一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組，包括帶有回熱功能的氣液分離器、壓縮機、冷凝器、風機組件、盤管式過冷器、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流裝置和制冷劑管道。其中壓縮機與冷凝器連接，冷凝器一路連接到盤管式過冷器，另一路通過調(diào)節(jié)閥與節(jié)流裝置連接；盤管式過冷器的一路連接到調(diào)節(jié)閥與節(jié)流裝置之間；帶有回熱功能的氣液分離器一路與壓縮機相連，另一路與蒸發(fā)器相連。本新型方案結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低、不需要消耗動力，可以提高制冷劑的過冷度，保證進入節(jié)流裝置內(nèi)的制冷劑全為液體，從而提高節(jié)流效果、保護節(jié)流裝置穩(wěn)定工作。
【專利說明】一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種通過與回氣換熱使冷凝器側(cè)制冷劑過冷的風冷壓縮冷凝機組，屬于制冷【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著制冷空調(diào)技術(shù)應用的日益廣泛，制冷空調(diào)系統(tǒng)已成為我們生活中不可或缺的一部分。制冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗是十分驚人的，這主要由于我國的制冷空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備的能效低和公民的節(jié)能意識薄弱造成的。在大力倡導節(jié)能減排的今天，采取有效措施、降低能源消耗、發(fā)展低碳經(jīng)濟，是制冷空調(diào)行業(yè)的主要目標，研究制冷空調(diào)設(shè)備的節(jié)能對國家及個人具有重大現(xiàn)實意義。
[0003]影響制冷設(shè)備性能的因素較多，其中節(jié)流效果是影響制冷設(shè)備運行效果的一個重要因素，節(jié)流效果的好壞直接影響到制冷能力。而進入節(jié)流前制冷劑狀態(tài)對節(jié)流效果影響最大，若進入節(jié)流裝置前的制冷劑處于氣液兩相區(qū)，節(jié)流能力將會下降，進入蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑品質(zhì)降低，制冷能力下降。此種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在冷凝器距離節(jié)流裝置較遠的制冷設(shè)備中，如多聯(lián)機中此問題最為嚴重。多聯(lián)機在夏季制冷時主要由室內(nèi)側(cè)設(shè)備進行節(jié)流，而從室外側(cè)冷凝器出來的制冷劑即使處于飽和液體狀態(tài)或低過冷度狀態(tài)下，到達室內(nèi)側(cè)后也會因沿途吸熱氣化導致進入節(jié)流裝置時為氣液兩相態(tài)，從而嚴重影響制冷效果。
[0004]為避免節(jié)流前制冷劑處于氣液兩相區(qū)，風冷壓縮冷凝機組一般采用增大換熱器面積或增設(shè)回熱器來提高過冷度。增大換熱面積的方案一般有幾種方法。一是通過增加冷凝器的換熱面積，此種方案不僅需要增加制造成本而且過冷度比較難控制，應用范圍較窄。二是在冷凝器出口處增設(shè)板換、二重管等換熱設(shè)備，此方案中的冷源通常是從冷凝器出口處引出的一部分經(jīng)過節(jié)流降溫后的制冷劑，雖然達到了節(jié)流前有較大過冷度的目的，但是損耗了一部分制冷劑在室內(nèi)側(cè)的制冷效果，因此此種方案的節(jié)能效果較低。三是單獨設(shè)立回熱器，方案一般有套管式或盤管式，此方案通常是將冷凝器側(cè)的高溫制冷劑與蒸發(fā)器側(cè)的低溫制冷劑進行熱交換，這樣可同時提高過冷度及過熱度，但是此方案需要單獨設(shè)立換熱器，增加制造及維修成本。
[0005]為彌補以上方案中的各種缺點，市場上研發(fā)出一種在氣液分離器中過冷的裝置，此種裝置相對減少設(shè)備的制造成本，同時又可達到提高過冷度及過熱度的目的。如專利號ZL201210157400 “帶回熱功能的氣液分離器及其應用在空調(diào)機組中的方法”，該氣液分離器包括過熱通路及過冷通路，過熱通路具有將制冷劑蒸汽引入氣液分離器內(nèi)的進氣管和將制冷劑蒸汽排出氣液分離器的出氣管，過冷通路具有位于氣液分離器內(nèi)的一個或多個過冷管并與引入氣液分離器內(nèi)的制冷劑蒸汽進行熱交換，從而實現(xiàn)制冷劑蒸汽的過熱和制冷劑液體的過冷，有效的提升了空提機組制冷、制熱循環(huán)的性能和效率，可廣泛應用在空調(diào)機組上。但此種方案對過冷度及過熱度控制較難，達不到用戶需要的過熱度及過冷度，例如過熱度較大容易增大壓縮機的耗功，影響壓縮機的使用壽命，從而造成能源的浪費。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述各種方案的不足，本實用新型提供了一種帶有回熱功能的氣液分離器及過冷度和過熱度可控的風冷冷凝壓縮機組。通過控制系統(tǒng)中的過熱度及過冷度既可達到系統(tǒng)中所需的過冷度及過熱度，又可降低能耗。
[0007]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0008]一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組，包括帶有回熱功能的氣液分離器、壓縮機、冷凝器、風機組件、盤管式過冷器、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流裝置和制冷劑管道，壓縮機與冷凝器連接，冷凝器一路連接到盤管式過冷器，另一路通過調(diào)節(jié)閥與節(jié)流裝置連接；所述盤管式過冷器的一路連接到調(diào)節(jié)閥與節(jié)流裝置之間；所述帶有回熱功能的氣液分離器一路與壓縮機相連，另一路與蒸發(fā)器相連。
[0009]進一步地，所述帶有回熱功能的氣液分離器包括殼體、低壓制冷劑蒸汽進口、低壓制冷劑蒸汽出口、高壓制冷劑液體進口、高壓制冷劑出口和換熱盤管，其中，低壓制冷劑蒸汽進口和低壓制冷劑蒸汽出口位于殼體的上端并與殼體平面相垂直，高壓制冷劑液體進口、高壓制冷劑出口和換熱盤管位于氣液分離器的底部，所述高壓制冷劑液體進口和高壓制冷劑出口與換熱盤管連通。
[0010]進一步地，所述換熱盤管為S型盤管，盤管的前后還分別安裝有分液器及集液器。
[0011]本實用新型氣液分離器中的低溫制冷劑與盤管換熱器內(nèi)的高溫制冷劑換熱后達到一定的過熱度后進入壓縮機進行壓縮。經(jīng)壓縮機壓縮后的高溫制冷劑進入冷凝器中，在風機組件的作用下與室外空氣換熱冷凝，從冷凝器出來的制冷劑分兩路，一路進入盤管式換熱器與氣液分離器中的低溫制冷劑進行換熱，達到過冷，另一路制冷劑經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥然后與在盤管內(nèi)過冷的制冷劑匯合，然后進入節(jié)流裝置中。
[0012]本實用新型方案在實現(xiàn)系統(tǒng)過冷度的方法上與【背景技術(shù)】專利中的方案及工作原理相同。由于氣液分離器中可暫存系統(tǒng)中不進行循環(huán)的制冷劑或不飽和蒸汽中分離出來的制冷劑液體，因此本方案將換熱的盤管設(shè)置在氣液分離器的底部，以達到提高換熱速率、能效的目的。如果系統(tǒng)制冷能力較大，需要在盤管前后安裝分液器及集液器以提高換熱速率。
[0013]為了達到過冷度及過熱度可控已減少能源浪費的目的，本實用型方案在冷凝器與節(jié)流裝置間增設(shè)制冷劑旁通路(此旁通路制冷劑未經(jīng)過過冷)。冷凝器與節(jié)流裝置間的制冷劑流通方案為，制冷劑從冷凝器流出后通過三通裝置分兩路，一路進入氣液分離器中進行過冷，然后與旁通路未過冷的制冷劑進行匯合進入節(jié)流裝置。通過調(diào)節(jié)設(shè)置在旁通路的調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)制冷劑的流量以達到調(diào)節(jié)進入氣液分離器中過冷的制冷劑量，系統(tǒng)中根據(jù)需要調(diào)節(jié)兩者的比例以達到系統(tǒng)中的過冷度及過熱度，從而提高了空調(diào)機組制冷、制熱循環(huán)的性能與效率。
[0014]本實用新型方案有益效果:
[0015]1.本新型方案結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，成本低，不需要消耗動力。
[0016]2.可以提高制冷劑的過冷度，保證進入節(jié)流裝置內(nèi)的制冷劑全為液體，從而提高節(jié)流效果、保護節(jié)流裝置穩(wěn)定工作。
[0017]3.高壓側(cè)制冷劑與氣液分離器低壓側(cè)制冷劑換熱，能夠很好的使低壓側(cè)制冷劑進行氣液分離，提高低壓側(cè)制冷劑過熱度，提高壓機的吸氣能力，防止液態(tài)制冷劑進入壓縮機形成液擊現(xiàn)象，從而保護壓縮機，提高機組的使用壽命。[0018]4.過冷度及壓機的吸氣能力提高可以提高系統(tǒng)的制冷量及制冷系數(shù)，提高機組的運行能力。
[0019]5.過冷度及過熱度可控可減少對能源浪費，提高對壓縮機的保護力度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是帶有回熱功能的氣液分離器的風冷冷凝壓縮機組系統(tǒng)循環(huán)原理圖。
[0021]圖2是帶有回熱功能的氣液分離器結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和夏天制冷實例為例對本新型方案做進一步詳細說明:
[0023]圖1為氣液分離器帶有回熱功能的風冷壓縮冷凝機組的系統(tǒng)循環(huán)原理圖，其中各部分組件為:氣液分離器本體1、壓縮機2、冷凝器3、風機組件4、盤管式過冷器5、調(diào)節(jié)閥6、節(jié)流裝置7，各部件由制冷劑管道連接。
[0024]機組的運行方案為:高壓側(cè)冷媒:制冷時制冷劑經(jīng)壓縮機2壓縮后進入冷凝器3中，制冷劑在冷凝器3中與風機組件4送來的空氣進行換熱，出來的制冷劑分兩路，一路進入盤管式過冷器5中與氣液分離器I內(nèi)的低溫制冷劑進行換熱降溫，另一路旁通制冷劑無需過冷，從盤管換熱器中出來的制冷劑與旁通側(cè)制冷劑匯合后進入節(jié)流裝置7，系統(tǒng)可根據(jù)具體情況通過旁通路側(cè)的調(diào)節(jié)閥6調(diào)節(jié)過冷度及過熱度，例如當過冷度低于系統(tǒng)所需的過冷度時，將調(diào)節(jié)閥6的閥門調(diào)小，此時經(jīng)過盤管過冷器5內(nèi)的制冷劑將增多，系統(tǒng)中的過冷度將提高，相反，將調(diào)節(jié)閥6閥門調(diào)大將降低過冷度。低壓側(cè)冷媒:從蒸發(fā)器側(cè)出來的制冷劑進入氣液分離器I中且在內(nèi)進行氣液分離，因重力沉落在底部的液態(tài)制冷劑同時與盤管內(nèi)的高溫制冷劑進行換熱蒸發(fā)，氣液分離器I內(nèi)的低溫氣態(tài)制冷劑出來后進入壓縮機2進行壓縮。
[0025]圖2為帶有回熱功能的氣液分離器原理圖，其各部分組件為:氣液分離器殼體8、低壓制冷劑蒸汽進口 9、低壓制冷劑蒸汽出口 10、高壓制冷劑液體進口 11、高壓制冷劑出口12,S型盤管13、高壓側(cè)制冷劑14、低壓側(cè)制冷劑15。其中氣液分離器殼體8為兩頭中空的圓柱體，低壓側(cè)制冷劑蒸汽進口管道9在分離器殼體上端處與殼體上端相垂直進入殼體內(nèi)的部分彎曲斜向下朝向筒壁，S型盤管13位于氣液分離器底部。制冷劑循環(huán)原理為低壓側(cè)制冷劑蒸汽進入進口 9后，液態(tài)制冷劑通過離心力與重力的作用在筒壁面做向下的螺旋狀運動，而氣體因擴散作用及壓機的吸氣進入蒸汽出口 10;高壓側(cè)制冷劑14從進口 11進入盤管13與低壓制冷劑換熱降溫，然后從出口 12出去。
[0026]本實用新型方案具有制造容易、換熱效率快、制冷能力高等優(yōu)點，具有很大的應用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組，包括帶有回熱功能的氣液分離器、壓縮機、冷凝器、風機組件、盤管式過冷器、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流裝置和制冷劑管道，壓縮機與冷凝器連接，其特征在于，冷凝器一路連接到盤管式過冷器，另一路通過調(diào)節(jié)閥與節(jié)流裝置連接；所述盤管式過冷器的一路連接到調(diào)節(jié)閥與節(jié)流裝置之間；所述帶有回熱功能的氣液分離器一路與壓縮機相連，另一路與蒸發(fā)器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組，其特征在于，所述帶有回熱功能的氣液分離器包括殼體、低壓制冷劑蒸汽進口、低壓制冷劑蒸汽出口、高壓制冷劑液體進口、高壓制冷劑出口和換熱盤管，其中，低壓制冷劑蒸汽進口和低壓制冷劑蒸汽出口位于殼體的上端并與殼體平面相垂直，高壓制冷劑液體進口、高壓制冷劑出口和換熱盤管位于氣液分離器的底部，所述高壓制冷劑液體進口和高壓制冷劑出口與換熱盤管連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氣液分離器過冷的風冷式壓縮冷凝機組，其特征在于，所述換熱盤管為S型盤管，盤管的前后還分別安裝有分液器及集液器。
【文檔編號】F25B1/00GK203605512SQ201320714272
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】張文婷, 毛一名, 姚喻晨, 張文杰, 羅倩妮, 黃虎, 張忠斌 申請人:南京師范大學, 泰州市南風冷鏈有限公司