CN2856875Y - 一种二次加湿冷却冷凝器 - Google Patents

Abstract

一种二次加湿冷却冷凝器，由一级冷凝加热器、二级加湿冷却器、三级冷凝加热器等多级热湿处理组件组成。加湿冷却式冷凝器二级加湿冷却器进风端与一级冷凝加热器出风端相连，出风端与三级冷凝加热器相连；三级冷凝加热器氟路进口端与高温高压蒸汽管相连，出口端与一级冷凝加热器氟路进口端相连，一级冷凝加热器氟路出口端送出制冷剂过冷液；二级加湿冷却器接水盘连接冷却水源，出口端与加湿喷嘴相连。该实用新型根据空气含湿量不变时温度越高吸湿能力越强的特性，创造性的对被冷凝器加热的空气进行加湿处理，使其温度沿近似等焓过程降低到很低温度，再次经过下一级冷凝器与高温制冷剂换热，水源既可为不含钙镁离子的蒸发器凝结水，也可为软化水，还可与普通冷却塔一样为自来水。由于冷却空气得到重复利用，可使所需冷却风量减少50％以上，耗水量也大幅下降，同时冷凝效果也可得到大幅度改善。采用该实用新型的制冷机组节能效益十分显著。本实用新型实现了制冷机组冷凝换热原理和应用两个方面的重大突破。

Description

一种二次加湿冷却冷凝器

技术领域

本实用新型涉及一种二次加湿冷却冷凝器，对被冷凝器加热的空气加湿降温处理，再次经过下一级冷凝器与高温制冷剂换热，创造出一种冷凝器冷却换热的新机理和新设备，属于制冷机组换热设备技术领域。

背景技术

目前制冷机组的冷凝器可分为风冷和水冷两大类，水冷冷凝器换热系数高，冷凝温度低，制冷机能效比高，但是需要一套冷却水***，且耗水量大。

风冷冷凝器结构相对简单，且不耗水，利于环保，但是通常结构尺寸较大，且换热效果差，冷凝温度高，使得风冷机组的能效比较低，且较低容量的制冷机其冷却风量较大，能耗增加。

目前还存在一种蒸发式冷凝器，将水喷淋到蛇管冷凝器上并使水直接接触换热管并蒸发吸热，结合了风冷、水冷冷凝器的优点，冷凝温度接近水冷冷凝器，而耗水量降低到10～20％，但是使用过程中会在换热管外表面出现严重的结垢问题，传热能力大为降低，而运行维护中的除垢过于繁琐复杂且需专业人员操作。

将热泵应用于新排风热回收时，由于目前风冷冷凝器的能效比一般比较低，仅能达到3.0或稍多，与板式及转轮式机组通常宣传可达到6以上相比过低，这种性能指标使热泵难以成为新排风热回收的主要手段。特别是制冷***的特点是冷凝热量一般高出蒸发冷量10～30％左右，而通常冷凝器的内外传热温差一般低于蒸发器，且冷凝器冷却空气的进出口温差通常比蒸发器被冷却空气要小，这对风冷冷风型制冷机组一般会造成冷凝风量比蒸发风量高出30～100％以上。而通常空调***的有组织排风量要低于新风量10％左右，那么当将热泵应用于新排风热回收时，若仅仅吸收排风中有限的显热量，则对新风的冷却除湿能力较低，无法充分发挥热泵热回收的技术优势。

发明内容

本实用新型的目的和任务是，针对上述存在的种种问题，根据空气含湿量不变时温度越高吸湿能力越强的特性，创造性的对被冷凝器加热的空气进行加湿处理，使其温度沿近似等焓过程降低到很低温度，再次经过下一级冷凝器与高温制冷剂换热，水源可为蒸发器凝结水、软化水或者自来水。

为此，本实用新型设计了一种二次加湿冷却冷凝器，由一级冷凝加热器、二级加湿冷却器、三级冷凝加热器等多级热湿处理组件组成。在制冷剂流程中，高温高压过热蒸汽先进入第三级冷凝加热器，经换热降温后进入第一级冷凝加热器，进一步冷凝放热，然后送出过冷液。在冷却空气流程中，较低温度的空气先进入第一级冷凝加热器等湿加热，然后进入第二级加湿冷却器近似等焓冷却，湿度达到90～100％，然后在进入第三级冷凝加热器近似等湿加热(实际上湿度有所增大)，最后被处理成高温高湿空气送出。在加湿管路上，第二级加湿冷却器接水盘连接冷却水源，然后通过加湿喷嘴喷出并于进入第二级加湿冷却器的高温低湿空气混合，实现加湿冷却。

一、三级冷凝器采用翅片式换热器，二级加湿器采用超声波加湿器或者雾化喷淋加湿器。若必要，还可在第三级之后再设置第四级加湿冷却和第五级冷凝加热的空气处理过程，但是降温幅度较小一些，而成本增大。

本实用新型突破了现有普通风冷、水冷冷凝器仅仅依靠显热换热机理的限制，空气在换热流程中被加湿降温后再次利用，大大减少了风量及相应的风机功率。与现有蒸发式冷凝器相比，不是采用将冷却水喷洒在换热器外表面并依靠蒸发吸热，而是采用了完全不同的空气处理机理，先进行加湿降温，然后进入普通翅片式冷凝器再次与制冷机进行冷凝换热，有效的避免了蒸发式冷凝器必然出现的外表面大量结垢导致必须经常除垢才能正常使用的限制。

本实用新型为制冷主机实现更节能、更节水、更节电、更经济的时代发展要求开辟了新的、更广阔的道路。

同时，本实用新型若应用于空调***的新排风热回收热泵***，夏季对排风进行冷凝换热，可加湿用的水源可采用不含钙镁离子的蒸发器凝结水，从而实现了将蒸发器凝结水所含冷量全部或部分的回收利用，避免了直接采用自来水加湿导致的结垢问题，创造性的用热泵实现了新排风的全热回收，且全热效率可接近100％，在室外空气温度不很高时由于排风温度远超室外气温而使全热效率超过100％，远远超过目前所有新排风热回收的效率，节能效益十分显著。冬季对新风进行加热加湿，则省去了独立的加湿器，节省了整体的初投资。冬季加湿由于基本上无蒸发器凝结水可利用，一般应采用软化水。

本实用新型实现了制冷机组冷凝器换热原理和应用两个方面的重大突破。

附图说明

图1分别是本实用新型原理示意图。

图1中各部件编号与名称如下：

一级冷凝加热器1、二级加湿冷却器2、三级冷凝加热器3、二级加湿冷却器接水盘4、加湿喷嘴5，冷却空气进口A，冷却空气出口B，过热蒸汽进口C，冷凝液出口D，加湿用水进口E。

具体实施方式

下面结合附图和一种具体的实施应用例对本实用新型做进一步的说明。

图1是本实用新型原理示意图。

该实用新型由一级冷凝加热器(1)、二级加湿冷却器(2)、三级冷凝加热器(3)等多级热湿处理组件组成，冷却空气从一级冷凝加热器(1)进口端A进入，二级加湿冷却器(2)进风端与一级冷凝加热器(1)出风端相连，出风端与三级冷凝加热器(3)相连，并从三级冷凝加热器(3)的出口端送出；三级冷凝加热器(3)氟路进口端与高温高压蒸汽管相连，出口端与一级冷凝加热器(1)进口端相连，一级冷凝加热器(1)氟路出口端送出制冷剂过冷液；二级加湿冷却器接水盘(4)连接冷却水源，出口端与加湿喷嘴(5)相连。二级加湿冷却器采用超声波或者高压喷雾加湿对空气加湿冷却。高温高压制冷机蒸汽先进入第三级冷凝加热器进行冷凝换热，蒸汽状态由过热蒸汽变为饱和湿蒸汽，然后进入第一级冷凝加热器与外部较低温空气进行冷凝换热并变为过冷液送出。冷却空气则与制冷剂实现逆流换热，进入第一级的低温空气被等湿加热，然后进入第二级进行近似等焓冷却，再变为较低温空气并进入第三级与制冷剂换热，最终变为高温高湿空气排出室外，当排气焓值高于室外空气状态的焓值时，即可认为利用本实用新型完成冷凝换热的热泵热回收装置其全热交换效率超过100％，从而为实现新排风热回收设备的新突破提供了强大的技术基础。

Claims (1)

1、一种二次加湿冷却冷凝器，由一级冷凝加热器(1)、二级加湿冷却器(2)、三级冷凝加热器(3)等多级热湿处理组件组成，二级加湿冷却器(2)进风端与一级冷凝加热器(1)出风端相连，出风端与三级冷凝加热器(3)相连；三级冷凝加热器(3)氟路进口端与高温高压蒸汽管相连，出口端与一级冷凝加热器(1)进口端相连，一级冷凝加热器(1)氟路出口端送出制冷剂过冷液；二级加湿冷却器接水盘(4)连接冷却水源，出口端与加湿喷嘴(5)相连。