双冷源飞机地面节能环保空调机组.pdf

本发明为双冷源飞机地面节能环保空调机组，解决已有飞机地面空调机组耗能高，占用飞机停机坪，运行成本高的问题。由以中央空调提供的水为换热介质的第一空气处理系统和以制冷剂为换热介质的压缩制冷式第二空气处理系统组成，第一空气处理系统有通水式换热器(7)经水泵(8)注入来自侯机楼中央空调水与来自侯机楼或廊桥通道的空气进行热交换，冷却后的空气由离心风机(6)驱动经第二空气处理系统的蒸发器、出风罩(2)和送风软管(1)送入停在机场的飞机仓内，通水式换热器(7)换热后的水直接或经套管式换热器(10)排至侯机楼中央空调贮水系统。

1、  双冷源飞机地面节能环保空调机组，其特征在于由以中央空调提供的冷水为换热介质的水冷式第一空气处理系统和以制冷剂为换热介质的压缩制冷式第二空气处理系统组成，第一空气处理系统有通水式换热器(7)经水泵(8)注入来自侯机楼中央空调冷水与来自侯机楼或廊桥通道的空气进行热交换，冷却后的空气由离心风机(6)驱动经第二空气处理系统的蒸发器、出风罩(2)和送风软管(1)送入停在机场的飞机仓内，通水式换热器(7)换热后的水直接或经套管式换热器(10)排至侯机楼中央空调贮水系统。

2、  根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于通水式换热器(7)为并联的两个，分别位于离心风机(6)两侧的进风口外与离心风机出风口外的蒸发器成品字形布置。

3、  根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于出风罩(2)与蒸发器(4)之间有电加热器(3)，通水式换热器将外界空气加热后，再经蒸发器(4)和电加热器加热经风罩(2)通过软管为飞机提供热空气。

4、  根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于压缩机(14)并联有高、低压力控制器(12)，压缩机的介质进出两端各有一个避震管，通水式换热器(7)的进出水管经电磁阀(9)连通后，进出水管的混合水一起进入套管式换热器(10)。

5、  根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于在设定的环境温度值以下，第一空气处理系统工作，在设定的环境温度值及其以上，第一、二空气处理系统均工作。

6、  根据权利要求1所述的空调机组，其特征在于蒸发器(4)一端经低压过滤器(20)与压缩机(14)连接，另一端经膨胀阀(21)、第一电磁阀(17)、手阀(16)、干燥过滤器(15)、储液器(13)或/和套管式换热器(10)与压缩机(14)连接，或者蒸发器的另一端经膨胀阀(21)、第二电磁阀(17)与压缩机(14)连接。

双冷源飞机地面节能环保空调机组
技术领域：
本发明与航空地面设备有关，尤其与飞机在地面上使用的空调机组有关。
背景技术：
现在各大机场对地面飞机内部的空气处理均采用桥挂式、固定式或移动式空调机组。桥挂式空调机组吊装在登机桥下，机组和送风软管随登机桥移动而移动。固定式空调机组安装于登机桥固定立柱旁，移动式空调机组可移动至飞机停靠位置。
1.桥挂式空调机组及安装方式存在的缺陷：
a.因该机组吊挂于登机桥下，受水源限制，不能做成水冷式机组，只能为强制风冷式空调，不同冷量的机组重量3～5吨，因此要求登机桥应有较高的结构强度、承载能力和很好的抗震动性能，必须增加钢板厚度，高水平的焊接工艺。
b.机组安装于活动桥下，要求升降立柱应具有足够高的液压驱动才能使登机桥移动至飞机停靠位置。
c.机组送风软管收放不方便、磨损大、输送距离远、温升高，占用机坪面积，不利于车辆来往经过，存在一定的不安全因素。
以上几点缺陷导致机场建设成本费用增加30万～60万元，每年增加运行费用10万元/台，远远高于空调投资成本。
2.地面固定式空调机组存在的缺陷：
a.同桥挂式机组一样，也受水源限制，只能为强制风冷式空调，体积大，安装在登机桥固定立柱旁边，占用机坪较大面积。
b.占据飞机牵引杆及各种小车的停放位置，机坪更加拥挤，同时也给往来于登机桥下的各种车辆造成不安全因素，有违机场“安全第一”的重要警示。
c.地面安装，送风软管输送距离远，磨损大，温升高，机组功耗增加10％，每年运行费用增加10万元左右。
3.移动式空调机组存在的缺陷：
a.受水源限制，机组为强制风冷式空调，体积大，重量一般在5～8吨，所选底盘承载能力也较大，增加机组成本。
b.由于机组体积较大，占用飞机停靠点一定的面积，且会给飞机和其它供给车辆造成不安全因素。
c.若机组为自带发电机组，则会造成机坪噪声大，发电机组排出的废气造成机场环境污染，严重时影响飞机的正常起降。
d.若机组不自带发电机组，则需要外接电源，根据飞机停靠位置所需电缆较长，电缆收放及其不方便，且给过往车辆造成一定的阻碍和不安全因素。
e.机组能耗高，送风软管较长，温升5～7℃，噪声大，冷凝水排放不方便，造成机坪环境污染。
发明内容：
本发明的目的是提供一种节约能源、减少污染，使用和建设成本低，不占用机场面积，使用安全、方便的双冷源飞机地面节能环保空调机组。
本发明是这样实现的：
本发明双冷源飞机地面节能环保空调机组，由以中央空调提供的冷水为换热介质的水冷式第一空气处理系统和以制冷剂为换热介质的压缩制冷式第二空气处理系统组成，第一空气处理系统有通水式换热器7经水泵8注入来自侯机楼中央空调冷水与来自侯机楼或廊桥通道的空气进行热交换，冷却后的空气由离心风机6驱动经第二空气处理系统的蒸发器、出风罩2和送风软管1送入停在机场的飞机仓内，通水式换热器7换热后的水直接或经套管式换热器10排至侯机楼中央空调贮水系统。
通水式换热器7为并联的两个，分别位于离心风机6两侧的进风口外与离心风机出风口外的蒸发器成品字形布置。
出风罩2与蒸发器4之间有电加热器3，通水式换热器将外界空气加热后，再经蒸发器4和电加热器加热经风罩2通过软管为飞机提供热空气。
压缩机14并联有高、低压力控制器12，压缩机的介质进出两端各有一个避震管，通水式换热器7的进出水管经电磁阀9连通后，进出水管的混合水一起进入套管式换热器10。
在设定的环境温度值以下，第一空气处理系统工作，在设定的环境温度值及其以上，第一、二空气处理系统均工作。
蒸发器4一端经低压过滤器20与压缩机14连接，另一端经膨胀阀21、第一电磁阀17、手阀16、干燥过滤器15、储液器13或/和套管式换热器10与压缩机14连接，或者蒸发器的另一端经膨胀阀21、第二电磁阀17与压缩机14连接。
本发明适用的机场登机桥可为轻型桥，对承载能力和结构强度要求不高，不佔用机坪和登机桥的有限空间，节能又环保。本发明有如下特点：
1.能耗低，制冷效率高。传统型强制风冷式空调机组使用R134a制冷剂时能效比在1.0左右，使用R22制冷剂时能效比在1.5～2.2之间，能耗高，制冷效率低。而该机组能效比可达3.5以上。
2.建设、运行费用低，外形尺寸小、重量轻、节能、环保、噪声低。该机组安装时只需两根水管与候机楼中央空调进、回水系统连接，安装简单，操作方便。与传统型强制风冷式空调机组相比，相同制冷量的机组完全可以使用环保型制冷剂R134a代替R22，机组成本降低35％，外形尺寸减小20％，相同条件下节约运行费用40％。
3.该机组可以安装在候机楼较小的角位处，占用空间小，运行时噪声在60dB(A)左右。因此用户完全可以用轻型登机桥代替重型登机桥，投资成本节约30％左右，提高登机桥的安全性。
4.若候机楼中央空调采用蓄冷技术时，可以避开白天电网“峰期”负荷，利用夜晚电网“谷期”负荷，充分利用政府正实施的峰谷期不同电价政策。据统计，谷期电价只相当于峰期电价的1/2甚至1/5。这样将使用户节约运行费用50％左右。
5.因该机组安装在候机楼内，新风来自于候机楼，可有效减小机组负荷，节约能耗20％。
双制冷源飞机地面节能环保空调机组用于大机场，具有以下优点：
a.有效节约机场建设和运行费用，充分利用候机楼或廊桥回风，以及中央空调冷水，大大降低机组能耗，解决机场电力供应不足问题。每台同等冷量机组，使用该系统将节约建设费用50～80万元，节约运行费用及材耗15万元/年。
b.节约已建机场机坪面积，减少机坪拥挤问题，为其它车辆的停放提供空间。
c.避免了飞机起降时不安全因素的存在，同时提高其它车辆过往的安全性。
d.操作、维修简单方便，大大提高工作效率，节约人力资源。
e.减少环境污染，提高人类健康。
因此，双制冷源飞机地面节能环保空调机组是真正意义上的高效、节能、环保、方便、快捷的空调机组。
附图说明：
图1为本发明的结构图。
具体实施方式：
双冷源飞机地面节能环保空调机组是利用机场候机楼中央空调冷水(一定浓度的乙二醇-水溶液或NaCl-水溶液)通过通水式换热器和蒸发器来调节空气温度，为飞机提供舒适、新鲜空气的空调装置。
该机组由以中央空调提供冷水为换热介质的多级水冷式空气处理系统和以制冷剂为换热介质的蒸气压缩式空气处理系统组成。两系统包括如下部件：
1-送风软管；2-出风罩；3-加热器；4、5-蒸气压缩式蒸发器；6-离心风机；7-通水式换热器；8-水泵；9-电磁阀；10-套管式换热器；11、18-避震管；12-高、低压力控制器；13-储液器；14-压缩机；15-干燥过滤器；16-球阀；17-电磁阀；19-视液镜；20-过滤器；21-膨胀阀
工作原理：当环境温度高于30℃以上时，外界空气在离心风机6的作用下先经过通水式换热器7表面第一次降温、除湿，降温后的空气再经过蒸气压缩式蒸发器4、5第二次降温，进一步冷却空气，最后达到送风温度的要求。来自候机楼中央空调冷水被水泵8压入通水式换热器7，与外界空气进行热交换后出水温度升高，进入套管式换热器10与高温高压制冷剂蒸气进行热交换，水温进一步升高，最后由水泵抽出排至候机楼中央空调回水系统中。当外界环境温度低于30℃时，外界空气只需与通水式换热器7进行热交换就能达到机组送风温度的要求，此时蒸气压缩式制冷系统不参与空气冷却。
从蒸发器来的低温压制冷剂通过吸气管路后，流经低压滤器20进入压缩机14被压缩机压缩成高温高压气体，高温高压制冷剂通过排气管道进入换热器，放出的热量被流经其中的冷水带走，制冷剂被冷却成液体，经液体管路、储液器13、干燥过滤器15和手阀16、电磁阀17到达膨胀阀21处，液体制冷剂在这里被节流降压成低温压气液混合物，进入蒸发器4与流经此处的空气进行热交换，空气被冷却达到送风温度，制冷剂被加热气化，再次通过吸气管路流经低压过滤器20进入压缩机再次进入下个循环，这样周而复始的把空气中的热量转移中央空调的水中，以实现飞机供冷。