一体式双冷冷水机组的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种一体式双冷冷水机组，它具有集成程度高、安装方便、高效节能且适用范围广的特点，无需停机清洗换热器，使用方便，具体包括由依次串联在一起的压缩机、油分离器、双冷冷凝器、膨胀节流装置、蒸发器所构成的封闭制冷循环系统；蒸发器的进、出口之间设有冷冻水循环装置；双冷冷凝器包括聚水池和喷淋装置；喷淋装置通过喷淋水循环泵和第一水处理装置与聚水池相通，喷淋装置下依次设有冷却盘管、均流板、填料、聚水池，双冷冷凝器的顶部设有冷却风机，冷却风机下方依次设有预冷器、收水器；聚水池配有第一自动补水装置、溢流管、自动排污装置、在线吸垢器；预冷器的一端与油分离器的出气口相连，另一端通过冷却盘管与膨胀节流装置相连。
【专利说明】一体式双冷冷水机组
【技术领域】
[0001]本发明涉及空调机组【技术领域】，尤其是涉及一种一体式双冷冷水机组。
【背景技术】
[0002]一体化冷水机组由于其高效节能、结构紧凑、安装方便的特点，近年来在我国有着越来越广泛的应用。目前，市场上的一体化冷水机组主要有两种形式:1、将常规冷水机组、冷却塔、冷却泵、冷冻泵、膨胀水箱及管道和控制装置集为一体，可室外安装、无需专用机房且安装简单，但机组存在换热效率差、耗水量大、噪音大、体积大、能效低的缺点；2、将常规冷水机组、蒸发式冷凝器、冷却泵及管道和控制装置集为一体，可室外安装、换热效率高且耗水量小，但机组存在管路复杂、工期长、安装繁琐、运行效率差的缺点。
[0003]上述两种形式的一体化冷水机组长期运行后换热管上会产生污垢，从而导致换热效果下降，效率变差，因此需根据水质情况定期清洗换热器。现多采用化学清洗及高压水清洗，不仅费时、费力、费财，还必须停机而影响到供冷，给用户带来诸多不便。并且上述两种形式的一体化冷水机组都无法实现全年制冷功能，因此无法使用于全年制冷的空调或工艺场合，适用范围较窄。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种一体式双冷冷水机组，它具有集成程度高、安装方便、高效节能且适用范围广的特点，无需停机清洗换热器，使用方便。
[0005]本发明的一体式双冷冷水机组包括由依次串联在一起的压缩机、油分离器、双冷冷凝器、膨胀节流装置、蒸发器所构成的封闭制冷循环系统；所述蒸发器的进、出口之间设有冷冻水循环装置；关键在于所述双冷冷凝器包括聚水池和喷淋装置；所述喷淋装置通过喷淋水循环泵和第一水处理装置与聚水池相通，喷淋装置下依次设有冷却盘管、均流板、填料、聚水池，双冷冷凝器的顶部设有冷却风机，冷却风机下方依次设有预冷器、收水器；所述聚水池配有第一自动补水装置、溢流管、自动排污装置、在线吸垢器；所述预冷器的一端与油分离器的出气口相连，另一端通过冷却盘管与膨胀节流装置相连。
[0006]进一步地，所述双冷冷凝器与膨胀节流装置之间串接有干燥过滤器、视液镜。
[0007]具体来说，所述压缩机的排气口与油分离器的进气口相连，所述油分离器的出油口通过一回油装置与压缩机的进油口连接，所述回油装置由串联的油过滤器和回油电磁阀构成；所述油分离器的出气口与双冷冷凝器的入口相连，双冷冷凝器的出口通过干燥过滤器、视液镜、膨胀节流装置与所述蒸发器的入口相连，所述蒸发器出口与压缩机的吸气口相连，所述压缩机的出口通过一个引射回油装置与压缩机的入口相连，所述引射回油装置由串联的引射回油电磁阀和引射器构成，所述引射器与蒸发器的回油管相连。
[0008]上述一体式双冷冷水机组的工作原理如下:蒸发器中的液态制冷剂吸收热量，蒸发为气态制冷剂，由压缩机的吸气口进入压缩机内而变成高压气体，然后排出至油分离器内进行油气分离，经过油分离器油气分离后的高压气体进入双冷冷凝器而冷凝为高压的液态制冷剂，继而经过膨胀节流装置变为低压液态制冷剂而回到该蒸发器中，以上过程周而复始地循环制冷。
[0009]回油电磁阀与压缩机同开同关，可以通过控制该回油电磁阀的开启或关闭来控制回油工作；而油过滤器可以过滤回油管路中的杂质，防止管路堵塞，保证油进入压缩机内部，从而延长该压缩机的使用寿命。可以通过控制引射回油装置中的引射回油电磁阀的开启或关闭来控制引射回油工作，而引射器是利用压缩机排气端较高压力的制冷剂气体将蒸发器中低压冷冻油吸入引射器中，混合后回到压缩机的吸气端，达到回油的目的。
[0010]喷淋水循环泵从聚水池中抽水经过第一水处理装置送入喷淋装置，喷淋装置将喷淋水喷淋到冷却盘管的表面以形成连续均匀的薄水膜，冷却盘管内为压缩机经过预冷器降温后排出的高温高压制冷剂，冷却盘管外为薄水膜和冷却风机强迫对流由上而下的冷却空气，冷却盘管内的制冷剂被该薄水膜与冷却空气进行热湿交换；未蒸发的喷淋水经过均流板均匀的流入填料，与侧面流经的冷却空气在填料中进行换热，冷却风机将冷却盘管和填料中的饱和湿空气抽出，并依次经过收水器、预冷器后与预冷器中的高温高压制冷剂进行换热，再从顶部冷却风机出口排入大气中；被冷却后的喷淋水进入聚水池中，再经喷淋水循环泵继续进行循环，在冷凝过程中蒸发掉的水由第一自动补水装置自动给予补充；冷却盘管出口与膨胀节流装置入口相连。由于压缩机排出的高温高压制冷剂先经过预冷器降温后再进入冷却盘管与喷淋水和冷却空气进行热湿交换，因此使得冷凝温度更低，换热效率更高。双冷冷凝器中设有的预冷器、第一水处理装置、在线吸垢器和自动排污装置相当于对该双冷冷凝器进行了在线四重防垢、除垢措施。
[0011]进一步地，所述喷淋水循环泵配有电加热器；所述聚水池配有电加热装置和聚水池保温壁。当外气温度低于设定值时，可以控制喷淋水循环泵上的电加热器与聚水池中的电加热装置进行加热，以免由于环境温度过低而使水冻结进而损坏机组；其中聚水池保温壁确保了聚水池中喷淋水温不会过快损失，起到了良好的节能效果，从而实现了全年制冷功能。
[0012]进一步地，所述冷冻水循环装置包括串联在一起的冷冻水循环泵和单向阀，且所述冷冻水循环装置的进、出口之间并联管路上设有自力式压差旁通阀；所述冷冻水循环装置的进、出口之间串联管路上设有螺旋脱气除渣器、第二水处理装置和在线胶球清洗装置。上述冷冻水循环装置的主要作用是将在蒸发器中释放热量降温后的冷冻水输送到用户端，自力式压差旁通阀可以保持进、出水管口间的压差恒定，单向阀可以避免冷冻水循环装置的流通管出现流通液的倒流。上述螺旋脱气除渣器、第二水处理装置和在线胶球清洗装置对该冷冻水循环装置的流通管进行了在线的三重过滤，其中螺旋脱气除渣器还能有效去除冷冻水系统中的空气气团和微气泡，具有自动排气的作用。
[0013]进一步地，所述冷冻水循环装置的进、出口之间的串联管路上还设有排污阀、第二自动补水装置和定压膨胀罐，所述定压膨胀罐上设有可调式安全阀。上述定压膨胀罐用于冷冻水循环装置中起缓冲压力波动及吸收部分给水的作用，用于消除工作介质因温度变化增加的部分体积；而可调式安全阀用于释放冷冻水系统中的压力；排污阀用于排放冷冻水系统中的水；上述三个部件均起到保证系统安全运行的作用。
[0014]上述冷冻水循环装置中流通液的流通过程为:机组冷冻水进水口通过定压膨胀罐经过螺旋脱气除渣器、冷冻水循环泵、第二水处理装置、在线胶球清洗装置、蒸发器和单向阀接至冷冻水的出水口。
[0015]进一步地，该双冷冷水机组设有控制装置，所述冷冻水循环装置的进水口处设有第二压力传感器、第二温度传感器；所述冷冻水循环装置的出水口处设有第一压力传感器、第三温度传感器、水流量开关、防冻开关；所述油分离器与双冷冷凝器之间设有第三压力传感器；所述喷淋装置和第一水处理装置之间设有第一温度传感器；所述控制装置分别与第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、水流量开关、防冻开关、冷冻水循环泵、喷淋水循环泵、冷却风机和压缩机相连。控制装置除了常规的控制压缩机按负荷启停外，可以根据第二压力传感器，第一压力传感器、第二温度传感器，第三温度传感器以及水流量开关、防冻开关传输的信号，对冷冻水循环泵的启停与保护进行控制，以适应系统冷负荷变化的需求。而且，可以根据第三压力传感器和第一温度传感器传输的信号，对喷淋水循环泵和冷却风机的启停进行控制，以适应机组全年工况运行。
[0016]本发明和现有技术相比所具有的优点是:集成程度高，从而结构紧凑、安装方便、高效节能且适用范围广。本发明的一体式双冷冷水机组是将双冷冷凝器、集制冷循环、冷冻水系统、水处理系统、集中控制系统集成为一体，可替代常规机房并整体安装于室外。该机组无需专用机房、无需冷却塔、无冷却水输送功耗，使得体积更小、效率更高、结构紧凑、使用寿命长、方便安装和维护，且节省了设备的占地面积、缩短施工周期及降低投资运行成本；可广泛适用于各种工商业空气调节或工艺冷冻水制备，尤其适用于低湿球温度地区和全年制冷的空调或工艺场合。
[0017]本发明的一体式双冷冷水机组的双冷冷凝器中设有预冷器、第一水处理装置、在线吸垢器和自动排污装置，对水质进行了在线四重处理；冷冻水系统中安装了螺旋脱气除渣器、第二水处理装置、在线胶球清洗装置，对水质进行了三重处理；因此能始终保持换热器中换热管的清洁度，无需停机清洗换热器，从而使用方便，而且可以确保最佳的传热效果，能延长换热管的使用寿命、减轻劳动强度、增加经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明的实施例的一体式双冷冷水机组的工作流程示意图。
[0019]图中:1_压缩机；2_油分离器；3_双冷冷凝器；4_膨胀节流装置；5_高效蒸发器；6_冷冻水循环装置；7_油过滤器；8_回油电磁阀；9_干燥过滤器；10_视液镜；11_引射回油电磁阀；12_引射器；13_预冷器；14_冷却盘管；15_均流板；16_填料；17_收水器；18-聚水池；19_冷却风机；20_喷淋水循环泵；21_第一水处理装置；22_喷淋装置；23_第一自动补水装置；24_溢流管；25_自动排污装置；26_在线吸垢器；27_螺旋脱气除渣器；28-控制装置；29_冷冻水循环泵；30_外箱；31_第二水处理装置；32_在线胶球清洗装置；33-单向阀；34_定压膨胀罐；35_第二自动补水装置；36_第二压力传感器；37_可调式安全阀；38_电加热装置；39_第一温度传感器；40_第二温度传感器；41_水流量开关；42_防冻开关；43_第三温度传感器；44_电加热器；45_第一压力传感器；46_自力式压差旁通阀；47-第一卡箍；48_第二卡箍；49_第三压力传感器；50_聚水池保温壁；51_排污阀。
【具体实施方式】
[0020]下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
[0021]实施例1:
如图1所示:本实施例的一体式双冷冷水机组位于一外箱30内，包括由依次串联在一起的压缩机1、油分离器2、双冷冷凝器3、膨胀节流装置4、蒸发器5所构成的封闭制冷循环系统；所述蒸发器5的进、出口之间设有冷冻水循环装置6 ;关键在于所述双冷冷凝器3包括聚水池18和喷淋装置22 ;所述喷淋装置22通过喷淋水循环泵20和第一水处理装置21与聚水池18相通，喷淋装置22下依次设有冷却盘管14、均流板15、填料16、聚水池18，双冷冷凝器3的顶部设有冷却风机19，冷却风机19下方依次设有预冷器13、收水器17 ;所述聚水池18配有第一自动补水装置23、溢流管24、自动排污装置25、在线吸垢器26 ;所述预冷器13的一端与油分离器2的出气口相连，另一端通过冷却盘管14与膨胀节流装置4相连。
[0022]进一步地，所述双冷冷凝器3与膨胀节流装置4之间串接有干燥过滤器9、视液镜10。
[0023]具体来说，所述压缩机I的排气口与油分离器2的进气口相连，所述油分离器2的出油口通过一回油装置与压缩机I的进油口连接，所述回油装置由串联的油过滤器7和回油电磁阀8构成；所述油分离器2的出气口与双冷冷凝器3的入口相连，双冷冷凝器3的出口通过干燥过滤器9、视液镜10、膨胀节流装置4与所述蒸发器5的入口相连，所述蒸发器5出口与压缩机I的吸气口相连，所述压缩机I的出口通过一个引射回油装置与压缩机I的入口相连，所述引射回油装置由串联的引射回油电磁阀11和引射器12构成，所述引射器12与蒸发器5的回油管相连。
[0024]上述一体式双冷冷水机组的工作原理如下:蒸发器5中的液态制冷剂吸收热量，蒸发为气态制冷剂，由压缩机I的吸气口进入压缩机I内而变成高压气体，然后排出至油分离器2内进行油气分离，经过油分离器2油气分离后的高压气体进入双冷冷凝器3而冷凝为高压的液态制冷剂，继而经过膨胀节流装置4变为低压液态制冷剂而回到该蒸发器5中，以上过程周而复始地循环制冷。
[0025]回油电磁阀8与压缩机I同开同关，可以通过控制该回油电磁阀8的开启或关闭来控制回油工作；而油过滤器7可以过滤回油管路中的杂质，防止管路堵塞，保证油进入压缩机I内部，从而延长该压缩机I的使用寿命。可以通过控制引射回油装置中的引射回油电磁阀11的开启或关闭来控制引射回油工作，而引射器12是利用压缩机I排气端较高压力的制冷剂气体将蒸发器5中低压冷冻油吸入引射器12中，混合后回到压缩机I的吸气端，达到回油的目的。
[0026]喷淋水循环泵20从聚水池18中抽水经过第一水处理装置21送入喷淋装置22，喷淋装置22将喷淋水喷淋到冷却盘管14的表面以形成连续均匀的薄水膜，冷却盘管14内为压缩机I经过预冷器13降温后排出的高温高压制冷剂，冷却盘管14外为薄水膜和冷却风机19强迫对流由上而下的冷却空气，冷却盘管14内的制冷剂被该薄水膜与冷却空气进行热湿交换；未蒸发的喷淋水经过均流板15均匀的流入填料16，与侧面流经的冷却空气在填料16中进行换热，冷却风机19将冷却盘管14和填料16中的饱和湿空气抽出，并依次经过收水器17、预冷器13后与预冷器13中的高温高压制冷剂进行换热，再从顶部冷却风机19出口排入大气中；被冷却后的喷淋水进入聚水池18中，再经喷淋水循环泵20继续进行循环，在冷凝过程中蒸发掉的水由第一自动补水装置23自动给予补充；冷却盘管14出口与膨胀节流装置4入口相连。由于压缩机I排出的高温高压制冷剂先经过预冷器13降温后再进入冷却盘管14与喷淋水和冷却空气进行热湿交换，因此使得冷凝温度更低，换热效率更高。双冷冷凝器3中设有的预冷器13、第一水处理装置21、在线吸垢器26和自动排污装置25相当于对该双冷冷凝器3进行了在线四重防垢、除垢措施。
[0027]进一步地，所述喷淋水循环泵20配有电加热器44 ;所述聚水池18配有电加热装置38和聚水池保温壁50。当外气温度低于设定值时，可以控制喷淋水循环泵20上的电加热器44与聚水池18中的电加热装置38进行加热，以免由于环境温度过低而使水冻结进而损坏机组；其中聚水池保温壁50确保了聚水池18中喷淋水温不会过快损失，起到了良好的节能效果，从而实现了全年制冷功能。
[0028]进一步地，所述冷冻水循环装置6包括串联在一起的冷冻水循环泵和单向阀33，且所述冷冻水循环装置6的进、出口之间并联管路上设有自力式压差旁通阀46 ;所述冷冻水循环装置6的进、出口之间串联管路上设有螺旋脱气除渣器27、第二水处理装置31和在线胶球清洗装置32。上述冷冻水循环装置6的主要作用是将在蒸发器5中释放热量降温后的冷冻水输送到用户端，自力式压差旁通阀46可以保持进、出水管口间的压差恒定，单向阀33可以避免冷冻水循环装置6的流通管出现流通液的倒流。上述螺旋脱气除渣器27、第二水处理装置31和在线胶球清洗装置32对该冷冻水循环装置6的流通管进行了在线的三重过滤，其中螺旋脱气除渣器27还能有效去除冷冻水系统中的空气气团和微气泡，具有自动排气的作用。
[0029]进一步地，所述冷冻水循环装置6的进、出口之间的串联管路上还设有排污阀51、第二自动补水装置35和定压膨胀罐34，所述定压膨胀罐34上设有可调式安全阀37。上述定压膨胀罐34用于冷冻水循环装置6中起缓冲压力波动及吸收部分给水的作用，用于消除工作介质因温度变化增加的部分体积；而可调式安全阀37用于释放冷冻水系统中的压力；排污阀51用于排放冷冻水系统中的水；上述三个部件均起到保证系统安全运行的作用。
[0030]冷冻水循环装置6的进口通过第二卡箍48与用户端的出水口相连，冷冻水循环装置6的出口通过第一卡箍47与用户端的进水口相连，所述第二卡箍48、第一卡箍47具有抗震动、抗收缩和膨胀的能力，与焊接和法兰连接相比，可提高管路系统的稳定性，并且连接操作简单，便于后续维护，并可节省工时。
[0031]上述冷冻水循环装置6中流通液的流通过程为:机组冷冻水进水口通过定压膨胀罐34经过螺旋脱气除渣器27、冷冻水循环泵、第二水处理装置31、在线胶球清洗装置32、蒸发器5和单向阀33接至冷冻水的出水口。
[0032]进一步地，该双冷冷水机组设有控制装置28，所述冷冻水循环装置6的进水口处设有第二压力传感器36、第二温度传感器40 ;所述冷冻水循环装置6的出水口处设有第一压力传感器45、第三温度传感器43、水流量开关41、防冻开关42 ;所述油分离器2与双冷冷凝器3之间设有第三压力传感器49 ;所述喷淋装置22和第一水处理装置21之间设有第一温度传感器39 ;所述控制装置28分别与第一压力传感器45、第二压力传感器36、第三压力传感器49、第一温度传感器39、第二温度传感器40、第三温度传感器43、水流量开关41、防冻开关42、冷冻水循环泵29、喷淋水循环泵20、冷却风机19和压缩机I相连。控制装置28除了常规的控制压缩机I按负荷启停外，可以根据第二压力传感器36，第一压力传感器45、第二温度传感器40，第三温度传感器43以及水流量开关41、防冻开关42传输的信号，对冷冻水循环泵29的启停与保护进行控制，以适应系统冷负荷变化的需求。而且，可以根据第三压力传感器49和第一温度传感器39传输的信号，对喷淋水循环泵20和冷却风机19的启停进行控制，以适应机组全年工况运行。
[0033]本发明和现有技术相比所具有的优点是:集成程度高，从而结构紧凑、安装方便、高效节能且适用范围广。本发明的一体式双冷冷水机组是将双冷冷凝器、集制冷循环、冷冻水系统、水处理系统、集中控制系统集成为一体，可替代常规机房并整体安装于室外。该机组无需专用机房、无需冷却塔、无冷却水输送功耗，使得体积更小、效率更高、结构紧凑、使用寿命长、方便安装和维护，且节省了设备的占地面积、缩短施工周期及降低投资运行成本；可广泛适用于各种工商业空气调节或工艺冷冻水制备，尤其适用于低湿球温度地区和全年制冷的空调或工艺场合。
[0034]本发明的一体式双冷冷水机组的双冷冷凝器3中设有预冷器13、第一水处理装置21、在线吸垢器26和自动排污装置25，对对水质进行了在线四重处理；冷冻水系统中安装了螺旋脱气除渣器27、第二水处理装置31、在线胶球清洗装置32，对水质进行了三重处理；因此能始终保持换热器中换热管的清洁度，无需停机清洗换热器，从而使用方便，而且可以确保最佳的传热效果，能延长换热管的使用寿命、减轻劳动强度、增加经济效益。
【权利要求】
1.一种双冷冷水机组，包括由依次串联在一起的压缩机、油分离器、双冷冷凝器、膨胀节流装置、蒸发器所构成的封闭制冷循环系统；所述蒸发器的进、出口之间设有冷冻水循环装置；其特征在于所述双冷冷凝器包括聚水池和喷淋装置；所述喷淋装置通过喷淋水循环泵和第一水处理装置与聚水池相通，喷淋装置下依次设有冷却盘管、均流板、填料、聚水池，双冷冷凝器的顶部设有冷却风机，冷却风机下方依次设有预冷器、收水器；所述聚水池配有第一自动补水装置、溢流管、自动排污装置、在线吸垢器；所述预冷器的一端与油分离器的出气口相连，另一端通过冷却盘管与膨胀节流装置相连。
2.根据权利要求1所述的双冷冷水机组，其特征在于所述双冷冷凝器与膨胀节流装置之间串接有干燥过滤器、视液镜。
3.根据权利要求2所述的双冷冷水机组，其特征在于所述压缩机的排气口与油分离器的进气口相连，所述油分离器的出油口通过一回油装置与压缩机的进油口连接，所述回油装置由串联的油过滤器和回油电磁阀构成；所述油分离器的出气口与双冷冷凝器的入口相连，双冷冷凝器的出口通过干燥过滤器、视液镜、膨胀节流装置与所述蒸发器的入口相连，所述蒸发器出口与压缩机的吸气口相连，所述压缩机的出口通过一个引射回油装置与压缩机的入口相连，所述引射回油装置由串联的引射回油电磁阀和引射器构成，所述引射器与蒸发器的回油管相连。
4.根据权利要求1所述的双冷冷水机组，其特征在于所述喷淋水循环泵配有电加热器；所述聚水池配有电加热装置和聚水池保温壁。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的双冷冷水机组，其特征在于所述冷冻水循环装置包括串联在一起的冷冻水循环泵和单向阀，且所述冷冻水循环装置的进、出口之间并联管路上设有自力式压差旁通阀；所述冷冻水循环装置的进、出口之间串联管路上设有螺旋脱气除渣器、第二水处理装置和在线胶球清洗装置。
6.根据权利要求5所述的双冷冷水机组，其特征在于所述冷冻水循环装置的进、出口之间的串联管路上还设有排污阀、第二自动补水装置和定压膨胀罐，所述定压膨胀罐上设有可调式安全阀。
7.根据权利要求6所述的双冷冷水机组，其特征在于该双冷冷水机组设有控制装置，所述冷冻水循环装置的进水口处设有第二压力传感器、第二温度传感器；所述冷冻水循环装置的出水口处设有第一压力传感器、第三温度传感器、水流量开关、防冻开关；所述油分离器与双冷冷凝器之间设有第三压力传感器；所述喷淋装置和第一水处理装置之间设有第一温度传感器；所述控制装置分别与第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、水流量开关、防冻开关、冷冻水循环泵、喷淋水循环泵、冷却风机和压缩机相连。
【文档编号】F25B43/00GK104457002SQ201410845061
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月31日 优先权日:2014年12月31日
【发明者】高建廷, 陆菊英 申请人:昆山台佳机电有限公司