CN218269384U - 一种带有氟泵的冷量供应*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有氟泵的冷量供应***，其包括风机、布水器、填料、蓄水箱、第一冷却循环水泵、第二冷却循环水泵、第一板式换热器、第二板式换热器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第三板式换热器、储液罐、第一氟泵、第二氟泵、单向阀、电子膨胀阀、换热盘管，风机位于冷量供应***的顶部，布水器位于填料的上方，蓄水箱位于填料的下方，第一冷却循环水泵的进水端连通蓄水箱，第一冷却循环水泵的出水端连通第一板式换热器的冷端进水口，第一板式换热器的冷端出水口连通布水器的进水端。其能根据季节不同，采取不同的运行模式，充分利用外部自然风冷进行散热降温，能降低能耗，且可以在一定需求下满足降温需求。

Description

一种带有氟泵的冷量供应***

技术领域

本实用新型涉及蒸发冷却和热交换产品领域，具体涉及到一种带有氟泵的冷量供应***。

背景技术

随着数据越来越多，数据中心的密度也越来越大，数据中心的温度随之也逐步上升，数据中心降温节能就成为了一个主要解决的方向，当前数据中心大都采用冷却塔对数据中心末端空调进行冷却，冷却后根据需求还需要到冷水机进行进一步地冷冻，生成较低温度的冷冻水送往数据中心的末端空调，然而此种方式很耗能，且不能根据季节变换进行模式切换，没有充分利用自然风冷，不够节能。

实用新型内容

为了克服现有产品和技术的不足，本实用新型提供一种带有氟泵的冷量供应***，其能根据季节不同，采取不同的运行模式，充分利用外部自然风冷进行散热降温，能降低能耗，且可以在一定需求下满足降温需求。

本实用新型实施案例的技术方案如下：

一种带有氟泵的冷量供应***，其包括风机、布水器、填料、蓄水箱、第一冷却循环水泵、第二冷却循环水泵、第一板式换热器、第二板式换热器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第三板式换热器、储液罐、第一氟泵、第二氟泵、单向阀、电子膨胀阀、换热盘管，所述风机位于所述冷量供应***的顶部，所述布水器位于所述填料的上方，所述蓄水箱位于所述填料的下方，所述第一冷却循环水泵的进水端连通所述蓄水箱，所述第一冷却循环水泵的出水端连通所述第一板式换热器的冷端进水口，所述第一板式换热器的冷端出水口连通所述布水器的进水端，所述布水器的进水端还与所述第二板式换热器的冷端出水口连通，所述第二板式换热器的冷端进水口与所述第二冷却循环水泵的出水端连通，所述第二冷却循环水泵的进水端与所述蓄水箱连通，所述第一板式换热器的热端出水口与第一三通阀的第一端连通，所述第一三通阀的第二端与所述第三板式换热器的冷端进液口连通，所述第三板式换热器的冷端出液口与所述第二三通阀的第二端连通，所述第一三通阀的第三端与所述储液罐连通，所述储液罐与所述第一氟泵的进液端连通，所述第一氟泵的出液端与所述电子膨胀阀一端连通，所述所述电子膨胀阀另一端与所述换热盘管的一端连通，所述换热盘管的另一端与所述第二三通阀的第三端连通，所述第二三通阀的第一端与所述第第一板式换热器的热端进水口连通，所述储液罐还与所述第二氟泵的出液端连通，所述第二氟泵的进液端与所述单向阀一端连通，所述单向阀另一端与所述电子电子膨胀阀一端连通，所述第二板式换热器的热端出水口与所述第三三通阀第一端连通，所述第三三通阀的第二端与外部末端空调的进水端连通，外部末端空调的出水端与所述第四三通阀的第二端连通，所述第四三通阀的第一端与所述第二板式换热器的热端进水口连通，所述第四三通阀的第三端与所述第三板式换热器的热端进水口连通，所述第三板式换热器的热端出水口与所述第三三通阀的第三端连通。

优选地，所述换热盘管为管片式热交换器，所述管片式热交换器包括分液管、集液管、换热管组和翅片组，所述分液管位于所述管片式热交换器的下部，所述集液管位于所述管片式热交换器的上部，所述换热管组下端与分液管连通，换热管组上端与集液管连通，换热管组穿过翅片组且与翅片组呈90度交叉。

优选地，所述换热盘管为平行流换热器。

优选地，所述换热盘管为波纹板管平行流换热器。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过设置第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀，并通过控制它们通道的开关来实现冷量供应***在夏季模式或冬季模式的管道回路运行；通过设置第一板式换热器，在夏季模式下，利用冷却水冷单元的冷水对氟泵预冷单元的冷凝端进行降温，利用氟泵预冷单元的蒸发端对外部进行降温；通过设置第二板式换热器，在夏季模式下，利用冷却水冷单元的冷水与末端空调中的冷凝端进行换热，降温后回流至蒸发端，对热空间进行降温；通过设置第三板式换热器，在冬季模式下，氟泵预冷单元切换成氟泵冷却单元，利用外部冷风对氟泵冷却单元的冷凝端进行降温，氟泵冷却单元的蒸发端与末端空调中的冷凝端进行换热，降温后回流至蒸发端，对热空间进行降温；通过设置第一氟泵、第二氟泵，并通过控制它们的开关配合第一三通阀、第二三通阀的控制实现氟泵预冷单元切换成氟泵冷却单元的功能回路变换，极大地利用了自然风冷，降低了出水温度，提升了***的冷却效率。

附图说明

图1为本实用新型中的一种带有氟泵的冷量供应***的原理示意图；

图2为本实用新型中的一种带有氟泵的冷量供应***在夏季模式原理示意图；

图3为本实用新型中的一种带有氟泵的冷量供应***在冬季模式原理示意图；

图4为本实用新型中的管片式热交换器的结构示意图；

图5为本实用新型中的波纹板管平行流换热器的结构示意图；

10、风机；11、布水器；12、填料；13、蓄水箱；14、第二冷却循环水泵；15、第一冷却循环水泵；16、第二板式换热器；17、第三三通阀；18、第四三通阀；19、第三板式换热器；20、储液罐；21、第一氟泵；22、单向阀；23、第二氟泵；24、电子膨胀阀；25、换热盘管；26、第一三通阀；27、第一板式换热器；28、第二三通阀；29、冷冻水泵、30末端空调；41、集液管；42、分液管；43、翅片组。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

如图1所示，图1为本实用新型中的一种带有氟泵的冷量供应***的原理示意图；一种带有氟泵的冷量供应***，其包括风机10、布水器11、填料12、蓄水箱13、第一冷却循环水泵15、第二冷却循环水泵14、第一板式换热器27、第二板式换热器16、第一三通阀26、第二三通阀28、第三三通阀17、第四三通阀18、第三板式换热器19、储液罐20、第一氟泵21、第二氟泵23、单向阀22、电子膨胀阀24、换热盘管25，所述风机位于所述冷量供应***的顶部，所述布水器位于所述填料的上方，所述蓄水箱位于所述填料的下方，所述第一冷却循环水泵的进水端连通所述蓄水箱，所述第一冷却循环水泵的出水端连通所述第一板式换热器的冷端进水口，所述第一板式换热器的冷端出水口连通所述布水器的进水端，所述布水器的进水端还与所述第二板式换热器的冷端出水口连通，所述第二板式换热器的冷端进水口与所述第二冷却循环水泵的出水端连通，所述第二冷却循环水泵的进水端与所述蓄水箱连通，所述第一板式换热器的热端出水口与第一三通阀的第一端连通，所述第一三通阀的第二端与所述第三板式换热器的冷端进液口连通，所述第三板式换热器的冷端出液口与所述第二三通阀的第二端连通，所述第一三通阀的第三端与所述储液罐连通，所述储液罐与所述第一氟泵的进液端连通，所述第一氟泵的出液端与所述电子膨胀阀一端连通，所述所述电子膨胀阀另一端与所述换热盘管的一端连通，所述换热盘管的另一端与所述第二三通阀的第三端连通，所述第二三通阀的第一端与所述第第一板式换热器的热端进水口连通，所述储液罐还与所述第二氟泵的出液端连通，所述第二氟泵的进液端与所述单向阀一端连通，所述单向阀另一端与所述电子电子膨胀阀一端连通，所述第二板式换热器的热端出水口与所述第三三通阀第一端连通，所述第三三通阀的第二端与外部末端空调30的进水端连通，外部末端空调的出水端与所述第四三通阀的第二端连通，所述第四三通阀的第一端与所述第二板式换热器的热端进水口连通，所述第四三通阀的第三端与所述第三板式换热器的热端进水口连通，所述第三板式换热器的热端出水口与所述第三三通阀的第三端连通。

该***通过控制第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀的三个端口的通断以及第一氟泵和第二氟泵的选择开启，实现了夏季和冬季两种供冷模式的切换。

在夏季季节，该***控制第一三通阀的第一端与第三端导通，第二三通阀的第一端与第三端导通，第三三通阀第一端与第二端导通，第四三通阀第一端与第二端导通，第一氟泵开启，第二氟泵关闭，进入夏季模式。如图2所示，图2为本实用新型中的一种带有氟泵的冷量供应***在夏季模式原理示意图。

在夏季，储液罐中的冷媒经第一氟泵21抽送，经电子膨胀阀24节流进入换热盘管25，，对外部自然风进行换热降温，冷媒温度上升，自然风温度降低，自然风经风机抽吸进入填料12中，与填料中的循环水进行蒸发换热，将循环水进行降温冷却，冷却降温后循环水流入蓄水箱13中，一部分经第一冷却循环水泵15抽送至第一板式换热器27中与升温后的冷媒进行换热，使得在换热盘管25中升温的冷媒降温，输送至储液罐20，循环水换热后升温抽送布水器11中，布淋在填料中，与外部自然风进行蒸发换热，流入蓄水箱中，如此循环；另一部分经经第二冷却循环水泵14抽送至第二板式换热器16中与末端空调中的换热升温后的冷冻水进行换热，末端空调处于高温环境中，末端空调中的冷冻水与高温环境中的热空气进行换热后，经冷冻水泵29抽送至第二板式换热器中与经自然风换热后的循环水进行换热降温，如此循环。

在冬季季节，该***控制第一三通阀的第二端与第三端导通，第二三通阀的第二端与第三端导通，第三三通阀第三端与第二端导通，第四三通阀第三端与第二端导通，第一氟泵关闭，第二氟泵开启，进入冬季模式。如图3所示，图3为本实用新型中的一种带有氟泵的冷量供应***在冬季模式原理示意图。

在冬季，由于外部自然风温度较低，可以用作冷源对换热盘管中的高温冷媒进行降温冷却，此时换热盘管在氟泵***中作为冷凝器使用，而在夏季是作为蒸发器使用的，在夏季换热盘管是对外部自然风进行冷却降温的，而在冬季，外部自然风对换热盘管进行降温，释放氟泵***的冷凝压力，此时降温后的冷媒储存在储液罐中，被第二氟泵抽送至第三板式换热器中，在第三板式换热器与末端空调的升温的冷冻水进行换热，冷媒温度上升，输送至换热盘管中，外部温度低的自然风对换热盘管中的温度高的冷媒进行降温，如此循环；末端空调中的冷冻水泵29抽送与高温环境中热空气换热升温的冷冻水至第三板式换热器中，与降温后的冷媒进行换热，冷冻水降温后返回末端空调，冷媒升温后输送至换热盘管，如此循环。

本实用新型通过设置第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀，并通过控制它们通道的开关来实现冷量供应***在夏季模式或冬季模式的管道回路运行；通过设置第一板式换热器，在夏季模式下，利用冷却水冷单元的冷水对氟泵预冷单元的冷凝端进行降温，利用氟泵预冷单元的蒸发端对外部进行降温；通过设置第二板式换热器，在夏季模式下，利用冷却水冷单元的冷水与末端空调中的冷凝端进行换热，降温后回流至蒸发端，对热空间进行降温；通过设置第三板式换热器，在冬季模式下，氟泵预冷单元切换成氟泵冷却单元，利用外部冷风对氟泵冷却单元的冷凝端进行降温，氟泵冷却单元的蒸发端与末端空调中的冷凝端进行换热，降温后回流至蒸发端，对热空间进行降温；通过设置第一氟泵、第二氟泵，并通过控制它们的开关配合第一三通阀、第二三通阀的控制实现氟泵预冷单元切换成氟泵冷却单元的功能回路变换，极大地利用了自然风冷，降低了出水温度，提升了***的冷却效率。

为了进一步提升换热盘管的换热效率，在本实用新型中，换热盘管可以为管片式热交换器、平行流换热器、波纹板管平行流换热器，如图4所示，图4为本实用新型中的管片式热交换器的结构示意图；管片式热交换器包括分液管42、集液管41、换热管组和翅片组43，分液管位于管片式热交换器的下部，集液管位于管片式热交换器的上部，换热管组下端与分液管连通，换热管组上端与集液管连通，换热管组穿过翅片组且与翅片组呈90度交叉，管片式热交换器工作时内部水流与空气流动方向为90度交叉横流模式，第一氟泵或第二氟泵抽取冷媒从下部到分液管中，经过换热管组从下向上流动，通过翅片组热传导与外部空气发生热交换，升温后从上部的集液管中流出。

管片式热交换器的内部冷媒沿流动方向(下到上)形成温度梯度分布，从换热器上部流出的水和流经的空气温度都较高，可提升填料冷却能力，同时因为从下部区域流过的空气被降低至更低温度，从而湿球温度大幅降低，可降低冷却塔的出水温度。

进一步地，预冷表冷器为平行流换热器，更进一步地，预冷表冷器为波纹板管平行流换热器，下面简单介绍波纹板管平行流换热器的具体结构。其已经在其他专利有详细介绍，本文只做简单介绍了解。

如图5所示，图5为本实用新型中的波纹板管平行流换热器的结构示意图；

其由多个波纹板管和上集流管(未标识)、下集流管(未标识)拼接而成，波纹板管外壁在外部空气流动方向A/A上呈波纹状，A/A方向为外部空气流入波纹板管平行流换热器内的流动方向，波纹板管内部具有多个互相隔离的内部管道，内部管道上端与上集流管连通，内部管道下端与下集流管连通，内部管道与上集流管、下集流管相连通形成液体流动通道，多个波纹板管之间形成空气流动通道，空气流动通道和液体流动通道进行气液换热。冷媒从上集流管经内部管道流向下集流管，或从下集流管经内部管道流向上集流管，这样就实现了波纹板管的外壁在空气的流动方向呈波纹状，使得外部空气与波纹板管外壁接触呈波纹行进路径，进而增大了外部空气与波纹板管的接触面积和接触时间，提高了外部空气与波纹板管的换热效率。

波纹板管平行流换热器在使用时，液体在波纹板管内部空间流动，与通过外部波纹状表面的空气进行热交换；波纹状的外表面可保证换热能力和热交换效率达到设计要求。

在波纹板管平行流换热器设置为单流程时，冷却塔工作时，冷媒从换热器下部进入，在板管内部液体通道流动，与通过外部波纹状表面的空气进行热交换，从上部流出时被空气加热变为温度升高的冷媒。

冷媒从下部进入，上部出去的方式可实现平行流换热器、平行流入的空气、填料内的空气和水的温度整体从下至上温度由冷至热呈梯度分布，上部温度高可提升填料淋水的蒸发效率进而提高冷却塔额冷却能力、降低填料湿膜下部出水温度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种带有氟泵的冷量供应***，其特征在于：

所述冷量供应***包括风机、布水器、填料、蓄水箱、第一冷却循环水泵、第二冷却循环水泵、第一板式换热器、第二板式换热器、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、第三板式换热器、储液罐、第一氟泵、第二氟泵、单向阀、电子膨胀阀、换热盘管，所述风机位于所述冷量供应***的顶部，所述布水器位于所述填料的上方，所述蓄水箱位于所述填料的下方，所述第一冷却循环水泵的进水端连通所述蓄水箱，所述第一冷却循环水泵的出水端连通所述第一板式换热器的冷端进水口，所述第一板式换热器的冷端出水口连通所述布水器的进水端，所述布水器的进水端还与所述第二板式换热器的冷端出水口连通，所述第二板式换热器的冷端进水口与所述第二冷却循环水泵的出水端连通，所述第二冷却循环水泵的进水端与所述蓄水箱连通，所述第一板式换热器的热端出水口与第一三通阀的第一端连通，所述第一三通阀的第二端与所述第三板式换热器的冷端进液口连通，所述第三板式换热器的冷端出液口与所述第二三通阀的第二端连通，所述第一三通阀的第三端与所述储液罐连通，所述储液罐与所述第一氟泵的进液端连通，所述第一氟泵的出液端与所述电子膨胀阀一端连通，所述电子膨胀阀另一端与所述换热盘管的一端连通，所述换热盘管的另一端与所述第二三通阀的第三端连通，所述第二三通阀的第一端与所述第一板式换热器的热端进水口连通，所述储液罐还与所述第二氟泵的出液端连通，所述第二氟泵的进液端与所述单向阀一端连通，所述单向阀另一端与所述电子膨胀阀一端连通，所述第二板式换热器的热端出水口与所述第三三通阀第一端连通，所述第三三通阀的第二端与外部末端空调的进水端连通，外部末端空调的出水端与所述第四三通阀的第二端连通，所述第四三通阀的第一端与所述第二板式换热器的热端进水口连通，所述第四三通阀的第三端与所述第三板式换热器的热端进水口连通，所述第三板式换热器的热端出水口与所述第三三通阀的第三端连通。

2.根据权利要求1所述的带有氟泵的冷量供应***，其特征在于：

所述换热盘管为管片式热交换器，所述管片式热交换器包括分液管、集液管、换热管组和翅片组，所述分液管位于所述管片式热交换器的下部，所述集液管位于所述管片式热交换器的上部，所述换热管组下端与分液管连通，换热管组上端与集液管连通，换热管组穿过翅片组且与翅片组呈90度交叉。

3.根据权利要求2所述的带有氟泵的冷量供应***，其特征在于：所述换热盘管为平行流换热器。

4.根据权利要求3所述的带有氟泵的冷量供应***，其特征在于：所述换热盘管为波纹板管平行流换热器。

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