二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)中采用雙級(jí)形式其目的一般都是為了獲得較低的蒸發(fā)溫度，在循環(huán)過(guò)程中有大量的冷凝熱并沒(méi)有被有效利用，同時(shí)在節(jié)流過(guò)程中也會(huì)有一部分能量損失，降低了整個(gè)系統(tǒng)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:該系統(tǒng)包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)、第一油分離器、第一冷凝器、第一膨脹機(jī)、第二油分離器、第二冷凝器、第二膨脹機(jī)、維持系統(tǒng)、儲(chǔ)液器、第一氣液分離器和第二氣液分離器；其中維持系統(tǒng)連接儲(chǔ)液器，二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)出口與儲(chǔ)液器出口并聯(lián)進(jìn)入二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)入口、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)出口依次連接第一油分離器、第一冷凝器和第一膨脹機(jī)，第一膨脹機(jī)連接過(guò)冷器入口，過(guò)冷器出口連接儲(chǔ)液器入口，儲(chǔ)液器的一個(gè)出口通過(guò)回?zé)崞鬟B接第二膨脹機(jī)、第二膨脹機(jī)通過(guò)蒸發(fā)器和第一氣液分離器連接回?zé)崞?，回?zé)崞魍ㄟ^(guò)第二冷凝器連接二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)。
[0005]所述的第一膨脹機(jī)依次通過(guò)第二油分離器、第二冷凝器、過(guò)冷器和第二氣液分離器連接第二膨脹機(jī)。
[0006]所述的維持系統(tǒng)設(shè)置有換熱盤(pán)管，換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)液器內(nèi)部。
[0007]所述的維持系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有能使儲(chǔ)液器降溫的壓縮機(jī)。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
[0009]籲該系統(tǒng)采用的制冷劑全部為環(huán)保制冷劑，二氧化碳作為純天然制冷劑，臭氧層破壞潛能值為0，全球變暖潛能值為1，單位容積制冷量較大，優(yōu)越的熱力學(xué)性能；膨脹機(jī)系統(tǒng)中的制冷劑R134a是目前廣泛流行的中低溫環(huán)保制冷劑。
[0010].該系統(tǒng)能夠全部回收冷凝熱，產(chǎn)出高溫?zé)崴?br>[0011]籲該系統(tǒng)中加入的膨脹機(jī)，將節(jié)流降壓的損失的能量利用，提高了二氧化碳的回氣壓力，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率。
[0012]籲該系統(tǒng)中膨脹機(jī)系統(tǒng)部分的冷凝熱也得到全部利用，用來(lái)提高二氧化碳回氣的過(guò)熱度。
【附圖說(shuō)明】
:
[0013]圖1是本發(fā)明整體組合結(jié)構(gòu)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0015]如圖1所示，該系統(tǒng)包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)、第一油分離器、第一冷凝器、第一膨脹機(jī)、第二油分離器、第二冷凝器、第二膨脹機(jī)、維持系統(tǒng)、儲(chǔ)液器、第一氣液分離器和第二氣液分離器；其中維持系統(tǒng)連接儲(chǔ)液器，二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)出口與儲(chǔ)液器出口并聯(lián)進(jìn)入二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)入口、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)出口依次連接第一油分離器、第一冷凝器和第一膨脹機(jī)，第一膨脹機(jī)連接過(guò)冷器入口，過(guò)冷器出口連接儲(chǔ)液器入口，儲(chǔ)液器的一個(gè)出口通過(guò)回?zé)崞鬟B接第二膨脹機(jī)、第二膨脹機(jī)通過(guò)蒸發(fā)器和第一氣液分離器連接回?zé)崞?，回?zé)崞魍ㄟ^(guò)第二冷凝器連接二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)。
[0016]所述的第一膨脹機(jī)依次通過(guò)第二油分離器、第二冷凝器、過(guò)冷器和第二氣液分離器連接第二膨脹機(jī)。
[0017]所述的維持系統(tǒng)設(shè)置有換熱盤(pán)管，換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)液器內(nèi)部。
[0018]所述的維持系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有能使儲(chǔ)液器降溫的壓縮機(jī)。
[0019]本系統(tǒng)主要流程
[0020]該二氧化碳雙級(jí)系統(tǒng)采用天然的二氧化碳制冷劑作為循環(huán)工質(zhì)，二氧化碳經(jīng)過(guò)亞臨界壓縮機(jī)壓縮后與來(lái)自儲(chǔ)液器的低溫氣體混合后進(jìn)入二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)再次被壓縮，將會(huì)產(chǎn)生較高排氣溫度的二氧化碳?xì)怏w，這些熱量可以產(chǎn)出最高85°C的熱水，被冷凝后的二氧化碳進(jìn)入第一膨脹機(jī)，對(duì)第一膨脹機(jī)做功，使得二氧化碳降壓后經(jīng)過(guò)過(guò)冷進(jìn)入儲(chǔ)液器。儲(chǔ)液器內(nèi)的液體經(jīng)過(guò)回?zé)崞鬟M(jìn)行二次過(guò)冷，進(jìn)入第二膨脹機(jī)，做功后降壓進(jìn)入蒸發(fā)器蒸發(fā)吸熱后回到壓縮機(jī)吸氣口。
[0021]系統(tǒng)內(nèi)的儲(chǔ)液器的內(nèi)部安裝有盤(pán)管，外部維持系統(tǒng)通過(guò)盤(pán)管為儲(chǔ)液器內(nèi)部降溫，使儲(chǔ)液器內(nèi)部溫度能夠維持在一定范圍內(nèi)，同時(shí)儲(chǔ)液器的一部分氣體還會(huì)回到兩級(jí)壓縮機(jī)的中間部分，為亞臨界壓縮機(jī)的排氣降溫。
[0022]膨脹機(jī)系統(tǒng)中利用高壓二氧化碳推動(dòng)膨脹機(jī)內(nèi)的R134a，兩個(gè)膨脹機(jī)相連，對(duì)制冷劑形成了兩級(jí)壓縮，被壓縮后的工質(zhì)經(jīng)過(guò)油分后，進(jìn)入冷凝板換將熱量傳遞給低壓回氣，使二氧化碳回氣達(dá)到過(guò)熱狀態(tài)。降溫后的R134a制冷劑，進(jìn)入板式換熱器蒸發(fā)吸熱，吸收冷凝后二氧化碳的熱量，使其達(dá)到過(guò)冷狀態(tài)。最后經(jīng)過(guò)氣分回到膨脹機(jī)2。
[0023]本系統(tǒng)的原理
[0024]傳統(tǒng)制冷劑的制冷循環(huán)都是在臨界點(diǎn)以下，由于二氧化碳的臨界點(diǎn)較高只有31°C，臨界壓力高達(dá)到7.38MPa，所以二氧化碳制冷劑可以在跨臨界的情況下進(jìn)行制冷循環(huán)，但由于跨臨界循環(huán)時(shí)，蒸發(fā)溫度不能過(guò)低。所以為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，作者采用二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)與跨臨界壓縮機(jī)對(duì)接形成兩級(jí)壓縮，使得該系統(tǒng)的最低蒸發(fā)溫度可以達(dá)到-50°C，也可產(chǎn)出最高溫度為85°C的熱水。系統(tǒng)中膨脹機(jī)的使用，使得其最大化的利用了節(jié)流過(guò)程的能量，大大增加了整個(gè)系統(tǒng)的能效。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)、第一油分離器、第一冷凝器、第一膨脹機(jī)、第二油分離器、第二冷凝器、第二膨脹機(jī)、維持系統(tǒng)、儲(chǔ)液器、第一氣液分離器和第二氣液分離器；其中維持系統(tǒng)連接儲(chǔ)液器，二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)出口與儲(chǔ)液器出口并聯(lián)進(jìn)入二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)入口、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)出口依次連接第一油分離器、第一冷凝器和第一膨脹機(jī)，第一膨脹機(jī)連接過(guò)冷器入口，過(guò)冷器出口連接儲(chǔ)液器入口，儲(chǔ)液器的一個(gè)出口通過(guò)回?zé)崞鬟B接第二膨脹機(jī)、第二膨脹機(jī)通過(guò)蒸發(fā)器和第一氣液分離器連接回?zé)崞鳎責(zé)崞魍ㄟ^(guò)第二冷凝器連接二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一膨脹機(jī)依次通過(guò)第二油分離器、第二冷凝器、過(guò)冷器和第二氣液分離器連接第二膨脹機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述的維持系統(tǒng)設(shè)置有換熱盤(pán)管，換熱盤(pán)管設(shè)置在儲(chǔ)液器內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，其特征在于:所述的維持系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置有能使儲(chǔ)液器降溫的壓縮機(jī)。
【專(zhuān)利摘要】一種二氧化碳雙級(jí)冷熱聯(lián)供系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括二氧化碳亞臨界壓縮機(jī)、二氧化碳跨臨界壓縮機(jī)、第一油分離器、第一冷凝器、第一膨脹機(jī)、第二油分離器、第二冷凝器、第二膨脹機(jī)、維持系統(tǒng)、儲(chǔ)液器、第一氣液分離器和第二氣液分離器；本發(fā)明的有益效果：?jiǎn)挝蝗莘e制冷量較大，優(yōu)越的熱力學(xué)性能；膨脹機(jī)系統(tǒng)中的制冷劑R134a是目前廣泛流行的中低溫環(huán)保制冷劑。該系統(tǒng)能夠全部回收冷凝熱，產(chǎn)出高溫?zé)崴?。將?jié)流降壓的損失的能量利用，提高了二氧化碳的回氣壓力，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的效率。該系統(tǒng)中膨脹機(jī)系統(tǒng)部分的冷凝熱也得到全部利用，用來(lái)提高二氧化碳回氣的過(guò)熱度。
【IPC分類(lèi)】F25B9/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105371516
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510547794
【發(fā)明人】韓興旺, 李麗娜
【申請(qǐng)人】黑龍江愛(ài)科德科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日