一种多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组的制作方法

文档序号:15645029发布日期:2018-10-12 22:29阅读:281来源:国知局

本实用新型属于冷水机组,具体涉及一种多压缩机并联的蒸发冷凝式冷水机组。



背景技术:

随着近年来我国经济的快速发展,人民的生活水平日益提高,空调的使用越来越普遍。蒸发冷凝式冷水机组广泛应用于宾馆、饭店、学校、剧院、商场、办公楼、住宅楼、医院等空调场所,也可以用于核电、塑料化工、精密仪器等工艺冷却过程。由此可见,提高中央空调机组的运行效率,降低电网负荷,以实现节能减排具有深远的经济价值和社会意义。

大冷量机组因综合单个压缩机最大的冷量,机组能量调节、可靠性等多方面的要求,往往采用多压缩机设计。冷水机组在实际运行过程中,大部分时间都是以部分负载运行。每个压缩机完全独立系统机组虽具有很好的备用性,但是部分负荷运行时机组的换热器面积无法得到最大化的利用,停止运行压缩机对应的换热器于闲置状态,机组部分负荷能效不高。

对于多个压缩机并联运行的机组,在部分负荷运行时能利用全部换热器,机组具有更高的部分负荷效率。但是,机组经常会因为气候条件等因素遇到冷启动或在机组运行过程中压缩机高低压差过低的情况。机组冷启动时,由于系统的冷凝温度过低,压缩机开机后系统高压端的压力上不去,压缩机高低压侧建立不起足够的高低压差,从而导致压缩机无法加载,压缩机供油不足等情况的出现,这些都将严重损坏压缩机。若采用油泵强制供油的方式,除机组成本大幅度上升外,因油泵本身也是运动部件,油泵的轴封、电机的可靠性很大程度上影响了机组的可靠性。采用油泵加压供油的方式,很大程度上给机组的可靠性留下了很大的隐患。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有多个压缩机并联运行的机组会因为气候条件等因素遇到冷启动或在机组运行过程中压缩机高低压差过低导致压缩机无法加载的缺陷,提供一种在短时间内迅速建立起足够的高低压差、保障压缩机容调加载顺畅的多压缩机并联的蒸发冷凝式冷水机组。

为达到上述目的,本实用新型的种多压缩机并联的蒸发冷凝式冷水机组,包括按照制冷剂流向连接在制冷剂管路中的压缩机、油分离器、蒸发式冷凝器、储液器、干燥过滤器、节流装置和蒸发器,其特征是:所述压缩机的进气端与所述节流装置之间构成制冷剂低压侧路径,所述压缩机的出气端与所述节流装置之间构成制冷剂高压侧路径,所述的压缩机为至少两个且并联设置,所述制冷剂高压侧路径上设有用以将所述压缩机出口压力维持在设定值的压力维持阀。

作为优选技术手段:所述的压力维持阀包括阀体、阀芯,所述的阀体具有进口、出口、低压腔,所述的阀芯设于所述的进口与出口之间,所述的低压腔通过外部平衡接口连接到所述的制冷剂低压侧路径上,所述的进口、出口连接在所述的制冷剂高压侧路径上。

作为优选技术手段:所述阀体的进口处设有阀前压力检测接口,所述阀体的出口处设有阀后压力检测接口。

作为优选技术手段:所述的压力维持阀包括弹簧,所述的弹簧位于所述的低压腔并支撑在阀芯上令阀芯将进口封堵。

作为优选技术手段:所述的油分离器与所述的压缩机分体设置,每个所述压缩机的出口端均配置一个所述的压力维持阀。

作为优选技术手段:所述的油分离器与所述的压缩机分体设置,所述油分离器的出口端配置所述的压力维持阀。

作为优选技术手段:每个所述的压缩机均内置所述的油分离器,所述的压力维持阀配置在所述油分离器的出口端。

作为优选技术手段:所述的油分离器与所述的压缩机分体设置,每个所述压缩机的出口端汇集在一起后配置一个共同的压力维持阀。

作为优选技术手段:所述的油分离器与所述的压缩机分体设置,每个所述压缩机的出口端连接在同一个油分离器上,所述油分离器的出口端配置一个压力维持阀。

本实用新型通过设置至少两个并联的压缩机,并在制冷剂高压侧路径上设有用以将压缩机出口压力维持在设定值的压力维持阀,使得压缩机开机后,可在短时间内迅速建立起足够的高低压差,达到压缩机最低安全供油压差的要求,进而保障压缩机容调加载顺畅,保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障,提高机组系统的可靠性。

附图说明

图1是装有压力维持阀的多压缩机并联的蒸发冷凝式冷水机组的简单制冷原理图;

图2是压力维持阀安装在带内置油分离器的压缩机上示意图;

图3是压力维持阀安装在不带内置油分离器的压缩机上的示意图;

图4是压力维持阀安装在并联系统上的一种示意图;

图5是压力维持阀安装在并联系统上的另一种示意图;

图6是压力维持阀结构示意图;

图中标号说明:

1-压缩机,2-压力维持阀,3-油分离器,4-蒸发式冷凝器,5-储液器,6-干燥过滤器,7-节流装置,8-蒸发器;

51-外部平衡接口,52-阀体,53-阀芯,54-弹簧,55-进口,56-出口,57-阀前压力检测接口,58-阀后压力检测接口。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示是本实用新型装有压力维持阀的多压缩机并联的蒸发冷凝式冷水机组的简单制冷原理图;该机组包括按照制冷剂流向连接在制冷剂管路中的压缩机1、油分离器3、蒸发式冷凝器4、储液器5、干燥过滤器6、节流装置7和蒸发器8,压缩机的进气端与节流装置之间构成制冷剂低压侧路径,压缩机的出气端与节流装置之间构成制冷剂高压侧路径,压缩机为至少两个且并联设置,制冷剂高压侧路径上设有用以将压缩机出口压力维持在设定值的压力维持阀2。

如图6所示,压力维持阀包括阀体、阀芯、弹簧,阀体具有进口、出口、低压腔,阀芯设于进口与出口之间,弹簧位于低压腔并支撑在阀芯上令阀芯将进口封堵,低压腔通过外部平衡接口连接到制冷剂低压侧路径上,进口、出口连接在制冷剂高压侧路径上。而且,阀体的进口处设有阀前压力检测接口,阀体的出口处设有阀后压力检测接口。通过弹簧弹力的设定,可维持一定的阀前后压差值。

根据机组的结构形式,压力维持阀可以有多种配置位置和配置方式,如:

油分离器与压缩机分体设置,每个压缩机的出口端均配置一个压力维持阀。

或者,油分离器与压缩机分体设置,油分离器的出口端配置压力维持阀。

或者,每个压缩机均内置油分离器,压力维持阀配置在油分离器的出口端。

或者,油分离器与压缩机分体设置,每个压缩机的出口端汇集在一起后配置一个共同的压力维持阀。

或者,油分离器与压缩机分体设置,每个压缩机的出口端连接在同一个油分离器上,油分离器的出口端配置一个压力维持阀。

图1所示机组工作时:并联的压缩机1吸入流自蒸发器7的低温低压制冷剂蒸气,对蒸气进行作功压缩后变成高温高压的过热蒸气。然后,高压高温的制冷剂蒸气通过油分离器3进入蒸发冷凝式冷凝器4,通过冷却塔与温度较低的环境空气进行热交换,将冷凝过程中所释放的热量传递给空气,使气态制冷剂凝结为高压液体。高压液体流经经储液器5、干燥过滤器6后被节流装置7节流降压后变成低温低压且液体含量较高的气液两相混合物,这些气液两相混合物进入蒸发器8。在蒸发器8内,低温低压的制冷剂将与温度相对较高的冷冻水发生热量交换,制冷剂液体将发生气化,吸收冷冻水的热量后变成蒸气,从而降低了冷冻水的温度达到制冷的目的。气化后的制冷剂蒸气将被吸入并联式连接的压缩机1,如此往复循环。

本专利的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组装有压力维持阀2,当压缩机开机后,可在短时间内迅速建立起足够的高低压差,达到压缩机最低安全供油压差的要求,进而保障压缩机容调加载顺畅,保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障,达到提高机组系统的可靠性的目的。具体的,压缩机启动后,因排气通道被阀芯关闭,排气压力(压缩机出口侧压力)很快上升,当系统高低压差(如压缩机出口侧与进口侧之间的压力差)达到设定的开阀压差时,压力维持阀阀芯上移,阀门打开,令制冷剂在管路中流动换热。

如图4、图5所示,对于多个压缩机并联使用的机组,先将多个压缩机排气管路并联,然后排入外置的油分离器,将压力维持阀直接安装于机组外置油分离器的出口侧,将压力维持阀的外部平衡接口接到机组的低压侧(如压缩机的吸气口侧),在外置二次油分离器与每台压缩机供油口间通过管路及其管路附件进行连接。当压缩机开启时,短时间内可迅速在外置油分离器(压缩机高压侧)与压缩机低压侧间建立起足够的高低压差,达到压缩机最低安全供油压差的要求,进而保障压缩机容调加载顺畅,保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障,达到提高机组系统的可靠性的目的。

如图2所示,对于压缩机自带油分离器的机组,可将压力维持阀直接安装于压缩机的排气口,将压力维持阀的外部平衡接口连接到机组的低压侧(如压缩机的吸气口侧),当压缩机开启时,短时间内可迅速在压缩机内部建立起足够的高低压差,达到压缩机最低安全供油压差的要求,进而保障压缩机容调加载顺畅,保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障,达到提高机组系统的可靠性的目的。

如图3所示,对于压缩机非自带油分离器的机组,将压力维持阀直接安装于机组外置油分离器的出气口侧,将压力维持阀的外部平衡接口连接到机组的低压侧(如压缩机的吸气口侧),在外置二次油分离器与压缩机供油口间通过管路及其管路附件进行连接。当压缩机开启时,短时间内可迅速在外置油分离器(压缩机高压侧)与压缩机低压侧间建立起足够的高低压差,达到压缩机最低安全供油压差的要求,进而保障压缩机容调加载顺畅,保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障,达到提高机组系统的可靠性的目的。

本实用新型的机组,压缩机1、压力维持阀2、油分离器3、蒸发式冷凝器4、储液器5、干燥过滤器6、节流装置7、蒸发器8等制冷部件可以相互直接拼装构成一个整体,也可以其中某些部件进行直接拼装,通过管路连接构成一个整体。

本实用新型的机组,蒸发器既可以是满液式蒸发器或干式蒸发器,也可以是喷淋式蒸发器或板式蒸发器(一个或多个);压缩机可以是涡旋式,也可以是或螺杆式;节流装置即可以是小孔孔板或热力膨胀阀或电子膨胀阀,也可以是毛细管。

本实用新型的机组,压缩机可以是两台并联,可以是多台压缩机并联使用,也可以是机组分成几个独立系统,每个独立系统由两台或多台压缩机并联组成;可以是每台压缩机排气口独立安装一个压力维持阀,也可以是两台或多台压缩机并联后共同安装一个压力维持阀。

本实用新型的机组,压力维持阀一般安装在压缩机排气口,或压缩机与外置油分离器间管路上,或外置油分离器的出口以及外置油分离器与冷凝器间的管路上。

本实用新型的机组,各压缩机间可以是相互借油达到油平衡,也可以是由总油路统一供油达到油平衡的要求。

本实用新型的机组,机组使用的压力维持阀可以是固定开启压差,可以是可调开启压差;可以是水平式的、也可以是竖直式的;可以是外平衡式的,也可以是内平衡式的;可以是弹簧式的,也可以是重力式的。

本实用新型的机组,压力维持阀用于以下的一种或几种:正在使用的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组,新设计和生产的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组,库存的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组。

依据本实用新型的机组,可以对正在使用的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组加装压力维持阀,也可以是新设计和生产的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组加装压力维持阀,还可以是对库存的多压缩机并联蒸发冷凝式冷水机组上加装压力维持阀。

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