[發(fā)明專利]寬溫空冷島式冷液機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710048851.7
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107062688B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;董軍;黃衛(wèi);趙貝
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥天鵝制冷科技有限公司
• 主分類號: F25B25/00
• 分類號: F25B25/00;F25B41/20;F25B41/42
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

本發(fā)明公開了一種寬溫空冷島式冷液機(jī)，包括有制冷主機(jī)、空冷島組、中間換熱器、外循環(huán)泵、蒸發(fā)側(cè)循環(huán)泵、冷凝側(cè)循環(huán)泵、第一、二三通閥、單向閥、蒸發(fā)側(cè)膨脹水箱、冷凝側(cè)膨脹水箱、外側(cè)膨脹水箱、熱負(fù)載和冷卻液，分別形成第一、二、三冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和冷卻液外循環(huán)系統(tǒng)。本發(fā)明在制冷主機(jī)的基礎(chǔ)上，增加相關(guān)部件，實現(xiàn)全年環(huán)境下的兩種冷卻模式的有效組合，特別為大型空冷式冷液機(jī)提供了一種小型化、模塊化的解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冷液機(jī)（或稱冷水機(jī)）領(lǐng)域，具體是一種寬溫空冷島式冷液機(jī)。

背景技術(shù)

由于冷液機(jī)與空調(diào)相比存在諸多特點(diǎn)，如避免制冷劑的長距傳輸；減少制冷劑泄漏的可能性；冷量通過冷卻液（載冷劑）更方便傳送；易實現(xiàn)多組傳送和控制等，所以近年來得到了迅猛發(fā)展。目前，冷液機(jī)廣泛運(yùn)用于電力電子、軍事和航空、發(fā)電站、醫(yī)學(xué)激光和診斷設(shè)備、工業(yè)激光、柜體冷卻、分析儀器、核發(fā)電、半導(dǎo)體設(shè)備、電信領(lǐng)域和超級計算機(jī)等領(lǐng)域。近年來，特別在大功率雷達(dá)發(fā)射機(jī)組、激光和高能等武器的大量出現(xiàn)，軍用冷液機(jī)也逐步向大功率、模塊化、節(jié)能、安全和綠色環(huán)保等方面發(fā)展。

冷液機(jī)的主要目的是為熱負(fù)載（被冷卻對象）提供一定溫度、流量和壓力要求的循環(huán)冷卻液。有時候?qū)@種冷卻液要求很高，如清潔度不低于40μm～100μm，電阻率不小于0.5MΩ?cm～5MΩ?cm等指標(biāo)，若直接將冷卻液送往冷液機(jī)中蒸發(fā)側(cè)的獲取冷量，會使這個鏈條中的零部件太多，容易造成污染而無法可靠工作。具有強(qiáng)制風(fēng)冷功能的冷液機(jī)，若直接將冷卻液送往冷液機(jī)中的散熱器進(jìn)行散熱，同樣存在以上問題，包括各種器件中產(chǎn)生的銅、鐵離子等有害物質(zhì)。

對于大型（如兆瓦級）空冷式冷液機(jī)來說，有采用冷卻塔進(jìn)行冷凝換熱方式的，但這種方式需要冷卻水和一定的蒸發(fā)量，如蒸發(fā)量約為循環(huán)量的0.5%～2%，從而產(chǎn)生對水質(zhì)的影響，而且需要不斷補(bǔ)水；另一方面冬天（如－30℃～－45℃）很難投入使用。在大型發(fā)電等場所，通常使用大型空冷島對廢熱進(jìn)行排放，但功能單一。目前，國內(nèi)大型空冷式冷液機(jī)，如風(fēng)冷螺桿冷水機(jī)，即將螺桿式壓縮機(jī)的排氣直接接入風(fēng)冷冷凝器進(jìn)行換熱，同樣到冬天壓縮機(jī)很難進(jìn)行制冷工作，通常為單冷型，除非再增加一套強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)。

目前，市場上已出現(xiàn)一種高溫螺桿機(jī)組，冷凝出水溫度可達(dá)80℃～120℃，主要目的是用于取熱，實現(xiàn)對新能源的充分利用。同樣，在高溫50℃～60℃環(huán)境下，這種大的傳熱溫差無疑對換熱器的小型化提供了必要條件，通過合理設(shè)計蒸發(fā)溫度，可以為大型冷液機(jī)提供一種解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種寬溫空冷島式冷液機(jī)，利用“空冷島”原理，將冷液機(jī)中的壓縮機(jī)制冷和強(qiáng)制風(fēng)冷兩種冷卻方式有效結(jié)合，達(dá)到寬溫、安全、環(huán)保、可靠和小型化的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種寬溫空冷島式冷液機(jī)，包括有制冷主機(jī)、空冷島組、中間換熱器、外循環(huán)泵、蒸發(fā)側(cè)循環(huán)泵、冷凝側(cè)循環(huán)泵、第一、二三通閥、單向閥、蒸發(fā)側(cè)膨脹水箱、冷凝側(cè)膨脹水箱、外側(cè)膨脹水箱、熱負(fù)載和冷卻液，其特征在于：所述制冷主機(jī)蒸發(fā)側(cè)的出口端依次連接所述蒸發(fā)側(cè)的膨脹水箱、蒸發(fā)側(cè)循環(huán)泵、中間換熱器、第一三通閥后，與所述制冷主機(jī)蒸發(fā)側(cè)的進(jìn)口端相連接，形成第一冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；所述制冷主機(jī)冷凝側(cè)的出口端依次連接所述冷凝側(cè)的膨脹水箱、冷凝側(cè)循環(huán)泵、單向閥、空冷島組、第二三通閥后，與所述制冷主機(jī)冷凝側(cè)的進(jìn)口端相連接，形成第二冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；所述的制冷主機(jī)不工作時，所述蒸發(fā)側(cè)循環(huán)泵的出口端依次連接所述中間換熱器、第一三通閥、空冷島組、第二三通閥和蒸發(fā)側(cè)膨脹水箱后，與所述蒸發(fā)側(cè)循環(huán)泵的進(jìn)口端相連接，形成第三冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；所述外循環(huán)泵的出口端依次連接所述熱負(fù)載、中間換熱器和外側(cè)膨脹水箱后，與所述外循環(huán)泵的進(jìn)口端相連接，形成冷卻液外循環(huán)系統(tǒng)；所述的第三冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)與所述第一、二冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)通過所述第一、二三通閥和單向閥實現(xiàn)循環(huán)互鎖；所述的第一、二冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和冷卻液外循環(huán)系統(tǒng)組成壓縮機(jī)制冷模式；所述的第三冷卻液內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和冷卻液外循環(huán)系統(tǒng)組成強(qiáng)制風(fēng)冷模式。