专利名称：单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法及专用冷水机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法及专用冷水机组。特别适用于温湿度独立控制空调，属于冷暖通空调设备技术领域。
背景技术：
目前，建筑物内空调系统的作用是通过送入和排出一定状态参数的空气，完成对建筑物内热环境的温度、湿度及新风量等的调节和控制，从而保证室内的舒适度。在夏季， 为控制室内温度，需要排除通过建筑围护结构、室内人员及灯光设备等进入室内多余的热量；为控制湿度及新风量，需要排除人员呼吸和皮肤表面蒸发产生的水蒸气，以及呼吸产生的二氧化碳。排除室内多余热量，使室温控制在25°C左右，则意味着该部分需要的冷源温度低于25°C即可。对湿度的控制，由于需要除湿，需要较低温度的冷源。因此，对于温、湿度独立控制系统，需要提供高低温两种冷源。而现有技术中的空调系统的冷水机组存在功能单一、无法同时制取高低温不同水温冷冻水的缺点，因而需要研究可满足温湿度独立控制空调系统要求的冷水机组。
发明内容
本发明的第一个目的，是为了克服现有的空调系统的冷水机组存在功能单一、无法同时制取高低温不同水温冷冻水的问题，提供一种单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法。本发明的第二个目的，是为了提供一种单机双级压缩式制取高低温冷冻水的专用冷水机组。本发明的第一个目的可以通过如下技术方案达到单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法，其特征在于1)在空调系统中设置单机双级压缩双蒸发器冷水机组，在所述的单机双级压缩双蒸发器冷水机组中设置制冷剂环路和冷冻水环路，制冷剂环路由制冷剂在设备及管道中组成，冷冻水环路由冷冻水在设备及管道中组成，2)制冷剂环路，采用单机双级压缩机通过管道与冷凝器连接，单机双级压缩机输出的高温高压制冷剂蒸汽经冷凝器冷凝后分为二路，一路通过高温环路节流装置、高温蒸发器后返回单机双级压缩机内高压级段的吸入口，另一路通过低温环路节流装置、低温蒸发器返回单机双级压缩机内低压级段的吸入口 ；所述高温低压蒸汽与低温低压蒸汽混合后进入单机双级压缩机内高压级段，在所述高压级段完成高压压缩，完成一次循环；经压缩后的制冷剂蒸汽进入冷凝器，开始下一次循环；3)冷冻水环路包括高温冷冻水环路和低温冷冻水环路；高温蒸发器中设有高温冷冻水回水口和高温冷冻水供水口，由高温冷冻水回水口通过高温冷冻水回水管与高温冷冻水供水管连通或外接高温冷冻水，构成高温冷冻水环路；低温蒸发器中设有低温冷冻水回水口和低温冷冻水供水口，由低温冷冻水回水口通过低温冷冻水回水管与低温冷冻水供
4水管连通或外接低温冷冻水，构成低温冷冻水环路；高温冷冻水供水口输出高温冷冻水，低温冷冻水供水口输出低温冷冻水。本发明的第一个目的还可以通过如下技术方案达到进一步的解决问题的措施是第i)步的制冷剂环路，由所述单机双级压缩机压缩的高温高压制冷剂蒸汽经冷凝器冷凝后，形成高压饱和制冷剂液体，从冷凝器排出的饱和制冷剂液体分为两路一路经过高温环路节流装置变为高温低压饱和制冷剂液体，经高温蒸发器吸热汽化形成高温低压蒸汽，进入单机双级压缩机内高压级段的吸入口 ；另一路经过低温环路节流装置变为低温低压饱和制冷剂液体，经低温蒸发器经过吸热汽化形成低温低压蒸汽，进入单机双级压缩机内低压级段的吸入口 ；所述高温低压蒸汽与低温低压蒸汽混合后进入单机双级压缩机内高压级段，完成高压级段压缩；经压缩后的制冷剂蒸汽进入冷凝器，开始下一次循环。本发明的第二个目的可以通过采取如下措施达到单机双级压缩式制取高低温冷冻水的专用冷水机组，其结构特点是1)它包括单机双级压缩机、冷凝器、高温环路节流装置、低温环路节流装置、高温蒸发器、低温蒸发器、高温冷冻水回水管、高温冷冻水供水管、低温冷冻水回水管、低温冷冻水供水管；2)所述单机双级压缩机包括低压级段和高压级段；低压级段的输出端通过管道与高压级段的输入端连接；所述单机双级压缩机的高压级段的输出端与冷凝器的输入端连接，所述冷凝器的输出端之一通过高温环路节流装置与高温蒸发器的输入端之一连接，冷凝器的输出端之二通过低温环路节流装置与低温蒸发器的输入端之一连接；高温蒸发器的输出端之一与单机双级压缩机的低压级段和高压级段之间的管道连接，低温蒸发器的输出端之一与单机双级压缩机的低压级段的输入端连接；从而构成制冷剂环路；3)冷冻水环路包括高温冷冻水环路和低温冷冻水环路；高温蒸发器中设有高温冷冻水回水口和高温冷冻水供水口，高温冷冻水回水口与高温冷冻水回水管连通，高温冷冻水供水口与高温冷冻水供水管连通、输出高温冷冻水，高温冷冻水回水口通过高温冷冻水回水管与高温冷冻水供水管连通或外接高温冷冻水，构成高温冷冻水环路；低温蒸发器中设有低温冷冻水回水口和低温冷冻水供水口，低温冷冻水回水口与低温冷冻水回水管连通，低温冷冻水供水口与低温冷冻水供水管连通、输出低温冷冻水，低温冷冻水回水口通过低温冷冻水回水管与低温冷冻水供水管连通或外接低温冷冻水，构成低温冷冻水环路。本发明的有益效果是1、本发明设计将单机双级压缩和双蒸发器结合，具有二级段压缩机构，因此压缩机低压级段排汽通过与高温蒸发器排汽混合，被冷却后再进入压缩机高压段，可实现高效大压缩比制冷循环，可同时制取高低温冷冻水，具有一机两用，降低初投资，减少机房占地面积等效果。2、本发明由于利用单机双级压缩双蒸发器冷水机组，实现高效大压缩比制冷循环，减少压缩机耗功，构成高温冷冻水环路、低温冷冻水环路，因此可制取高低温不同水温冷冻水，具有一机两用，效率高，可降低初投资，减少机房占地面积等特点。
图1是本发明的原理框图。
具体实施例方式具体实施例参照图1，本实施例使用的单机双级压缩式制取高低温冷冻水的专用冷水机组包括单机双级压缩机1、冷凝器2、高温环路节流装置3、低温环路节流装置4、高温蒸发器5、低温蒸发器6、高温冷冻水回水管7、高温冷冻水供水管8、低温冷冻水回水管9、低温冷冻水供水管10 ；所述单机双级压缩机1包括低压级段1-1和高压级段1-2 ；低压级段1-1的输出端通过管道与高压级段1-2的输入端连接；所述单机双级压缩机1的高压级段1-2的输出端与冷凝器2的输入端连接，所述冷凝器2的输出端之一通过高温环路节流装置3与高温蒸发器5的输入端之一连接，冷凝器2的输出端之二通过低温环路节流装置4与低温蒸发器 6的输入端之一连接；高温蒸发器5的输出端之一与单机双级压缩机1的低压级段1-1和高压级段1-2之间的管道连接，低温蒸发器6的输出端之一与单机双级压缩机1的低压级段1-1的输入端连接；从而构成制冷剂环路；冷冻水环路包括高温冷冻水环路和低温冷冻水环路；高温蒸发器5中设有高温冷冻水回水口和高温冷冻水供水口，高温冷冻水回水口与高温冷冻水回水管7连通，高温冷冻水供水口与高温冷冻水供水管8连通、输出高温冷冻水，高温冷冻水回水口通过高温冷冻水回水管7与高温冷冻水供水管8连通或外接高温冷冻水，构成高温冷冻水环路；低温蒸发器6中设有低温冷冻水回水口和低温冷冻水供水口， 低温冷冻水回水口与低温冷冻水回水管9连通，低温冷冻水供水口与低温冷冻水供水管10 连通、输出低温冷冻水，低温冷冻水回水口通过低温冷冻水回水管9与低温冷冻水供水管 10连通或外接低温冷冻水，构成低温冷冻水环路。本实施例中单机双级压缩机1、冷凝器2、高温环路节流装置3、低温环路节流装置4、高温蒸发器5、低温蒸发器6，可以采用常规技术的单机双级压缩机、冷凝器、高温环路节流装置、低温环路节流装置、高温蒸发器、低温蒸发器。本实施例的工作原理，即本发明制取高低温冷冻水的方法参照图1，制冷剂经过压缩机1双级压缩后，进入冷凝器2，制冷剂经过冷凝后，分为两部分一部分通过高温环路节流装置3，获得高温度及压力的制冷剂液体，进入高温蒸发器5 ；另一部分通过低温环路节流装置4，获得低温度及压力的制冷剂液体，进入低温蒸发器6。高温冷冻水回水管7和高温冷冻水供水管8与高温蒸发器5相连，完成高温冷冻水的制取。低温冷冻水回水管9及低温冷冻水供水管10与低温蒸发器6相连，完成低温冷冻水的制取。制冷剂在高温蒸发器5和低温蒸发器6中吸热汽化，低温蒸发器5排汽进入单机双级压缩机1内低压级段1-1的吸入口，经过低压级段1-1压缩后，该部分制冷剂蒸汽与来自高温蒸发器5的蒸汽混合，被冷却后一起进入单机双级压缩机1内高压级段1-2，完成高压级段压缩。经压缩后的制冷剂蒸汽进入冷凝器2，开始下一次循环。高温冷冻水供水口输出高温冷冻水，低温冷冻水供水口输出低温冷冻水。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，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，都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法，其特征在于1)在空调系统中设置单机双级压缩双蒸发器冷水机组，在所述的单机双级压缩双蒸发器冷水机组中设置制冷剂环路和冷冻水环路，制冷剂环路由制冷剂在设备及管道中组成， 冷冻水环路由冷冻水在设备及管道中组成，2)制冷剂环路，采用单机双级压缩机通过管道与冷凝器连接，单机双级压缩机输出的高温高压制冷剂蒸汽经冷凝器冷凝后分为二路，一路通过高温环路节流装置、高温蒸发器后返回单机双级压缩机内高压级段的吸入口，另一路通过低温环路节流装置、低温蒸发器返回单机双级压缩机内低压级段的吸入口 ；所述高温低压蒸汽与低温低压蒸汽混合后进入单机双级压缩机内高压级段，在所述高压级段完成高压压缩，完成一次循环；经压缩后的制冷剂蒸汽再进入冷凝器，开始下一次循环；3)冷冻水环路包括高温冷冻水环路和低温冷冻水环路；高温蒸发器中设有高温冷冻水回水口和高温冷冻水供水口，由高温冷冻水回水口通过高温冷冻水回水管与高温冷冻水供水管连通或外接高温冷冻水，构成高温冷冻水环路；低温蒸发器中设有低温冷冻水回水口和低温冷冻水供水口，由低温冷冻水回水口通过低温冷冻水回水管与低温冷冻水供水管连通或外接低温冷冻水，构成低温冷冻水环路；高温冷冻水供水口输出高温冷冻水，低温冷冻水供水口输出低温冷冻水。
2.根据权利要求1所述的单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法，其特征在于第 2)制冷剂环路，由所述单机双级压缩机压缩的高温高压制冷剂蒸汽经冷凝器冷凝后，形成高压饱和制冷剂液体，从冷凝器排出的饱和制冷剂液体分为两路一路经过高温环路节流装置变为高温低压饱和制冷剂液体，经高温蒸发器吸热汽化形成高温低压蒸汽，进入单机双级压缩机内高压级段的吸入口 ；另一路经过低温环路节流装置变为低温低压饱和制冷剂液体，经低温蒸发器经过吸热汽化形成低温低压蒸汽，进入单机双级压缩机内低压级段的吸入口 ；所述高温低压蒸汽与低温低压蒸汽混合后进入单机双级压缩机内高压级段，完成高压级段压缩；经压缩后的制冷剂蒸汽进入冷凝器，开始下一次循环。
3.单机双级压缩式制取高低温冷冻水的专用冷水机组，其特征在于1)它包括单机双级压缩机(1)、冷凝器( 、高温环路节流装置( 、低温环路节流装置 (4)、高温蒸发器( 、低温蒸发器(6)、高温冷冻水回水管(7)、高温冷冻水供水管(8)、低温冷冻水回水管(9)、低温冷冻水供水管(10)；2)单机双级压缩机(1)包括低压级段(1-1)和高压级段(1-2)；低压级段(1-1)的输出端通过管道与高压级段(1-2)的输入端连接；单机双级压缩机(1)的高压级段(1-2)的输出端与冷凝器O)的输入端连接，冷凝器O)的输出端之一通过高温环路节流装置(3) 与高温蒸发器( 的输入端之一连接，冷凝器( 的输出端之二通过低温环路节流装置(4) 与低温蒸发器(6)的输入端之一连接；高温蒸发器(5)的输出端之一与单机双级压缩机 (1)的低压级段(1-1)和高压级段(1- 之间的管道连接，低温蒸发器(6)的输出端之一与单机双级压缩机(1)的低压级段(1-1)的输入端连接；构成制冷剂环路；3)冷冻水环路包括高温冷冻水环路和低温冷冻水环路；高温蒸发器( 中设有高温冷冻水回水口和高温冷冻水供水口，高温冷冻水回水口与高温冷冻水回水管(7)连通，高温冷冻水供水口与高温冷冻水供水管(8)连通、输出高温冷冻水，高温冷冻水回水口通过高温冷冻水回水管(7)与高温冷冻水供水管(8)连通或外接高温冷冻水，构成高温冷冻水环路；低温蒸发器(6)中设有低温冷冻水回水口和低温冷冻水供水口，低温冷冻水回水口与低温冷冻水回水管(9)连通，低温冷冻水供水口与低温冷冻水供水管(10)连通、输出低温冷冻水，低温冷冻水回水口通过低温冷冻水回水管(9)与低温冷冻水供水管(10)连通或外接低温冷冻水，构成低温冷冻水环路。
全文摘要
本发明涉及单机双级压缩式制取高低温冷冻水的方法及专用冷水机组，其特征是在空调系统的中设置制冷剂环路和冷冻水环路，制冷剂环路采用单机双级压缩机通过管道与冷凝器连接，经冷凝器冷凝后分为二路，一路通过高温环路节流装置、高温蒸发器后返回压缩机内高压级段的吸入口，另一路通过低温环路节流装置、低温蒸发器返回压缩机内低压级段的吸入口；高温冷冻水回水管和高温冷冻水供水管与高温蒸发器连接，低温冷冻水回水管和低温冷冻水供水管与低温蒸发器连接。本发明实现高效大压缩比制冷循环，减少压缩机耗功，同时制取高低温冷冻水，具有一机两用、效率高、降低投资、减少机房占地面积等特点。
文档编号F25B5/02GK102425873SQ20111036291
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者屈国伦, 谭海阳 申请人:广州市设计院