蒸发式冷凝器、应用该蒸发式冷凝器的制冷空调机组及其控制方法技术

本发明专利技术涉及蒸发式冷凝器，其上箱体静压箱内设有除雾用第二换热器，其下箱体设有串联的冷凝用第一换热器。本发明专利技术还涉及应用该蒸发式冷凝器的蒸发冷却式压缩冷凝机组和冷水机组，主要包括用于实现制冷剂的冷却和冷凝的第一模块，用于实现制冷剂的吸入、压缩等功能的第二模块和控制系统。其第一模块由至少一台蒸发式冷凝器并联集成；第二模块包括至少一台压缩机，且第一和第二模块组合安装在共同的底座上，第一模块所包括的蒸发式冷却装置数量与第二模块所包括的压缩机数量或至少一台压缩机的能量级数相对应。本发明专利技术的控制方法根据环境温度控制蒸发式冷凝器及蒸发式冷凝器的风机和水泵的启动；根据环境温度和压缩机的排气压力值调节、控制蒸发式冷凝器及其风机、水泵的工作状态，使压缩机排气压力维持在预设的压力值范围内；令风机和水泵的运行功率最小化，使蒸发冷凝装置的散热能力与压缩机运行时的所需要的散热量实现动态匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷空调技术，特别是涉及一种具有除雾功能的蒸发式冷凝器，应用 这种蒸发式冷凝器作为冷凝设备的制冷空调机组及其控制方法。
技术介绍
在制冷空调
里，一般按照冷却介质分为水冷式制冷空调机组和风冷式制 冷空调机组两大类。其中，风冷式制冷空调机组是以风冷冷凝器作为压缩机排出的高压过 热制冷剂气体的冷却冷凝设备，以环境大气作为冷却介质，通过风机的强制对流循环提高 风冷冷凝器的换热效率，因其结构简单，安装、操作比较方便，造价低而被广泛应用于生产 实际中；水冷式制冷空调机组是以水冷式冷凝器作为压缩机排出的高压过热制冷剂气体的 冷却冷凝设备，由于水冷式制冷空调机组是以水作为冷却介质，因此，水冷式制冷空调机组 在实际使用过程中，必须额外安装由冷却塔、冷却水泵、冷却水管系组成的复杂的冷却水系 统对冷却水进行冷却循环才能工作。通常空气处理机组是将冷热盘管安装于密封的保温板组成的箱体内，以保证整个 机组设备的制冷或制热功效，而一般冷桥结构的存在将直接影响到密封箱体的隔热效果。 为了提高密封箱体的隔热效果，各种形式的无冷桥设计已经为业内所熟知，例如本申请的 专利技术人之前提交的中国专利技术专利申请第201010182653. 8号中公开了一种组合式无冷桥密 封箱，主要由密封板及其接合构件、密封门及其门框构件、密封条和紧固件组成，其中一体 成型的接合构件一部分形成有母接合部或公接合部的接合端，另一部分包括外侧壁和内侧 壁形成用于连接密封板的连接端；而一体成型的门框构件一部分形成有母接合部或公接合 部的接合端，另一部分包括中空柱体和水平延伸的门框边。接合构件及门框构件分别包括 用于使相邻两块板/构件成一直线对接的类型，还包括使相邻两块板/构件成直角对接的 类型。密封条基本上平行地夹设于接合构件内侧壁与密封板内侧面板之间或紧贴于门框构 件内侧并包覆于门框边的周边。这种结构的无冷桥密封箱具有优化的去冷桥结构和良好的 密封性，但是其结构较为复杂，耗材较多，使制作成本不能充分下降。水冷式制冷空调机组的冷却系统的工作原理是压缩机排出的高压过热制冷剂气 体进入水冷式冷凝器之后，将热量传递给冷却水，制冷剂本身被冷凝成高压制冷剂液体，冷 却水吸收制冷剂的热量后温度升高，在冷却水泵的作用下将冷却水送至冷却塔，并在冷却 塔将热量传递给空气使冷却水本身温度得到降低，继续回到冷凝器对制冷剂的冷却循环。风冷式制冷空调机组的冷却系统亦称强制对流冷却系统，其工作原理是压缩机 排出的高压过热制冷剂气体进入风冷式冷凝器后，通过冷却盘管将热量传递给空气，在风 机的作用下使空气在换热管表面形成一定的流动速度，使冷却盘管获得较高的换热系数， 并将吸收热量后的空气排向大气。由于水冷式制冷空调机组的冷却系统是利用环境空气的湿球温度降低冷却水的 温度，并在冷凝器里通过换热管以接触导热的形式吸收制冷剂的热量；风冷式制冷空调机组的冷却系统是利用环境空气干球温度冷却制冷剂，且环境空气在翅片盘管表面的换热以强制对流换热为主要吸收制冷剂热量的形式。通常情况下，环境的干球温度较湿球温度高 7°C左右，因此，对于制冷空调机组来说，在同样环境温度条件下，尽管水冷式冷却系统较风冷式冷却系统多了一个换热过程，水冷式冷却系统水泵的耗电量也很大，但是，水冷式制冷空调机组的冷凝温度较风冷式冷却系统的冷凝温度低10°C左右，就综合节能指标评价，水冷式制冷装置的运行费用较风冷式制冷装置的运行费用低15%以上，尽管如此，由于水冷式制冷空调机组需要不仅需要建设独立机房，而且还需要额外安装冷却塔、冷却水泵、冷却水管路等复杂的冷却水系统，导致施工周期长、初始投资费用太高，再加上冷却水的循环量很大，以及水雾排放等因素的影响，风冷式制冷空调机组还占相当的市场份额。高能耗就是高排放，在环境气候日渐变暖、水资源贫乏的情况下，节能减排、延缓气候变暖、节约每一滴水是全人类的责任，如果不能充分降低能量消耗，节约水资源，不久的将来水冷式制冷空调机组和风冷式制冷空调机组都将出现因冷却介质温度过高，而使压缩机排出的高压制冷剂气体不能充分冷却冷凝成液体，最终导致制冷装置无法正常工作， 或者由于水资源的贫乏而影响人类的生存。蒸发式冷凝器可以认为是冷凝器与冷却塔的组合体，由换热器、风机、冷却水泵、 冷却水喷淋装置组成，其工作原理是压缩机排出的高压过热制冷剂气体进入蒸发式冷凝器后，通过循环的冷却水和喷淋装置在蒸发式冷凝器的换热器表面形成一层均匀的水膜， 这时冷却水膜就会通过换热器表面吸收制冷剂的热量，其中一部分冷却水吸收制冷剂的热量后蒸发成水蒸气被风机排向环境大气，而制冷剂则被冷却冷凝成高压液体，没有蒸发的冷却水则通过风机带进来的环境空气通过混合的方式发生热质交换，将其温度降低后洒落在蒸发式冷凝器的进水箱内，继续参与对制冷剂的冷却冷凝循环。蒸发式冷凝器在整个蒸发冷却循环过程中，利用的是环境空气的湿球温度，因此，由蒸发式冷凝器组成的制冷空调机组的冷凝温度较水冷式冷却系统低5°C，较风冷式制冷空调机组低15°C，从而也就使由蒸发式冷凝器构成的整个制冷空调装置较水冷式冷却系统构成的整个制冷空调装置的运行费用低15%以 上，较风冷式系统构成的整个制冷空调装置的运行费用低35%以上，有着非常具有显著的节能效果，而且冷却水的循环量仅为水冷式冷却系统3(Γ50%，也非常有利于山区和淡水资源紧张贫乏的地区、场合，或者环境温度比较高的地区使用，并实现最大限度的节能减排的目的。但是，由于蒸发式冷凝器运行过程中必须有较高的风速及时将冷却水在换热器表面蒸发产生的饱和水蒸气带走，才能够确保换热器的换热效果，通常情况下，蒸发式冷凝器经过换热器表面的风速要接近4m/s，有的风速高达5m/s以上，由于风速过高，导致在带走换热过程中产生的饱和水蒸汽的同时，一部分没有蒸发的冷却水作为水滴也被带走，并被风机排向环境大气中去，水滴被排向大气直接形成的水雾排放问题，饱和水蒸气被排向大气遇冷也会变成水雾，也正是由于蒸发式冷凝器水雾排放问题的存在给环境带来很大的污染，给周围建筑物、钢结构、设备的来严重的腐蚀，限制了蒸发式冷凝器在实际中的普及与应用，因此，对于陆地采用蒸发式冷凝器的制冷、空调系统，蒸发式冷凝器通常安装在屋顶， 并与压缩机组等设备分开安装，以缓解蒸发式冷凝器在运行过程中产生的水雾问题造成的环境污染及给人们造成生活上的不便，避免因水雾问题给其它设备带来的腐蚀问题，导致采用蒸发式冷凝器的制冷、空调装置的冷却系统复杂化，初始投资费用也明显增加。有鉴于此，确实有必要解决现有蒸发式冷凝及冷却装置不可避免地排出水雾的问 题，为此，本申请的专利技术人经过不懈努力和悉心研究提出一种新的除雾装置，应用于蒸发式 冷凝及冷却装置，并且运用这种具有除雾功能的蒸发式冷凝及冷却装置，设计了一种以无 水雾排放的蒸发式冷凝器作为压缩机排出的高压过热制冷剂气体冷却冷凝设备，构成全新 的节能型蒸发冷却式制冷空调机组，克服现有技术中存在的上述缺点和问题，突破了技术 瓶颈。
技术实现思路
本专利技术一方面的目的在于提供一种蒸发式冷凝器，设置了一种新的除雾装置，用 于使经过冷凝换热器蒸发产生的饱和水蒸汽在上升中夹带的水滴进行充分有效的分离、蒸 发后，成为湿度不高于出风口附近的环境湿度的气体之后自出风口排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发式冷凝器，其主要包括：一箱体，分为上下箱体，其下箱体内底部设有一集水箱，于集水箱上方的箱体侧壁设有进风口，其上箱体顶部设有出风口，于出风口设有一风机；一第一换热器，设置在进风口上方下箱体内部；一第二换热器，设置在出风口下方上箱体内部，其出口与所述第一换热器的入口相串联；一喷淋装置，设置于所述第一换热器上方；一水泵，用于将冷却水从所述集水箱吸入并泵至所述喷淋装置；其特征在于：所述箱体的上箱体内第二换热器的通风截面面积大于下箱体内第一换热器的通风截面面积而使上箱体构成一静压箱；所述第二换热器斜向地设置于所述静压箱内，从而令经所述第一换热器表面蒸发而产生的饱和水蒸汽顺着气流夹带着水滴进入所述静压箱后迅即降低速度而使水滴与饱和水蒸汽分离，并在在所述第二换热器的加热下进一步蒸发。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉岭，黄文斐，刘方然，
申请(专利权)人：刘玉岭，
类型：发明
国别省市：