本申请涉及空调制冷领域，具体的说，涉及一种模块式相变冷却空调单元。
背景技术：
空调制冷系统包括冷却系统、主机机组和空调末端，冷却系统一般放置在室外，主机机组放置在专用机房，占地大；由于各个设备均为散件运输，现场安装，因此，安装过程复杂，建设周期长；而且冷却系统到主机机组的距离远，冷却水运行管路较长，冷量及沿途水压头损失大；主机机组和空调末端的距离也较远，冷媒连接管路比较复杂。
技术实现要素：
本申请的目的在于提供一种模块式相变冷却空调单元，围绕单台变频离心压缩机组，将冷却塔、主机机组、空调末端、控制系统和配电系统等模块化集成设计，实现工厂预制，简化安装过程，快速部署，缩短安装周期；采用变频离心压缩机，提高空调系统的制冷效率和运行的可靠性。
本申请解决技术问题采用如下技术方案：
一种模块式相变冷却空调单元，包括第一模块、第二模块和冷凝器；所述第一模块可分离的安装在第二模块上；所述第一模块包括第一风机；所述第二模块包括主机系统、控制系统、配电系统和空气处理系统；所述主机系统包括压缩机、节流阀、闪蒸罐、第一循环泵和蒸发器；所述压缩机、冷凝器、节流阀和闪蒸罐依次连接形成一次冷媒循环回路；所述闪蒸罐、第一循环泵和蒸发器依次连接形成二次冷媒循环回路；所述空气处理系统包括送风管路、回风管路和第二风机。
进一步的，所述蒸发器与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以上；所述第一循环泵与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以下；所述压缩机与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以上；所述节流阀与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以下；所述压缩机为无油的离心压缩机。
进一步的，所述第一模块为冷却塔，所述冷却塔包括从上到下布置的第一风机、喷淋装置、填料和蓄水池。
进一步的，所述冷却塔为逆流式湿式冷却塔或横流式湿式冷却塔。
进一步的，所述冷凝器为水冷式冷凝器，安装在第二模块中，其包括隔离开的冷媒侧和水侧两个通道。
进一步的，所述水冷式冷凝器为壳管式换热器或者板式换热器或者满液式换热器。
进一步的，所述第二模块还包括第二循环泵和水处理系统，所述第二循环泵输入端与蓄水池连接，输出端与冷凝器的水侧输入端连接，冷凝器的水侧输出端与喷淋装置连接，所述水处理系统与冷凝器水侧并联连接。
进一步的，所述冷却塔为蒸发冷冷却塔，所述冷凝器设置在冷却塔内，安装在喷淋装置和填料之间。
进一步的，所述第二模块还包括第二循环泵和水处理系统，所述第二循环泵输入端与蓄水池连接，输出端与喷淋装置连接，所述水处理系统输入端与第二循环泵输出端连接，输出端与蓄水池连接。
进一步的，所述第二模块还包括软化水装置，对冷却水进行软化处理。
进一步的，所述第一模块为风冷冷却塔，所述冷凝器为风冷式冷凝器，设置在冷却塔内。
进一步的，所述冷凝器为微通道换热器或者盘管换热器。
进一步的，所述冷凝器的外表面设置有翅片。
进一步的，所述冷凝器包括一个输入端和一个输出端，冷凝器的输入端与压缩机的输出端连接，冷凝器的输出端与节流阀的输入端连接。
进一步的，所述第二模块还包括冷却水过滤器，所述冷却水过滤器设置在蓄水池和第二循环泵之间。
进一步的，所述第一模块设置有喷淋管进水管路及其连接口和冷却水出水管路及其连接口，第二模块设置有喷淋管出水管路及其连接口和冷却水进水管路及其连接口。
进一步的，所述第一模块设置有冷凝器输入管路及其连接口和输出管路及其连接口；所述第二模块设置有压缩机输出管路及其连接口和节流阀输入管路及其连接口。
进一步的，所述第二模块的送风管路和回风管路由蒸发器隔离开，所述空气处理系统还包括设置在回风管路的空气过滤器，所述第二风机设置在送风管路。
进一步的，所述空气过滤器覆盖在蒸发器上，防止空气过滤器变形。
进一步的，所述送风管路和回风管路为侧送侧回式或者下送下回式。
进一步的，所述控制系统对压缩机、节流阀、第一循环泵、第二循环泵、第一风机和第二风机的启停和参数进行控制。
进一步的，所述配电系统包括配电箱、电池组和不间断电源（ups），对压缩机、节流阀、第一循环泵、第二循环泵、第一风机和第二风机进行配电和通断电控制。
进一步的，所述压缩机为变频磁悬浮离心压缩机。
进一步的，所述节流阀为电子膨胀阀。
进一步的，所述水处理系统包括输入端与第二循环泵输出端连接的加药系统和排污系统，所述加药系统包括加药桶、ph仪和电导率仪，所述排污系统包括串联的过滤器、电动阀和流量计。
进一步的，所述加药系统设置温度传感器，检测冷却水的温度，对电导率仪测量的电导率值进行修正。
进一步的，所述加药系统包括控制冷却水通断的手动阀和调节水流量的调节阀。
进一步的，所述排污系统包括控制冷却水通断的手动阀。
进一步的，所述流量计为电磁流量计。
进一步的，所述加药桶数量为若干个，设置有加药泵。
本申请具有如下有益效果：
（1）围绕单台变频离心压缩机组，将冷却塔、主机机组、空调末端、控制系统和供电系统等模块化集成设计，实现工厂预制，简化安装过程，快速部署，缩短安装周期；采用变频离心压缩机，提高空调系统的制冷效率和运行的可靠性。
（2）根据电导率精确控制电动阀自动排污，排污水量准确计量，根据累计排污水量精确计算加药量，实现按需加药，及时加药。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本申请的模块式相变冷却空调单元的第一实施例结构示意图。
图2为本申请的模块式相变冷却空调单元的第二实施例结构示意图。
图3为本申请的模块式相变冷却空调单元的第三实施例结构示意图。
图4为本申请的模块式相变冷却空调单元的第四实施例结构示意图。
图5为本申请的模块式相变冷却空调单元的第五实施例结构示意图。
图6为本申请的模块式相变冷却空调单元的第六实施例结构示意图。
图7为本申请的模块式相变冷却空调单元的水处理系统结构示意图。
图中：（101）压缩机；（102）闪蒸罐；（103）节流阀；（104）第一循环泵；（105）冷凝器；（201）冷却水过滤器；（202）第二循环泵；（203）水处理系统；（301）第二风机；（302）空气过滤器（303）蒸发器；（401）第一风机；（402）喷淋装置；（403）填料；（404）蓄水池；（501）配电箱；（502）控制系统；（503）电池组；（504）不间断电源（ups）；（2031）流量计；（2032）电动阀；（2033）过滤器；（2034）加药桶；（2035）ph仪；（2036）电导率仪；（2037）温度传感器；（2038）手动阀；（2039）调节阀。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请所描述的“连接”也不仅仅包括两个设备或者部件之间的直接连接，也包括经由其他部件或者设备进行的间接连接，因此也不能理解为对本申请的限制。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-6所示，为本申请的一种模块式相变冷却空调单元，包括第一模块、第二模块和冷凝器105；所述第一模块可分离的安装在第二模块上，便于运输，在运输时可以将第一模块和第二模块分开进行运输，到现场再进行安装。所述第二模块包括主机系统、控制系统502、配电系统和空气处理系统；所述主机系统包括压缩机101、节流阀103、闪蒸罐102、第一循环泵104和蒸发器303；所述压缩机101、冷凝器105、节流阀103和闪蒸罐102依次连接形成一次冷媒循环回路；所述闪蒸罐102、第一循环泵104和蒸发器303依次连接形成二次冷媒循环回路。所述蒸发器303与闪蒸罐102的连接端位于闪蒸罐102的制冷工质液面以上；所述第一循环泵104与闪蒸罐102的连接端位于闪蒸罐102的制冷工质液面以下；所述压缩机101与闪蒸罐102的连接端位于闪蒸罐102的制冷工质液面以上；所述节流阀103与闪蒸罐102的连接端位于闪蒸罐102的制冷工质液面以下；所述压缩机101为无油的离心压缩机101，不用考虑压缩机101回油问题。当进行制冷循环时，压缩机101排出的高温气态工质进入冷凝器105中进行冷却后经过节流阀103节流降压降温后进入闪蒸罐102中，闪蒸罐102中的气态工质被压缩机101吸入压缩后排入冷凝器105进行下一次制冷循环。闪蒸罐102中的低温液态工质由第一循环泵104输送到蒸发器303进行换热后温度升高变成气态工质再回到闪蒸罐102中由闪蒸罐102中的低温工质进行冷却。
如图1和2所示，为本申请的第一实施例和第二实施例结构示意图，在这两个实施例中，第一模块为水冷冷却塔，用冷却水对冷凝器105中的高温工质进行冷却，所述冷却塔包括从上到下布置的第一风机401、喷淋装置402、填料403和蓄水池404。所述冷却塔可以为逆流式湿式冷却塔，也可以为横流式湿式冷却塔，可以为闭式冷却塔，也可以为开式冷却塔。当使用水冷冷却塔时，所述冷凝器105为水冷式冷凝器105，安装在第二模块中，优选的，所述水冷式冷凝器105为壳管式换热器或者板式换热器或者满液式换热器，其包括隔离开的冷媒侧和水侧两个通道。所述第二模块还包括第二循环泵202和冷却水过滤器201，所述第二循环泵202输入端与蓄水池404连接，输出端与冷凝器105的水侧输入端连接，冷凝器105的水侧输出端与喷淋装置402连接，所述过滤器设置在蓄水池404和第二循环泵202之间。蓄水池404中的低温冷却水在第二循环泵202的抽力作用下，经过冷却水过滤器201进行过滤后进入冷凝器105的水侧通道，对冷媒侧的高温工质进行冷却后温度升高，再输送到喷淋装置402，喷淋到填料403中，填料403中的冷却水由第一风机401抽取的冷风进行冷却后流入蓄水池404中进行下一次循环。所述所述第二模块还包括水处理系统203，水处理系统203与冷凝器105水侧并联连接，对冷却水进行杀菌灭藻、除垢等。
如图3和4所示，为本申请的第三实施例和第四实施例结构示意图，与第一、二实施例不同的是，在这两个实施例中，第一模块为蒸发冷冷却塔，所述冷凝器105设置在冷却塔内，安装在喷淋装置402和填料403之间，优选的，冷凝器105为盘管式冷凝器105或者v型布置的冷凝器105，包括一个输入端和一个输出端，输入端与压缩机101的输出端连接，输出端与节流阀103的输入端连接。所述第二循环泵202输入端与蓄水池404连接，输出端与喷淋装置402连接，所述水处理系统203输入端与第二循环泵202输出端连接，输出端与蓄水池404连接。蓄水池404中的低温冷却水在第二循环泵202的抽力作用下，经过冷却水过滤器201进行过滤后进入喷淋装置402，喷淋在冷凝器105表面形成水膜，在第一风机401强劲的引风作用下，在冷凝器105表面迅速蒸发，对冷凝器105中的高温工质进行冷却，换热后的冷却水温度升高，下落到填料403中，填料403中的冷却水由第一风机401抽取的冷风进行冷却后流入蓄水池404中进行下一次循环。所述第二模块还包括软化水装置，对冷却水进行软化处理，以防止冷却水大量蒸发，造成水中的钙镁离子浓度增大，而在冷凝器表面结垢，影响换热效果。
如图5和6所示，为本申请的第五实施例和第六实施例结构示意图，在这两个实施例中，第一模块为风冷冷却塔，所述冷凝器105为风冷式冷凝器105，设置在冷却塔内，由空气直接对冷凝器105中的高温工质进行冷却。优选的，所述风冷式冷凝器105为微通道换热器或者盘管换热器，在冷凝器105的外表面设置有翅片，加强换热效果。
当第一模块为水冷冷却塔时，冷凝器105设置在第二模块，第一模块和第二模块需要设置冷却水管路及其连接口，第一模块设置有喷淋管进水管路及其连接口和冷却水出水管路及其连接口，第二模块设置有喷淋管出水管路及其连接口和冷却水进水管路及其连接口；当第一模块为蒸发冷冷却塔时，冷凝器105设置在第一模块，第一模块和第二模块还需要设置冷媒管路及其连接口，第一模块还设置有冷凝器105输入管路及其连接口和输出管路及其连接口，第二模块设置有压缩机101输出管路及其连接口和节流阀103输入管路及其连接口；当第一模块为风冷冷却塔时，冷凝器105设置在第一模块，第一模块和第二模块需要设置冷媒管路及其连接口，不需要设置冷却水管路及其连接口。优选的，冷却水管路和冷媒管路设置在第一模块和第二模块内部，第一模块和第二模块在安装时，优选的采用法兰连接或者快速接头连接，降低安装难度，简化安装过程。
如图1-6所示，第二模块集成设置控制系统502和配电系统，控制系统502对压缩机101、节流阀103、第一循环泵104、第二循环泵202、第一风机401和第二风机301的启停和参数进行控制。配电系统包括配电箱501、电池组503和不间断电源（ups）504，对压缩机101、节流阀103、第一循环泵104、第二循环泵202、第一风机401和第二风机301进行配电和通断电控制。优选的，所述压缩机101为磁悬浮变频离心压缩机101，提高空调系统的制冷效率和运行的可靠性，所述节流阀103为电子膨胀阀。
当冷凝器105使用冷却水进行冷却时，易出现设备表面结垢、滋生微生物、设备腐蚀等问题，需要安装加药装置对冷却水进行杀菌灭藻、除垢、防腐蚀处理。如图7所示，为本申请的模块式相变冷却空调单元的水处理系统结构示意图。所述水处理系统203包括输入端与第二循环泵202输出端连接的加药系统和排污系统，当第一模块为水冷冷却塔时，水处理系统203的输出端与冷凝器105水侧输出端连接，即水处理系统203与冷凝器105水侧并联连接；当第一模块为蒸发冷冷却塔时，水处理系统203的输出端与蓄水池404连接。所述加药系统包括加药桶2034、ph仪2035和电导率仪2036，所述排污系统包括串联的过滤器2033、电动阀2032和流量计2031，优选的，流量计2031为电磁流量计2031。所述加药桶2034为带有加药泵的自动加药桶2034，数量为若干个。电导率仪2036实时检测冷却水系统的电导率，ph仪2035实时检测冷却水系统的ph值，电导率值超过设定值，电动阀2032打开进行自动排污，流量计2031对排污水量进行监测，累计流量达到设定值，加药泵自动启动投加药剂。为了提高电导率值的精确度，加药系统还设置有温度传感器2037检测冷却水的温度，根据温度值对电导率值进行修正。所述加药系统还设置有调节水流量的调节阀2039。为了对便于设备检修、更换等，所述加药系统和排污系统设置有控制冷却水通断的手动阀2038。排污水量准确计量，根据排污水量的累计量可以精确计算加药量，这样就不会加药量过多造成浪费，也不会因为加药不及时或加药量不足影响水质。
所述空气处理系统包括送风管路、回风管路和第二风机301，送风管路和回风管路由蒸发器303隔离开，空气处理系统还包括设置在回风管路的空气过滤器302，优选的，空气过滤器302覆盖在蒸发器303上，以防止空气过滤器302变形。高温回风经过空气过滤器302过滤后流经蒸发器303表面，与蒸发器303中的低温工质进行换热后温度降低，在第二风机301的作用下再输送到出风口。所述送风管路和回风管路可以为侧送侧回式，也可以为下送下回式，但并不局限于该两种布置方式。优选的，第二风机301设置在送风管路，回风管路可以设置检修门。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，并不用以限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种模块式相变冷却空调单元，其特征在于，包括第一模块、第二模块和冷凝器；所述第一模块可分离的安装在第二模块上；所述第一模块包括第一风机；所述第二模块包括主机系统、控制系统、配电系统和空气处理系统；所述主机系统包括压缩机、节流阀、闪蒸罐、第一循环泵和蒸发器；所述压缩机、冷凝器、节流阀和闪蒸罐依次连接形成一次冷媒循环回路；所述闪蒸罐、第一循环泵和蒸发器依次连接形成二次冷媒循环回路；所述空气处理系统包括送风管路、回风管路和第二风机。
2.根据权利要求1所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述蒸发器与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以上；所述第一循环泵与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以下；所述压缩机与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以上；所述节流阀与闪蒸罐的连接端位于闪蒸罐的制冷工质液面以下；所述压缩机为无油的离心压缩机。
3.根据权利要求1所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第一模块为冷却塔，所述冷却塔包括从上到下布置的第一风机、喷淋装置、填料和蓄水池。
4.根据权利要求3所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述冷凝器为水冷式冷凝器，安装在第二模块中，包括隔离开的冷媒侧和水侧两个通道。
5.根据权利要求4所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第二模块还包括第二循环泵和水处理系统，所述第二循环泵输入端与蓄水池连接，输出端与冷凝器的水侧输入端连接，冷凝器的水侧输出端与喷淋装置连接，所述水处理系统与冷凝器水侧并联连接。
6.根据权利要求3所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述冷却塔为蒸发冷冷却塔，所述冷凝器设置在冷却塔内，安装在喷淋装置和填料之间。
7.根据权利要求6所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第二模块还包括第二循环泵和水处理系统，所述第二循环泵输入端与蓄水池连接，输出端与喷淋装置连接，所述水处理系统输入端与第二循环泵输出端连接，输出端与蓄水池连接。
8.根据权利要求1所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第一模块为风冷冷却塔，所述冷凝器为风冷式冷凝器，设置在冷却塔内。
9.根据权利要求4或6所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述冷凝器包括一个输入端和一个输出端，冷凝器的输入端与压缩机的输出端连接，冷凝器的输出端与节流阀的输入端连接。
10.根据权利要求5或7所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第二模块还包括冷却水过滤器，所述过滤器设置在蓄水池和第二循环泵之间。
11.根据权利要求3-7任一项所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第一模块设置有喷淋管进水管路及其连接口和冷却水出水管路及其连接口，第二模块设置有喷淋管出水管路及其连接口和冷却水进水管路及其连接口。
12.根据权利要求6-8所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第一模块设置有冷凝器输入管路及其连接口和输出管路及其连接口；所述第二模块设置有压缩机输出管路及其连接口和节流阀输入管路及其连接口。
13.根据权利要求1所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述第二模块的送风管路和回风管路由蒸发器隔离开，所述空气处理系统还包括设置在回风管路的空气过滤器，所述第二风机设置在送风管路。
14.根据权利要求13所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述空气过滤器覆盖在蒸发器上，防止空气过滤器变形。
15.根据权利要求13所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述送风管路和回风管路为侧送侧回式或者下送下回式。
16.根据权利要求1所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述控制系统对压缩机、节流阀、第一循环泵、第二循环泵、第一风机和第二风机的启停和参数进行控制。
17.根据权利要求1所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述配电系统包括配电箱、电池组和不间断电源（ups），对压缩机、节流阀、第一循环泵、第二循环泵、第一风机和第二风机进行配电和通断电控制。
18.根据权利要求5或7所述的模块式相变冷却空调单元，其特征在于，所述水处理系统包括输入端与第二循环泵输出端连接的加药系统和排污系统，所述加药系统包括加药桶、ph仪和电导率仪，所述排污系统包括串联的过滤器、电动阀和流量计。
技术总结