CN107166603A - 一种应急蓄冷、供冷*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及蓄冷、供冷技术领域，具体涉及一种应急蓄冷、供冷***，该***的蓄冷罐包括罐体及分布于罐体顶部和底部的两层布水器，每层布水器均包括“H”型布水管及均匀分布于“H”型布水管的多个布水头，每个布水头均包括分流套筒、缓冲器、缓冲器套筒、水管和分流板，分流套筒连接于“H”型布水管，缓冲器的一端套接于分流套筒，缓冲器的另一端套接于缓冲器套筒，分流板的中央设置有分流孔，分流孔通过水管与缓冲器套筒连接。由于两层布水器的设置，使得布水均匀，罐体内的热水和冷水互不影响，且相互独立传输，满足机房24小时的供冷需要；采用上述结构进行布水，提高了布水效率，并且保障释冷过程中稳定的出水温度。

Description

一种应急蓄冷、供冷***

技术领域

本发明涉及蓄冷、供冷技术领域，具体涉及一种应急蓄冷、供冷***。

背景技术

随着IT技术的快速发展，数据机房技术在21世纪得到了快速发展，数据中心的安全性受到越来越多的关注，一般要求全年24小时供冷保证机房设备散热。以前数据中心多数依靠制冷主机备用+柴油发电机来保证冷源的安全性，但是在发生紧急状况例如突然断电时，由于柴油发动机启动需数分钟时间，可能出现短时间供冷难以为继，导致机房设备散热不畅烧坏，最终造成极大的损失。

水蓄冷是较为理想的备用冷源。目前市场上水蓄冷***绝大多数为开放式大型水蓄冷，主要应用于机场、工厂等场地有所富裕的大型建筑，目的是移峰填谷，夜间蓄冷、白天放冷，节能运行，降低运行费用，但数据中心不同，需要24小时全年供冷，主机基本不间断，普通水蓄冷***在数据中心***很难得到广泛利用。

为了避免上述情况的发生，需要在中央空调***内串联或并联用于储存应急供冷冷量的蓄冷罐，目前，用于数据中心应急供冷的自然分层式卧式蓄冷罐市场上有很多种，常用的有：简单的条形布管多孔布水式、通过多块隔板分成多个腔体的隔板式布水、八角型或其它型布管加布水头、散流器等等，它们均是利用不同温度水的密度不同进行自然分层布水。但在实际运用中，以上布水方式都存在以下几个方面的缺陷和问题：

1）在罐壁各处，特别是罐壁边缘存在布水死角；

2）水流会沿着隔板无序流动；

3）整体布水管道的水量分布不够均匀造成水平温差较大，布水头出水垂直扰动较大，导致整个斜温层比较厚，降低了蓄冷罐的蓄能效率；

4）隔板与隔板之间形成的小通道流速过快，大通道流速过慢；

5）部分布水器为金属件需手工焊接，制作粗糙，布水孔位，大小距离不均，安装也较为复杂，通用性也很差；

6）在进出水口没有自动调节管道内部流速和水压的均流缓冲装置，当***水流量小时，导致不同距离的管道孔口布水不均。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种应急蓄冷、供冷***，该***通过布水器均匀布水，使得装置内部的热水和冷水互不影响，且相互独立传输，满足机房24小时的供冷需要。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种应急蓄冷、供冷***，包括冷却水塔、冷却水泵、冷冻主机、循环泵、蓄冷罐和用户用冷端，所述冷却水塔、冷却水泵和冷冻主机依次相连且形成第一回路，所述用户用冷端、所述循环泵、所述冷冻主机和所述蓄冷罐依次相连且形成第二回路，所述冷却水塔连接有自来水管；所述蓄冷罐包括罐体及分布于所述罐体顶部和底部的两层布水器，每层布水器均包括“H”型布水管及均匀分布于所述“H”型布水管的多个布水头，每个所述布水头均包括分流套筒、缓冲器、缓冲器套筒、水管和分流板，所述分流套筒连接于所述“H”型布水管，所述缓冲器的一端套接于所述分流套筒，所述缓冲器的另一端套接于所述缓冲器套筒，所述分流板的中央设置有分流孔，所述分流孔通过所述水管与所述缓冲器套筒连接。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，还包括格栅板，所述格栅板布置于两层布水器之间。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，所述格栅板的数量为两个，一个靠近于所述罐体顶部的布水器，另一个靠近于所述罐体底部的布水器。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，每个格栅板包括两层隔板，一层为具有密集孔的隔板，另一层为具有稀疏孔的隔板。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，所述罐体的侧壁上设置有放水口和入水口，所述放水口与罐体底部的布水器连通，所述入水口与罐体顶部的布水器连通。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，所述罐体底部设置有支撑脚。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，所述罐体由外至内依次包括防护层、保温层、第一防锈防腐层、本体层和第二防锈防腐层。

作为本发明所述的应急蓄冷、供冷***的一种改进，所述第一回路和所述第二回路上均设置有阀门。

本发明的有益效果在于：本发明包括冷却水塔、冷却水泵、冷冻主机、循环泵、蓄冷罐和用户用冷端，冷却水塔、冷却水泵和冷冻主机依次相连且形成第一回路，用户用冷端、循环泵、冷冻主机和蓄冷罐依次相连且形成第二回路，冷却水塔连接有自来水管；蓄冷罐包括罐体及分布于罐体顶部和底部的两层布水器，每层布水器均包括“H”型布水管及均匀分布于“H”型布水管的多个布水头，每个布水头均包括分流套筒、缓冲器、缓冲器套筒、水管和分流板，分流套筒连接于“H”型布水管，缓冲器的一端套接于分流套筒，缓冲器的另一端套接于缓冲器套筒，分流板的中央设置有分流孔，分流孔通过水管与缓冲器套筒连接。由于两层布水器的设置，使得布水均匀，罐体内的热水和冷水互不影响，且相互独立传输，满足机房24小时的供冷需要；采用上述结构进行布水，提高了布水效率，并且保障释冷过程中稳定的出水温度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中蓄冷罐的结构示意图之一（立式，没有栅格板）；

图3为本发明中蓄冷罐的结构示意图之二（卧式，有栅格板）；

图4为图3中蓄冷罐的局部图；

图5为本发明中布水头的结构示意图；

图6为本发明中布水头的分解示意图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接 ；可以是机械连接，也可以是电连接 ；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1~6所示，一种应急蓄冷、供冷***，包括冷却水塔1、冷却水泵2、冷冻主机3、循环泵4、蓄冷罐5和用户用冷端6，冷却水塔1、冷却水泵2和冷冻主机3依次相连且形成第一回路，用户用冷端6、循环泵4、冷冻主机3和蓄冷罐5依次相连且形成第二回路，冷却水塔1连接有自来水管7，为冷却水塔1提供水源；蓄冷罐5包括罐体51及分布于罐体51顶部和底部的两层布水器，每层布水器52均包括“H”型布水管521及均匀分布于“H”型布水管521的多个布水头522，每个布水头522均包括分流套筒5221、缓冲器5222、缓冲器套筒5223、水管5224和分流板5225，分流套筒5221连接于“H”型布水管521，缓冲器5222的一端套接于分流套筒5221，缓冲器5222的另一端套接于缓冲器套筒5223，分流板5225的中央设置有分流孔52251，分流孔52251通过水管5224与缓冲器套筒5223连接。分流板5225设置为方形结构，当然，根据需要还可以将分流板5225设置为圆形、椭圆形结构等，这里不作具体限定。

本发明可以包括格栅板53，也可以不包括格栅板53（如图2所示），有格栅板53时，格栅板53是布置于两层布水器52之间，且格栅板53的数量为两个，一个靠近于罐体51顶部的布水器，另一个靠近于罐体51底部的布水器。每个格栅板53包括两层隔板，一层为具有密集孔的隔板，另一层为具有稀疏孔的隔板。

优选地，罐体51的侧壁上设置有放水口54和入水口55，放水口54与罐体51底部的布水器52连通，入水口55与罐体51顶部的布水器52连通。罐体51底部设置有支撑脚56，支撑脚56用于支撑罐体51的重量，使得罐体51能储存相应量的水。罐体51由外至内依次包括防护层、保温层、第一防锈防腐层、本体层和第二防锈防腐层。

优选地，第一回路和第二回路上均设置有阀门，阀门的数量为多个。

本发明中蓄冷罐的工作原理是：使水流在静态中缓缓流动，经过缓冲器5222再到分流板5225，然后再到格栅板53，格栅板53上设置有很很多的小孔，这样水流就会从小孔缓缓流出，形成一个重力流，就好像人排队在走路一样，机器在一直工作的情况下蓄冷罐5的的水一直的保持在7度，假如蓄冷主机一旦出现故障，应急蓄冷罐可以还可以使用15分钟，在这15分钟内罐体的冷冻水还是保持供应，用户端使用的过水经过管道流入罐体的水温是12度，那么缓冲器5222跟格栅板53就起到很大的作用，经过缓冲器5222和格栅板53使水流速度减慢，静态流入罐体，让罐体里面的水不混合，这样有效使水不搅拌混合，热水在上面冷水在下面，让水温保持分层状态，直到冷水被用完。

本发明的工作原理是：

蓄冷时，打开第一回路上所有的阀门，冷却水塔1内的水通过冷却水泵2驱动进入冷冻主机3，接着通过循环泵4将冷冻主机3制成的符合温度要求的水输送到蓄冷罐5内，使得蓄冷罐5内布满符合温度要求的水；

放冷时，打开第二回路上所有的阀门，由于之前进行了蓄冷，所以蓄冷罐5内均是符合温度要求的冷水，此时打开蓄冷罐5的放水口54，冷水通过循环泵4输送到用户用冷端6，用户用冷端6用完的冷水之后会变成热水，而这些热水则又通过入水口55回流到蓄冷罐5内，由于蓄冷罐5的特殊结构，罐体51上内使用温度分层型布水分层原理及隔板型布水分层原理相结合，使混水层（斜温层）变薄，布水效率提高，再利用水不同温度下密度不同这一特性，让不同温度的水沿重力方向分层分布在蓄冷罐5中，避免冷热水在蓄冷罐5中混合，达到最佳布水效果；

放冷完成后，蓄冷罐5内储存的水就全部变成热水，此时又需要再次蓄冷，打开第一回路上所有的阀门、以及打开罐体51上放水口54，热水通过循环泵4的驱动进入冷冻主机3，此时热水变成符合温度要求的冷水，接着该冷水会进入冷却水塔1，最后循环进入到蓄冷罐5，此为再次蓄冷的过程。

需要说明的是：本发明中蓄冷罐（可以是立式，也可以是卧式）采用一体成型模块化技术，实现工业化生产的标准件，标准化安装，无需焊接，安装简单高效。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种应急蓄冷、供冷***，其特征在于：包括冷却水塔、冷却水泵、冷冻主机、循环泵、蓄冷罐和用户用冷端，所述冷却水塔、冷却水泵和冷冻主机依次相连且形成第一回路，所述用户用冷端、所述循环泵、所述冷冻主机和所述蓄冷罐依次相连且形成第二回路，所述冷却水塔连接有自来水管；所述蓄冷罐包括罐体及分布于所述罐体顶部和底部的两层布水器，每层布水器均包括“H”型布水管及均匀分布于所述“H”型布水管的多个布水头，每个所述布水头均包括分流套筒、缓冲器、缓冲器套筒、水管和分流板，所述分流套筒连接于所述“H”型布水管，所述缓冲器的一端套接于所述分流套筒，所述缓冲器的另一端套接于所述缓冲器套筒，所述分流板的中央设置有分流孔，所述分流孔通过所述水管与所述缓冲器套筒连接。

2.根据权利要求1所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：还包括格栅板，所述格栅板布置于两层布水器之间。

3.根据权利要求2所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：所述格栅板的数量为两个，一个靠近于所述罐体顶部的布水器，另一个靠近于所述罐体底部的布水器。

4.根据权利要求3所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：每个格栅板包括两层隔板，一层为具有密集孔的隔板，另一层为具有稀疏孔的隔板。

5.根据权利要求1所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：所述罐体的侧壁上设置有放水口和入水口，所述放水口与罐体底部的布水器连通，所述入水口与罐体顶部的布水器连通。

6.根据权利要求1所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：所述罐体底部设置有支撑脚。

7.根据权利要求1所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：所述罐体由外至内依次包括防护层、保温层、第一防锈防腐层、本体层和第二防锈防腐层。

8.根据权利要求1所述的应急蓄冷、供冷***，其特征在于：所述第一回路和所述第二回路上均设置有阀门。