一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，包括螺桿壓縮機、帶內(nèi)置油分冷凝器、氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器，所述氣液分離器循環(huán)桶的出氣口通過吸氣管路與所述螺桿壓縮機的進氣口連通，所述氣液分離器循環(huán)桶與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出油閥通過回油系統(tǒng)與所述吸氣管路連通，所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出液口通過供液系統(tǒng)分別與所述氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器的進液口連通，所述供液系統(tǒng)包括若干段供液管路、回油熱交換器和經(jīng)濟器。本實用新型通過設(shè)置回油熱交換器和經(jīng)濟器，提高蒸發(fā)器回油溫度，降低回油粘度，使蒸發(fā)器回油更加順暢，同時使冷凝器出來的液體制冷劑溫度降低，實現(xiàn)一定的過冷度，從而提升機組運行效率。
【專利說明】
一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于制冷領(lǐng)域，具體涉及一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在制冷領(lǐng)域，低溫冷凍場合普遍使用一種以鹽水(NaCl或CaC12)或乙二醇溶液作為載冷劑并采用螺桿式壓縮機的制冷機組，換熱器采用干式殼管式蒸發(fā)器和水冷殼管式冷凝器的該類機組一般稱為干式水冷螺桿低溫鹽水(乙二醇)溶液機組。由于使用干式殼管式蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)依靠蒸發(fā)器自身回氣帶油，蒸發(fā)器內(nèi)不存油，無需設(shè)置額外的回油系統(tǒng)，所以系統(tǒng)設(shè)計及控制簡單。但干式蒸發(fā)器換熱為管內(nèi)沸騰換熱，隨著制冷劑不斷蒸發(fā)，則氣體制冷劑必占據(jù)一部分換熱面積，同時干式蒸發(fā)器端部的制冷劑分配很難做到均勻，從而影響換熱器整體的換熱效率，制冷劑與載冷劑之間的傳熱溫差一般在5°C以上，其傳熱效率的提升受到限制，致使整個制冷機組的運行效率很難提升。
[0003]在空調(diào)領(lǐng)域的冷水機組普遍采用滿液式蒸發(fā)器，滿液式蒸發(fā)器制冷劑在管外液池內(nèi)沸騰換熱，可以實現(xiàn)較小的傳熱溫差，一般在2°C以內(nèi)，從而使制冷機組運行效率大大提升；由于滿液式蒸發(fā)器內(nèi)存有大量的液體制冷劑，會有一定量的冷凍油溶于制冷劑內(nèi)，而回氣是無法帶走這部分的冷凍油的，所以滿液式蒸發(fā)器一般通過文丘里引射器使用高壓氣體為動力引射蒸發(fā)器內(nèi)的液體來實現(xiàn)回油，但空調(diào)工況的制冷機組蒸發(fā)溫度均在0°C以上，冷凍油的流動性較好，滿液式蒸發(fā)器內(nèi)的回油效果較好，但滿液式蒸發(fā)器應(yīng)用于_15°C以下的中、低溫場合時，則蒸發(fā)器內(nèi)的回油就會出現(xiàn)不暢，致使蒸發(fā)器內(nèi)大量存油，這樣會大大降低換熱器的換熱效率，進而影響整個制冷機組的運行效率和安全;而且采用滿液式蒸發(fā)器的制冷機組，制冷劑充注量要遠遠大于干式機組，也使?jié)M液式制冷機組的經(jīng)濟型和環(huán)保性大大下降；另外使用滿液式蒸發(fā)器時，在低溫工況下載冷劑在換熱管內(nèi)流動，由于低溫流體的質(zhì)量濃度和運動粘度都較大，流動邊界層和熱邊界層較厚，會嚴重影響載冷劑側(cè)的換熱系數(shù)，從而大大降低滿液式蒸發(fā)器的傳熱效果，所以在目前的制冷領(lǐng)域中蒸發(fā)溫度在_15°C以下的水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組上幾乎沒有采用滿液式蒸發(fā)器。
[0004]而且工業(yè)制冷系統(tǒng)中載冷劑通常要求溫度在(TC以下，所以工業(yè)載冷劑常用氯化鈣、乙二醇、氯化鈉、堿水等水溶液。越是低溫，載冷劑的質(zhì)量濃度和運動粘度就越大，使得載冷劑流體雷諾數(shù)Re大幅下降，流動阻力增加，并且流動邊界層和熱邊界層增厚，使載冷劑單相流的換熱系數(shù)大幅度下降，從而使整個換熱器的傳熱效率大幅下降。為了提高載冷劑的換熱效果，一般采取兩種辦法:一種是提高載冷劑流體的流速，即加大流量的辦法以增強換熱；另一種則是增大換熱器的換熱面積;前者必將加大流體的流動阻力，增加了流體的驅(qū)動設(shè)備即栗的功率消耗，后者是以增加設(shè)備制造的成本為代價用以彌補傳熱效率的下降，顯然這兩種方法都是非常不經(jīng)濟的?，F(xiàn)有使用常規(guī)干式蒸發(fā)器的干式水冷螺桿低溫鹽水(乙二醇)溶液機組，在低溫工況使用還存在一些問題，如干式蒸發(fā)器普遍采用弓形折流板，載冷劑在折流板間的不同位置其流動狀態(tài)極為不均勻，并存在流動死區(qū)，且折流板與殼體內(nèi)壁之間存在間隙，致使載冷劑流體旁通量較大，特別是高濃度、高粘度流體則尤為明顯，致使換熱器換熱效率大打折扣。
[0005]所以，對于水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組，在追求不斷提升能效的迫切要求下，不管采用干式還是滿液式蒸發(fā)器均存在一定的技術(shù)問題和困難，如何提升水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組的效率是當前擺在技術(shù)人員面前的一個技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種運行效率高，機組運行安全可靠，且易于維護保養(yǎng)的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明所述虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，包括螺桿壓縮機、帶內(nèi)置油分冷凝器、氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器，所述螺桿壓縮機的排氣口通過排氣管路與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的進氣口連通，所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出液口通過供液系統(tǒng)分別與所述氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器的進液口連通，所述氣液分離器循環(huán)桶的出液口和所述虹吸式蒸發(fā)器的進液口通過下降管連通，所述氣液分離器循環(huán)桶的進氣口和所述虹吸式蒸發(fā)器的出氣口通過上升管連通；
[0008]所述氣液分離器循環(huán)桶的出氣口通過吸氣管路與所述螺桿壓縮機的進氣口連通，所述氣液分離器循環(huán)桶與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出油閥通過回油系統(tǒng)與所述吸氣管路連通；
[0009]所述供液系統(tǒng)包括若干段供液管路、回油熱交換器和經(jīng)濟器，所述回油熱交換器、經(jīng)濟器均為板式換熱器，內(nèi)部均設(shè)置有兩個換熱通道，其中第一通道連通第一進口和第一出口，第二通道連通第二進口和第二出口；所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出液口通過第一段供液管路與所述回油熱交換器的第一進口連通，所述回油熱交換器的第一出口通過第二段供液管路與經(jīng)濟器的第一進口連通，經(jīng)濟器的第一出口通過第三段供液管路與三通管件連接，所述三通管件再通過第四、第五段供液管路分別與所述氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器的進液口連通，所述第四、第五段供液管路上還分別設(shè)置有第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥；
[0010]所述第一段供液管路還連接有補氣系統(tǒng)，所述補氣系統(tǒng)包括熱力膨脹閥、電磁閥和單向閥，所述熱力膨脹閥的進口通過旁通管路和電磁閥與所述第一段供液管路連通，并由所述電磁閥控制所述旁通管路的通、斷，所述熱力膨脹閥的出口與所述經(jīng)濟器的第二進口連通，所述經(jīng)濟器的第二出口再通過補氣管路和單向閥與所述螺桿壓縮機的節(jié)能補氣口連通，所述熱力膨脹閥的外平衡管與所述補氣管路連通，熱力膨脹閥的感溫包設(shè)置在所述補氣管路的外側(cè)并與所述補氣管路充分接觸。
[0011 ]在本發(fā)明中補氣系統(tǒng)的工作原理是:在低溫工況運行時電磁閥打開，部分液體制冷劑經(jīng)過熱力膨脹閥節(jié)流降壓后進入經(jīng)濟器第二通道，與經(jīng)濟器第一通道內(nèi)的液體制冷劑進行熱交換，經(jīng)濟器第二通道里的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)，并吸收經(jīng)濟器第一通道內(nèi)的液體制冷劑的熱量，經(jīng)濟器第一通道內(nèi)的液體制冷劑溫度降低實現(xiàn)過冷，經(jīng)濟器第二通道里的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成氣態(tài)后通過補氣管路進入螺桿壓縮機的節(jié)能補氣口，以增加螺桿壓縮機的排氣量，從而實現(xiàn)系統(tǒng)能效的提升。
[0012]本發(fā)明進一步優(yōu)選地技術(shù)方案為，所述回油系統(tǒng)由低壓側(cè)回油管路和冷凝器回油管路組成，所述低壓側(cè)回油管路的進口與所述氣液分離器循環(huán)桶的出油閥連接，并依次連通第一油過濾器、所述回油熱交換器的第二進口和第二出口、引射器，再通過第一回油閥與所述吸氣管路連通，所述引射器為文丘里管裝置，其第一進口和出口與所述低壓側(cè)回油管路連通，第二進口通過引射管路與設(shè)置在所述帶內(nèi)置油分冷凝器上的引射氣體閥連接；
[0013]所述冷凝器回油管路的進口與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的分離器出油閥連接，并依次連通第二油過濾器、回油電磁閥，再通過第二回油閥與所述吸氣管路連通。當螺桿壓縮機里的油壓較低時會觸及油位開關(guān)動作，控制信號會指令回油電磁閥打開，此時帶內(nèi)置油分冷凝器中的油會在高低壓差的作用下通過回油管路被輸送到吸氣管路內(nèi)，然后回到螺桿壓縮機內(nèi)。
[0014]本發(fā)明的回油系統(tǒng)中回油熱交換器為一板式換熱器，換熱器內(nèi)第一通道流過的是從帶內(nèi)置油分冷凝器流出來的高溫液體制冷劑，換熱器內(nèi)第二通道流過的是從氣液分離循環(huán)桶流出來的低溫液體制冷劑和冷凍油的混合物，第二通道內(nèi)的流體吸收第一通道內(nèi)流體的熱量，從而提高回油溫度，降低回油粘度，使低壓側(cè)的回油更加順暢，同時使帶內(nèi)置油分冷凝器出來的液體制冷劑溫度降低，實現(xiàn)一定的過冷度，從而提升機組運行效率;在實現(xiàn)相同的過冷度的情況下，可實現(xiàn)減小經(jīng)濟器的換熱器面積，從而降低成本。另外，引射器為一文丘里管裝置，利用帶內(nèi)置油分冷凝器里的高壓氣體將蒸發(fā)器里低壓狀態(tài)的液態(tài)制冷劑和油引射到吸氣管路內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，所述低壓側(cè)回油管路和冷凝器回油管路上還分別設(shè)置有第一回油視鏡和第二回油視鏡。
[0016]優(yōu)選地，由于低溫制冷系統(tǒng)壓縮機的壓比較大，導(dǎo)致排氣溫度較高，螺桿壓縮機油槽處于高壓高溫側(cè)，所以在大壓比運行時冷凍油的溫度會比較高，超過一定溫度后粘度大大下降甚至?xí)蓟瑥亩鴩乐赜绊憠嚎s機內(nèi)運動部件的潤滑和冷卻，因此，所述螺桿壓縮機還連接有油冷卻器，所述油冷卻器為水冷型殼管式換熱器，冷凍油在殼程流動，冷卻水在管程流動;所述螺桿壓縮機的出油口通過出油管路與所述油冷卻器的油路進口連通，所述油冷卻器的油路出口通過進油管路與所述螺桿壓縮機的進油口連通，所述進油管路上還設(shè)置有第三油過濾器。
[0017]優(yōu)選地，所述螺桿壓縮機還連接有油壓差開關(guān)，所述油壓差開關(guān)分別與所述螺桿壓縮機的高壓偵測口和油壓偵測口連接，用于監(jiān)測螺桿壓縮機內(nèi)的油過濾器兩端的壓差。當?shù)谝挥瓦^濾器、第二油過濾器被阻塞時油壓差開關(guān)動作報警，提醒清洗第一油過濾器、第二油過濾器，以此保證螺桿壓縮機的供油安全。
[0018]優(yōu)選地，所述排氣管路上設(shè)置有排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器、第一監(jiān)測針閥、第一檢修角閥；所述吸氣管路上設(shè)置有吸氣溫度傳感器、吸氣壓力傳感器、第二監(jiān)測針閥、第二檢修角閥。
[0019]優(yōu)選地，所述第一段供液管路上還設(shè)置有截止閥和過濾干燥器，每段所述供液管路均設(shè)置有監(jiān)測針閥，用于機組維護檢修時連接壓力表監(jiān)測各部件前后壓力，和充、放制冷劑。
[0020]優(yōu)選地，所述帶內(nèi)置油分冷凝器包括冷凝器殼體，設(shè)置在所述冷凝器殼體內(nèi)的內(nèi)置油分離器和位于所述內(nèi)置油分離器下方的冷凝器換熱管，所述內(nèi)置油分離器的底部兩側(cè)分別設(shè)置有第一分離器出油閥和第二分離器出油閥，所述第一分離器出油閥和第二分離器出油閥通過三通與所述回油系統(tǒng)連通;所述螺桿壓縮機壓縮的高壓高溫的氣體制冷劑經(jīng)過排氣管路被排入所述帶內(nèi)置油分冷凝器內(nèi)，所述內(nèi)置油分離器分離出部分冷凍油并由所述第一分離器出油閥和第二分離器出油閥排出，含有另一部分冷凍油的氣體制冷劑進入到所述冷凝器換熱管布置區(qū)域，并與所述冷凝器換熱管內(nèi)流過的冷卻介質(zhì)換熱，冷凝成液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑從帶內(nèi)置油分冷凝器出液口流出。
[0021 ]優(yōu)選地，所述虹吸式蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器殼體，設(shè)置在所述蒸發(fā)器殼體兩端的第一管板、第二管板，以及密封在所述第一管板、第二管板側(cè)面的第一端蓋和第二端蓋;所述虹吸式蒸發(fā)器的進液口位于所述第一端蓋的底部，所述虹吸式蒸發(fā)器的出氣口位于所述第二端蓋的頂部，所述第一管板與第二管板之間連接有若干根換熱管，連通所述第一端蓋和第二端蓋的內(nèi)部空間，換熱管整體排布呈四象限均布狀，任一換熱管與相鄰的非同層兩根換熱管之間呈正三角形排布;所述蒸發(fā)器殼體內(nèi)還設(shè)置有折流板，所述折流板為連續(xù)螺旋狀導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，且外圍圓周上設(shè)置有裙邊，所述折流板上開有與所述換熱管相對應(yīng)管孔，所述換熱管穿過管孔，將所述折流板定位在其周邊，對流經(jīng)其外部的載冷劑液體導(dǎo)流;所述蒸發(fā)器殼體上靠近兩端管板的位置分別設(shè)置載冷劑進口接管和出口接管，所述蒸發(fā)器殼體上部中間位置設(shè)置有排空閥座，下部設(shè)置有排污閥座。
[0022]優(yōu)選地，所述氣液分離循環(huán)桶包括桶體，所述桶體兩端分別通過第一封頭、第二封頭密封，所述氣液分離循環(huán)桶出氣口和氣液分離循環(huán)桶進液口分別位于所述桶體的頂部兩偵U，所述氣液分離器循環(huán)桶的進氣口位于所述桶體的其中一側(cè)，所述氣液分離器循環(huán)桶的出液口位于所述桶體的底部，所述氣液分離循環(huán)桶的側(cè)面還設(shè)置有液位計組件。
[0023]本發(fā)明機組的運行原理為:經(jīng)螺桿壓縮機壓縮的高壓高溫的氣體制冷劑經(jīng)過排氣管路被排入帶內(nèi)置油分冷凝器內(nèi)，先經(jīng)過帶內(nèi)置油分冷凝器內(nèi)的內(nèi)置油分離器將大部分的冷凍油分離出來，含有少量冷凍油的氣體制冷劑進入到冷凝器換熱管布置區(qū)域，并與冷凝器換熱管內(nèi)流過的冷卻介質(zhì)換熱，氣態(tài)制冷劑放熱冷凝成液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑從冷凝器出液口流出后，經(jīng)截止閥、干燥過濾器過濾后通過供液管路依次經(jīng)過回油熱交換器的第一通道、經(jīng)濟器的第一通道，實現(xiàn)過冷后到達第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥的入口，經(jīng)過電子膨脹閥的節(jié)流降壓作用變?yōu)榈蛪籂顟B(tài)的帶有少量氣體的以液態(tài)為主的制冷劑，通過兩路分別進入到虹吸式蒸發(fā)器和氣液分離循環(huán)桶內(nèi)，氣液分離循環(huán)桶內(nèi)保持一定的靜液柱壓力，憑借重力向虹吸式蒸發(fā)器供液，液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器的換熱管內(nèi)中吸熱，部分氣化使蒸發(fā)器兩端進出口液體產(chǎn)生密度差(位能差)，此壓差產(chǎn)生的動力使制冷劑在氣液分離循環(huán)桶和蒸發(fā)器之間實現(xiàn)迀移，從而實現(xiàn)由相變引起密度改變的自循環(huán)過程，具體工作過程是，在制冷系統(tǒng)中經(jīng)過節(jié)流的制冷劑液體并伴有一定氣體從氣液分離循環(huán)桶上部的制冷劑進液口進入到氣液分離循環(huán)桶中，在氣液分離循環(huán)桶內(nèi)部空間的分離作用下，氣體存在于氣液分離循環(huán)桶上部的氣相空間內(nèi)，制冷劑液體存于氣液分離循環(huán)桶下部的液相空間內(nèi)，并維持一定液位，制冷劑液體經(jīng)過下降循環(huán)管進入到蒸發(fā)器的進液口內(nèi)，再進入到換熱管內(nèi)，并與換熱管外流動的載冷劑進行熱交換，管內(nèi)的制冷劑液體不斷蒸發(fā)為氣體并吸熱，管外的載冷劑放熱被冷卻降溫，制冷劑經(jīng)過換熱管后變?yōu)闅庖夯旌蠣顟B(tài)的制冷劑，并進入到出氣口，再通過上升循環(huán)管回到氣液分離循環(huán)桶內(nèi)，已經(jīng)蒸發(fā)成氣態(tài)的制冷劑從氣液分離循環(huán)桶出氣口流出，未蒸發(fā)的制冷劑液體與不斷從制冷劑進液口接管進入的液體制冷劑繼續(xù)向蒸發(fā)器內(nèi)供給，不斷循環(huán)往復(fù)，從而實現(xiàn)連續(xù)的制冷循環(huán)。
[0024]第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥通過開度的調(diào)節(jié)來控制向虹吸式蒸發(fā)器和氣液分離循環(huán)桶里的供液量，電子膨脹閥開度的控制來源于液位計組件的信號，并參考設(shè)置在吸氣管路上的吸氣溫度傳感器、吸氣壓力傳感器以及排氣管路上設(shè)置的排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進行過熱度運算，綜合吸氣過熱度和排氣過熱度及液位位置來控制電子膨脹閥的開度，使供液量更加精準，并且在故障或不穩(wěn)定工況下能快速反應(yīng)。
[0025]有益效果:(1)本發(fā)明可用于冷凍、冷藏、工業(yè)制冰等場合，節(jié)能高效、安全可靠，可替代傳統(tǒng)干式水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值;本發(fā)明通過設(shè)置回油熱交換器和經(jīng)濟器，提高蒸發(fā)器回油溫度，降低回油粘度，使蒸發(fā)器回油更加順暢，同時使冷凝器出來的液體制冷劑溫度降低，實現(xiàn)一定的過冷度，從而提升機組運行效率;在實現(xiàn)相同的過冷度的情況下，可實現(xiàn)減小經(jīng)濟器的換熱器面積，從而降低成本;在低溫工況運行時，控制部分液體制冷劑通過經(jīng)濟器回到螺桿壓縮機的節(jié)能補氣口，以增加螺桿壓縮機的排氣量，從而實現(xiàn)系統(tǒng)能效的提升；
[0026](2)本發(fā)明采用了回油熱交換器，在提高蒸發(fā)器回油溫度降低回油粘度，使蒸發(fā)器回油更加順暢的同時，使供液實現(xiàn)一定的過冷度，提升機組運行效率;在實現(xiàn)相同的過冷度的情況下，可實現(xiàn)減小經(jīng)濟器的換熱器面積，從而降低成本；
[0027](3)發(fā)明采用了更安全的雙路回油系統(tǒng)，一路為氣液分離循環(huán)桶回油系統(tǒng)，一路為冷凝器內(nèi)置油分離器回油系統(tǒng)，使得螺桿壓縮機回油更安全，更可靠；
[0028](4)本發(fā)明通過調(diào)節(jié)兩個電子膨脹閥的開度來控制向蒸發(fā)器和氣液分離循環(huán)桶里的供液量，電子膨脹閥開度的控制來源于與氣液分離循環(huán)桶相連液位計的信號，并參考通過吸氣管路設(shè)置的吸氣溫度傳感器、吸氣壓力傳感器以及排氣管路上設(shè)置的排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器所采集到的數(shù)據(jù)進行過熱度運算，綜合吸氣過熱度和排氣過熱度及液位位置來控制電子膨脹閥的開度，使供液量更加精準，并且在故障或不穩(wěn)定工況下能快速反應(yīng)；
[0029](5)本發(fā)明采用了帶有內(nèi)置油分離器的冷凝器，油分離效果極佳，使得進入蒸發(fā)器內(nèi)的冷凍油大大減少，從而提高蒸發(fā)器的換熱效率，采用內(nèi)置結(jié)構(gòu)的油分離器節(jié)省了外置油分所占用的空間，結(jié)構(gòu)簡單優(yōu)化；
[0030](6)本發(fā)明將虹吸式蒸發(fā)器應(yīng)用于水冷螺桿低溫鹽水/乙二醇溶液機組上，特別是采用了帶螺旋折流板的虹吸式蒸發(fā)器，并且采用雙路電子膨脹閥供液，增加了虹吸式蒸發(fā)器的循環(huán)動力，提高了蒸發(fā)器的換熱效率，明顯縮小傳熱溫差，提高蒸發(fā)溫度，使低溫制冷劑機組的整體運行效率大大提升。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明所述虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面通過附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0033]實施例:一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，如圖1所示:包括:螺桿壓縮機1、帶內(nèi)置油分冷凝器2、虹吸式蒸發(fā)器3、氣液分離循環(huán)桶8、排氣管路20、供液系統(tǒng)26、吸氣管路25、回油系統(tǒng)。
[0034]螺桿壓縮機I的高壓偵測口 Ic與油壓偵測口 Id之間設(shè)置油壓差開關(guān)15，并通過油壓管路一 15a、油壓管路二 15b連通。螺桿壓縮機I油路上還設(shè)有油冷卻器39，油冷卻器39為一水冷型殼管式換熱器，冷凍油在殼程流動，冷卻水在管程流動；螺桿壓縮機出油口 If通過壓縮機出油管路一41a與截止閥一41的進口連通，截止閥一41的出口通過壓縮機出油管路二 41b與油冷卻器39的油路進口 39a連通，油路進口 39a與油路出口 39b連通，油路出口 39b通過壓縮機進油管路一40a與油過濾器40的進口連通，油過濾器40的出口通過壓縮機進油管路二 40b與截止閥二 42的進口連通，截止閥二 42的出口通過壓縮機進油管路三40c與螺桿壓縮機I的回油口 Ig連通;冷卻水從油冷卻器39的一側(cè)水室端蓋的進水口 39c進入，與冷凍油進行熱交換后從出水口39d流出，水冷式油冷卻器39的前后水室端蓋分別設(shè)有冷卻器排空閥一 39el和冷卻器排空閥二 39e2及冷卻器排污閥一 39fl和冷卻器排污閥二 39f2，油冷卻器39的殼體下部設(shè)有卸油閥39g。
[0035]帶內(nèi)置油分冷凝器2包括冷凝器殼體2t、冷凝器第一管板2rl、冷凝器第二管板2r2、內(nèi)置油分離器2c、冷凝器換熱管21、冷凝器水室前封頭組件2f、冷凝器水室后封頭組件2d、進氣口 2a、出液口 2b;冷凝器水室前封頭組件2f設(shè)有第一進水管2fl和第一出水管2f2，封頭上部設(shè)有第一前封頭排空閥2f5，下部設(shè)有第一前封頭排污閥2f7，第一進水管2fl上設(shè)有第一進水溫度傳感器2f 6，第一出水管2f 2上設(shè)有第一出水溫度傳感器2f 3和第一水流開關(guān)2f4 ；冷凝器水室后封頭組件2d的封頭上部設(shè)有排空閥2dl，排污閥2d2 ；冷凝器殼體2t上部設(shè)有第一安全閥2g、引射氣體閥2hl和第一檢修閥2h2。
[0036]內(nèi)置油分離器2c包括進氣管2cl0、下殼板2cll、濾網(wǎng)一2cl、濾網(wǎng)二2c5、出油擋板一2c9a、出油擋板二2c9b，分離器出油閥一2c4、分離器出油閥二2c8、出氣擋板一2c2、出氣擋板二2c3、出氣擋板三2c6、出氣擋板四2c7;下殼板2cll與冷凝器殼體2t的水平中心線呈30°夾角，進氣管2cl0垂直于下殼板2cll，進氣管2cl0與下殼板2cll之間的距離取決于進氣管內(nèi)通道截面積、進氣管2cl0與下殼板2cll之間的距離所產(chǎn)生的通道截面積為進氣管內(nèi)通道截面積I?1.5倍;濾網(wǎng)一 2cl、濾網(wǎng)二 2c5分別設(shè)于進氣管2cl0的兩邊，并對稱布置;分離器出油閥一 2c4、分離器出油閥二 2c8設(shè)于內(nèi)置油分離器2c最底部并通過冷凝器殼體2t上開有的出油口與內(nèi)置油分離器2c的底部連通;為保證出油口的液面穩(wěn)定不受上部氣流的影響，在靠近出油口位置的上邊設(shè)置出油擋板一2c9a、出油擋板二2c9b;為防止經(jīng)過濾網(wǎng)一2cl、濾網(wǎng)二2c5的氣體制冷劑將油帶走，出氣擋板一2c2、出氣擋板二2c3、出氣擋板三2c6、出氣擋板四2c7分別交叉布置，分離器出油閥一2c4設(shè)置在出氣擋板二2c3與濾網(wǎng)一2cl之間，分離器出油閥二 2c8設(shè)置與出氣擋板四2c7與濾網(wǎng)二 2c5之間。
[0037]虹吸式蒸發(fā)器3換熱器包括殼體3t，設(shè)置在殼體3t兩端的第一管板3rl、第二管板3r2，以及密封在第一管板3rl、第二管板3r2側(cè)面的第一端蓋3f和第二端蓋3e;第一管板3rl與第二管板3r2之間連接有若干根換熱管3c，連通第一端蓋3f和第二端蓋3e的內(nèi)部空間，換熱管3c整體排布呈四象限均布狀，任一換熱管與相鄰的非同層兩根換熱管之間呈正三角形排布;換熱器的殼體3t內(nèi)還設(shè)置有折流板3d，折流板3d為連續(xù)螺旋狀導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，且外圍圓周上設(shè)置有裙邊，折流板3d上開有與換熱管3c相對應(yīng)管孔，換熱管3c穿過管孔，將折流板3d定位在其周邊，對流經(jīng)其外部的載冷劑液體導(dǎo)流。殼體3t上靠近兩端管板的位置分別設(shè)置載冷劑進口接管3j和出口接管3k，殼體3t上部中間位置設(shè)置有排空閥座3h，下部設(shè)置有排污閥座3g。
[0038]氣液分離循環(huán)桶殼體8c兩端分別通過第一封頭8c、第二封頭8d將其密封，氣液分離循環(huán)桶的桶體8上部設(shè)有制冷劑出氣口 8b和制冷劑進液口 8a，第一擋液板8hl、第二擋液板8h2分別位于制冷劑進液口 8a兩端;第三擋液板Sg位于制冷劑出氣口 Sb的正下方;氣液分離循環(huán)桶殼體Sc液位計裝置組件31，用于監(jiān)控氣液分離桶8內(nèi)的液位;第一封頭Sc的中間偏下位置設(shè)置有兩個不同高度的回油閥，分別為第一回油閥8el、第二回油閥8e2，且分別與殼體內(nèi)連通。
[0039]螺桿壓縮機I排氣口Ia與帶內(nèi)置油分冷凝器2進氣口 2a通過排氣管路20連通;排氣管路20上設(shè)有排氣溫度傳感器19、排氣壓力傳感器18、監(jiān)測針閥一 24a、檢修角閥一 22a。
[0040]帶內(nèi)置油分冷凝器2的出液口2b與截止閥5的進口通過供液管路一26a連通，截止閥5的出口與干燥過濾器6的進口通過供液管路二26b連通，干燥過濾器6的出口與回油熱交換器43的第一進口 43a通過供液管路三26c連通，回油熱交換器43的第一進口 43a與第一出口43b連通，回油熱交換器43的第一出口 43b與經(jīng)濟器21的第一進口 21al通過供液管路四26d連通，經(jīng)濟器21的第一進口 21al與第一出口 21a2連通，經(jīng)濟器21的第一出口 21a2與三通管件27的第一接口通過供液管路五26e連通，三通管件27的第二接口與電子膨脹閥一 4的進口通過供液管路六26f連通，電子膨脹閥一4的出口與三通管件28的第一接口通過供液管路七26g連通，三通管件27的第三接口與電子膨脹閥二7的進口通過供液管路八26h連通，電子膨脹閥二7的出口與氣液分離循環(huán)桶8的進液口 8a通過供液管路九26 i連通;三通管件28的第二接口與虹吸式蒸發(fā)器3的進液管3a連通，三通管件28的第三接口與下降管45的下端連通，下降管45的上端與氣液分離循環(huán)桶8的出液口 8k連通，氣液分離循環(huán)桶8的進氣口 Sj與虹吸式蒸發(fā)器的出氣管3b通過上升管46連通。供液管路二26b、供液管路三26c、供液管路四26d、供液管路五26e、供液管路七26g上分別設(shè)有監(jiān)測針閥二 24b、監(jiān)測針閥三24c、監(jiān)測針閥四24d、監(jiān)測針閥六24f、監(jiān)測針閥七24g，用于機組維護檢修時連接壓力表監(jiān)測各部件前后壓降，也可用于充、放制冷劑。在供液管路三26c上開設(shè)旁通管孔，通過經(jīng)濟器液體管路一2 Ib與電磁閥37的進口連通，電磁閥37的出口通過經(jīng)濟器液體管路二21 c與熱力膨脹閥36的進口連通，熱力膨脹閥36的出口通過經(jīng)濟器液體管路三21d與經(jīng)濟器21的第二進口 21a3連通，經(jīng)濟器21的第二進口 21a3與第二出口 21a4連通，經(jīng)濟器21的第二出口 21a4通過經(jīng)濟器補氣管路一2 Ie與單向閥38的進口連通，單向閥38的出口通過經(jīng)濟器補氣管路二21f與螺桿壓縮機I的節(jié)能補氣口 Ie連通;熱力膨脹閥36的外平衡管36a與經(jīng)濟器補氣管路一21e上的接口 36f連通，熱力膨脹閥36的感溫包36b設(shè)置在經(jīng)濟器補氣管路一 21e外側(cè)并與經(jīng)濟器補氣管路一2 Ie充分接觸。
[0041 ] 氣液分離循環(huán)桶8的出氣口 Sb與螺桿壓縮機的進氣口 Ib通過吸氣管路25連通;吸氣管路25上設(shè)有吸氣溫度傳感器17、吸氣壓力傳感器16、監(jiān)測針閥五24e、檢修角閥二 22b、第一油路回油閥23a、第二油路回油閥23b。
[0042]回油系統(tǒng)由低壓側(cè)回油管路和冷凝器回油管路組成;低壓側(cè)回油管路為:氣液分離循環(huán)桶8上的第一回油閥Sel和第二回油閥8e2分別通過低壓側(cè)回油管路一 29a、低壓側(cè)回油管路二 29b與低壓側(cè)回油三通29連通，低壓側(cè)回油三通29通過低壓側(cè)回油管路三29c與第一油過濾器9進口連接，第一油過濾器9出口通過低壓側(cè)回油管路四29d與回油熱交換器43的第二進口 43c連通，回油熱交換器43的第二進口 43c與第二出口 43d連通，回油熱交換器43的第二出口 43d通過低壓側(cè)回油管路五29e與第二視鏡10的進口連通，第二視鏡10的出口通過低壓側(cè)回油管路六29f與引射器11的中間進口 Ilc連通，引射器11的末端進口 Ilb通過低壓側(cè)回油管路七29g與引射氣體閥2hl連通，引射氣體閥2hl與冷凝器殼體2t內(nèi)部連通；引射器11的出口 Ila通過低壓側(cè)回油管路八29h與第一油路回油閥23a連通，第一油路回油閥23a與吸氣管25內(nèi)部連通。
[0043]冷凝器內(nèi)置油分離器回油管路為:分離器出油閥一 2c4、分離器出油閥二 2c8分別通過冷凝器回油管路一 30a、冷凝器回油管路二 30b與冷凝器三通30連通，冷凝器三通30通過冷凝器回油管路三30c與第二油過濾器12進口連通，第二油過濾器12出口通過冷凝器回油管路四30e與回油電磁閥13的進口連通，回油電磁閥13的出口通過冷凝器回油管路五30f與第三視鏡14的進口連通，第三視鏡14的出口通過冷凝器回油管路六30g與第二油路回油閥23b連通，第二油路回油閥23b與吸氣管路25內(nèi)部連通。
[0044]如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明，但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下，可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，包括螺桿壓縮機、帶內(nèi)置油分冷凝器、氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器，所述螺桿壓縮機的排氣口通過排氣管路與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的進氣口連通，所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出液口通過供液系統(tǒng)分別與所述氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器的進液口連通，所述氣液分離器循環(huán)桶的出液口和所述虹吸式蒸發(fā)器的進液口通過下降管連通，所述氣液分離器循環(huán)桶的進氣口和所述虹吸式蒸發(fā)器的出氣口通過上升管連通;其特征在于: 所述氣液分離器循環(huán)桶的出氣口通過吸氣管路與所述螺桿壓縮機的進氣口連通，所述氣液分離器循環(huán)桶與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出油閥通過回油系統(tǒng)與所述吸氣管路連通； 所述供液系統(tǒng)包括若干段供液管路、回油熱交換器和經(jīng)濟器，所述回油熱交換器、經(jīng)濟器均為板式換熱器，內(nèi)部均設(shè)置有兩個換熱通道，其中第一通道連通第一進口和第一出口，第二通道連通第二進口和第二出口 ；所述帶內(nèi)置油分冷凝器的出液口通過第一段供液管路與所述回油熱交換器的第一進口連通，所述回油熱交換器的第一出口通過第二段供液管路與經(jīng)濟器的第一進口連通，經(jīng)濟器的第一出口通過第三段供液管路與三通管件連接，所述三通管件再通過第四、第五段供液管路分別與所述氣液分離器循環(huán)桶、虹吸式蒸發(fā)器的進液口連通，所述第四、第五段供液管路上還分別設(shè)置有第一電子膨脹閥和第二電子膨脹閥； 所述第一段供液管路還連接有補氣系統(tǒng)，所述補氣系統(tǒng)包括熱力膨脹閥、電磁閥和單向閥，所述熱力膨脹閥的進口通過旁通管路和電磁閥與所述第一段供液管路連通，并由所述電磁閥控制所述旁通管路的通、斷，所述熱力膨脹閥的出口與所述經(jīng)濟器的第二進口連通，所述經(jīng)濟器的第二出口再通過補氣管路和單向閥與所述螺桿壓縮機的節(jié)能補氣口連通，所述熱力膨脹閥的外平衡管與所述補氣管路連通，熱力膨脹閥的感溫包設(shè)置在所述補氣管路的外側(cè)并與所述補氣管路充分接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述回油系統(tǒng)由低壓側(cè)回油管路和冷凝器回油管路組成，所述低壓側(cè)回油管路的進口與所述氣液分離器循環(huán)桶的出油閥連接，并依次連通第一油過濾器、所述回油熱交換器的第二進口和第二出口、引射器，再通過第一回油閥與所述吸氣管路連通，所述引射器為文丘里管裝置，其第一進口和出口與所述低壓側(cè)回油管路連通，第二進口通過引射管路與設(shè)置在所述帶內(nèi)置油分冷凝器上的引射氣體閥連接； 所述冷凝器回油管路的進口與所述帶內(nèi)置油分冷凝器的分離器出油閥連接，并依次連通第二油過濾器、回油電磁閥，再通過第二回油閥與所述吸氣管路連通。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述低壓側(cè)回油管路和冷凝器回油管路上還分別設(shè)置有第一回油視鏡和第二回油視鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述螺桿壓縮機還連接有油冷卻器，所述油冷卻器為水冷型殼管式換熱器，冷凍油在殼程流動，冷卻水在管程流動;所述螺桿壓縮機的出油口通過出油管路與所述油冷卻器的油路進口連通，所述油冷卻器的油路出口通過進油管路與所述螺桿壓縮機的進油口連通，所述進油管路上還設(shè)置有第三油過濾器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述螺桿壓縮機還連接有油壓差開關(guān)，所述油壓差開關(guān)分別與所述螺桿壓縮機的高壓偵測口和油壓偵測口連接，用于監(jiān)測螺桿壓縮機內(nèi)的油過濾器兩端的壓差。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述排氣管路上設(shè)置有排氣溫度傳感器、排氣壓力傳感器、第一監(jiān)測針閥、第一檢修角閥；所述吸氣管路上設(shè)置有吸氣溫度傳感器、吸氣壓力傳感器、第二監(jiān)測針閥、第二檢修角閥。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述第一段供液管路上還設(shè)置有截止閥和過濾干燥器，每段所述供液管路均設(shè)置有監(jiān)測針閥，用于機組維護檢修時連接壓力表監(jiān)測各部件前后壓力，和充、放制冷劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任意一項所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述帶內(nèi)置油分冷凝器包括冷凝器殼體，設(shè)置在所述冷凝器殼體內(nèi)的內(nèi)置油分離器和位于所述內(nèi)置油分離器下方的冷凝器換熱管，所述內(nèi)置油分離器的底部兩側(cè)分別設(shè)置有第一分離器出油閥和第二分離器出油閥，所述第一分離器出油閥和第二分離器出油閥通過三通與所述回油系統(tǒng)連通;所述螺桿壓縮機壓縮的高壓高溫的氣體制冷劑經(jīng)過排氣管路被排入所述帶內(nèi)置油分冷凝器內(nèi)，所述內(nèi)置油分離器分離出部分冷凍油并由所述第一分離器出油閥和第二分離器出油閥排出，含有另一部分冷凍油的氣體制冷劑進入到所述冷凝器換熱管布置區(qū)域，并與所述冷凝器換熱管內(nèi)流過的冷卻介質(zhì)換熱，冷凝成液態(tài)制冷劑，液態(tài)制冷劑從帶內(nèi)置油分冷凝器出液口流出。9.根據(jù)權(quán)利要求1?7任意一項所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述虹吸式蒸發(fā)器包括蒸發(fā)器殼體，設(shè)置在所述蒸發(fā)器殼體兩端的第一管板、第二管板，以及密封在所述第一管板、第二管板側(cè)面的第一端蓋和第二端蓋;所述虹吸式蒸發(fā)器的進液口位于所述第一端蓋的底部，所述虹吸式蒸發(fā)器的出氣口位于所述第二端蓋的頂部，所述第一管板與第二管板之間連接有若干根換熱管，連通所述第一端蓋和第二端蓋的內(nèi)部空間，換熱管整體排布呈四象限均布狀，任一換熱管與相鄰的非同層兩根換熱管之間呈正三角形排布;所述蒸發(fā)器殼體內(nèi)還設(shè)置有折流板，所述折流板為連續(xù)螺旋狀導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，且外圍圓周上設(shè)置有裙邊，所述折流板上開有與所述換熱管相對應(yīng)管孔，所述換熱管穿過管孔，將所述折流板定位在其周邊，對流經(jīng)其外部的載冷劑液體導(dǎo)流;所述蒸發(fā)器殼體上靠近兩端管板的位置分別設(shè)置載冷劑進口接管和出口接管，所述蒸發(fā)器殼體上部中間位置設(shè)置有排空閥座，下部設(shè)置有排污閥座。10.根據(jù)權(quán)利要求1?7任意一項所述的虹吸式水冷螺桿低溫溶液機組，其特征在于，所述氣液分離循環(huán)桶包括桶體，所述桶體兩端分別通過第一封頭、第二封頭密封，所述氣液分離循環(huán)桶出氣口和氣液分離循環(huán)桶進液口分別位于所述桶體的頂部兩側(cè)，所述氣液分離器循環(huán)桶的進氣口位于所述桶體的其中一側(cè)，所述氣液分離器循環(huán)桶的出液口位于所述桶體的底部。
【文檔編號】F25B41/04GK205619609SQ201620255541
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】王雪峰
【申請人】江西浩金歐博空調(diào)制造有限公司