1.本发明涉及数据中心供冷设备技术领域，特别涉及一种数据中心用装配式冷冻站。
背景技术：2.当前，数据中心的建设规模不断增加，数据中心具有建设空间有限、机房设备发热量大、需全年不间断供冷、安全等级高等特点，使得其对冷冻站提出了更高的要求；由于数据中心对冷冻站的可靠性要求高，冷冻站内的设备需考虑一定备用率，重要管路需设计成环路，因此，数据中心用的冷冻站的配置规模比常规系统更大，安装空间更为紧张。
3.采用装配式冷冻站并将其安装于室外场地可一定程度上缓解数据中心建筑内用地紧张的问题，同时可大大减少现场施工时间和降低现场施工难度。
4.现有的集装箱冷冻站虽然在一定程度上简化了冷冻站的装配过程，但集装箱冷冻站的搭建仍需要考虑数据中心内部的管道空间以及数据中心是否能提供辅助的设备，且需依附于数据中心进行安装使用；此外，现有的集装箱冷冻站具有各模块之间拼接管道较多、内部检修空间紧张、模块拼装顺序固定等缺点，限制了其在不同行业、不同冷冻站规模下的应用。
5.可见，现有技术还有待改进和提高。
技术实现要素：6.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种数据中心用装配式冷冻站，具有使用灵活度高、维修维护空间充足的优点，降低了现场装配难度，并提高了现场装配效率。
7.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
8.一种数据中心用装配式冷冻站，包括制冷箱、管道箱、冷却塔和蓄冷水罐，所述制冷箱内设置有一个或多个制冷单元，所述制冷单元的数量与所述冷却塔的数量对应；所述制冷单元、所述冷却塔以及所述蓄冷水罐分别与所述管道箱连接，所述制冷单元用于输出低温冷冻水至数据中心，所述冷却塔用于向制冷单元输送冷却水，所述蓄冷水罐用于向制冷单元输送应急用冷却水。
9.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述制冷单元包括主机箱和板换泵箱，所述板换泵箱分别与所述主机箱以及所述管道箱连接。
10.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述主机箱包括冷水主机、加药装置和砂过滤器，所述冷水主机、所述加药装置以及所述砂过滤器分别通过所述管道箱与所述冷却塔连接；所述冷水主机、所述加药装置以及所述砂过滤器还分别与所述板换泵箱连接。
11.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述板换泵箱包括板式换热器、冷冻水泵和冷却水泵，所述板式换热器分别与所述管道箱、所述冷冻水泵以及所述冷却水泵连接；所述冷水主机分别与所述冷却水泵以及所述冷冻水泵连接；所述加药装置以及所述砂过滤器分
别与所述冷却水泵连接。
12.所述的数据中心用装配式冷冻站中，还包括水处理箱，所述水处理箱用于对冷冻站的冷冻水循环进行补水和定压，所述水处理箱分别与所述制冷单元以及所述管道箱连接。
13.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述管道箱设置于所述制冷箱的顶部，所述冷却塔通过固定平台固设于所述制冷箱的上方。
14.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述制冷箱与制冷单元之间以及相邻的制冷单元之间设置有第一检修通道，所述制冷箱的外侧设置有检修爬梯；所述制冷箱的侧壁上设置有一个或多个第一检修门以及一个或多个第二检修门，所述第一检修门与所述制冷单元连通，所述第二检修门与所述第一检修通道连通。
15.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述管道箱内开设有固定腔和容纳腔，所述固定腔位于所述容纳腔的上方，所述容纳腔内设置有多根冷冻水供水干管以及多根冷冻水回水干管，所述容纳腔用于容纳竖向穿管和横向穿管；所述冷冻水供水干管和所述冷冻水回水干管分别与所述制冷单元连接，所述容纳腔分别与所述冷却塔以及所述制冷单元连接。
16.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述容纳腔内设置有四根冷冻水供水干管和两根冷冻水回水干管，两根所述冷冻水供水干管为一组，两组冷冻水供水干管上下相对设置；两根所述冷冻水回水干管上下相对设置；位于上方的冷冻水供水干管和位于下方的冷冻水供水干管以及位于上方的冷冻水回水干管和位于下方的冷冻水回水干管分别通过固定支架固定；相邻的固定支架之间设置有第二检修通道。
17.所述的数据中心用装配式冷冻站中，所述制冷箱的内壁和所述管道箱的内壁分别设置有保温消音层。
18.有益效果：
19.本发明提供了一种数据中心用装配式冷冻站，包括制冷箱、冷却塔、管道箱和蓄冷水罐，各个功能设备独立形成箱体，可根据实际需要进行上下左右灵活组合，且无需借助建筑设备即可独立完成供冷工作，可根据需要安装在任意位置，大大提高了冷冻站的使用灵活度；进一步地，冷冻站主要的横向干管独立设置于管道箱内，增大了制冷箱的维修维护空间，方便工作人员对制冷箱内的设备进行维修维护，且通过管道箱实现冷却塔、制冷箱和蓄冷水罐之间的连接，减少了管道拼接工作，降低了现场安装难度，提高了现场安装效率。
附图说明
20.图1为本发明提供的制冷箱和水处理箱的内部结构示意图；
21.图2为本发明提供的冷却塔、管道箱和蓄冷水罐的连接结构示意图；
22.图3为本发明提供的板换泵箱、管道箱和冷却塔的连接结构示意图；
23.图4为本发明提供的主机箱、管道箱和冷却塔的连接结构示意图；
24.图5为本发明提供的板换泵箱与管道箱的连接结构示意图；
25.图6为本发明提供的主机箱与管道箱的连接结构示意图；
26.图7为本发明提供的板式换热器、冷水主机和冷却水泵的连接结构示意图。
27.主要元件符号说明：1-制冷箱、11-主机箱、111-冷水主机、112-加药装置、113-砂
过滤器、12-板换泵箱、121-板式换热器、122-冷却水泵、123-冷冻水泵、13-第一检修通道、14-检修爬梯、15-第一检修门、16-第二检修门、2-管道箱、21-固定腔、22-容纳腔、23-隔板、24-冷冻水供水干管、25-冷冻水回水干管、26-冷却水供水干管、27-冷却水回水干管、3-冷却塔、4-蓄冷水罐、5-水处理箱、51-第三检修门、52-自动定压补水装置、6-固定平台、71-第一电磁阀、72-第二电磁阀、73-第三电磁阀、74-第四电磁阀。
具体实施方式
28.本发明提供了一种数据中心用装配式冷冻站，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明作进一步详细说明。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“上”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，不能理解为对本发明的限制；此外，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.请参阅图1至图7，本发明提供了一种数据中心用装配式冷冻站，包括制冷箱1、管道箱2、冷却塔3和蓄冷水罐4，所述制冷箱1内设置有一个或多个制冷单元，所述制冷单元的数量与所述冷却塔3的数量对应；所述制冷单元、所述冷却塔3以及所述蓄冷水罐4分别与所述管道箱2连接，所述制冷单元用于输出低温冷冻水至数据中心，所述冷却塔3用于向制冷单元输送冷却水，所述蓄冷水罐4用于向制冷单元输送应急用冷却水。
31.具体的，在装配式冷冻站实际工作过程中，制冷单元将温度降低的冷冻水通过管道箱2输送至数据中心，冷冻水在数据中心进行热交换后返回至制冷单元内；冷却塔3通过管道箱2与制冷单元连接，冷却塔3向制冷单元输送低温冷却水，低温冷却水与高温冷冻水之间进行热交换，以降低冷冻水的温度；吸热后的冷却水通过管道箱2返回冷却塔3内，通过冷却塔3把热量排到室外，温度降低后的冷却水返回制冷单元进行热交换，形成换热循环；蓄冷水罐4通过管道箱2与所述制冷单元连接，当出现紧急情况时，如冷却塔3散热无法正常工作或冷却塔3散热效率过低时，通过蓄冷水罐4向制冷单元输送低温冷却水，可满足数据中心15分钟应急供冷量的需求，提高装配式冷冻站工作时的稳定性。
32.本技术公开的数据中心用装配式冷冻站，包括制冷箱1、冷却塔3、管道箱2和蓄冷水罐4，各个功能设备独立形成箱体，可根据实际需要进行上下左右灵活组合，且无需借助建筑设备即可独立完成供冷工作，可根据需要安装在任意位置，大大提高了冷冻站的使用灵活度；进一步地，冷冻站主要的横向干管独立设置于管道箱2内，增大了制冷箱1的维修维护空间，方便工作人员对制冷箱1内的设备进行维修维护，且通过管道箱2实现冷却塔3、制冷箱1和蓄冷水罐4之间的管道连接，减少了管道拼接工作，降低了现场安装难度，提高了现场安装效率；此外，制冷箱1和冷却塔3通过管道箱2内部的管道实现连接，大大减少了外部管道的数量，从而大大降低了由于外部接管防水不严而引起的漏水风险。
33.在一个实施例中，所述蓄冷水罐4单独设置于制冷箱1外部地面；所述制冷箱1内设置有三个制冷单元，所述装配式冷冻站对应包括三个冷却塔3，三个冷却塔3分别通过管道箱2与三个制冷单元一对一连接；三个制冷单元中，两个制冷单元为常用，一个制冷单元为备用，可提高装配式冷冻站工作时的稳定性；所述管道箱2包括两个，可根据冷冻站的规模调整管道箱2的数量；所述管道箱2的长度设置为方便运输的长度，多个管道箱2可在现场进
行拼接。
34.进一步地，请参阅图1，所述制冷单元包括主机箱11和板换泵箱12，所述板换泵箱12分别与所述主机箱11以及所述管道箱2连接；通过主机箱11和板换泵箱12配合，实现向数据中心稳定输送低温冷冻水。
35.进一步地，请参阅图1，所述主机箱11包括冷水主机111、加药装置112和砂过滤器113，所述冷水主机111、所述加药装置112以及所述砂过滤器113分别通过所述管道箱2与所述冷却塔3连接；所述冷水主机111、所述加药装置112以及所述砂过滤器113还分别与所述板换泵箱12连接。
36.进一步地，请参阅图1，所述板换泵箱12包括板式换热器121、冷冻水泵123和冷却水泵122，所述板式换热器121分别与所述管道箱2、所述冷冻水泵123以及所述冷却水泵122连接；所述冷水主机111分别与所述冷却水泵122以及所述冷冻水泵123连接；所述加药装置112以及所述砂过滤器113分别与所述冷却水泵122连接。
37.具体的，请参阅图1和图2，所述冷水主机111、所述加药装置112以及所述砂过滤器113通过冷却水供水干管26与所述冷却塔3连接，所述冷却水供水干管26从管道箱2内的容纳腔22穿过；所述冷水主机111、所述板式换热器121、所述加药装置112以及所述砂过滤器113通过冷却水泵122以及冷却水回水干管27与所述冷却塔3连接，所述冷却水回水干管27从管道箱2内的容纳腔22穿过；所述冷水主机111以及所述板式换热器121通过所述冷冻水泵123与冷冻水回水干管25连接；所述冷水主机111以及所述板式换热器121分别与所述冷冻水供水干管24连接，所述冷冻水回水干管25和所述冷冻水供水干管24用于向数据中心输送冷冻水；所述蓄冷水罐4与所述冷冻水供水干管24连接。
38.进一步地，请参阅图7，本技术公开的装配式冷冻站对冷水主机111、板式换热器121和冷冻水泵123之间的连接管路进行了优化，可减小管道接管长度，降低流体流动时的阻力，从而降低装配式冷冻站的工作能耗；具体的，所述装配式冷冻站还包括第一电磁阀71、第二电磁阀72、第三电磁阀73和第四电磁阀74，所述冷冻水泵123分别与所述第一电磁阀71的一端以及所述板式换热器121连接，所述第一电磁阀71的另一端分别与所述第二电磁阀72的一端、第三电磁阀73的一端以及第四电磁阀74的一端连接，所述第二电磁阀72的另一端与所述板式换热器121连接，所述第四电磁阀74的另一端与所述板式换热器121连接，所述第三电磁阀73的另一端以及所述冷水主机111分别与所述冷却水供水干管26连接。
39.进一步地，请参阅图1，所述数据中心用装配式冷冻站还包括水处理箱5，所述水处理箱5用于对冷冻站的冷冻水循环进行补水和定压，所述水处理箱5分别与所述制冷单元以及所述管道箱2连接；具体的，所述水处理箱5分别与冷冻水供水干管24、主机箱11和板换泵箱12连接；设置水处理箱5，作为装配式冷冻站的辅助单元，可使制冷单元更标准化，提高制冷单元工作时的稳定性和可靠性。
40.所述水处理箱5内设置有自动定压补水装置52，所述自动定压补水装置52为现有技术，所述自动定压补水装置52可以包括两台，两台所述自动定压补水装置52一用一备，提高装配式冷冻站工作时的稳定性。
41.在一个实施例中，所述水处理箱5设置于所述制冷箱1的侧部，所述水处理箱5与所述制冷箱1螺栓连接。
42.进一步地，请参阅图3至图6，所述管道箱2设置于所述制冷箱1的顶部，所述冷却塔
3通过固定平台6固设于所述制冷箱1的上方；将冷却塔3和管道箱2设置于制冷箱1的顶部，可减少水平地面占用空间；在一个实施例中，所述固定平台6分别与所述制冷箱1以及所述冷却塔3螺栓连接，所述管道箱2与所述制冷箱1螺栓连接；所述固定平台6为钢结构。
43.在其他实施例中，可根据实际项目需求调整冷却塔3和管道箱2的安装位置，如将冷却塔3设置于靠近制冷箱1附近的地面，管道箱2架空地面并位于制冷箱1的任意一侧。
44.进一步地，请参阅图1，所述制冷箱1与制冷单元之间以及相邻的制冷单元之间设置有第一检修通道13，所述制冷箱1的外侧设置有检修爬梯14；所述制冷箱1的侧壁上设置有一个或多个第一检修门15以及一个或多个第二检修门16，所述第一检修门15与所述制冷单元连通，所述第二检修门16与所述第一检修通道13连通；所述水处理箱5的侧壁上设置有第三检修门51。
45.设置第一检修通道13，方便工作人员对主机箱11内的设备以及板换泵箱12内的设备进行维修维护，此外，第一检修通道13还用于对顶部冷却塔3和管道箱2提供支撑作用，可根据设备检修需求调整第一检修通道13的数量和体积大小；设置检修爬梯14，方便工作人员对位于制冷箱1顶部的冷却塔3和管道箱2进行维修维护；设置第一检修门15、第二检修门16和第三检修门51，方便工作人员进入制冷箱1和水处理箱5内部以对设备进行维修维护；在一个实施例中，所述主机箱11靠近冷水主机111的侧壁上设置有第一检修门15，所述板换泵箱12的两侧分别设置有第一检修门15，方便对板式换热器121、冷却水泵122和冷冻水泵123进行维修维护。
46.进一步地，请参阅图3至图6，所述管道箱2内开设有固定腔21和容纳腔22，所述固定腔21位于所述容纳腔22的上方，所述容纳腔22内设置有多根冷冻水供水干管24以及多根冷冻水回水干管25，所述容纳腔22用于容纳竖向穿管和横向穿管，即管道箱2内设置有用于容纳其他管道的空间，竖向穿管和横向穿管起辅助连接作用；所述冷冻水供水干管24和所述冷冻水回水干管25分别与所述制冷单元连接，所述容纳腔22分别与所述冷却塔3以及所述制冷单元连接。
47.在一个实施例中，所述固定腔21与所述容纳腔22之间设置有隔板23，可实现固定腔21和容纳腔22的分隔，方便工作人员区分管道箱2内的管道类型，降低维修维护的难度；在本实施例中，所述隔板23与所述管道箱2焊接。
48.进一步地，请参阅图3至图6，所述容纳腔22内设置有四根冷冻水供水干管24和两根冷冻水回水干管25，两根所述冷冻水供水干管24为一组，两组冷冻水供水干管24上下相对设置；两根所述冷冻水回水干管25上下相对设置；即所述管道箱2内竖向分为上中下三层；位于上方的冷冻水供水干管24和位于下方的冷冻水供水干管24以及位于上方的冷冻水回水干管25和位于下方的冷冻水回水干管25分别通过固定支架固定；相邻的固定支架之间设置有第二检修通道。
49.由于管道尺寸大且阀门较多，管道日常检修工作量大，采用固定支架对上下两侧的管道进行固定，使相邻的固定支架之间形成第二检修通道，方便工作人员进行日常的维修维护；进一步地，冷冻水供水干管24和冷冻水回水干管25上下相对设置，可提高管道箱2内部管道布置的整齐度，为工作人员后期维修维护提供空间，降低后期维修维护的难度。
50.进一步地，请参阅图3至图6，四根所述冷冻水供水干管24位于所述固定腔21的左侧，两根所述冷冻水回水干管25位于所述固定腔21的右侧；左右设置冷冻水供水干管24和
冷冻水回水干管25，便于工作人员区分管道，降低后期维修维护的难度。
51.进一步地，在一个实施例中，所述固定支架包括固定横杆和多根固定竖杆，所述固定横杆的两端分别与管道箱2的内壁连接，所述固定竖杆的两端分别设置有固定环，所述固定环分别用于固定冷冻水供水干管24和冷冻水回水干管25；采用固定环对管道进行包裹，可有效固定管道，且可减轻管道震动问题，延长管道的使用寿命；在本实施例中，所述固定横杆与所述固定竖杆一体成型，所述固定横杆与所述管道箱2焊接，所述固定环与所述固定竖杆焊接。
52.进一步地，所述制冷箱1的内壁、所述管道箱2的内壁以及所述水处理箱5的内壁分别设置有保温消音层；设置保温消音层，可降低制冷箱1、管道箱2和水处理箱5工作时的噪音，从而降低装配式冷冻站工作时对环境所带来的消极影响，且可降低流体传输过程中的温度损耗，从而降低装配式冷冻站工作时的能耗；在一个实施例中，所述保温消音层采用现有的保温消音材料制成，所述保温消音层分别与制冷箱1的内壁、管道箱2的内壁以及水处理箱5的内壁胶接。
53.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，包括制冷箱、管道箱、冷却塔和蓄冷水罐，所述制冷箱内设置有一个或多个制冷单元，所述制冷单元的数量与所述冷却塔的数量对应；所述制冷单元、所述冷却塔以及所述蓄冷水罐分别与所述管道箱连接，所述制冷单元用于输出低温冷冻水至数据中心，所述冷却塔用于向制冷单元输送冷却水，所述蓄冷水罐用于向制冷单元输送应急用冷却水。2.根据权利要求1所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述制冷单元包括主机箱和板换泵箱，所述板换泵箱分别与所述主机箱以及所述管道箱连接。3.根据权利要求2所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述主机箱包括冷水主机、加药装置和砂过滤器，所述冷水主机、所述加药装置以及所述砂过滤器分别通过所述管道箱与所述冷却塔连接；所述冷水主机、所述加药装置以及所述砂过滤器还分别与所述板换泵箱连接。4.根据权利要求3所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述板换泵箱包括板式换热器、冷冻水泵和冷却水泵，所述板式换热器分别与所述管道箱、所述冷冻水泵以及所述冷却水泵连接；所述冷水主机分别与所述冷却水泵以及所述冷冻水泵连接；所述加药装置以及所述砂过滤器分别与所述冷却水泵连接。5.根据权利要求1所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，还包括水处理箱，所述水处理箱用于对冷冻站的冷冻水循环进行补水和定压，所述水处理箱分别与所述制冷单元以及所述管道箱连接。6.根据权利要求1所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述管道箱设置于所述制冷箱的顶部，所述冷却塔通过固定平台固设于所述制冷箱的上方。7.根据权利要求6所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述制冷箱与制冷单元之间以及相邻的制冷单元之间设置有第一检修通道，所述制冷箱的外侧设置有检修爬梯；所述制冷箱的侧壁上设置有一个或多个第一检修门以及一个或多个第二检修门，所述第一检修门与所述制冷单元连通，所述第二检修门与所述第一检修通道连通。8.根据权利要求1所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述管道箱内开设有固定腔和容纳腔，所述固定腔位于所述容纳腔的上方，所述容纳腔内设置有多根冷冻水供水干管以及多根冷冻水回水干管，所述容纳腔用于容纳竖向穿管和横向穿管；所述冷冻水供水干管和所述冷冻水回水干管分别与所述制冷单元连接，所述容纳腔分别与所述冷却塔以及所述制冷单元连接。9.根据权利要求8所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述容纳腔内设置有四根冷冻水供水干管和两根冷冻水回水干管，两根所述冷冻水供水干管为一组，两组冷冻水供水干管上下相对设置；两根所述冷冻水回水干管上下相对设置；位于上方的冷冻水供水干管和位于下方的冷冻水供水干管以及位于上方的冷冻水回水干管和位于下方的冷冻水回水干管分别通过固定支架固定；相邻的固定支架之间设置有第二检修通道。10.根据权利要求1所述的一种数据中心用装配式冷冻站，其特征在于，所述制冷箱的内壁和所述管道箱的内壁分别设置有保温消音层。
技术总结本发明公开了一种数据中心用装配式冷冻站，包括制冷箱、管道箱、冷却塔和蓄冷水罐，所述制冷箱内设置有一个或多个制冷单元，所述制冷单元的数量与所述冷却塔的数量对应；所述制冷单元、所述冷却塔以及所述蓄冷水罐分别与所述管道箱连接，所述制冷单元用于输出低温冷冻水至数据中心，所述冷却塔用于向制冷单元输送冷却水，所述蓄冷水罐用于向制冷单元输送应急用冷却水；本申请公开的装配式冷冻站，各个功能设备独立形成箱体，可根据实际需要进行上下左右灵活组合，且可安装在任意位置，大大提高了冷冻站的使用灵活度；进一步地，冷冻站主要的横向干管独立设置于管道箱内，增大了制冷箱的维修维护空间，方便工作人员对制冷箱内的设备进行维修维护。备进行维修维护。备进行维修维护。
技术研发人员：罗灿 邹思 张何辉 李仲樘 高焕西 许宗金 孙地
受保护的技术使用者：广东申菱环境系统股份有限公司
技术研发日：2022.07.08
技术公布日：2022/11/1
