復合式水蒸發冷水機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及制冷裝置，具體涉及一種復合式水蒸發冷水機組。
【背景技術】
[0002]目前市場上已有的冷水機組以機械制冷為主流。此類冷水機組除了需要壓縮機、冷凝器、節流裝置和蒸發器四個主要部件外，還需要各種開閉閥門、過濾器、熱交換器、油分離器、高壓安全閥、壓力繼電器、壓力表、水量控制閥等附件。由于系統組成較復雜，使得此類冷水機組的成本較高。另外，機械制冷的冷水機組能效比較低。
[0003]蒸發冷卻技術是一項利用水蒸發吸熱實現制冷的技術，該技術主要是利用水在空氣中蒸發時帶走熱量的現象來工作的。在沒有其它熱源的條件下，水與空氣間的熱濕交換過程是空氣將顯熱傳遞給水，使空氣的溫度下降；而由于水的蒸發，空氣的含濕量要增加，而且進入空氣的水蒸氣還要帶回一些汽化潛熱。當這兩種熱量相等時，水溫可達到空氣的濕球溫度。因此，只要空氣的濕度不是飽和的，利用循環水噴淋空氣就可獲得降溫的效果，從而可以獲得冷水。
[0004]與機械制冷相比，蒸發冷卻制冷具有以下優點:初投資成本低；耗電量低；環境友好(僅使用水和空氣作介質)；維護簡單。由于受限于空氣的濕度，蒸發冷卻制冷主要適用于干旱/半干旱地區。
[0005]現有技術中已存在多種水蒸發冷水機組，其中較有代表性的包括:例如，CN203116197U、CN202709355U、CN203116206U、CN202709356U 等專利文獻中所披露的技術。
[0006]然而，無一例外地，這些現有技術的機組中，用戶回水(輸出至用戶的機組冷水在執行熱交換后返回機組時的水)被直接輸送至噴淋裝置進行噴灑，繼而進行蒸發冷卻降溫。由于用戶回水的溫度仍然明顯低于當地當時的室外氣溫，直接返回噴淋裝置使得對用戶回水的冷水溫度的利用率較低。
[0007]另外，由于蒸發冷卻制取冷水的溫度有下限(空氣的濕球溫度)，因此噴淋較低溫度的水和噴淋較高溫度的水相比，有可能出現的情況是，在填料高度足夠的情況下，二者都能達到濕球溫度。這種情況表明，噴淋較低溫度的水時，水在向下流動過程中能夠更早地達到濕球溫度，而在繼續向下流動直至離開填料之前的過程中，則不再發生有效的熱濕交換，也即噴淋較低溫度的水的制冷效率反而可能較低。
[0008]此外，這些現有技術的機組除了包括對水進行降溫的直接蒸發冷卻段以外，還都包括用來對空氣進行冷卻的間接蒸發冷卻段。也即，這些現有技術都包括相互獨立的至少兩套水蒸發冷卻系統，每套水蒸發冷卻系統都必須包括風機、水箱、水泵、填料等必要組成部分。這一方面因為水蒸發冷卻系統多而導致水蒸發過程中水的損耗(蒸發后隨空氣排出)較大，其對于機組在干旱/半干旱地區的運行來說不夠經濟環保，另一方面還因為水蒸發系統占用空間較多而使機組的體積較龐大、結構較不緊湊，再一方面，多組風機、水泵還使系統功耗較大。

【發明內容】

[0009]鑒于上述技術現狀，本發明的第一方面的目的在于提供一種復合式水蒸發冷水機組，其能夠比現有技術減少水的損耗。進一步地，該機組還具有更為緊湊的結構。更進一步地，該機組能夠更有效地利用機組冷水的溫度。
[0010]上述目的通過以下技術方案實現:
[0011]一種復合式水蒸發冷水機組，其包括:過濾冷卻段，所述過濾冷卻段中具有空氣過濾裝置和空氣冷卻裝置；和，直接段，所述直接段中具有填料、位于填料上方的噴淋裝置和位于填料下方的水箱；所述空氣冷卻裝置不包括間接蒸發冷卻裝置。
[0012]優選地，所述空氣冷卻裝置具有冷卻水路，優選為表冷器。
[0013]更優選地，所述機組設有機組冷水輸出裝置和用戶回水輸入裝置，所述機組冷水輸出裝置用于將機組冷水輸出至用戶，所述用戶回水輸入裝置用于將用戶回水接入機組，所述用戶回水輸入裝置與所述空氣冷卻裝置的冷卻水路的入口端連通，所述空氣冷卻裝置的冷卻水路的出口端與所述噴淋裝置連通。
[0014]本發明的機組不再采用間接蒸發冷卻裝置對空氣進行冷卻，這不僅明顯減少了水的損耗(這對于干旱/半干旱地區格外有價值)，而且還使得機組的結構格外緊湊。并且，通過上述設置，返回至機組的用戶回水(外循環水，也即，由機組輸送到外部負載并返回至機組的水)不是直接送入噴淋裝置進行噴灑，而是先進入空氣冷卻裝置對進入機組的空氣進行冷卻，然后再送入噴淋裝置進行噴灑。這樣，機組冷水先后在用戶端(例如用戶空調的風機盤管或空氣處理裝置)和過濾冷卻段中進行了兩次(致冷)熱交換，從而充分利用了外循環冷水的低溫特性。
[0015]優選地，所述空氣冷卻裝置包括至少第一空氣冷卻裝置和第二空氣冷卻裝置，各空氣冷卻裝置的冷卻水路的出口端分別經管路與所述噴淋裝置連通。
[0016]進一步地，至少所述第一空氣冷卻裝置的冷卻水路入口端被連通至所述用戶回水輸入裝置，或者，僅所述第一空氣冷卻裝置的冷卻水路入口端被連通至所述用戶回水輸入裝置，且所述第一空氣冷卻裝置以外的空氣冷卻裝置的冷卻水路入口端被連通至所述水箱。
[0017]也即，在包括至少兩級空氣冷卻裝置的情況下，可以利用用戶回水(外循環水)的溫度對空氣進行初次冷卻，并利用內循環冷水(水箱中的冷水直接輸送到空氣冷卻裝置中，并隨后通過噴淋裝置返回至水箱中，也即，這部分冷水僅在機組內部循環，稱為內循環水)對空氣進行后續冷卻，從而逐級降低空氣的溫度。而各空氣冷卻裝置中的水在完成冷卻任務后全部被輸送至噴淋裝置。
[0018]優選地，所述過濾冷卻段包括左過濾冷卻段和右過濾冷卻段，所述左過濾冷卻段和所述右過濾冷卻段大致對稱地布置在所述直接段的兩側；和/或，所述直接段包括水箱直接段和位于水箱直接段上方的風機直接段，其中，所述水箱位于水箱直接段的底部，所述噴淋裝置位于所述風機直接段的上部，所述風機直接段的頂部設置有機組排風機。
[0019]左右過濾冷卻段的設置，可以有效增大進入機組的空氣量，從而提高蒸發冷卻的效率。而水箱直接段和風機直接段的設置，可以有效增大填料的高度，從而增加熱濕交換的距離，以使蒸發冷卻過程進行地更為充分。
[0020]進一步地，所述填料包括第一填料和第二填料，所述第一填料設置在所述水箱直接段中，所述第二填料設置在所述風機直接段中。所述第一填料和所述第二填料可以相同，也可以不同。所述第一填料和/或所述第二填料優選為斜折波填料，更優選為斜折波PVC填料。
[0021]優選地，所述空氣過濾裝置至少包括串聯布置的第一空氣過濾裝置和第二空氣過濾裝置；所述第一空氣過濾裝置優選為空氣過濾網，例如可拆卸空氣過濾網；和/或，所述第二空氣過濾裝置優選為袋式過濾器，例如可拆卸袋式過濾器。
[0022]優選地，所述冷水機組為模塊化結構，所述過濾冷卻段、所述水箱直接段和所述風機直接段均為獨立的模塊。
[0023]更優選地，各模塊中包括機組水路系統的管道部分，在各模塊組合成所述冷水機組時，各所述管道部分構成機組水路系統。
[0024]通過將各過濾冷卻段、水箱直接段、和風機直接段構造成獨立的模塊，并且將機組水路系統的管道也隨各模塊被分解并被固定在各模塊中，使得機組安裝、運輸、調試、維修等都十分便利。
[0025]根據本發明的另一個方面，提供了一種復合式水蒸發冷水機組，其包括:過濾冷卻段，所述過濾冷卻段中具有空氣過濾裝置和空氣冷卻裝置；和，直接段，所述直接段中具有填料、位于填料上方的噴淋裝置和位于填料下方的水箱，所述水箱用于儲存機組冷水；所述空氣冷卻裝置利用水作冷卻介質，并且，所述冷卻介質至少包括用戶回水，所述用戶回水是指從用戶端返回的致冷用水。
[0026]優選地，所述冷卻介質在執行冷卻后全部被輸送至所述噴淋裝置；和/或，所述噴淋裝置中的水全部來自所述空氣冷卻裝置。
[0027]可選地，所述冷卻介質還包括所述機組冷水的一部分。
[0028]優選地，所述空氣冷卻裝置為表冷器，并且優選至少包括第一表冷器和第二表冷器。
[0029]進一步地，所述用戶回水被輸送至所述第一表冷器，所述第一表冷器以外的表冷器被供以所述機組冷水。
[0030]優選地，所述過濾冷卻段包括左過濾冷卻段和右過濾冷卻段，所述左過濾冷卻段和所述右過濾冷卻段大致對稱地布置在所述直接段的兩側；和/或，所述直接段包括水箱直接段和位于水箱直接段上方的風機直接段，其中，所述水箱位于水箱直接段的底部，所述噴淋裝置位于所述風機直接段的上部，所述風機直接段的頂部設置有機組排風機。
[0031]進一步地，所述填料包括第一填料和第二填料，所述第一填料設置在所述水箱直接段中，所述第二填料設置在所述風機直接段中。所述第一填料和所述第二填料可以相同，也可以不同。所述第一填料和/或所述第二填料優選為斜折波填料，更優選為斜折波PVC填料。
[0032]優選地，所述空氣過濾裝置至少包括串聯布置的第一空氣過濾裝置和第二空氣過濾裝置；所述第一空氣過濾裝置優選為空氣過濾網，例如可拆卸空氣過濾網；和/或，所述第二空氣過濾裝置優選為袋式過濾器，例如可拆卸袋式過濾器。
[0033]優選地，所述冷水機組為模塊化結構，所述過濾冷卻段、所述水箱直接段和所述風機直接段均為獨立的模塊。
[0034]更優選地，各模塊中包括機組水路系統的管道部分，在各模塊組合成所述冷水機組時，各所述管道部分構成機組水路系統。
[0035]根據本發明的又一個方面，提供了一種模塊化水蒸發冷水機組，其包括:至少一個過濾冷卻段模塊，每個過濾冷卻段模塊具有空氣過濾裝置和空氣冷卻裝置；至少一個直接段模塊，所述至少一個直接段模塊具有機組排風機、填料、水箱和噴淋裝置；其中，所述至少一個過濾冷卻段模塊布置在所述至少一個直接段模塊的旁側。
[0036]優選地，所述至少一個直接段模塊至少包括:水箱直接段模塊，其具有第一填料，并且所述水箱位于所述水箱直接段模塊中，所述過濾冷卻段模塊布置在所述水箱直接段模塊的旁側；和風機直接段模塊，其具有第二填料，所述風機直接段模塊布置在所述水箱直接段模塊的上方，并且所述機組排風機和所述噴淋裝置位于所述風機直接段模塊中。
[0037]借此，機組的各大部件，即過濾冷卻段、水箱直接段、和風機直接段，均被構造成獨立的模塊，這種模塊