一种全气候装配式冷冻站的制作方法

1.本实用新型涉及数据中心制冷设备技术领域，特别涉及一种全气候装配式冷冻站。


背景技术：

2.当前，数据中心的建设规模不断增加，数据中心具有建设空间有限、机房设备发热量大、需全年不间断供冷、安全等级高等特点，使得其对冷冻站提出了更高的要求；由于数据中心对冷冻站的可靠性要求高，冷冻站内的设备需考虑一定备用率，重要管路需设计成环路，因此，数据中心用的冷冻站的配置规模比常规系统更大，安装空间更为紧张。
3.采用装配式冷冻站并将其安装于室外场地可一定程度上缓解数据中心建筑内用地紧张的问题，同时可大大减少现场施工时间和降低现场施工难度。
4.现有的装配式冷冻站一般放置在室外，当处于夏季时，设备箱内部温度较高，当处于冬季时，若装配式冷冻站位于严寒地区，则会存在设备箱内部温度较低的问题；而外部环境温度过高或过低，都会影响装配式冷冻站的供冷效果，即降低了装配式冷冻站工作时的稳定性。
5.可见，现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

6.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种全气候装配式冷冻站，可提高制冷箱内部环境温度的稳定性，从而提高制冷箱内部设备在各种气候条件下工作时的稳定性。
7.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
8.一种全气候装配式冷冻站，包括制冷箱、管道箱和冷却塔，所述制冷箱内设置有一个或多个制冷单元以及一个或多个空调机组，所述冷却塔的数量以及所述空调机组的数量分别与所述制冷单元的数量对应；所述制冷单元和所述冷却塔分别与所述管道箱连接，所述空调机组分别与所述管道箱以及所述制冷单元连接；所述制冷单元用于输出低温冷冻水至数据中心，所述冷却塔用于向制冷单元输送冷却水。
9.所述的全气候装配式冷冻站中，所述制冷单元包括主机箱和板换泵箱，所述板换泵箱分别与所述主机箱以及所述管道箱连接。
10.所述的全气候装配式冷冻站中，所述主机箱包括冷水主机、加药装置和砂过滤器；所述板换泵箱包括板式换热器、冷冻水泵和冷却水泵；所述板式换热器分别与所述管道箱、所述冷冻水泵以及所述冷却水泵连接；所述冷水主机分别与所述冷却水泵、所述冷冻水泵以及所述管道箱连接；所述加药装置以及所述砂过滤器分别与所述冷却水泵连接，并分别通过所述管道箱与所述冷却塔连接；所述空调机组设置于所述板换泵箱内。
11.所述的全气候装配式冷冻站中，还包括水处理箱，所述水处理箱用于对冷冻站的冷冻水循环进行补水和定压，所述水处理箱分别与所述制冷单元以及所述管道箱连接。
12.所述的全气候装配式冷冻站中，还包括蓄冷水罐，所述蓄冷水罐与所述管道箱连接，用于向制冷单元输送应急用冷却水。
13.所述的全气候装配式冷冻站中，所述制冷箱与制冷单元之间以及相邻的制冷单元之间设置有第一检修通道，所述制冷箱的外侧设置有检修爬梯；所述制冷箱的侧壁上设置有一个或多个第一检修门，所述第一检修门与所述制冷单元连通。
14.所述的全气候装配式冷冻站中，还包括控制装置，所述第一检修通道内设置有风机，所述第一检修通道的两端分别设置有电动进风百叶和电动排风百叶；所述风机、所述电动进风百叶以及所述电动排风百叶分别与所述控制装置电性连接。
15.所述的全气候装配式冷冻站中，所述管道箱内开设有固定腔和容纳腔，所述固定腔位于所述容纳腔的上方，所述容纳腔内设置有多根冷冻水供水干管以及多根冷冻水回水干管，所述容纳腔用于容纳竖向穿管、横向穿管、冷却水回水干管和冷却水供水干管；所述冷冻水供水干管和所述冷冻水回水干管分别与所述制冷单元连接，所述容纳腔分别与所述冷却塔以及所述制冷单元连接。
16.所述的全气候装配式冷冻站中，所述容纳腔内设置有四根冷冻水供水干管和两根冷冻水回水干管，两根所述冷冻水供水干管为一组，两组冷冻水供水干管上下相对设置；两根所述冷冻水回水干管上下相对设置；位于上方的冷冻水供水干管和位于下方的冷冻水供水干管以及位于上方的冷冻水回水干管和位于下方的冷冻水回水干管分别通过固定支架固定；相邻的固定支架之间设置有第二检修通道。
17.所述的全气候装配式冷冻站中，所述制冷箱的内壁和所述管道箱的内壁分别设置有保温消音层。
18.有益效果：
19.本实用新型提供了一种全气候装配式冷冻站，其具有以下优点：
20.1、包括设置于制冷箱内的空调机组，在夏季时，空调机组采用冷冻水对制冷箱内部环境进行制冷，在冬季时，空调机组采用冷却水对制冷箱内部环境进行制热，可提高制冷箱内部环境的稳定度，从而提高制冷箱内部设备在各种气候条件下工作时的稳定性；
21.2、包括制冷箱、冷却塔和管道箱，各个功能设备独立形成箱体，可根据实际需要进行上下左右灵活组合，且无需借助建筑设备即可独立完成供冷工作，可根据需要安装在任意位置，大大提高了冷冻站的使用灵活度；
22.3、设置有管道箱，冷冻站主要的横向干管，如冷冻水回水干管和冷冻水供水干管独立设置于管道箱内，增大了制冷箱的维修维护空间，方便工作人员对制冷箱内的设备进行维修维护，且通过管道箱实现冷却塔和制冷箱之间的管道连接，减少了管道拼接工作，降低了现场安装难度，提高了现场安装效率。
附图说明
23.图1为本实用新型提供的制冷箱的内部结构示意图；
24.图2为本实用新型提供的冷却塔、管道箱和蓄冷水罐的连接结构示意图；
25.图3为本实用新型提供的板换泵箱、管道箱和冷却塔的连接结构示意图；
26.图4为本实用新型提供的主机箱、管道箱和冷却塔的连接结构示意图；
27.图5为本实用新型提供的板换泵箱与管道箱的连接结构示意图；
28.图6为本实用新型提供的主机箱与管道箱的连接结构示意图；
29.图7为本实用新型提供的蓄冷水罐、水处理箱、空调机组、板式换热器和冷水主机的连接结构示意图；
30.图8为本实用新型提供的冷却塔、空调机组、板式换热器和冷水主机的连接结构示意图。
31.主要元件符号说明：1-制冷箱、11-主机箱、111-冷水主机、112-加药装置、113-砂过滤器、12-板换泵箱、121-板式换热器、122-冷却水泵、123-冷冻水泵、124-空调机组、13-第一检修通道、131-风机、132-电动进风百叶、133-电动排风百叶、14-检修爬梯、15-第一检修门、2-管道箱、21-固定腔、22-容纳腔、23-隔板、24-冷冻水供水干管、25-冷冻水回水干管、26-冷却水供水干管、27-冷却水回水干管、3-冷却塔、4-蓄冷水罐、5-水处理箱、51-第二检修门、52-自动定压补水装置、6-固定平台、71-第一管路、72-第二管路、73-第三管路、74-第四管路。
具体实施方式
32.本实用新型提供了一种全气候装配式冷冻站，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步详细说明。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“上”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.请参阅图1至图8，本实用新型提供了一种全气候装配式冷冻站，包括制冷箱1、管道箱2和冷却塔3，所述制冷箱1内设置有一个或多个制冷单元以及一个或多个空调机组124，所述冷却塔3的数量以及所述空调机组124的数量分别与所述制冷单元的数量对应；所述制冷单元和所述冷却塔3分别与所述管道箱2连接，所述空调机组124分别与所述管道箱2以及所述制冷单元连接；所述制冷单元用于输出低温冷冻水至数据中心，所述冷却塔3用于向制冷单元输送冷却水。
35.具体的，在装配式冷冻站实际工作过程中，制冷单元将温度降低的冷冻水通过管道箱2输送至数据中心，冷冻水在数据中心进行热交换后返回至制冷单元内；冷却塔3通过管道箱2与制冷单元连接，冷却塔3向制冷单元输送低温冷却水，低温冷却水与高温冷冻水之间进行热交换，以降低冷冻水的温度；吸热后的冷却水通过管道箱2返回冷却塔3内，通过冷却塔3把热量排到室外，温度降低后的冷却水返回制冷单元进行热交换，形成换热循环。
36.本技术公开的全气候装配式冷冻站，包括制冷箱1、冷却塔3和管道箱2，各个功能设备独立形成箱体，可根据实际需要进行上下左右灵活组合，且无需借助建筑设备即可独立完成供冷工作，可根据需要安装在任意位置，大大提高了冷冻站的使用灵活度；进一步地，冷冻站主要的横向干管独立设置于管道箱2内，增大了制冷箱1的维修维护空间，方便工作人员对制冷箱1内的设备进行维修维护，且通过管道箱2实现冷却塔3和制冷箱1之间的管道连接，减少了管道拼接工作，降低了现场安装难度，提高了现场安装效率；此外，制冷箱1和冷却塔3通过管道箱2内部的管道实现连接，大大减少了外部管道的数量，从而大大降低了由于外部接管防水不严而引起的漏水风险。
37.进一步地，本技术公开的全气候装配式冷冻站，包括设置于制冷箱1内的空调机组124，可根据室外气候条件执行制冷模式和制热模式，提高了制冷箱1内部环境温度的稳定性，从而提高了制冷箱1内部设备工作时的稳定性，大大增加了装配式冷冻站的应用场景。
38.具体的，请参阅图7和图8，当处于夏季和过渡季时，空调机组124执行制冷模式，空调机组124通过第一管路71和第二管路72与冷冻水供水干管24和冷冻水回水干管25连接，空调机组124采用从制冷单元输出的低温冷冻水对制冷箱1内部环境进行降温，所述第一管路71上设置有第一电磁阀，所述第二管路72上设置有第二电磁阀；当处于冬季时，空调机组124通过第三管路73和第四管路74与冷却水供水干管26和冷却水回水干管27连接，空调机组124回收冷水主机111的冷凝热以对制冷箱1内部环境进行升温，所述第三管路73上设置有第三电磁阀，所述第四管路74上设置有第四电磁阀；通过切换电磁阀的开关状态，以实现供冷、供热模式的切换，提高制冷箱1对外部环境变化的适应度。
39.在一个实施例中，所述制冷箱1内设置有三个制冷单元，所述装配式冷冻站对应包括三个冷却塔3，三个冷却塔3分别通过管道箱2与三个制冷单元一对一连接；三个制冷单元中，两个制冷单元为常用，一个制冷单元为备用，可提高装配式冷冻站工作时的稳定性；所述管道箱2包括两个，可根据冷冻站的规模调整管道箱2的数量；所述管道箱2的长度设置为方便运输的长度，多个管道箱2可在现场进行拼接。
40.进一步地，请参阅图1，所述制冷单元包括主机箱11和板换泵箱12，所述板换泵箱12分别与所述主机箱11以及所述管道箱2连接，通过主机箱11和板换泵箱12配合，实现向数据中心稳定输送低温冷冻水。
41.进一步地，请参阅图1，所述主机箱11包括冷水主机111、加药装置112和砂过滤器113；所述板换泵箱12包括板式换热器121、冷冻水泵123和冷却水泵122；所述板式换热器121分别与所述管道箱2、所述冷冻水泵123以及所述冷却水泵122连接；所述冷水主机111分别与所述冷却水泵122、所述冷冻水泵123以及所述管道箱2连接；所述加药装置112以及所述砂过滤器113分别与所述冷却水泵122连接，并分别通过所述管道箱2与所述冷却塔3连接；所述空调机组124设置于板换泵箱12内；在一个实施例中，所述空调机组124为吊顶式空调机组124，利用板式换热器121端头的空间吊顶安装，采用侧送风底回风的气流组织方式，保障冷冻站内的设备在安全的环境下运行和人员进入集装箱巡检时的供冷和供热需求。
42.具体的，请参阅图1至图6，所述冷水主机111、所述加药装置112以及所述砂过滤器113通过冷却水供水干管26与所述冷却塔3连接，所述冷却水供水干管26从管道箱2内的容纳腔22穿过；所述冷水主机111、所述板式换热器121、所述加药装置112以及所述砂过滤器113通过冷却水泵122以及冷却水回水干管27与所述冷却塔3连接，所述冷却水回水干管27从管道箱2内的容纳腔22穿过；所述冷水主机111以及所述板式换热器121通过所述冷冻水泵123与冷冻水回水干管25连接；所述冷水主机111以及所述板式换热器121分别与所述冷冻水供水干管24连接，所述冷冻水回水干管25和所述冷冻水供水干管24用于向数据中心输送冷冻水。
43.进一步地，请参阅图1和图7，所述全气候装配式冷冻站还包括水处理箱5，所述水处理箱5用于对冷冻站的冷冻水循环进行补水和定压，所述水处理箱5分别与所述制冷单元以及所述管道箱2连接具体的，所述水处理箱5分别与冷冻水供水干管24和板式换热器121连接；设置水处理箱5，作为装配式冷冻站的辅助单元，可使制冷单元更标准化，提高制冷单
元工作时的稳定性和可靠性。
44.所述水处理箱5内设置有自动定压补水装置52，所述自动定压补水装置52为现有技术，所述自动定压补水装置52可以包括两台，两台所述自动定压补水装置52一用一备，提高装配式冷冻站工作时的稳定性。
45.在一个实施例中，所述水处理箱5设置于所述制冷箱1的侧部，所述水处理箱5与所述制冷箱1螺栓连接。
46.进一步地，请参阅图1、图2和图7，所述全气候装配式冷冻站还包括蓄冷水罐4，所述蓄冷水罐4与所述管道箱2连接，用于向制冷单元输送应急用冷却水；蓄冷水罐4通过管道箱2与所述制冷单元连接，当出现紧急情况时，如冷却塔3散热无法正常工作或冷却塔3散热效率过低时，通过蓄冷水罐4向制冷单元输送低温冷却水，可满足数据中心15分钟应急供冷量的需求，提高装配式冷冻站工作时的稳定性。
47.具体的，所述蓄冷水罐4单独设置于制冷箱1外部地面，所述蓄冷水罐4分别与所述冷冻水供水干管24以及冷冻水回水干管25连接，以实现蓄冷水罐4向板式换热器121输送冷却水，并实现蓄冷水罐4的蓄冷。
48.进一步地，请参阅图3至图6，所述管道箱2设置于所述制冷箱1的顶部，所述冷却塔3通过固定平台6固设于所述制冷箱1的上方；将冷却塔3和管道箱2设置于制冷箱1的顶部，可减少水平地面占用空间；在一个实施例中，所述固定平台6分别与所述制冷箱1以及所述冷却塔3螺栓连接，所述管道箱2与所述制冷箱1螺栓连接；所述固定平台6为钢结构，所述冷却塔3为开放式冷却塔3。
49.在其他实施例中，可根据实际项目需求调整冷却塔3和管道箱2的安装位置，如将冷却塔3设置于靠近制冷箱1附近的地面，管道箱2架空地面并位于制冷箱1的任意一侧。
50.进一步地，请参阅图1，所述制冷箱1与制冷单元之间以及相邻的制冷单元之间设置有第一检修通道13，所述制冷箱1的外侧设置有检修爬梯14；所述制冷箱1的侧壁上设置有一个或多个第一检修门15，所述第一检修门15与所述制冷单元连通；所述水处理箱5的侧壁上设置有第二检修门51。
51.设置第一检修通道13，方便工作人员对主机箱11内的设备以及板换泵箱12内的设备进行维修维护，此外，第一检修通道13还用于对顶部冷却塔3和管道箱2提供支撑作用，可根据设备检修需求调整第一检修通道13的数量和体积大小；设置检修爬梯14，方便工作人员对位于制冷箱1顶部的冷却塔3和管道箱2进行维修维护；设置第一检修门15和第二检修门51，方便工作人员进入制冷箱1和水处理箱5内部以对设备进行维修维护；在一个实施例中，所述主机箱11靠近冷水主机111的侧壁上设置有第一检修门15，所述板换泵箱12的两侧分别设置有第一检修门15，方便对板式换热器121、冷却水泵122和冷冻水泵123进行维修维护。
52.进一步地，请参阅图1，所述全气候装配式冷冻站还包括控制装置，所述第一检修通道13内设置有风机131，所述第一检修通道13的两端分别设置有电动进风百叶132和电动排风百叶133；所述风机131、所述电动进风百叶132以及所述电动排风百叶133分别与所述控制装置电性连接；设置风机131、电动进风百叶132和电动排风百叶133，用于实现制冷箱1内部环境的通风散热，提高制冷箱1内部设备工作时的稳定度和安全度。
53.具体的，所述电动进风百叶132和电动排风百叶133是指叶片的角度可电动调整；
当空调机组124处于待机状态时，即空调机组124不工作时，控制装置控制风机131开始工作，并控制电动进风百叶132和电动排风百叶133的叶片角度调整至与地面平行，实现制冷箱1内部环境的通风散热；当空调机组124处于工作状态时，控制装置控制风机131停止工作，并控制电动进风百叶132和电动排风百叶133的叶片调整至与地面垂直，使制冷箱1内部形成密闭空间，避免能源浪费，且可起到挡雨作用，提高制冷箱1内设备工作时的安全度。
54.进一步地，请参阅图3至图6，所述管道箱2内开设有固定腔21和容纳腔22，所述固定腔21位于所述容纳腔22的上方，所述容纳腔22内设置有多根冷冻水供水干管24以及多根冷冻水回水干管25，所述容纳腔22用于容纳竖向穿管、横向穿管、冷却水回水干管27和冷却水供水干管26，即管道箱2内设置有用于容纳其他管道的空间，所述竖向穿管和横向穿管起辅助连接作用；所述冷冻水供水干管24和所述冷冻水回水干管25分别与所述制冷单元连接，所述容纳腔22分别与所述冷却塔3以及所述制冷单元连接。
55.在一个实施例中，所述固定腔21与所述容纳腔22之间设置有隔板23，可实现固定腔21和容纳腔22的分隔，方便工作人员区分管道箱2内的管道类型，降低维修维护的难度；在本实施例中，所述隔板23与所述管道箱2的内壁焊接。
56.进一步地，请参阅图3至图6，所述容纳腔22内设置有四根冷冻水供水干管24和两根冷冻水回水干管25，两根所述冷冻水供水干管24为一组，两组冷冻水供水干管24上下相对设置；两根所述冷冻水回水干管25上下相对设置；即所述管道箱2内竖向分为上中下三层；位于上方的冷冻水供水干管24和位于下方的冷冻水供水干管24以及位于上方的冷冻水回水干管25和位于下方的冷冻水回水干管25分别通过固定支架固定；相邻的固定支架之间设置有第二检修通道。
57.由于管道尺寸大且阀门较多，管道日常检修工作量大，采用固定支架对上下两侧的管道进行固定，使相邻的固定支架之间形成第二检修通道，方便工作人员进行日常的维修维护；进一步地，冷冻水供水干管24和冷冻水回水干管25上下相对设置，可提高管道箱2内部管道布置的整齐度，为工作人员后期维修维护提供空间，降低后期维修维护的难度。
58.进一步地，请参阅图3至图6，四根所述冷冻水供水干管24位于所述固定腔21的左侧，两根所述冷冻水回水干管25位于所述固定腔21的右侧；左右设置冷冻水供水干管24和冷冻水回水干管25，便于工作人员区分管道，降低后期维修维护的难度。
59.进一步地，在一个实施例中，所述固定支架包括固定横杆和多根固定竖杆，所述固定横杆的两端分别与管道箱2的内壁连接，所述固定竖杆的两端分别设置有固定环，所述固定环分别用于固定冷冻水供水干管24和冷冻水回水干管25；采用固定环对管道进行包裹，可有效固定管道，且可减轻管道震动问题，延长管道的使用寿命；在本实施例中，所述固定横杆与所述固定竖杆一体成型，所述固定横杆与所述管道箱2焊接，所述固定环与所述固定竖杆焊接。
60.进一步地，所述制冷箱1的内壁、所述管道箱2的内壁以及所述水处理箱5的内壁分别设置有保温消音层；设置保温消音层，可降低制冷箱1、管道箱2和水处理箱5工作时的噪音，从而降低装配式冷冻站工作时对环境所带来的消极影响，且可降低流体传输过程中的温度损耗，从而降低装配式冷冻站工作时的能耗；在一个实施例中，所述保温消音层采用现有的保温消音材料制成，所述保温消音层分别与制冷箱1的内壁、管道箱2的内壁以及水处理箱5的内壁胶接。
61.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。