一种多级冷凝热回收屋顶式空调机组的制作方法

1.本发明属于制冷、空调和热泵领域，具体涉及一种多级冷凝热回收屋顶式空调机组。


背景技术：

2.随着工业生产活动的不断升级，其对环境的要求越来越高，不仅对空气温度有特定需求，不同温度下对于空气湿度也有了更多更高标准的需求。
3.为了满足工业需求，现在工业空调都需要进行较大幅度的降温，以便进行空气的深度除湿，但除湿后的空气温度又经常需要再次提升，传统屋顶式空调机组中常用电加热或蒸汽等加热方式，其要消耗电力或蒸汽等能源，导致系统的总体能耗升高，不符合“碳中和”所倡导的节能减排方向。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的在于提供一种能够实现空气的降温除湿、再升温，同时还能降低系统能耗的多级冷凝热回收屋顶式空调机组。
5.技术方案：本发明包括相互连接的空气处理段和压缩冷凝段，制冷剂在两者之间形成循环；所述空气处理段包括空气过滤器以及布置在其后方的蒸发器、热回收冷凝器、送风机；所述压缩冷凝段包括螺杆压缩机，螺杆压缩机的出口连接风冷冷凝器，风冷冷凝器的出口分多路连接至热回收冷凝器的进口；所述热回收冷凝器的出口依次连接储液器、制冷膨胀阀、蒸发器、气液分离器，气液分离器的出口连接至螺杆压缩机的进口。
6.所述风冷冷凝器的出口与空气处理段的接管处设置球阀，在球阀后分流为两路，一路再分流为四路连接至热回收冷凝器，另一路经降温电磁阀和单向阀连接至储液器的进口；降温电磁阀所在管路为降温管路，当不需要冷凝热回收或冷凝热回收量过大，可以通过降温电磁阀进行再次调节，满足系统对于冷凝热的需求量。
7.所述热回收冷凝器按面积等分为四份，并联布置，并且其进口分别连接有一级升温电磁阀、二级升温电磁阀、三级升温电磁阀和四级升温电磁阀；所述一级升温电磁阀和二级升温电磁阀的制冷剂冷凝汇集到一路，三级升温电磁阀和四级升温电磁阀的制冷剂冷凝汇集到一路，两路分别通过单向阀后汇合，并最终与储液器的进口相连接；四路电磁阀进一步实现系统冷凝热回收量的多级调节。
8.所述蒸发器和制冷膨胀阀之间连接液气混合器，液气混合器经能量调节器和球阀连接至螺杆压缩机的出口，该条支路为系统的热气旁通支路，能够将压缩机出口的高温气态制冷剂旁通到系统低压端，可以保证系统始终运行在一个合理安全的吸气压力条件下。
9.所述风冷冷凝器的进口和出口之间连接旁通电磁阀和单向阀，用于调节螺杆压缩机排气进入风冷冷凝器的流量，实现初步调节系统可以回收的冷凝热量。
10.所述储液器的出口分流为两路，一路依次连接有干燥过滤器、视液镜、系统电磁阀、制冷膨胀阀和液气混合器，并最终连接至蒸发器的进口；其中，所述干燥过滤器的进出
口处均设置球阀。
11.所述储液器出口的另一路与压缩冷凝段中的球阀连接，并在经过球阀之后再分流为两路，一路依次连接有一级喷液电磁阀和喷液膨胀阀，最后与螺杆压缩机的一级喷液口连接；另一路依次连接有二级喷液电磁阀和喷液膨胀阀，最后与螺杆压缩机的二级喷液口连接；通过一、二级喷液膨胀阀将制冷剂液体注入压缩机的吸气端和压缩腔，分别对电机线圈和制冷剂与润滑油的高温混合物进行冷却，可以有效降低机组的排气温度和运行油温，减少油分离器和油冷却器等辅助设备，缩小了机组的整体体积。
12.所述气液分离器的出口依次连接有压力控制器、低压传感器和低压压力表，最后与螺杆压缩机的进口连接。
13.所述螺杆压缩机的出口依次连接有油压差控制器、高压压力表、高压传感器及温度控制器。
14.所述风冷冷凝器包括多个并联连接的冷凝器，每一冷凝器的上方均设有冷凝风机，二者结合使用可以将制冷循环中的热量释放到自然环境中，实现热量从低温向高温的转移。
15.有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果在于：(1)通过冷凝热回收实现机组冷凝温度的降低，改善压缩机的工作工况条件，提高系统实际运行能效；(2)多级冷凝热回收实现降温除湿空气的再升温，实现空气温湿度的统一调节，避免了电加热等部件的使用，降低系统能耗；最后多级冷凝热回收在降低能耗的同时，减少了制冷系统向自然环境释放的热量，降低了系统对于环境的热污染；(3)结合使用了多级冷凝热回收和热气旁通技术，可以实现系统在低露点温度工况下的可稳定运行，实现被处理空气的深度除湿和多级升温调温，满足各种生产条件对空气温湿度的需求。
附图说明
16.图1为本发明的原理图。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明的技术方案进行详细介绍。
18.如图1所示，本发明包括压缩冷凝段和空气处理段，两者之间通过管道连接，制冷剂在两者之间形成循环。空气处理段包括空气过滤器1、蒸发器2、热回收冷凝器4、一级升温电磁阀5、二级升温电磁阀6、三级升温电磁阀7和四级升温电磁阀8、送风机9、降温电磁阀10、储液器28、干燥过滤器29、视液镜30、系统电磁阀31、制冷膨胀阀32和液气混合器33。压缩冷凝段包括风冷冷凝器、旁通电磁阀13、能量调节器15、温度控制器16、高压传感器17、高压压力表18、油压差控制器19、螺杆压缩机20、低压压力表21、低压传感器22、喷液膨胀阀23、二级喷液电磁阀24、一级喷液电磁阀25、压力控制器26、气液分离器27。具体的，空气过滤器1后方依次布置蒸发器2、热回收冷凝器4、送风机9。压缩冷凝段中的螺杆压缩机20，为制冷循环的核心驱动力，其出口依次连接有油压差控制器19、高压压力表18、高压传感器17、温度控制器16和风冷冷凝器。油压差控制器19和温度控制器16分别用于监测和控制其排气温度和润滑油压力，避免温度过高或油压过低影响压缩机安全运行；高压压力表18和高压传感器17分别用于显示其排气压力和温度，便于操作者了解系统状态。本实施例中，风
冷冷凝器包括多个并联连接的冷凝器12，每一冷凝器的上方均设有冷凝风机11，多个冷凝器12的进口汇集连接，出口也汇集连接；冷凝器12和冷凝风机11二者结合使用可以将制冷循环中的热量释放到自然环境中，实现热量从低温向高温的转移。风冷冷凝器的进口和出口之间连接旁通电磁阀13和单向阀3，用于调节螺杆压缩机20排气进入风冷冷凝器的流量，实现初步调节系统可以回收的冷凝热量。
19.风冷冷凝器的出口分多路连接至热回收冷凝器4的进口；具体而言，风冷冷凝器的出口与空气处理段的接管处设置球阀14，在球阀14后分流为两路，一路再分流为四路连接至热回收冷凝器4，另一路经降温电磁阀10和单向阀3连接至储液器28的进口。降温电磁阀10所在管路为降温管路，当不需要冷凝热回收或冷凝热回收量过大，可以通过降温电磁阀10进行再次调节，满足系统对于冷凝热的需求量。热回收冷凝器4按面积等分为四份，并联布置，并且其进口分别连接有一级升温电磁阀5、二级升温电磁阀6、三级升温电磁阀7和四级升温电磁阀8，四路电磁阀进一步实现系统冷凝热回收量的多级调节。一级升温电磁阀5和二级升温电磁阀6的制冷剂冷凝汇集到一路，三级升温电磁阀7和四级升温电磁阀8的制冷剂冷凝汇集到一路，两路分别通过单向阀3后汇合，并最终与储液器28的进口相连接。
20.储液器28的出口分流为两路，一路依次连接有干燥过滤器29、视液镜30、系统电磁阀31、制冷膨胀阀32和液气混合器33，并最终连接至蒸发器2的进口；其中，干燥过滤器29的进出口处均设置球阀14。制冷膨胀阀32的感温包绑在蒸发器2的出口管路上，其平衡管路与蒸发器2的出口管路相连接，用于监测蒸发器2出口的制冷剂实际压力，用于配合调节制冷膨胀阀32的开度。制冷膨胀阀32和蒸发器2的进口管路之间连接液气混合器33，液气混合器33经能量调节器15和球阀14连接至螺杆压缩机20的出口，液气混合器33、能量调节器15和球阀14所在支路为系统的热气旁通支路，在低露点深度除湿的工况中，蒸发温度和蒸发压力都较低，低蒸发压力会影响系统的稳定运行，通过热气旁通支路将螺杆压缩机20出口的高温气态制冷剂旁通到系统低压端，可以保证系统始终运行在一个合理安全的吸气压力条件下。能量调节器15的平衡管路与螺杆压缩机20的进口管路相连接，用于监测压缩机的实际吸气压力，便于在压缩机吸气压力过低时进行旁通热气调节。
21.储液器28出口的另一路与压缩冷凝段中的球阀14连接，并在经过球阀14之后再分流为两路，一路依次连接有一级喷液电磁阀25和喷液膨胀阀23，最后与螺杆压缩机20的一级喷液口连接；另一路依次连接有二级喷液电磁阀24和喷液膨胀阀23，最后与螺杆压缩机20的二级喷液口连接。
22.空气处理段中蒸发器2的出口与压缩冷凝段中的球阀14连接，之后连接到气液分离器27的进口。气液分离器27的出口依次连接有压力控制器26、低压传感器22和低压压力表21，最后与螺杆压缩机20的进口连接。
23.实际运行过程中，高温高压制冷剂蒸气从螺杆压缩机20的出口开始，分别经过风冷冷凝器12、热回收冷凝器4、储液器28、制冷膨胀阀32、蒸发器2和气液分离器27，最后回到螺杆压缩机20的进口；与此同时，被处理空气分别经过空气过滤器1、蒸发器2和热回收冷凝器4，分别进行过滤、降温除湿和恒湿升温处理，最后由送风机9输送到使用空间。