CN110425775A - 一种v型竖管蒸发式冷却塔及其空调*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，包括一级制冷***、二级制冷***、冷却塔、开关阀、鼓风机、制冷剂和输送管道；所述一级制冷***包括压缩机、一级冷凝器、一级节流阀和一级蒸发器，一级冷凝器设置在冷却塔塔体内；所述二级制冷***包括氟泵、二级冷凝器、二级节流阀和二级蒸发器，二级冷凝器和一级蒸发器构成蒸发冷凝器；一级制冷***和二级制冷***使用的制冷剂相同；所述冷却塔包括塔体、预冷器、轴流风机、填料、水槽和喷淋装置，喷淋装置包括水泵、喷淋管和喷淋头。预冷器和一级冷凝器采用竖管设计，在冷却塔塔体内呈V型布置，解决了现有冷却塔换热效率差，空调***制冷效率差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体的说，涉及一种冷却塔及其空调***。
背景技术
冷却塔是空调***的重要冷却装置，蒸发式冷却塔是用水作为循环冷却剂，将水均匀地喷淋在盘管表面，形成一层很薄的均匀水膜，在轴流风机强劲的引风作用下，水膜从盘管吸收大量的热量，不断蒸发成水蒸气，排放至大气中，从而降低盘管内制冷剂的温度。
现有蒸发式冷却塔的预冷器和冷凝器大多都采用水平盘管设计，制冷剂液体会在盘管中积存，降低盘管的换热效率，同时，使参与制冷循环的制冷剂量减少，降低空调***制冷效率。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，可以有效地解决现有冷却塔换热效率差，空调***制冷效率差的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，包括一级制冷***、二级制冷***、冷却塔、开关阀、鼓风机、制冷剂和输送管道；所述一级制冷***包括压缩机、一级冷凝器、一级节流阀和一级蒸发器，一级冷凝器设置在冷却塔塔体内；所述二级制冷***包括氟泵、二级冷凝器、二级节流阀和二级蒸发器，二级冷凝器和一级蒸发器构成蒸发冷凝器；一级制冷***和二级制冷***使用的制冷剂相同；所述冷却塔包括塔体、预冷器、轴流风机、填料、水槽和喷淋装置，喷淋装置包括水泵、喷淋管和喷淋头。
进一步的，所述压缩机出口连接一级冷凝器入口和预冷器入口，压缩机出口和一级冷凝器入口之间设置开关阀，压缩机出口和预冷器入口之间设置开关阀。
进一步的，所述一级冷凝器主要由多个散热片、二级总管和一级总管组成；散热片主要由集管和竖管组成；集管之间由多排竖管相连接，每排竖管错落布置，每排有多个竖管；多个散热片的集管与二级总管相连接，二级总管与一级总管相连接。
进一步的，一级冷凝器竖管可以竖直设计，散热片在冷却塔塔体内倾斜布置；一级冷凝器竖管也可以倾斜设计，散热片在冷却塔塔体内水平布置。
进一步的，所述预冷器主要由多个散热片、二级总管和一级总管组成；散热片主要由集管、竖管和翅片组成；集管之间由多排竖管相连接，每排竖管错落布置，每排有多个竖管，竖管上设置有翅片；多个散热片的集管与二级总管相连接，二级总管与一级总管相连接。
进一步的，预冷器竖管可以竖直设计，散热片在冷却塔塔体内倾斜布置；预冷器竖管也可以倾斜设计，散热片在冷却塔塔体内水平布置。
进一步的，预冷器的材质使用铜。
进一步的，所述预冷器出口连接一级冷凝器入口和二级冷凝器入口，预冷器出口和一级冷凝器入口之间设置开关阀，预冷器出口和二级冷凝器入口之间设置开关阀。
进一步的，可以设置多个二级蒸发器，每个二级蒸发器前设置二级节流阀。
进一步的，所述二级蒸发器总出口连接预冷器入口和二级冷凝器入口，二级蒸发器总出口和预冷器入口之间设置开关阀，二级蒸发器总出口和二级冷凝器入口之间设置开关阀。
本发明具有如下有益效果：V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，预冷器和一级冷凝器采用竖管设计，在冷却塔塔体内呈V型布置，解决了现有冷却塔换热效率差，空调***制冷效率差的问题；预冷器的材质使用铜，可以加强预冷器的抗腐蚀效果。
附图说明
图1为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的原理图。
图2为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的第一实施例结构示意图。
图3为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的第二实施例结构示意图。
图4为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的第三实施例结构示意图。
图5为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的冷却塔结构示意图。
图6为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的一级冷凝器结构示意图。
图7为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的一级冷凝器另一结构示意图。
图8为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的预冷器结构示意图。
图9为V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***的预冷器另一结构示意图。
图中：冷却塔（1）、一级冷凝器（2）、一级节流阀（3）、蒸发冷凝器（4）、压缩机（5）、开关阀1号（601）、开关阀2号（602）、开关阀3号（603）、开关阀4号（604）、开关阀5号（605）、开关阀6号（606）、预冷器（7）、二级节流阀（8）、二级蒸发器（9）、鼓风机（10）、氟泵（11）、输送管道（12）、制冷剂（13）（图中未标出）、轴流风机（101）、填料（102）、喷淋装置（103）、冷却水（104）、水槽（105）、塔体（106）、一级冷凝器集管（201）、一级冷凝器竖管（202）、一级冷凝器二级总管（203）、一级冷凝器一级总管（204）、预冷器集管（701）、预冷器竖管（702）、预冷器二级总管（703）、预冷器一级总管（704）、翅片（705）。
具体实施方式
如图1和图5所示，本发明提供了一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，包括一级制冷***、二级制冷***、冷却塔1、开关阀、鼓风机10、制冷剂13和输送管道12；所述一级制冷***包括压缩机5、一级冷凝器2、一级节流阀3和一级蒸发器，一级冷凝器2设置在塔体106内；所述二级制冷***包括氟泵11、二级冷凝器、二级节流阀8和二级蒸发器9，二级冷凝器和一级蒸发器构成蒸发冷凝器4；一级制冷***和二级制冷***使用的制冷剂13相同；所述冷却塔1包括塔体106、预冷器7、轴流风机101、填料102、水槽105和喷淋装置103，喷淋装置103包括水泵、喷淋管和喷淋头。
如图6和图7所示，所述一级冷凝器2主要由多个一级冷凝器散热片、一级冷凝器二级总管203和一级冷凝器一级总管204组成；一级冷凝器散热片主要由一级冷凝器集管201和一级冷凝器竖管202组成；一级冷凝器集管201之间由多排一级冷凝器竖管202相连接，每排一级冷凝器竖管202错落布置，每排有多个一级冷凝器竖管202；多个散热片的一级冷凝器集管201与一级冷凝器二级总管203相连接，一级冷凝器二级总管203与一级冷凝器一级总管204相连接。
如图6所示，一级冷凝器竖管202可以竖直设计，散热片在塔体106内倾斜布置；如图7所示，一级冷凝器竖管202也可以倾斜设计，散热片在塔体106内水平布置。
如图8和图9所示，所述预冷器7主要由多个预冷器散热片、预冷器二级总管703和预冷器一级总管704组成；预冷器散热片主要由预冷器集管701、预冷器竖管702和翅片705组成；预冷器集管701之间由多排预冷器竖管702相连接，每排预冷器竖管702错落布置，每排有多个预冷器竖管702，预冷器竖管702上设置有翅片705；多个散热片的预冷器集管701与预冷器二级总管703相连接，预冷器二级总管703与预冷器一级总管704相连接。
如图8所示，预冷器竖管702可以竖直设计，散热片在塔体106内倾斜布置；如图9所示，预冷器竖管702也可以倾斜设计，散热片在塔体106内水平布置。
如图5所示，所述冷却塔1包括塔体106、预冷器7、轴流风机101、填料102、水槽105和两组喷淋装置103，喷淋装置103包括水泵、喷淋管和喷淋头。高温制冷剂13从上部进入一级冷凝器2内，冷却水104通过喷淋装置103，均匀地喷淋在一级冷凝器2表面，形成一层很薄的均匀水膜。高温制冷剂13将热量通过管壁传递给水膜，使得水膜温度升高，制冷剂13温度降低。在轴流风机101强劲的引风作用下，空气从冷却塔1侧面进入，流经一级冷凝器2，使一级冷凝器2表面水膜不断蒸发，水膜从高温制冷剂13吸收大量的汽化潜热，使制冷剂13温度进一步降低，从而使制冷剂13逐渐冷凝成液体。一级冷凝器2采用竖管设计，冷凝后的制冷剂13液体可以顺利地流入底部，不会在一级冷凝器2中积存。没有被蒸发的冷却水104下落通过高效填料102，被侧面新风进行冷却降温后，下落到底部的水槽105内，循环使用。高温制冷剂13从上部进入预冷器7内，在轴流风机101强劲的引风作用下，流经一级冷凝器2和填料102的空气继续流经预冷器7，与预冷器7内的制冷剂13进行换热，降低制冷剂13的温度。
本发明的V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，设定环境温度控制值T1和T2(T1小于T2)，根据不同的环境温度T0，有三种实施模式。
如图2所示，当环境温度T0小于或者等于环境温度控制值T1时，开关阀4号604和开关阀5号605打开，开关阀1号601、开关阀2号602、开关阀3号603和开关阀6号606关闭。氟泵11、二级节流阀8、二级蒸发器9、预冷器7、蒸发冷凝器4的二级冷凝器和输送管道12构成制冷循环回路。在轴流风机101强劲的引风作用下，空气从冷却塔1侧面进入，流经预冷器7，预冷器7中的制冷剂13被冷却后进入蒸发冷凝器4的二级冷凝器，进行制冷循环。在鼓风机10的作用下，房间空气与二级蒸发器9进行换热冷却。此时，压缩机5停止工作，冷却塔1的喷淋装置103停止工作，高温制冷剂13仅由空气进行冷却，即满足制冷负荷要求，达到仅利用自然冷源进行冷却的节能效果。
如图3所示，当环境温度T0大于环境温度控制值T1，并且小于环境温度控制值T2时，开关阀1号601、开关阀4号604和开关阀5号605打开，开关阀2号602、开关阀3号603和开关阀6号606关闭。压缩机5、一级冷凝器2、一级节流阀3、蒸发冷凝器4的一级蒸发器和输送管道12构成一级制冷循环回路；氟泵11、二级节流阀8、二级蒸发器9、预冷器7、蒸发冷凝器4的二级冷凝器和输送管道12构成二级制冷循环回路。排出压缩机5的高温制冷剂13，直接进入一级冷凝器2，由冷却水104进行冷却。流出各个二级蒸发器9的高温制冷剂13汇总后，先进入预冷器7，由空气进行冷却，再进入蒸发冷凝器4的二级冷凝器，由蒸发冷凝器4的一级蒸发器中的低温制冷剂13进行冷却。
如图4所示，当环境温度T0大于或者等于环境温度控制值T2时，开关阀2号602、开关阀3号603和开关阀6号606打开，开关阀1号601、开关阀4号604和开关阀5号605关闭。压缩机5、预冷器7、一级冷凝器2、一级节流阀3、蒸发冷凝器4的一级蒸发器和输送管道12构成一级制冷循环回路；氟泵11、二级节流阀8、二级蒸发器9、蒸发冷凝器4的二级冷凝器和输送管道12构成二级制冷循环回路。排出压缩机5的高温制冷剂13，先进入预冷器7，由空气进行冷却，再进入一级冷凝器2，由冷却水104进行冷却。流出各个二级蒸发器9的高温制冷剂13汇总后，直接进入蒸发冷凝器4的二级冷凝器，由蒸发冷凝器4的一级蒸发器中的低温制冷剂13进行冷却。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，包括一级制冷***、二级制冷***、冷却塔、开关阀、鼓风机、制冷剂和输送管道；所述一级制冷***包括压缩机、一级冷凝器、一级节流阀和一级蒸发器，一级冷凝器设置在冷却塔塔体内；所述二级制冷***包括氟泵、二级冷凝器、二级节流阀和二级蒸发器，二级冷凝器和一级蒸发器构成蒸发冷凝器；一级制冷***和二级制冷***使用的制冷剂相同；所述冷却塔包括塔体、预冷器、轴流风机、填料、水槽和喷淋装置，喷淋装置包括水泵、喷淋管和喷淋头。
2.根据权利要求1所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，所述压缩机出口连接一级冷凝器入口和预冷器入口，压缩机出口和一级冷凝器入口之间设置开关阀，压缩机出口和预冷器入口之间设置开关阀。
3.根据权利要求1所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，所述一级冷凝器主要由多个散热片、二级总管和一级总管组成；散热片主要由集管和竖管组成；集管之间由多排竖管相连接，每排竖管错落布置，每排有多个竖管；多个散热片的集管与二级总管相连接，二级总管与一级总管相连接。
4.根据权利要求3所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，一级冷凝器竖管可以竖直设计，散热片在冷却塔塔体内倾斜布置；一级冷凝器竖管也可以倾斜设计，散热片在冷却塔塔体内水平布置。
5.根据权利要求1所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，所述预冷器主要由多个散热片、二级总管和一级总管组成；散热片主要由集管、竖管和翅片组成；集管之间由多排竖管相连接，每排竖管错落布置，每排有多个竖管，竖管上设置有翅片；多个散热片的集管与二级总管相连接，二级总管与一级总管相连接。
6.根据权利要求5所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，预冷器竖管可以竖直设计，散热片在冷却塔塔体内倾斜布置；预冷器竖管也可以倾斜设计，散热片在冷却塔塔体内水平布置。
7.根据权利要求1所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，所述预冷器的材质使用铜。
8.根据权利要求1所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，所述预冷器出口连接一级冷凝器入口和二级冷凝器入口，预冷器出口和一级冷凝器入口之间设置开关阀，预冷器出口和二级冷凝器入口之间设置开关阀。
9.根据权利要求1所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，可以设置多个二级蒸发器，每个二级蒸发器前设置二级节流阀。
10.根据权利要求1或9所述的一种V型竖管蒸发式冷却塔及其空调***，其特征在于，所述二级蒸发器总出口连接预冷器入口和二级冷凝器入口，二级蒸发器总出口和预冷器入口之间设置开关阀，二级蒸发器总出口和二级冷凝器入口之间设置开关阀。
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