第二冷凝器9，被第二冷凝器9冷凝成常温高压液态载冷剂并进入第二储液器10，液态载冷剂从第二储液器10出来后被第二膨胀阀11节流后变成低温低压的雾状液态载冷剂，而后进入蒸发器12，在蒸发器12内蒸发换热成低温低压的气态载冷剂，气态载冷剂最终回到第二压缩机8，如此循环。

制冷模块的载冷剂循环：第二循环泵14将第二水箱13内热区的热载冷剂抽到蒸发器12内进行热交换后，变成冷载冷剂回到第二水箱13冷区，第二循环泵15将第二水箱13内冷区的冷载冷剂抽到空气冷却器16内进行热交换后，变成热载冷剂回到第二水箱13热区内，如此循环。

为了配合上述的造雪及其送雪设备，还为此设计了一个空气冷却器，配套气力送雪模块的空气冷却器将高温高压的空气迅速冷却至低温，以保证输送管道内介质（片冰、管冰等）高质量的到达用冰点。

如图5所示，空气冷却器主要由进风部20、冷却部30和出风部40三部分组成。

如图8所示，冷却部30主要由冷却部外壳301、换热器302和保温层303组成。换热器302优选为翅片式换热器。冷却部外壳301呈圆筒形，其两端设有圆形法兰，换热器302收容于冷却部外壳301内，换热器302的载冷剂出口306与载冷剂进口308贯穿冷却部外壳301。换热器302的底部设有支撑座，支撑座的支撑腿贯穿冷却部外壳301。冷却部30两端安装有隔板304，隔板304上设有发泡工艺孔，冷却部外壳301与换热器302之间还设有保温层303，保温层303的制作材料优选为聚氨酯泡沫塑料，冷却部外壳301底部设有排水口307，用于排出在冷却部30中产生的冷凝水。

进风部外壳201或出风部外壳401两端皆设有通风口，由于输送管道的内径远小于冷却部外壳301，因此进风部外壳201或出风部外壳401两端通风口面积为一大一小，优选的设计成内部中空的圆台形.进风部外壳201或出风部外壳401通风口皆设有圆形法兰,通风口小的一端与输送管道法兰连接，通风口大的一端与进风部外壳201或出风部外壳401法兰连接,连接处还设有密封圈305。进风部20的进风口面积小于其出风口,出风部40的进风口面积大于其出风口。

如图6和图7所示，进风部外壳201内设有一个促使气体均匀通过换热器302的空气散流机构202，空气散流机构202为设置在进风部外壳201内的多层圆台形散流件2021，每层圆台形散流件2021皆与进风部外壳201同轴设置,多层圆台形散流件2021在进风部外壳201内形成多个进风通道,从而达到散流的目的。

为了使空气散流机构202的结构更加稳定，还设计固定件，包括环状固定件2022和片状固定件2023。相邻的圆台形散流件2021通过片状固定件2023固定相连，最外层的圆台形散流件2021通过环状固定件2022与进风部外壳201固定相连，从而保证管道空气均匀的通过换热器302时具有足够的有效截面。

如图9所示，低温空气经过出风部40时伴有冷凝水产生，出风部外壳401内表面设有保温层402，出风部外壳401底部设有排水口404，保温层402底部还开有一条与排水口404连通的排水槽403，出风口预留温度检测口401，在必要的时候测试实时出风温度。