一种立式工业冷水机组及其立式冷却水系统的制作方法

本发明涉及空调系统领域，尤其涉及一种立式工业冷水机组及其立式冷却水系统。

背景技术：

1、冷水机组，又称为冷冻机、制冷机组等，是一种大型的制冷设备，能够提供恒温、恒流、恒压的冷却水。冷水机组包括四个主要组成部分：压缩机，蒸发器，冷凝器，膨胀阀，从而实现机组制冷制热效果。按照冷凝器冷却方式的不同，冷水机组可分为风冷式冷水机组和水冷式冷水机组。

2、由于卧式蒸发器的水平度高，卧式冷凝器的传热系数高、冷却水耗用量较少，因此，现有的冷水机组通常使用卧式的蒸发器和冷凝器(蒸发器和冷凝器合称为两器)。如专利申请号为cn201720203388.4的中国专利申请中公开的降膜式水冷螺杆冷水机组，其包括压缩机，压缩机为降膜式专用螺杆压缩机，压缩机后侧装有二次油分，压缩机前侧装有电控制箱，压缩机下方装有水冷冷凝器，二次油分下方装有降膜式蒸发器，降膜式蒸发器下方装有冷水机组节流装置。其中，降膜式蒸发器为卧式壳管蒸发器，水冷冷凝器为卧式壳管冷凝器。

3、但是，卧式两器的长度通常在2米以上，造成水冷机组设计臃肿，占地面积大。并且，由于水冷机组的长度较大，一般性的运输用电梯不能直接装载，而需要使用特定的吊装设备进行运输，水冷机组的运输和安装十分麻烦。此外，由于卧式两器的占地面积大，不易安装在较小的空间，例如建筑间距(两栋建筑物外墙之间的水平距离)小的空间，冷水机组的安装易被环境所影响，也给水冷机组的安装和使用带来了极大的不便。

4、进一步地，公告号为“cn2856870y”的中国实用新型专利中记载大容量多机头螺杆式冷水机组，技术特征是四台半封双螺杆压缩机两两组合，分别叠放于两台蒸发器上；两台蒸发器并联式设置，分别叠放于冷凝器上；分别连接两台半封双螺杆压缩机、一台蒸发器和两台冷凝器构成的两路制冷系统各自独立设置，每路制冷系统的制冷回路上设置有截止阀、干燥过滤器、视镜和电子膨胀阀；连接蒸发器的出水管汇总为总出水汇管，连接蒸发器的进水管汇总为总进水汇管；具有成本低、结构简单、运行可靠性高的优点；可广泛应用于有高精度工艺性要求的空调制冷环境中。此处方案中采用两台蒸发器和四台冷凝器，两台蒸发器并联式设置且分别叠放于四台冷凝器上；但其方案中的多台冷凝器，以及两组蒸发器均通过管路独立连接，连接结构麻烦。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种立式冷却水系统，该立式冷却水系统将各部分布局紧凑的连接在一起，大大减少了冷水机组的占地面积，极大地方便了冷水机组的运输及安装。

2、为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

3、立式冷却水系统，包括冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器和压缩机；所述冷凝器、电子膨胀阀和压缩机均设置有多组，蒸发器内置有多组冷媒管路；多组冷凝器、电子膨胀阀、压缩机与蒸发器内的冷媒管路通过制冷剂管路连接成多条制冷剂回路；所述蒸发器内置有载冷剂管路，载冷剂管路内的载冷剂与冷媒管路制冷剂能够实现热交换；其特征在于：所述蒸发器为立式蒸发器，冷凝器为卧式冷凝器，多组冷凝器上下叠放设置于蒸发器一侧，多组压缩机被横向并排布置于冷凝器上方。

4、本发明采用上述技术方案，该技术方案涉及一种立式冷却水系统，该立式冷却水系统中采用多组冷凝器、电子膨胀阀和压缩机，与蒸发器内置有多组冷媒管路连接成多条独立的制冷剂回路，在满足冷水机组制冷量的基础上，本方案采用多条制冷剂回路协同制冷，如此可采用更小体积的冷凝器。进一步地，为了使立式冷却水系统整体布局紧凑，占用空间更小；本方案的蒸发器采用立式蒸发器，虽然尺寸较大，但占用纵向空间；两组冷凝器采用卧式冷凝器，但冷凝器体积较小；如此将多组冷凝器上下叠放设置于蒸发器一侧，多组压缩机被横向并排布置于冷凝器上方。

5、基于上述方案，将立式冷却水系统的各部分布局紧凑的连接在一起，大大减少了冷水机组的占地面积，极大地方便了冷水机组的运输及安装。

6、在进一步的实施方案中，所述蒸发器的下端固接在支撑座上，蒸发器内的冷媒管路进出口均布置于蒸发器的下侧端面上；支撑座的中部构建有供冷媒管路走线的通孔。此处方案中，立式蒸发器需要考虑到冷媒流动问题，由于冷媒中参入润滑剂，立式蒸发器采用支撑座抬高之后采用下进下出的方式可以方便参入润滑剂的冷媒流动。

7、进一步地，所述蒸发器的载冷剂进口被置于蒸发器的侧壁上端，载冷剂出口被置于蒸发器的侧壁下端；载冷剂进口内侧的蒸发器内部设置有周向均匀布水的分配器。立式蒸发器的载冷剂进口被置于蒸发器的侧壁上端，制冷剂通过上端的载冷剂进口进入蒸发器内部，为了保证制冷剂进入蒸发器内部后分配均匀，需要在载冷剂进口内侧设置分配器，制冷剂流入后经由分配器可实现周向均匀分配；分配器可以是周向均匀布置的均液板。

8、上述方案的立式冷却水系统可以不配备冷却泵和冷却水箱，即在冷却水回路中另外接入冷却泵和冷却水箱。在另外方案中，还包括冷却泵和冷却水箱；冷却泵的输入端连接冷却水箱的出水口，冷却泵的输出端连接蒸发器的载冷剂进口。

9、作为优选，所述冷凝器外壁上设置有多条支脚和多块连接座；支脚和连接座相对布置于冷凝器外壁径向两侧，多条支脚和多块连接座均沿冷凝器外壁轴向排布；上方的冷凝器倒置，上下两个冷凝器之间通过连接座固接，下方的冷凝器的支脚用于固接在底板上，多组压缩机的下端固接在上方冷凝器的支脚上。此方案中，多个换热器上相对径向两侧分别设置支脚和连接座，一般是上下设置；而支脚和连接座均设置多个，多条支脚和多块连接座均沿换热器外壁轴向排布，以保证连接的稳定性。

10、安装时，将上方的换热器倒置，上下两个换热器之间通过连接座固接，如此可使多个换热器相互叠放在一起。具体是，所述连接座上布置有连接孔，两个连接座分别采用螺固部件固接在连接板上；连接板上对应于连接座上的连接孔布置有条形孔，此处通过连接板实现相互连接，且其上设置的条形孔可用于进行微调。

11、作为优选，所述冷凝器为水冷式冷凝器，冷凝器包括壳体，以及分别固接于壳体两侧的封板和法兰端板；所述法兰端板上构建有进出液口和连通腔，同一块法兰端板上进出液口和连通腔相隔断且通过设置于壳体内部的载冷剂管路相连通；相邻两块法兰端板之间通过梁管一体固接并连通两块法兰端板的连通腔。

12、该叠放设置的冷凝器组包括上下叠放固接的多组冷凝器，其方案中的冷凝器为水冷卧式冷凝器，冷凝器的壳体一端通过封板封闭，另一端通过法兰端板盖合。此方案中的法兰端板上构建有相隔断的进出液口和连通腔，区别于现有技术的是相邻两个冷凝器的法兰端板之间通过梁管一体固接并连通两块法兰端板的连通腔。

13、使用时，多组冷凝器内部的介质管路连通法兰端板上进出液口和连通腔，制冷剂或载冷剂经由其中一个冷凝器的进出液口进入该冷凝器内部的介质管路中，而后流至连通腔内；由于两个冷凝器的法兰端板之间通过梁管连通，故经过梁管流动至另一冷凝器内部；基于此，直至从最后一个冷凝器的进出液口流出。

14、通过上述方案可将叠放的多个冷凝器组实现串联，简化管路连接；并且梁管一体固接相邻两块法兰端板，从而加强相邻两个冷凝器的连接。

15、作为优选，所述法兰端板内侧的壳体开口上设置有均液支架板，均液支架板上设置有与进出液口和连通腔分别相通的多个上通孔和多个下通孔，上通孔和下通孔之间通过载冷剂管路相连通。此方案中的法兰端板内侧的壳体开口上设置有均液支架板，均液支架板的多个上通孔和下通孔通过内部的介质管路一一对应连接，用于定位安装内部的介质管路，同时起到均匀分配介质和收集介质的效果，以保证换热器中各条介质管路分配均匀。

16、作为优选，所述法兰端板的周向设置有密封环，密封环中间设置有沿径向布置的挡板；挡板将密封环的中间区域分为进出液口和连通腔；所述法兰端板固接在均液支架板外侧时，密封环和挡板均密封贴合均液支架板外端面，且挡板位于均液支架板的上通孔和下通孔之间。此方案中，密封环用以保证法兰端板的周向外侧实现密封，挡板用于将进出液口和连通腔密封隔断。进一步地，所述均液支架板固接在壳体开口上，法兰端板的密封环和均液支架板的周向外侧设置有相对应的连接孔，并通过螺固组件相固接。

17、一种立式工业冷水机组，包括箱体，以及设置在箱体内部的立式冷却水系统；其特征在于：所述立式冷却水系统是如上所述的立式冷却水系统。