一种用于水冷直膨一体机的水冲霜系统的制作方法

1.本实用新型涉及制冷设备技术领域，具体涉及一种用于水冷直膨一体机的水冲霜系统。


背景技术：

2.冷风机是目前冷库制冷系统应用最普遍的蒸发器。冷风机在进行强制送风制冷时，由于库内相对湿度较大，制冷一段时间后，冷风机翅片上将开始结霜。随着运转时间的增加，霜层会越来越厚。较厚的霜层会导致两个主要问题：一个是传热热阻增加，蒸发器盘管内的冷量无法有效的穿过管壁和霜层传递到冷库内；另一个问题：较厚的霜层对风扇电机来说形成了较大的风阻，导致冷风机风量降低，同样降低了冷风机的传热效率。严重时将会有没有完全蒸发的制冷剂液体返回到制冷机组的吸气端，大大的缩短了制冷压缩机的寿命。为了提高制冷机组的效率和保证压缩机的正常寿命，必须在一定的时间给蒸发器除霜。目前常用的除霜方式有电热融霜、热气(高温高压的制冷剂气体)融霜和水冲霜三种。
3.目前常用的冷风机为水冷直膨一体机。水冷直膨一体机将全部的制冷部件和风系统部件，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、送风风机以及机组控制器，集成于一个整体的结构单元。水冷直膨一体机制冷系统的冷却水系统，采用的是闭式冷却塔系统，冷却水供水温度30℃，回水温度35℃。目前的水冷直膨一体机采用的是热气除霜，将系统中需要除霜的水冷直膨一体机切换为热泵工况进行融霜。采用这种方式除霜时，压缩机仍需工作，增加冷库的电耗，且库温会有短时间的回升。由于水冷直膨一体机采用水冷式冷却系统，因此具备采用冷却水冲霜的可能性。关于制冷系统的水冲霜方式已有大量学者及设备厂家进行了研究。
4.绍兴捷盛干燥设备科技有限公司(中国实用新型专利201620840294.3)提出一种能实现冲霜水循环利用的冷风机，该冷风机通过在箱体和冲霜水排水管之间设置加热板来实现冲霜水的加热，这种方法虽然可以提高节省水资源，但却增加了冷库的电耗，浪费高品位能源，因此该系统是否节能还有待进一步验证。
5.中国水产舟山海洋渔业公司(中国实用新型专利201620325869.8)提出一种制冷压缩机冷却水与结冻间冲霜水的热能耦合系统，通过设置换热器实现冷却水和冲霜水的热量交换，进而提高冲霜水的温度，降低冷却水的温度。但换热器的增加使得制冷系统变复杂且增加了后期运维成本。
6.上海名联供应链管理有限公司(中国实用新型专利201721712055.0)提出一种回收冷凝热提高冲霜水温度的冷库制冷除霜集成系统，实现了冷库制冷系统及冲霜水系统的部分共用，并回收了冲霜水的冷量用于降低冷却水的温度。但其冷却过程和冲霜过程的切换依靠主管路上的一个三通流量调节阀来完成，当冷风机数量较多时，阀门的控制将会很复杂，且这种系统不适用于一体式冷风机，因为一体式冷风机除霜时压缩机不工作，需要将冷却水管路切断，仅依靠一个三通阀无法实现此功能。


技术实现要素：

7.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于水冷直膨一体机的水冲霜系统，解决现有水冷直膨一体机热气冲霜过程耗电且库温波动较大；以及采用冷却水冲霜时，当有多个制冷系统一体机时，依靠管路三通控制不易实现等问题。
8.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。
9.一种用于水冷直膨一体机的水冲霜系统，包括水冷直膨一体机和冷却组件；
10.水冷直膨一体机包含压缩机、冷凝器、蒸发器机组控制器，冷凝器设置有冷却水进水口和冷却水出水口；还包括用于给蒸发器冲霜的喷淋器和用于收集冲霜排水的集水盘，集水盘的底部设置有冲霜排水出口；
11.冷却组件包括冷却塔、水箱和循环泵；冷却塔设置有进水口和出水口，水箱上部开口，水箱底部设置有出水口；冷却塔的出水口通过管道与水箱连通；水箱的出水口通过管道与循环泵的进水口连通；循环泵的出水口通过第一管道连接有三通接头，三通接头的一个出水口连接有冷却水进水管，冷却水进水口通过第二连接管道与冷却水进水管连通；第二连接管道上设置有阀门；三通接头另一个出水口连接有冲霜水进水管，喷淋器的进水口通过第三连接管道与冲霜水进水管7连通，第三连接管道上设置有阀门；
12.冷却水出水口通过冷却水回水管与冷却塔的进水口连通；集水盘的冲霜排水出口通过冲霜水回水管与水箱连通。
13.优选的，用于水冷直膨一体机的水冲霜系统包含多个水冷直膨一体机，每个冷却水进水口通过第四连接管道与所述冷却水进水管连通，第四连接管道上设置有阀门；每个冷却水出水口与冷却水回水管连通；每个喷淋器的进水口通过第五连接管道与冲霜水进水管连通，第五连接管道设置有阀门；每个冲霜排水出口与冲霜水回水管连通。
14.优选的，第一管道上还设置有分水器，分水器设置有一个进水口和多个出水口，分水器还设置有排气管；第一管道与分水器的进水口连接，分水器的多个出水口均连接多个三通接头的进水口，每个三通接头的一个出水口连接有冷却水进水管，每个三通接头的另一个出水口连接有冲霜水进水管；冷却水进水口通过连接管道与冷却水进水管连通；喷淋器的进水口通过连接管道与冲霜水进水管连通。
15.进一步优选的，冷却水回水管上设置有集水器，集水器设置有多个进水口和一个出水口，还设置有排气管；每个冷却水出水口与集水器的其中一个进水口连接，集水器的出水口与冷却水回水管连接。
16.优选的，水箱侧壁还设置有溢流管。
17.优选的，阀门为电磁阀。
18.优选的，所述水箱还连接有自来水管。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
20.(1)本实用新型的冷却水兼做冲霜水，简化系统配置；
21.(2)回收利用冲霜排水，将冲霜排水与冷却塔出水在水箱中混合，进一步降低冷却水供水温度；
22.(3)水冷直膨一体机制冷过程与冲霜过程的切换通过控制连接管道上的电磁阀的启闭来实现，系统控制简单，且单个水冷直膨一体机除霜时其他水冷直膨一体机仍可制冷，彼此互不影响。
附图说明
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
24.图1用于水冷直膨一体机的水冲霜系统的结构示意图；
25.图2带有分水器和集水器的用于水冷直膨一体机的水冲霜系统的结构示意图；
26.附图标记为：1.水冷直膨一体机；2.冷却塔；3.水箱；4.循环泵；5.冷却水进水管；6.冷却水回水管；7.冲霜水进水管；8.冲霜水回水管；9.分水器；10.集水器；11.溢流管；12.自来水管；13.三通接头；101.冷凝器；102.蒸发器。
具体实施方式
27.下面将结合实施例对本实用新型的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。
28.参考图1，为本实用新型的用于水冷直膨一体机的水冲霜系统的结构示意图；
29.一种用于水冷直膨一体机的水冲霜系统，包括水冷直膨一体机1和冷却组件；
30.水冷直膨一体机1包含压缩机、冷凝器101、蒸发器102和机组控制器，冷凝器设置有冷却水进水口和冷却水出水口；还包括用于给蒸发器冲霜的喷淋器和用于收集冲霜排水的集水盘，集水盘的底部设置有冲霜排水出口；
31.冷却组件包括冷却塔2、水箱3和循环泵4；冷却塔设置有进水口和出水口，水箱3上部开口，水箱底部设置有出水口；水箱3还连接有自来水管12，用于为水箱补水，水箱3侧壁还设置有溢流管11，当水箱内水位过高时，水通过溢流管11排出。
32.冷却塔2的出水口通过管道与水箱3连通；水箱的出水口通过管道与循环泵4的进水口连通；循环泵4的出水口通过第一管道连接有三通接头13，将冷却水分为两股；三通接头13的一个出水口连接有冷却水进水管5，冷却水进水口通过第二连接管道与冷却水进水管5连通，用于为冷凝器降温；第二连接管道上设置有阀门；三通接头另一个出水口连接有冲霜水进水管7，喷淋器的进水口通过第三连接管道与冲霜水进水管7连通，用于对蒸发器冲霜；第三连接管道上设置有阀门；在本实施例中，阀门为电磁阀。
33.冷却水出水口通过冷却水回水管6与冷却塔2的进水口连通，将冷却水回水送入冷却塔进行降温；集水盘的冲霜排水出口通过冲霜水回水管8与水箱3连通，将冲霜排水送入水箱回收利用，并用冲霜水降低水箱内的水温。
34.水冷直膨一体机具有制冷和除霜两种工况。
35.当处于制冷工况时，水冷直膨一体机的压缩机开启，第二连接管道上的电磁阀开启，第三连接管道上的电磁阀关闭。冷却水经冷却塔冷却后进入水箱中，经循环泵输送进入三通，进入冷却水进水管和冲霜水进水管，冷却水进水管中的冷却水通过第二连接管道进入冷却水进水口，为冷凝器降温，然后从冷却水回水管回到冷却塔中进行冷却。冷却水进水温度为30℃，回水温度为35℃。
36.当处于除霜工况时，水冷直膨一体机的压缩机关闭，第二连接管道上的电磁阀关闭，第三连接管道上的电磁阀开启。冷却水经冷却塔冷却后进入水箱中，经循环泵输送进入三通，进入冷却水进水管和冲霜水进水管，冲霜水进水管中的冷却水通过第三连接管道进入喷淋器的进水口，对蒸发器进行喷淋冲霜，冲霜后的冲霜排水从集水盘的冲霜排水口流出，通过冲霜水回水管流回水箱中回收利用。冷却塔出水温度为30℃，冲霜排水温度约为20
℃。冲霜排水和冷却塔出水在水箱混合后，根据冲霜排水的水量，水箱中水温为28℃左右，此时可降低其它水冷直膨一体机冷凝器的进水温度，进而降低水冷直膨一体机的冷凝温度，提高水冷直膨一体机冷凝器的cop。
37.当初次使用或者化霜水不足导致水箱水位低于最低水位线时，可通过自来水管对水箱补水。当水箱中的水位超过最高水位线时通过溢流管将水流入排水沟中。
38.作为一种优选方案，用于水冷直膨一体机的水冲霜系统可包含多个水冷直膨一体机1，每个冷却水进水口通过第四连接管道与冷却水进水管5连通，第四连接管道上设置有阀门；每个冷却水出水口与冷却水回水管6连通；每个喷淋器的进水口通过第五连接管道与冲霜水进水管7连通，第五连接管道设置有阀门；每个冲霜排水出口与冲霜水回水管8连通。当个别水冷直膨一体机除霜时，其他不需要除霜的水冷直膨一体机可正常运行，只需将每个水冷直膨一体机的第四连接管道上的电磁阀和第五连接管道上的电磁阀进行切换，即可实现一体机制冷与除霜工况的切换。具体的，将需要除霜的水冷直膨一体机的压缩机关闭，然后关闭第四连接管道的电磁阀，冷却水进水管停止进水；打开第五连接管道的电磁阀，冲霜水进水管，进入冲霜工况。冲霜作业完成后，关闭第五连接管道的电磁阀，打开第四连接管道的电磁阀，水冷直膨一体机的压缩机启动，进入制冷工况。
39.作为一种优选方案，在第一管道上还设置有分水器9，分水器设置有一个进水口和多个出水口，还设置有排气管，用于排除管道内的气体。第一管道与分水器的进水口连接，分水器9的多个出水口均连接多个三通接头的进水口，每个三通接头的一个出水口连接有冷却水进水管，每个三通接头的另一个出水口连接有冲霜水进水管；冷却水进水口通过设置有电磁阀的连接管道与冷却水进水管5连通；喷淋器的进水口通过设置有电磁阀的连接管道与冲霜水进水管7连通。
40.进一步的，冷却水回水管6上设置有集水器10，集水器设置有多个进水口和一个出水口，还设置有排气管；每个冷却水出水口与集水器的其中一个进水口连接，集水器的出水口与冷却水回水管连接。
41.具体的，分水器每个出水口均管道连接有三通接头，每个三通接头均连接有冷却水进水管和冲霜水进水管，每个三通接头的冷却水进水管通过连接管道与一个或多个冷却水进水口连通，用于对一个或多个水冷直膨一体机的冷凝器降温；每个三通接头的冲霜水进水管与一个或多个喷淋器的进水口连通，用于对一个或多个水冷直膨一体机的蒸发器冲霜。
42.虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。