三維高效蒸發換熱系統的制作方法
【專利摘要】三維高效蒸發換熱系統，主要包括冷卻介質系統、制冷系統、冷卻水循環系統、熱量交換系統和補水系統。本發明適用于管內流體介質冷卻或冷凝，根據被冷卻介質參數需求，根據使用的氣候條件合理配置系統部件和控制系統，優化系統結構和運行策略，達到系統節能、節材的目的，并合理利用自然條件，保證冷卻系統在全年高效運行。
【專利說明】
三維高效蒸發換熱系統
技術領域
[0001 ]本發明屬于冷熱能量輸運與可再生能源利用技術領域。
【背景技術】
[0002]制冷空調技術的發展推動了社會的進步，同時也消耗了大量的能源，并造成了環境的污染。隨著能源危機和環境污染問題日益嚴峻，空調制冷技術結合節能和環保發展方向將成為技術集成創新的焦點。工業領域中生產工藝對冷卻系統有廣泛需求，消耗了大量能源，利用自然冷源結合人工制冷方式提高冷卻系統效率有助于降低能耗，并提高系統的環保性能。傳統蒸發式冷卻換熱主要依靠水分的蒸發吸收熱量產生冷卻效果，克服了風冷換熱器效率低體積大、水冷式冷卻器耗水量大且水質要求高的缺點，使得結構相對緊湊，并具有節水、節能等優點，但其工作性能受外界環境空氣溫濕度及冷卻水溫度影響較大，因此在不同季節和不同氣候環境條件下其性能表現不同。基于以上考慮，在產品設計中通常考慮最不利環境條件，導致設備體積較大，大部分時間在部分負荷下運行，同時其不穩定的工作性能可能對被冷卻介質的冷卻效果不穩定。因此如何通過結構和技術集成進一步提高系統運行效率和性能穩定性，是目前蒸發式冷卻技術提高的方向。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種將蒸發式冷卻系統和蒸氣壓縮式制冷系統的優點相結合，解決不同氣候環境條件下蒸發冷卻系統效率和運行狀態不穩定的問題，并保證系統按照設計參數運行滿足冷卻需求的三維高效蒸發換熱系統。
[0004]本發明主要包括冷卻介質系統、制冷系統、冷卻水循環系統、熱量交換系統和補水系統。
[0005]其中，冷卻介質系統包括翅片盤管和三維螺旋冷卻換熱器。用戶被冷卻介質入口為翅片盤管的入口，翅片盤管的出口與三維螺旋冷卻換熱器的入口相連，三維螺旋冷卻換熱器的出口為用戶被冷卻介質出口。
[0006]制冷系統包括蒸發器、壓縮機、管道A、管道B、取熱器、管道C、冷凝器、膨脹閥和管道D。蒸發器置于冷卻水箱之中，蒸發器的一端與壓縮機的吸氣口通過管道A相連，壓縮機的排氣口通過管道B與取熱器的制冷劑入口相連，取熱器的制冷劑出口通過管道C與冷凝器的一端相連，冷凝器的另一端通過管道D與膨脹閥的一端相連，膨脹閥的另一端通過管道E與蒸發器的另一端相連。
[0007]冷卻水循環系統包括冷卻水箱、三維螺旋冷卻換熱器、噴淋系統循環水栗、管道F、噴淋裝置、管道G、管道H和填料模塊。冷卻水箱通過管道F與噴淋系統循環水栗的入口相連，噴淋系統循環水栗的出口與三維螺旋冷卻換熱器的冷卻水入口通過管道G相連，三維螺旋冷卻換熱器的冷卻水出口通過管道H與噴淋裝置入口相連。噴淋裝置置于冷卻水箱中，噴淋裝置的噴灑水出口置于填料模塊的上部。填料模塊包括吊架、滑道、螺母、放置架和填料。在吊架上設有四個滑道，每個滑道的上部和下部均通過螺母與吊架固定連接。在吊架的左右兩側，每個滑道上分別插接兩個放置架，放置架為側立的槽鋼型，放置架的下部向上延伸，放置架上部的延伸至滑道內。從前向后，每個放置架的內部放置兩個填料。填料模塊冷卻水出口置于冷卻水箱內。
[0008]熱量交換系統包括空氣流通入口、空氣流通出口和風機。在冷卻水箱的側壁上設有空氣流通入口，冷卻水箱的上表面設有空氣流通出口。在冷卻水箱的上表面的通孔上設有風機，風機置于翅片盤管的下部。
[0009]補水系統包括管道I和補水入口。補水入口置于冷卻水箱的外壁上。冷卻入口通過管道I與冷卻水箱，或與噴淋系統循環水栗的進水口相連。
[0010]本發明在使用時，被冷卻介質通過被冷卻介質進口進入該翅片盤管被空氣進行預冷后進入三維螺旋冷卻換熱器，在三維螺旋冷卻換熱器中被冷卻介質與殼程內的冷卻水換熱，并由被冷卻介質出口流出系統送給用戶，確保達到冷卻參數要求。通過制冷系統運行調節蒸發溫度控制冷卻水箱中的冷卻水溫度，制冷系統蒸發器置于冷卻水箱內用于對冷卻水降溫，然后由系統循環水栗提升至三維螺旋冷卻換熱器的殼程冷卻水入口，用于冷卻三維螺旋換熱管內被冷卻介質，殼程冷卻水出口進入冷卻水噴淋裝置，均勻噴灑在填料段與進口空氣進行換熱，換熱后冷卻水降溫流入冷卻水箱，并重新被蒸發器冷卻后進行下一個循環，蒸發損失的水量由自來水補水口進行補充，保持系統水量平衡;外界環境空氣由風機段提供流動動力，由空氣流通入口經過填料端，填料段進入系統并與冷卻水進行換熱后，再流經翅片盤管對盤管內液體進行預冷，實現對被冷卻介質的多級冷卻，最后流經翅片盤管冷凝器后，排出到環境中。通過補水口保持系統水量穩定。
[0011]本發明與現有技術相比具有如下優點:適用于管內流體介質冷卻或冷凝，根據被冷卻介質參數需求，根據使用的氣候條件合理配置系統部件和控制系統，優化系統結構和運行策略，達到系統節能、節材的目的，并合理利用自然條件，保證冷卻系統在全年高效運行。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意簡圖；
[0013]圖2為本發明的工作示意見圖；
[0014]圖3為本發明的填料模塊的結構示意簡圖。
[0015]圖中:1_翅片盤管、2-風機、3-噴淋裝置、4-三維螺旋冷卻換熱器、5-填料模塊、6-冷卻水箱、7-壓縮機、8-取熱器、9-膨脹閥、10-蒸發器、11-噴淋系統循環水栗、12-被冷卻介質出口、13-被冷卻介質出口、14-管道A、15-噴淋水入口、16-噴淋水出口、17-冷凝器、18-管道B、19-管道C、20-管道D、21-管道E、22-管道F、23-管道G、24-管道H、25-吊架、26-滑道、27-螺母 、28-放置架、29-填料、30-管道I。
【具體實施方式】
[0016]在圖1、圖2和圖3所不的本發明的不意簡圖中，冷卻介質系統包括翅片盤管I和三維螺旋冷卻換熱器4。用戶被冷卻介質入口為翅片盤管的入口，翅片盤管的出口與三維螺旋冷卻換熱器的入口相連，三維螺旋冷卻換熱器的出口為用戶被冷卻介質出口 12。
[0017]制冷系統包括蒸發器10、壓縮機7、管道A14、管道B18、取熱器8、管道C19、冷凝器17、膨脹閥9和管道D20。蒸發器10置于冷卻水箱6之中，蒸發器的一端與壓縮機7的吸氣口通過管道A相連，壓縮機的排氣口通過管道B與取熱器8的制冷劑入口相連，取熱器的制冷劑出口通過管道C與冷凝器17的一端相連，冷凝器的另一端通過管道D與膨脹閥9的一端相連，膨脹閥的另一端通過管道E與蒸發器的另一端相連。
[0018]冷卻水循環系統包括冷卻水箱6、三維螺旋冷卻換熱器4、噴淋系統循環水栗11、管道F22、噴淋裝置3、管道G23、管道H24和填料模塊5。冷卻水箱6通過管道F22與噴淋系統循環水栗11的入口相連，噴淋系統循環水栗的出口與三維螺旋冷卻換熱器的冷卻水入口通過管道G23相連，三維螺旋冷卻換熱器的冷卻水出口通過管道H24與噴淋裝置3入口相連。噴淋裝置置于冷卻水箱中，噴淋裝置的噴灑水出口置于填料模塊5的上部。填料模塊包括吊架25、滑道26、螺母27、放置架28和填料29。在吊架上設有四個滑道，每個滑道的上部和下部均通過螺母與吊架固定連接。在吊架的左右兩側，每個滑道上分別插接兩個放置架，放置架為側立的槽鋼型，放置架的下部向上延伸，放置架上部的延伸至滑道內。從前向后，每個放置架的內部放置兩個填料。填料模塊冷卻水出口置于冷卻水箱內。
[0019]熱量交換系統包括空氣流通入口、空氣流通出口和風機2。在冷卻水箱的側壁上設有空氣流通入口，冷卻水箱的上表面設有空氣流通出口。在冷卻水箱的上表面的通孔上設有風機，風機置于翅片盤管的下部。
[0020]補水系統包括管道130和補水入口。補水入口置于冷卻水箱的外壁上。冷卻入口通過管道I與冷卻水箱，或與噴淋系統循環水栗的進水口相連。
【主權項】
1.三維高效蒸發換熱系統，主要包括冷卻介質系統、制冷系統、冷卻水循環系統、熱量交換系統和補水系統，其特征在于:冷卻介質系統包括翅片盤管和三維螺旋冷卻換熱器，用戶被冷卻介質入口為翅片盤管的入口，翅片盤管的出口與三維螺旋冷卻換熱器的入口相連，三維螺旋冷卻換熱器的出口為用戶被冷卻介質出口，制冷系統包括蒸發器、壓縮機、管道A、管道B、取熱器、管道C、冷凝器、膨脹閥和管道D，蒸發器置于冷卻水箱之中，蒸發器的一端與壓縮機的吸氣口通過管道A相連，壓縮機的排氣口通過管道B與取熱器的制冷劑入口相連，取熱器的制冷劑出口通過管道C與冷凝器的一端相連，冷凝器的另一端通過管道D與膨脹閥的一端相連，膨脹閥的另一端通過管道E與蒸發器的另一端相連，冷卻水循環系統包括冷卻水箱、三維螺旋冷卻換熱器、噴淋系統循環水栗、管道F、噴淋裝置、管道G、管道H和填料模塊，冷卻水箱通過管道F與噴淋系統循環水栗的入口相連，噴淋系統循環水栗的出口與三維螺旋冷卻換熱器的冷卻水入口通過管道G相連，三維螺旋冷卻換熱器的冷卻水出口通過管道H與噴淋裝置入口相連，噴淋裝置置于冷卻水箱中，噴淋裝置的噴灑水出口置于填料模塊的上部，填料模塊包括吊架、滑道、螺母、放置架和填料，在吊架上設有四個滑道，每個滑道的上部和下部均通過螺母與吊架固定連接，在吊架的左右兩側，每個滑道上分別插接兩個放置架，放置架為側立的槽鋼型，放置架的下部向上延伸，放置架上部的延伸至滑道內，從前向后，每個放置架的內部放置兩個填料，填料模塊冷卻水出口置于冷卻水箱內，熱量交換系統包括空氣流通入口、空氣流通出口和風機，在冷卻水箱的側壁上設有空氣流通入口，冷卻水箱的上表面設有空氣流通出口，在冷卻水箱的上表面的通孔上設有風機，風機置于翅片盤管的下部，補水系統包括管道I和補水入口，補水入口置于冷卻水箱的外壁上，冷卻入口通過管道I與冷卻水箱，或與噴淋系統循環水栗的進水口相連。
【文檔編號】F28F25/06GK105910458SQ201610341832
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】方向晨, 袁君, 張英, 蔡振義, 厲勇, 高景山
【申請人】大連億斯德環境科技有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院