能够实现三股流体换热的回热器及制冷系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种能够实现三股流体换热的回热器及制冷系统，提供一种结构简单，能够提高系统性能的回热器及系统。第一端盖与第一管束固定板之间分隔有低温循环制冷剂液体分液室、低温循环制冷剂液体集液室、高温循环制冷剂液体分液室和高温循环制冷剂液体集液室，第二端盖与第二管束固定板之间分隔有低温循环制冷剂液体回流室和高温循环制冷剂液体回流室，第一端盖上有低温循环制冷剂液体入口接管、低温循环制冷剂液体出口接管、高温循环制冷剂液体入口接管、高温循环制冷剂液体出口接管，壳体上有制冷剂气体出口接管和制冷剂气体入口接管。能够实现三股制冷剂流体进行换热，从而能够在一定程度上提高复叠式制冷系统的性能。
【专利说明】能够实现三股流体换热的回热器及制冷系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及制冷【技术领域】，特别是涉及一种能够实现三股流体换热的回热器及其组成的复叠式制冷系统。
【背景技术】
[0002]在制冷循环中采用过冷循环对系统性能总是有利的，过冷度越大，对循环越有利，而采用过热循环对系统性能可以有利，也可以不利，因为随着过热度的增加，单位制冷量增力口，比功也增加，性能系数可以增加，也可以减少，这与制冷剂本身的特性有关。在蒸气压缩式复叠制冷系统中由于制冷温度很低，为了减少液滴夹带、低温等对压缩机的影响，此时往往在低温级循环中使用回热器，使来自蒸发器出口的制冷剂气体与来自冷凝蒸发器冷凝出口的制冷剂液体进行换热，以使液体过冷、气体过热，达到增大系统性能的目的。
[0003]目前回热器只有两股流体进出接口，只能实现两种流体热交换，对于复叠式制冷系统，如果需要回热，则需要高低温循环设置两个回热器，结构复杂，系统外形尺寸加大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够实现三股流体换热的回热器。
[0005]本发明的另一个目的是提供一种结构简单，能够提高系统性能的复叠式制冷系统。
[0006]为实现本发明的目的所采用的技术方案是:
[0007]—种能够实现三股流体换热的回热器，包括壳体和与所述壳体两端密封连接的第一端盖和第二端盖，所述壳体内部两端分别固定安装有带有管材过孔的第一管束固定板和第二管束固定板，所述第一端盖与所述第一管束固定板之间分隔有低温循环制冷剂液体分液室、低温循环制冷剂液体集液室、高温循环制冷剂液体分液室和高温循环制冷剂液体集液室，所述第二端盖与所述第二管束固定板之间分隔有低温循环制冷剂液体回流室和高温循环制冷剂液体回流室，所述壳体内部分别安装有穿过所述第一管束固定板和第二管束固定板上的管材过孔连通所述低温循环制冷剂液体分液室与低温循环制冷剂液体回流室的管束、连通所述低温循环制冷剂液体集液室与低温循环制冷剂液体回流室的管束、连通所述高温循环制冷剂液体分液室与高温循环制冷剂液体回流室的管束和连通所述高温循环制冷剂液体集液室与高温循环制冷剂液体回流室的管束；与所述低温循环制冷剂液体分液室相对应的所述第一端盖上安装有低温循环制冷剂液体入口接管，与所述低温循环制冷剂液体集液室相对应的所述第一端盖上安装有低温循环制冷剂液体出口接管，与所述高温循环制冷剂液体分液室相对应的第一端盖上安装有高温循环制冷剂液体入口接管，与所述高温循环制冷剂液体集液室相对应的所述第一端盖上安装有高温循环制冷剂液体出口接管，所述壳体上安装有与所述壳体内部连通的制冷剂气体出口接管和制冷剂气体入口接管。
[0008]一种制冷系统，包括低温循环压缩机、高温循环压缩机、冷凝器、蒸发器、冷凝蒸发器、低温循环节流阀、高温循环节流阀和上述的回热器，所述回热器的制冷剂气体出口接管与所述低温循环压缩机的吸气口连接，所述低温循环压缩机的排气口与所述冷凝蒸发器的冷凝入口连接，所述冷凝蒸发器的冷凝出口与所述回热器的低温循环制冷剂液体入口接管连接，所述回热器的低温循环制冷剂液体出口接管通过所述低温循环节流阀与所述蒸发器的制冷剂入口连接，所述蒸发器的制冷剂出口与所述回热器的制冷剂气体入口接管连接，所述回热器的高温循环制冷剂液体出口接管通过所述高温循环节流阀与所述冷凝蒸发器的蒸发入口连接，所述冷凝蒸发器的蒸发出口与所述高温循环压缩机的吸气口连接，所述高温循环压缩机的排气口与所述冷凝器的制冷剂入口连接，所述冷凝器的制冷剂出口与所述回热器的高压循环制冷剂液体入口接管连接。
[0009]所述第一端盖和第二端盖分别通过密封垫片及螺栓和螺母与所述壳体密封连接。
[0010]还包括气液分离器，所述冷凝蒸发器的蒸发出口与气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与所述高温循环压缩机的入口连接。
[0011 ] 还包括高温循环油分离器和低温循环油分离器，所述高温循环油分离器的入口与所述高温循环压缩机的出口连接，所述高温循环油分离器的出口与所述冷凝器的入口连接，所述低温循环油分离器的入口与所述低温循环压缩机的出口连接，所述低温循环油分离器的出口与所述冷凝蒸发器的冷凝入口连接。
[0012]还包括高温循环贮液器和低温循环贮液器，所述高温循环贮液器的出口与所述高温循环节流阀的入口连接，所述高温循环贮液器的入口与所述回热器的高压循环制冷剂液体出口接管连接，所述低温循环贮液器的出口与所述低温循环节流阀的入口连接，所述低温循环贮液器的入口与所述低温循环制冷剂液体出口接管连接。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0014]1、本发明的回热器通过其结构设计能够实现三股流体的换热，由该回热器组成的制冷系统，能够将分别来自蒸气压缩复叠式制冷系统中蒸发器出口的制冷剂气体、冷凝蒸发器冷凝出口的制冷剂液体、冷凝器出口的制冷剂液体在回热器中进行换热，使蒸发器出口的制冷剂气体获得一定的过热度，冷凝蒸发器冷凝出口的制冷剂液体和冷凝器出口的制冷剂液体获得一定的过冷度，达到提升系统性能的目的。
[0015]2、本发明的回热器结构简单，操作便利。
[0016]3、使用本发明的回热器组成的复叠式制冷系统只需要使用一个回热器就可以完成其功能，系统结构简单，体积小，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1所示为本发明的制冷系统的示意图；
[0018]图2所示为本发明回热器的主视图；
[0019]图3所示为本发明回热器的左视图；
[0020]图4所示为图2的A-A剖面图；
[0021]图5所示为图2的B-B剖面图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。[0023]本发明能够实现三股流体换热的回热器的示意图如图2-图5所示，包括壳体15和与所述壳体15两端密封连接的第一端盖9和第二端盖12，所述壳体15内部两端分别固定安装有带有管材过孔的第一管束固定板22和第二管束固定板25，所述第一端盖9与所述第一管束固定板22之间分隔有低温循环制冷剂液体分液室24、低温循环制冷剂液体集液室20、高温循环制冷剂液体分液室23和高温循环制冷剂液体集液室21，所述第二端盖12与所述第二管束固定板25之间分隔有低温循环制冷剂液体回流室27和高温循环制冷剂液体回流室26，所述壳体15内部分别安装有穿过所述第一管束固定板22和第二管束固定板25上的管材过孔连通所述低温循环制冷剂液体分液室24与低温循环制冷剂液体回流室27的管束、连通所述低温循环制冷剂液体集液室20与低温循环制冷剂液体回流室27的管束、连通所述高温循环制冷剂液体分液室23与高温循环制冷剂液体回流室26的管束和连通所述高温循环制冷剂液体集液室21与高温循环制冷剂液体回流室26的管束；与所述低温循环制冷剂液体分液室24相对应的所述第一端盖9上安装有低温循环制冷剂液体入口接管16，与所述低温循环制冷剂液体集液室20相对应的所述第一端盖9上安装有低温循环制冷剂液体出口接管17，与所述高温循环制冷剂液体分液室23相对应的第一端盖9上安装有高温循环制冷剂液体入口接管18，与所述高温循环制冷剂液体集液室21相对应的所述第一端盖9上安装有高温循环制冷剂液体出口接管19，所述壳体上安装有与所述壳体内部连通的制冷剂气体出口接管10和制冷剂气体入口接管11。
[0024]本实施例中，所述第一端盖9和第二端盖12分别通过密封垫片及螺栓13和螺母14与所述壳体15密封连接。
[0025]本发明的制冷系统的示意图如图1所示，包括低温循环压缩机4、高温循环压缩机
6、冷凝器7、蒸发器3、冷凝蒸发器5、低温循环节流阀2、高温循环节流阀8和上述图2-图5所示的回热器1，所述回热器I的制冷剂气体出口接管10与所述低温循环压缩机4的吸气口连接，所述低温循环压缩机4的排气口与所述冷凝蒸发器5的冷凝入口连接，所述冷凝蒸发器5的冷凝出口与所述回热器的低温循环制冷剂液体入口接管16连接，所述回热器的低温循环制冷剂液体出口接管17通过所述低温循环节流阀2与所述蒸发器3的制冷剂入口连接，所述蒸发器3的制冷剂出口与所述回热器的制冷剂气体入口接管11连接，所述回热器的高压循环制冷剂液体出口接管19通过所述高温循环节流阀8与所述冷凝蒸发器5的蒸发入口连接，所述冷凝蒸发器5的蒸发出口与所述高温循环压缩机6的吸气口连接，所述高温循环压缩机6的排气口与所述冷凝器7的制冷剂入口连接，所述冷凝器7的制冷剂出口与所述回热器的高压循环制冷剂液体入口接管18连接。
[0026]本发明的制冷系统根据具体情况可对制冷机的辅助设备进行增加或减少，如可增加气液分离器、油分离器、贮液器等，并不局限于图1中所列的系统。
[0027]当还包括气液分离器时，冷凝蒸发器5的蒸发出口与气液分离器的入口连接，气液分离器的出口与高温循环压缩机6的入口连接。
[0028]当还包括高温循环油分离器和低温循环油分离器时，高温循环油分离器的入口与高温循环压缩机6的出口连接，高温循环油分离器的出口与冷凝器的入口连接，低温循环油分离器的入口与低温循环压缩机4的出口连接，低温循环油分离器的出口与冷凝蒸发器5的冷凝入口连接。
[0029]当还包括高温循环贮液器和低温循环贮液器时，高温循环贮液器的出口与高温循环节流阀8的入口连接，高温循环贮液器的入口与回热器I的高压循环制冷剂液体出口接管19连接，低温循环贮液器的出口与低温循环节流阀2的入口连接，低温循环贮液器的入口与低温循环制冷剂液体出口接管17连接。
[0030]所述低温制冷剂液体入口接管16、低温制冷剂液体出口接管17、第一端盖9、低温循环制冷剂液体分液室24、低温循环制冷剂液体集液室20、第一管束固定板22、第二管束固定板25、低温循环制冷剂回流室27、连通低温循环制冷剂分液室24与低温循环制冷剂液体回流室27的管束、连通低温循环制冷剂液体回流室27与低温循环制冷剂液体集液室20的管束以及第二端盖12组成一个封闭的低温循环制冷剂液体换热部件；高温制冷剂液体入口接管18、高温制冷剂液体出口接管19、高温循环制冷剂液体分液室23、高温循环制冷剂液体回流室26、高温循环制冷剂液体集液室21、连通高温循环制冷剂液体分液室23与高温循环制冷剂液体回流室26的管束、连通高温循环制冷剂液体回流室26与高温循环制冷剂液体集液室21的管束、第一管束固定板22、第二管束固定板25、第一端盖9和第二端盖12组成一个封闭的高温循环制冷剂液体换热部件。
[0031]低温循环制冷剂液体经低温循环制冷剂液体入口接管16进入第一端盖9与第一管束固定板22之间的低温循环制冷剂液体分液室24，低温循环制冷剂液体进入通过连通低温循环制冷剂液体分液室24与低温循环制冷剂液体回流室27的管束的换热管管流入第二管束固定板25与第二端盖12之间的低温循环制冷剂液体回流室27内，再通过连通低温循环制冷剂液体回流室27与低温循环制冷剂液体集液室20的管束的换热管流入第一端盖9和第一管束固定板22之间的低温循环制冷剂液体集液室20内，然后经低温循环制冷剂液体出口接管17流出回热器。
[0032]高温循环制冷剂液体经高温循环制冷剂液体入口接管18进入第一端盖9与第一管束固定板22之间的高温循环制冷剂液体分液室23，通过连通高温循环制冷剂液体分液室23与高温循环制冷剂液体回流室26的管束的换热管流入第二管束固定板25和第二端盖12之间的高温循环制冷剂液体回流室26，再通过连通高温循环制冷剂液体回流室26与高温循环制冷剂液体集液室21的管束换热管流入第一端盖9和第一管束固定板22之间高温循环制冷剂液体集液室21，然后经高温循环制冷剂液体出口接管19流出回热器。
[0033]制冷剂气体经制冷剂气体入口接管11进入由第一管束固定板22、第二管束固定板25和壳体15形成的壳侧空间，而后从制冷剂气体出口接管10流出。
[0034]所述低温循环制冷剂液体换热部件内的来自冷凝蒸发器5冷凝出口的制冷剂液体和所述高温循环制冷剂液体换热部件内的来自冷凝器7出口的制冷剂液体与来自蒸发器3出口的制冷剂气体在壳体15内进行换热，其中制冷剂液体放热过冷，制冷剂气体吸热过热。
[0035]当低温循环制冷剂(比如二氧化碳)过热对系统性能有利而高温循环制冷剂(比如丙烷、氨)过热对系统不利时，既能使低温循环采用过热循环，又能使来自冷凝器的高温制冷剂液体和来自冷凝蒸发器冷凝出口的低温制冷剂液体过冷，即让三股制冷剂流体进行换热，从而能够在一定程度上提高该复叠式制冷系统的性能。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种能够实现三股流体换热的回热器，其特征在于，包括壳体(15)和与所述壳体(15)两端密封连接的第一端盖(9)和第二端盖(12)，所述壳体(15)内部两端分别固定安装有带有管材过孔的第一管束固定板(22)和第二管束固定板(25)，所述第一端盖(9)与所述第一管束固定板(22)之间分隔有低温循环制冷剂液体分液室(24)、低温循环制冷剂液体集液室(20)、高温循环制冷剂液体分液室(23)和高温循环制冷剂液体集液室(21)，所述第二端盖(12)与所述第二管束固定板(25)之间分隔有低温循环制冷剂液体回流室(27)和高温循环制冷剂液体回流室(26)，所述壳体(15)内部分别安装有穿过所述第一管束固定板(22 )和第二管束固定板(25 )上的管材过孔连通所述低温循环制冷剂液体分液室(24 )与低温循环制冷剂液体回流室(27)的管束、连通所述低温循环制冷剂液体集液室(20)与低温循环制冷剂液体回流室(27)的管束、连通所述高温循环制冷剂液体分液室(23)与高温循环制冷剂液体回流室(26)的管束和连通所述高温循环制冷剂液体集液室(21)与高温循环制冷剂液体回流室(26)的管束；与所述低温循环制冷剂液体分液室(24)相对应的所述第一端盖(9)上安装有低温循环制冷剂液体入口接管(16)，与所述低温循环制冷剂液体集液室(20 )相对应的所述第一端盖(9 )上安装有低温循环制冷剂液体出口接管(17 )，与所述高温循环制冷剂液体分液室(23)相对应的第一端盖(9)上安装有高温循环制冷剂液体入口接管(18)，与所述高温循环制冷剂液体集液室(21)相对应的所述第一端盖(9)上安装有高温循环制冷剂液体出口接管(19)，所述壳体上安装有与所述壳体内部连通的制冷剂气体出口接管(10)和制冷剂气体入口接管(11)。
2.根据权利要求1所述的能够实现三股流体换热的回热器，其特征在于，所述第一端盖(9)和第二端 盖(12)分别通过密封垫片及螺栓(13)和螺母(14)与所述壳体(15)密封连接。
3.一种含有权利要求1所述回热器的制冷系统，其特征在于，包括低温循环压缩机(4)、高温循环压缩机(6)、冷凝器(7)、蒸发器(3)、冷凝蒸发器(5)、低温循环节流阀(2)、高温循环节流阀(8)和权利要求1所述的回热器(I )，所述回热器(I)的制冷剂气体出口接管(10)与所述低温循环压缩机(4)的吸气口连接，所述低温循环压缩机(4)的排气口与所述冷凝蒸发器(5)的冷凝入口连接，所述冷凝蒸发器(5)的冷凝出口与所述回热器的低温循环制冷剂液体入口接管(16)连接，所述回热器(I)的低温循环制冷剂液体出口接管(17)通过所述低温循环节流阀(2 )与所述蒸发器(3 )的制冷剂入口连接，所述蒸发器(3 )的制冷剂出口与所述回热器(I)的制冷剂气体入口接管(11)连接，所述回热器(I)的高温循环制冷剂液体出口接管(19)通过所述高温循环节流阀(8)与所述冷凝蒸发器(5)的蒸发入口连接，所述冷凝蒸发器(5)的蒸发出口与所述高温循环压缩机(6)的吸气口连接，所述高温循环压缩机(6 )的排气口与所述冷凝器(7 )的制冷剂入口连接，所述冷凝器(7 )的制冷剂出口与所述回热器的高压循环制冷剂液体入口接管(18)连接。
4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，所述第一端盖(9)和第二端盖(12)分别通过密封垫片及螺栓(13)和螺母(14)与所述壳体(15)密封连接。
5.根据权利要求3或4所述的制冷系统，其特征在于，还包括气液分离器，所述冷凝蒸发器(5)的蒸发出口与气液分离器的入口连接，所述气液分离器的出口与所述高温循环压缩机(6)的入口连接。
6.根据权利要求3或4所述的制冷系统，其特征在于，还包括高温循环油分离器和低温循环油分离器，所述高温循环油分离器的入口与所述高温循环压缩机(6)的出口连接，所述高温循环油分离器的出口与所述冷凝器(7)的入口连接，所述低温循环油分离器的入口与所述低温循环压缩机(4)的出口连接，所述低温循环油分离器的出口与所述冷凝蒸发器(5)的冷凝入口连接。
7.根据权利要求3或4所述的制冷系统，其特征在于，还包括高温循环贮液器和低温循环贮液器，所述高温循环贮液器的出口与所述高温循环节流阀(8)的入口连接，所述高温循环贮液器的入口与所述回热器(I)的高压循环制冷剂液体出口接管(19)连接，所述低温循环贮液器的出口与所述低温循环节流阀(2)的入口连接，所述低温循环贮液器的入口与所述低温循环制冷剂液体出口接管(17)连接。
【文档编号】F25B40/06GK103712380SQ201410008647
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】宁静红, 曾凡星, 刘圣春 申请人:天津商业大学