二氧化碳制冷机全热回收系统的制作方法

本实用新型涉及制冷机组应用技术领域，更具体地说，它涉及一种二氧化碳制冷机全热回收系统。

背景技术：

在公告号为CN2418408Y的中国专利公开了一种高效热回收制冷机组，主要由压缩机、冷凝器、蒸发器及热水储存罐组成一制冷环路，管路上设节流阀，在制冷环路中的压缩机和冷凝器之间设置一逆流式的热交换器；热交换器的水侧出口与一密闭式的热水储存罐相连接；在热交换器出口处设置一个温度传感器，其测得的热水出口温度的信号传送至设置在热交换器入口的冷水控制阀；冷水直接流入热交换器，加热后流入热水储存罐备用。

现有技术中类似于上述的热回收制冷机组，其一般通过压缩机将制冷介质压缩运输，通过热交换器配合冷水，将制冷介质内的热量回收至热水存储罐内，热量回收后的制冷介质通过冷凝器以及蒸发器进行制冷。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：为了回收润滑油的热量，将油热交换器管道连接于压缩机，压缩机做工产生的热量传递至其内部的润滑油路，润滑油路的输出管道连接于油热交换器，通过油热交换器对润滑油的热量进行回收。同样为了回收制冷介质上因压缩机做功吸收的热量，通常在压缩机与冷凝器之间的管路上安装气热交换器，对制冷介质所携带的热量进行回收。现有的热交换器其通常以水为导热介质同热气或者热油进行热交换并储存。由于润滑油在经过油热交换器吸热其自身还带有一定温度，为了实现润滑油对压缩机的循环使用，通常还设置有连接于压缩机的油冷却器，通过油冷却器对润滑油进行降温后再将润滑油送入压缩机内，保证其在压缩机内的使用效果，也因此浪费了润滑油在油冷却器中所降低的温度，降低了热量回收效率。

技术实现要素：

针对现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种二氧化碳制冷机全热回收系统，其具有提升热量回收效率的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种二氧化碳制冷机全热回收系统，包括依次管道连接的压缩机、油气分离器、冷凝器、冷媒储罐与蒸发器，所述油气分离器通过管道依次连接有油热交换器与油冷却器并最终连接于压缩机；所述压缩机与冷凝器之间的管道上还设置有气热交换器，所述油热交换器与气热交换器均连接有进水管道与收集管道，所述收集管道连接有热水储存罐，所述油热交换器与油冷却器之间的管路上还连接有辅助热交换器，辅助热交换器设置有注水管道与出水管道。

通过采用上述技术方案，制冷机工作时，以二氧化碳为制冷介质，二氧化碳经过压缩机、冷凝器与蒸发器作用后进行制冷。润滑油缸内的润滑油吸收压缩机做功产生的热量后流出至油热交换器中。同时，吸收了压缩机做功热量的二氧化碳输送至气热交换器中，油热交换器与气热交换器内均以水为换热媒介，通过交换水吸收润滑油与二氧化碳气体中的热量。经过油热交换器热交换后的润滑油还带有一定温度，通过辅助热交换器对润滑油的余温进行吸收，以润滑油在油冷却器作用下丧失的热量，提升润滑油的热回收效率。

本实用新型进一步设置为：所述辅助热交换器的出水管道连接于所述气热交换器的进水管道。

通过采用上述技术方案，辅助热交换器出水管道输出的热水输送至气热交换器中，以提升气热交换器交换水的初始温度，从而提升气热交换进行热交换后流入收集管道内交换水的温度，进一步提升热交换效率。

本实用新型进一步设置为：所述辅助热交换器的注水管道连接于所述油热交换器的进水管道，所述气热交换器的收集管道连通于所述油热交换器的收集管道。

通过采用上述技术方案，辅助热交换器与油热交换器的进水管道相连通，以及气热交换器与油热交换器的收集管道相连接用以保证交换水的进水与收集效率，且减小管道的占地空间。

本实用新型进一步设置为：所述气热交换器的收集管道位于与所示油热交换器的收集管道的连通处设置有三通阀。

通过采用上述技术方案，三通阀用以实现气热交换器与油热交换器收集管道的连通设置，保证气热交换器中输出的热交换水与油热交换器输出的热交换水的输出方向相同。

本实用新型进一步设置为：所述进水管道与油热交换器的连接处设置有用于调节进水流量的进水调节阀。

通过采用上述技术方案，进水调节阀用于对进水管道向油热交换器内注入交换水的注入量进行调节，根据交换器内的热量调节水量以保证热转换效率。

本实用新型进一步设置为：所述收集管道与油热交换器的连接处设置有温度传感器，所述进水调节阀为电磁阀，所述温度传感器电连接于所述进水调节阀。

通过采用上述技术方案，进水调节阀由温度传感器进行开关调节，当温度传感器所检测到的温度过高时，进水调节阀自动调节增大其向油热交换器内的注水量，从而达到进水调节阀自动调节的效果。

本实用新型进一步设置为：所述热水储存罐还设置有连接所述油热交换器进水管道的循环管道，所述循环管道上安装有控制热水储存罐内的水通过循环管到流入进水管道的开关阀。

通过采用上述技术方案，当热水储存罐中的热水因长时间未使用而降低时，待压缩机运行时打开开关阀，使得热水储存罐中的交换水流入进水管道中，对进水管道供水，提升热水储存罐中储蓄的交换水的使用效果。

本实用新型进一步设置为：所述油热交换器为冷热逆流式热交换器。

通过采用上述技术方案，油热交换器内冷热逆流时,交换水的出口温度高于润滑油的出口温度；冷热顺流时,润滑油的出口温度低于交换水的出口温度,因此在逆流时,润滑油与交换水的温差值较大,即平均温差比顺流时要大。使得在换热面积相同时,逆流可以传递较多的热量，进一步提升热量回收效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）通过辅助热交换器在油冷却器前对经过热回收的润滑油进行二次热回收，提升润滑油的油热回收效率；

（2）通过辅助热交换器的出水管道对气热交换器进行供水预热，提升气热交换器的气热回收效率；

（3）通过温度传感器与进水调节阀的配合设置，实现油热交换器内交换水量的自动调节，保证热交换效率。

附图说明

图1为本实施例的流程结构示意图。

附图标记：1、压缩机；2、油气分离器；21、油热交换器；22、气热交换器；23、进水管道；24、收集管道；25、进水调节阀；26、三通阀；3、冷凝器；4、冷媒储罐；5、蒸发器；6、热水储存罐；61、循环管道；62、开关阀；63、用水管道；7、辅助热交换器；71、注水管道；72、出水管道；8、油冷却器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例，一种二氧化碳制冷机全热回收系统，如图1所示，包括依次管道连接的压缩机1、油气分离器2、冷凝器3、冷媒储罐4与蒸发器5。油气分离器2通过管道连接有油热交换器21。压缩机1与冷凝器3之间的管道上还设置有气热交换器22，油热交换器21与气热交换器22均连接有进水管道23与收集管道24，收集管道24连接有热水储存罐6，油热交换器21与油冷却器8之间的管路上还连接有辅助热交换器7，辅助热交换器7设置有注水管道71与出水管道72。

如图1所示，辅助热交换器7的注水管道71连接于油热交换器21的进水管道23，其出水管道72连接于气热交换器22的进水管道23。本实施例中辅助热交换器7与油热交换器21均为冷热逆流式油热交换器，油热交换器21还管道连接油冷却器8，且油冷却器8管道连接于压缩机1用于将热回收后的润滑油注入压缩机1内进行循环使用。

如图1所示，油热交换器21位于与进水管道23的连接处设置有进水调节阀25，进水调节阀25为电磁阀。油热交换器21与收集管道24的连接处设置有用于监控油热交换器21内温度的温度传感器，温度传感器电连接于进水调节阀25以控制进水调节阀25对进水量的自动调节动作。气热交换器22与油热交换器21的收集管道24通过设置三通阀26相连接。热水储存罐6上设置有连接油热交换器21的进水管道23的循环管道61，循环管道61上安装有控制热水储存罐6内的水通过循环管到流入进水管道23的开关阀62，热水储存罐6上还设置有用于对罐内的交换水进行调用的用水管道63。

本实用新型的工作过程和有益效果如下：制冷机工作时，二氧化碳经过压缩机1压缩并输送至冷凝器3与蒸发器5作用后进行制冷。吸收热量的润滑油在油气分离器2作用下流至油热交换器21中，吸收热量的二氧化碳在油气分离器2的作用下输送至气热交换器22中。油热交换器21与气热交换器22内以水为热交换媒介，通过交换水与润滑油以及二氧化碳气体进行热交换，获得热量的交换水储存至热水储存罐6中。辅助热交换器7对经过油热交换器21的交换水进行二次热交换，减少润滑油在油冷却器8作用下丧失的热量，同时对输入气热交换器22中的交换水进行预热，以提升热量回收效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。