專利名稱：高壓噴霧與滴淋填料相結(jié)合的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由高壓噴霧和滴淋填料組成的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組。
背景技術(shù)：
直接蒸發(fā)冷卻是通過水與空氣的不同接觸形式，利用自然條件下空氣的干濕球溫差來取得冷量的。因此，直接蒸發(fā)冷卻的制冷劑是水，而不是對環(huán)境有污染的氟利昂。與傳統(tǒng)機械制冷相比，直接蒸發(fā)冷卻的核心介質(zhì)是填料不需要表冷器，能減少耗電量。因此，在全球大氣臭氧層日益遭受破壞的情況下，尤其在大的廠房或機房等設(shè)備顯熱為主的場合， 這種對環(huán)境無污染且能耗消耗小的空調(diào)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。目前，多級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組體積龐大，水與空氣接觸時間短，冷卻效率低， 使得在很多情況下機組不能充分發(fā)揮主導(dǎo)作用。因此為了避免這種情況，在滿足人們舒適性要求的同時急需對空調(diào)機組進行優(yōu)化設(shè)計，也要研究如何減少空調(diào)能耗占建筑能耗的比例，開發(fā)出降溫加濕效率高的空調(diào)機組。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種高壓噴霧與滴淋填料相結(jié)合的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，將高壓噴霧與滴淋填料按順序組合，使得高壓噴霧與滴淋填料功能配合，提高了直接蒸發(fā)冷卻的效率，滿足了車間設(shè)備顯熱散熱為主對空氣進行大量降溫的要求。本實用新型所采用的技術(shù)方案是，高壓噴霧與滴淋填料相結(jié)合的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，在機組殼體相對的側(cè)壁上分別設(shè)置有進風口和送風口，在機組殼體內(nèi)按空氣進入的方向依次設(shè)置有初效過濾器、填料I、填料II和送風機，填料I的上部設(shè)置有向下噴淋的滴淋噴嘴，填料I的下部設(shè)置有蓄水池a，循環(huán)水泵通過低壓供水管與蓄水池a和滴淋噴嘴相連通，在填料I與填料II之間的空間內(nèi)前后相對、上下相對分別設(shè)置有高壓供水管，并且在該空間2/3高度處也設(shè)置有高壓供水管，高壓供水管上分別設(shè)置有多個前后對噴、上下對噴的高壓噴霧噴嘴，空間2/3高度處的高壓供水管上設(shè)置有多個向下噴的高壓噴霧噴嘴，高壓供水管與填料II的下部設(shè)置有蓄水池b，高壓陶瓷柱塞泵通過管道與蓄水池 b、各個高壓供水管和各個高壓噴霧噴嘴相連通。本實用新型的特點還在于，填料I采用“W”型結(jié)構(gòu)布置方式。蓄水池b中設(shè)置有水過濾器，水過濾器通過管道與高壓陶瓷柱塞泵相連通。與現(xiàn)有的直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組相比，本實用新型的空調(diào)機組具有如下特點1)填料I布置成了 “W”型，增加了填料的斷面尺寸，進而增大了被處理空氣與填料表面水膜的接觸面積，提高了熱濕交換效率。2)填料I布置在初效過濾器后、高壓噴霧前，可進一步過濾空氣，空氣中的短纖維、塵埃等雜質(zhì)得以徹底清洗，避免堵塞高壓噴霧噴嘴。[0012]3)高壓噴霧供水管采用混噴(上下和前后對噴、2/3高度方向下噴)的方式，使得被處理空氣進入高壓噴霧段后受到多方位、高密度水霧噴射，使得空氣經(jīng)過高壓噴霧段能與水霧進行充分接觸，即空氣與水熱質(zhì)交換速度增大，把來自第一段(滴淋填料直接段)初步降溫的空氣進一步降溫加濕，把空氣降到接近被處理空氣的濕球溫度，熱濕交換效率顯著提尚。4)填料II設(shè)在高壓噴霧段后面，且不設(shè)置布水系統(tǒng)，這是因為經(jīng)過高壓噴霧段的空氣中攜帶有沒有被空氣吸收的部分水霧，相當于滴淋填料II并在其表面形成水膜，使得在填料II濕潤的濕膜再次與空氣接觸，進行二次降溫加濕，從而大大提高了整體冷卻加濕效率，并縮短了吸收距離，即填料II作為第三級直接蒸發(fā)冷卻段使用的同時還可以兼顧擋水板作用，這樣既可以進一步降低送風溫度又可省去擋水板，減少費用。

圖1是本實用新型三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型空調(diào)機組的俯視圖。圖中，1.進風口，2.初效過濾器，3.循環(huán)水泵，4.低壓供水管，5.滴淋噴嘴，6.填料I，7.蓄水池a，8.水過濾器，9.高壓陶瓷柱塞泵，10.高壓供水管a，11.高壓噴霧噴嘴 a, 12.高壓供水管b，13.高壓噴霧噴嘴b，14.高壓供水管c，15.高壓噴霧噴嘴c，16.高壓供水管d，17.高壓噴霧噴嘴d，18.高壓供水管e，19.高壓噴霧噴嘴e，20.填料II，21. 蓄水池b，22.送風機，23.送風口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型的高壓噴霧與滴淋填料相結(jié)合的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，其相對位置結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用水與高壓噴霧熱濕交換和水與填料直接接觸式熱濕交換設(shè)備的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在機組殼體相對的側(cè)壁上分別設(shè)置進風口 1和送風口 23，在機組殼體內(nèi)按空氣進入的方向依次設(shè)置初效過濾器2、填料I 6、填料II 20和送風機22。填料I 6的上部設(shè)置向下噴淋的滴淋噴嘴5，填料I 6的下部設(shè)置蓄水池a7，循環(huán)水泵3通過低壓供水管4與蓄水池a7和滴淋噴嘴5相連通。在填料I 6與填料II 20之間的空間內(nèi)前后相對分別設(shè)置高壓供水管alO、高壓供水管bl2，上下相對分別設(shè)置高壓供水管cl4、高壓供水管dl6，該空間內(nèi)2/3高度處設(shè)置有高壓供水管el8 ；高壓供水管alO和高壓供水管bl2上分別設(shè)置多個對噴的高壓噴霧噴嘴all和高壓噴霧噴嘴bl3，高壓供水管cl4和高壓供水管dl6上分別設(shè)置多個對噴的高壓噴霧噴嘴cl5和高壓噴霧噴嘴dl7，高壓供水管el8上設(shè)置多個向下噴淋的高壓噴霧噴嘴el9。高壓供水管與填料II的下部設(shè)置蓄水池b21，高壓陶瓷柱塞泵9通過管道與蓄水池1^21、各個高壓供水管和各個高壓噴霧噴嘴相連通。蓄水池b21中設(shè)置水過濾器8，水過濾器8通過管道與高壓陶瓷柱塞泵9相連通。蓄水池a 7、循環(huán)水泵3、低壓供水管4和噴淋噴嘴5構(gòu)成的水循環(huán)系統(tǒng)是第一級直接蒸發(fā)冷卻段。填料I 6和填料II 20之間設(shè)置的高壓供水管alO、高壓供水管bl2、高壓供水管cl4、高壓供水管dl6、高壓供水管el8和高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、高壓噴霧噴嘴cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9，以及底部的蓄水池1^21、高壓陶瓷柱塞泵9和水過濾器8構(gòu)成第二級直接蒸發(fā)冷卻段。填料II 20作為第三級蒸發(fā)冷卻段并兼作擋水板使用。本實用新型的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組采用三個直接蒸發(fā)冷卻段，第一級直接蒸發(fā)冷卻段為填料段，利用循環(huán)水泵3把蓄水池a7內(nèi)的水通過低壓供水管4對填料I 6噴淋，水靠重力作用向下流潤濕填料I 6，并在其表面形成很薄的水膜與空氣進行熱濕交換。 第二級直接蒸發(fā)冷卻段為高壓噴霧段，主要是利用高壓陶瓷柱塞泵9把蓄水池1^21中經(jīng)過水過濾器8凈化過的水進行加壓，再通過高壓供水管alO、高壓供水管bl2、高壓供水管cl4、 高壓供水管dl6、高壓供水管el8傳送到高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、高壓噴霧噴嘴cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9將水霧化產(chǎn)生霧滴，使其能夠迅速從空氣中吸收熱量完成汽化并擴散，空氣與水直接接觸對空氣進行降溫。其中的第三級直接蒸發(fā)冷卻填料段不需布水，經(jīng)過高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、高壓噴霧噴嘴cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9霧化產(chǎn)生的細小水滴經(jīng)過霧化擴散在填料II 20表面形成水膜。經(jīng)過兩次降溫的空氣與填料II 20上的水膜接觸對空氣第三次降溫，實現(xiàn)對空氣更大溫降的目的。填料II 20還可起到擋水板作用，防止過多的水分通過。為了在填料I 6厚度不變的情況下，使填料I 6的斷面面積增加，填料I 6采用 “W”型結(jié)構(gòu)的布置形式，并采用上部布水的方式潤濕填料表面并形成水膜使其均勻分布。第二段直接蒸發(fā)冷卻段中，高壓供水管alO、高壓供水管bl2、高壓供水管cl4、高壓供水管dl6、高壓供水管el8上的高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、高壓噴霧噴嘴 cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9的布置方式是混噴(上下和前后對噴、2/3高度方向下噴)，水通過高壓水泵9從蓄水池1^21中抽出，從高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、 高壓噴霧噴嘴cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9射出。使得水能被很好的霧化成微細水滴，并與被處理空氣充分接觸，達到降溫的目的。填料II 20布置在高壓噴霧后，經(jīng)過高壓噴霧段的空氣中攜帶的水滴可以在填料 II 20表面形成水膜，相當于滴淋填料II 20的表面并使得水膜均勻分布，進一步加強直接蒸發(fā)冷卻的效率；具有能減少被處理空氣帶走水量的填料II 20，它能夠分離出空氣中攜帶的水滴，以減少被處理空氣中帶走的水量。初效過濾器2能夠?qū)⑹彝饪諝膺M行凈化，而且填料I 6可對空氣進行第二次凈化， 對高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、高壓噴霧噴嘴cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9起到防塵保護作用，提高高壓噴霧霧化的水滴與空氣的熱質(zhì)交換效率。蓄水池1^21中的水要經(jīng)過水過濾器8處理，以防止高壓噴霧噴嘴發(fā)生堵塞現(xiàn)象。送風機22是將被處理的空氣經(jīng)過送風口 23送入室內(nèi)，對室內(nèi)空氣進行降溫處理。本實用新型空調(diào)機組的工作過程室外空氣經(jīng)過進風口 1進入經(jīng)過初效過濾器2把灰塵過濾后，經(jīng)過第一級直接蒸發(fā)冷卻段一直接滴淋填料段，水靠重力作用向下流潤濕填料I 6表面并形成水膜，被處理的空氣沿水平方向垂直通過填料I 6與其進行熱交換對空氣進行降溫加濕處理。被初步降溫的空氣進入第二級直接蒸發(fā)冷卻段——高壓噴霧段，同時水通過高壓陶瓷柱塞泵9把蓄水池1^21里凈化過的水進行加壓，在通過高壓供水管alO、高壓供水管bl2、高壓供水管cl4、高壓供水管dl6、高壓供水管el8送到高壓噴霧噴嘴all、高壓噴霧噴嘴bl3、高壓噴霧噴嘴 cl5、高壓噴霧噴嘴dl7、高壓噴霧噴嘴el9將水霧化產(chǎn)生霧滴與空氣直接接觸，實現(xiàn)對空氣進行等焓降溫處理過程。在第三直接蒸發(fā)冷卻段——填料段，由于前兩級直接蒸發(fā)冷卻段使空氣溫度逐漸降低，并經(jīng)過高壓噴霧段的空氣中攜帶有大量水滴，使得填料II 20表面形成很薄的水膜可對空氣進行第三次降溫加濕處理。而且填料II 20使被處理空氣中攜帶的大量水滴進入填料后能減少空氣中夾帶的水量，最后由送風機22經(jīng)過送風口 23將被處理的空氣送入室內(nèi)。
權(quán)利要求1.高壓噴霧與滴淋填料相結(jié)合的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，其特征在于，在機組殼體相對的側(cè)壁上分別設(shè)置有進風口(1)和送風口(23)，在機組殼體內(nèi)按空氣進入的方向依次設(shè)置有初效過濾器(2)、填料I (6)、填料II (20)和送風機(22)，填料I (6)的上部設(shè)置有向下噴淋的滴淋噴嘴(5)，填料I (6)的下部設(shè)置有蓄水池a (7)，循環(huán)水泵(3)通過低壓供水管(4)與蓄水池a (7)和滴淋噴嘴(5)相連通，在填料I (6)與填料II (20)之間的空間內(nèi)前后相對、上下相對分別設(shè)置有高壓供水管，并且在該空間2/3高度處也設(shè)置有高壓供水管，高壓供水管上分別設(shè)置有多個前后對噴、上下對噴的高壓噴霧噴嘴，空間2/3高度處的高壓供水管上設(shè)置有多個向下噴的高壓噴霧噴嘴，高壓供水管與填料II的下部設(shè)置有蓄水池b (21)，高壓陶瓷柱塞泵(9)通過管道與蓄水池b (21)、各個高壓供水管和各個高壓噴霧噴嘴相連通。
2.按照權(quán)利要求1所述的空調(diào)機組，其特征在于，所述的填料I(6)采用“W”型結(jié)構(gòu)布置方式。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的空調(diào)機組，其特征在于，所述的蓄水池b(21)中設(shè)置有水過濾器(8 )，水過濾器(8 )通過管道與高壓陶瓷柱塞泵(9 )相連通。
專利摘要高壓噴霧與滴淋填料相結(jié)合的三級直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組，在機組殼體相對的側(cè)壁上分別設(shè)置有進風口和送風口，在機組殼體內(nèi)按空氣進入的方向依次設(shè)置有初效過濾器、填料Ⅰ、填料Ⅱ和送風機，在填料Ⅰ與填料Ⅱ之間的空間內(nèi)前后相對、上下相對以及在該空間2/3高度處設(shè)置有高壓供水管，高壓供水管上分別設(shè)置有多個前后對噴、上下對噴以及向下噴的高壓噴霧噴嘴，高壓供水管與填料Ⅱ的下部設(shè)置有蓄水池b。本實用新型將高壓噴霧和填料有機結(jié)合，三級直接蒸發(fā)冷卻使高壓噴霧和填料功能互補，增加了填料與空氣接觸的斷面面積，充分發(fā)揮了蒸發(fā)冷卻的主導(dǎo)作用，同時又克服了水與空氣接觸時間短，冷卻效率低的缺點。
文檔編號F24F5/00GK202024431SQ20112011354
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者殷清海, 霍海紅, 黃翔 申請人:西安工程大學(xué)