一种强制再循环完全喷淋式螺杆冷水机组的制作方法

文档序号:11350707阅读:187来源:国知局

本实用新型属于制冷设备领域,具体涉及一种强制再循环完全喷淋式螺杆冷水机组。



背景技术:

目前,在制冷、空调领域,大型中央空调场合所使用的制冷主机普遍采用干式或满液式螺杆冷水机组,采用干式壳管式蒸发器及螺杆式压缩机的冷水机组称为干式螺杆冷水机组;如果机组采用满液式蒸发器则称为满液式螺杆冷水机组。

由于干式蒸发器相对于满液式蒸发器有着较低的成本,而且采用干式蒸发器的制冷机组结构简洁、控制简单,所以干式螺杆冷水机组得到广泛的使用。但随着社会对节能环保要求的越来越高,如何提升制冷主机的能效比则变得尤为重要,而蒸发器的换热效率如何直接决定着制冷主机的能效比,但干式蒸发器自身的一些特点导致其传热效率的提升受到限制,致使在很多对能效比有较高要求的场合无法采用干式螺杆冷水机组,变而采用满液式螺杆冷水机组。但采用满液式机组回油系统及控制较为复杂,而且较干式机组制冷剂充注量大大增加。虽然满液式机组运行效率较传统干式机组要高,但其存在故障率高、成本高、制冷剂充注量大等问题。

针对这一系列的问题,现在又出现一种喷淋式螺杆冷水组,采用喷淋式蒸发器,区别于满液式的下部供液,喷淋式蒸发器一般采用内置式分液器将制冷剂液体从蒸发器壳体内上部向下滴淋到换热管上,制冷剂液体与管内的载冷介质不断进行换热,管外液态制冷剂不断蒸发成气态制冷剂,分液器又不断将液体制冷剂补充到换热管上,使换热管表面始终有一膜状层,使用喷淋式蒸发器的制冷系统制冷剂充注量大大减少,至少比满液式系统节约30%的制冷剂,能效比与满液式机组相当。

不过,目前的喷淋式螺杆冷水机组的蒸发器底部仍有一部分没有蒸发完的液体制冷剂及润滑油的混合物,这部分液体制冷剂中也要布置一部分换热管,使液体制冷剂继续蒸发,所以在现有喷淋式蒸发器下部仍然有一部分满液式换热区域,整个蒸发器内并非完全喷淋蒸发状态,致使现有喷淋式螺杆冷水机组较满液式螺杆冷水机组的传热效率没有明显提升。如何提高喷淋式螺杆冷水机组的效率是当前摆在技术人员面前的一个技术难题。



技术实现要素:

发明目的:本实用新型目的在于针对现有技术的不足,提供一种运行效率更高的强制再循环完全喷淋式螺杆冷水机组。

技术方案:本实用新型所述强制再循环完全喷淋式螺杆冷水机组,包括螺杆压缩机、冷凝器和蒸发器,所述螺杆压缩机的排气口通过排气管路与所述冷凝器的进气口连通,所述冷凝器的出液口通过供液管路与所述蒸发器的进液口连通,所述蒸发器的出气口通过回气管路与所述螺杆压缩机的进气口连通,形成制冷剂的循环;

所述蒸发器为完全喷淋式蒸发器,所述蒸发器的底部还设置有出液口,所述出液口与再循环泵连通;所述蒸发器的内腔顶部沿轴向方向布置有主喷淋器,所述主喷淋器与蒸发器的进液口连通,所述主喷淋器的侧面还设置有至少一个与所述主喷淋器布置方向一致的再循环喷淋器,所述再循环喷淋器与所述再循环泵连通,所述再循环泵将所述蒸发器内的制冷剂由所述出液口导出,并泵入所述再循环喷淋器内;

所述主喷淋器以及再循环喷淋器的下方分别布置有若干根换热管,所述主喷淋器和再循环喷淋器将制冷剂喷淋至下方的换热管上。

本实用新型进一步优选地技术方案为,所述再循环喷淋器为两个,分别布置在所述主喷淋器的纵向方向的两侧,两个所述再循环喷淋器分别通过循环管路与所述再循环泵连通。

优选地,该机组还包括回油系统,所述回油系统由蒸发器回油管路和冷凝器回油管路,所述蒸发器回油管路的进口与所述完全喷淋式蒸发器的出油阀连接,出口通过第一回油阀与所述回气管路连通;所述冷凝器回油管路的进口与所述冷凝器的分离器出油阀连接,出口通过第二回油阀与所述回气管路连通。

优选地,所述蒸发器回油管路上还设置有引射器,所述引射器为文丘里管装置,其第一进口和出口分别与所述蒸发器回油管路连接,第二进口通过引射管路与设置在所述冷凝器上的引射气体阀连接。

优选地,所述引射器与所述蒸发器的出油阀之间的管路上还设置有第一油过滤器和第一视油镜。

优选地,所述冷凝器回油管路上还设置有回油电磁阀、第二油过滤器和第二视油镜。

优选地,所述供液管路上还设置有电子膨胀阀。

优选地,所述冷凝器的出液口与所述电子膨胀阀之间的供液管路上还依次设置有截止阀和干燥过滤器。液态制冷剂从冷凝器的出液口流出后,经第一截止阀、干燥过滤器过滤后通过供液管路到达电子膨胀阀的入口,经过电子膨胀阀的节流降压作用变为低压状态的带有少量气体的液态制冷剂,进入到主喷淋器内。

本实用新型的具体工作原理为,螺杆压缩机压缩的高压高温的气体制冷剂由排气管路被排进冷凝器内,经过冷凝器内的内置油分离器将大部分的冷冻油分离出来,含有少量冷冻油的气体制冷剂进入到冷凝器换热管布置区域,并与冷凝器换热管内流过的冷却介质换热,气态制冷剂放热、冷凝成液态制冷剂,液态制冷剂从带内置油分冷凝器的出液口流出后,经供液管路进入到蒸发器内,在蒸发器中的喷淋器作用下,均匀喷淋至蒸发器的换热管上,并与蒸发器换热管内流过的载冷介质换热,液态制冷剂吸热、蒸发成气态制冷剂,气态制冷剂从喷淋式蒸发器的出气口流出后通过回气管路回到螺杆压缩机内,从而完成整个制冷循环。

蒸发器与再循环泵的工作原理是:主喷淋器不断将液体制冷剂喷淋补充到其下方区域内的换热管上,使换热管表面始终有一膜状层,制冷剂液体与换热管内的载冷介质不断进行换热,换热管外液态制冷剂蒸发成气态制冷剂从蒸发器壳体上部的制冷剂出气口接管排出,有一部分没有蒸发完全的液体制冷剂及润滑油的混合物滴落到壳体的底部,进入循环泵,并由循环泵压入再循环喷淋器,再循环分液器继续将液体制冷剂喷淋到再循环喷淋器下方区域内的换热管上,继续进行换热。

另外,本实用新型中具有两路回油系统,分别是蒸发器回油管路和冷凝器回油管路,蒸发器回油管路中设置了引射器,引射器利用带内置油分冷凝器内的高压气体将蒸发器中低压状态的液态制冷剂和油引射到回气管路中;冷凝器回油管路上设置了回油电磁阀,当螺杆压缩机内油压较低时会触及油位开关动作,控制信号会指令回油电磁阀打开,此时带内置油分冷凝器内的内置油分离器中的油会在高低压差的作用下通过冷凝器回油管路被输送到回气管路内,然后再回到螺杆压缩机内。

有益效果:(1)本实用新型的机组中,在蒸发器的外部设置再循环泵,利用再循环泵在蒸发器的内外形成制冷剂的再循环,从而使蒸发器的壳体底部不存在满液式换热区,制冷剂液体全部在喷淋式换热区与载冷介质换热蒸发,传热效率显著提升,从而使螺杆冷水机组运行的能效比得到提高,运行效率明显提升,节能降耗效果明显;本实用新型的蒸发器内部空间得到充分利用,可以在相同体积的壳体内布置更多的换热管,从而减小蒸发器的体积,可以实现在保持现有制冷系统性能不变的前提下能有效降低成本,减少有色金属的使用量,从而实现节约资源的目的;

(2)本实用新型中设置了两路回油系统,能够提高机组的制冷剂和油循环利用率高,可用于中央空调制冷、水源热泵采暖及工业冷却等场合,节能高效、安全可靠,可替代传统干式、满液式和普通喷淋式螺杆冷水/热泵机组,具有广泛的推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型所述机组的结构示意图;

图中:1-螺杆压缩机、2-冷凝器、3-截止阀、4-干燥过滤器、5-电子膨胀阀、6-完全喷淋式蒸发器、7-再循环泵、8-第一油过滤器、9-第一视油镜、10-引射器、11-第二油过滤器、12-回油电磁阀、13-第二视油镜、1a-第一回油阀、1b-第二回油阀、2a-内置油分离器、2b-油分离器出油阀、2c-引射气体阀、6a-完全喷淋式蒸发器的出油阀、6b-主喷淋器、6c再循环喷淋器、6d-换热管。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明,但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例:一种强制再循环螺杆冷水机组,包括螺杆压缩机1、冷凝器2、完全喷淋式蒸发器6和回油系统,螺杆压缩机1的排气口通过排气管路与冷凝器2的进气口连通,冷凝器2的出液口通过供液管路与完全喷淋式蒸发器6的进液口连通,供液管路上还设置有电子膨胀阀5,冷凝器2的出液口与电子膨胀阀5之间的供液管路上还依次设置有截止阀3和干燥过滤器4,完全喷淋式蒸发器6的出气口通过回气管路与螺杆压缩机1的进气口连通,形成制冷剂的循环。

回油系统由完全喷淋式蒸发器回油管路和冷凝器回油管路,完全喷淋式蒸发器回油管路的进口与完全喷淋式蒸发器的出油阀6a连接,出口通过第一回油阀1a与回气管路连通,完全喷淋式蒸发器回油管路上还设置有引射器10,引射器10为文丘里管装置,其第一进口和出口分别与完全喷淋式蒸发器回油管路连接,第二进口通过引射管路与设置在冷凝器上的引射气体阀2c连接,引射器10与完全喷淋式蒸发器的出油阀6a之间的管路上还设置有第一油过滤器8和第一视油镜9。冷凝器回油管路的进口与冷凝器2的内置油分离器2a的分离器出油阀2b连接,出口通过第二回油阀1b与回气管路连通,冷凝器回油管路上还设置有回油电磁阀12、第二油过滤器11和第二视油镜13。

完全喷淋式蒸发器6的底部还设置有出液口,出液口与再循环泵7连通;完全喷淋式蒸发器6的内腔顶部沿轴向方向布置有主喷淋器6b,主喷淋器6b与完全喷淋式蒸发器6的进液口连通,主喷淋器6b的纵向方向的两侧还分别设置有一个与主喷淋器6b布置方向一致的再循环喷淋器6c,两个再循环喷淋器6c分别通过循环管路与再循环泵7连通,再循环泵7将完全喷淋式蒸发器6内的制冷剂由出液口导出,并泵入再循环喷淋器6c内;主喷淋器6b以及再循环喷淋器6c的下方分别布置有若干根换热管6d,主喷淋器6b和再循环喷淋器6c将制冷剂喷淋至下方的换热管6d上。

如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型,但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。

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