CN100363694C - 蒸汽压缩系统 - Google Patents

蒸汽压缩系统 Download PDF

Info

Publication number
CN100363694C
CN100363694C CNB2004800120296A CN200480012029A CN100363694C CN 100363694 C CN100363694 C CN 100363694C CN B2004800120296 A CNB2004800120296 A CN B2004800120296A CN 200480012029 A CN200480012029 A CN 200480012029A CN 100363694 C CN100363694 C CN 100363694C
Authority
CN
China
Prior art keywords
compressor
suction inlet
main
steam compression
sensing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800120296A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1784577A (zh
Inventor
A·利夫森
M·F·塔拉斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrier Corp filed Critical Carrier Corp
Publication of CN1784577A publication Critical patent/CN1784577A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100363694C publication Critical patent/CN100363694C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/022Compressor control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/02Compressor control
    • F25B2600/026Compressor control by controlling unloaders
    • F25B2600/0261Compressor control by controlling unloaders external to the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/19Pressures
    • F25B2700/193Pressures of the compressor
    • F25B2700/1933Suction pressures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21Temperatures
    • F25B2700/2115Temperatures of a compressor or the drive means therefor
    • F25B2700/21151Temperatures of a compressor or the drive means therefor at the suction side of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/22Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves between evaporator and compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

一种蒸汽压缩系统包括一个主蒸汽压缩循环,该主蒸汽压缩循环具有通过主制冷剂管线顺序连接的一个压缩机(12)、一个冷凝器(14)、一个膨胀装置(16)和一个蒸发器(18),压缩机具有一个吸入口(28)、一个主排出口(30)和一个中间口(32),并且主制冷剂管线与主排出口和吸入口(28)连通;一个旁路循环(34,38)在中间口(32)和吸入口(28)之间连通;以及设置一个过热传感装置(40),用来检测来自主蒸汽压缩循环和旁路循环的混合流体的过热。

Description

蒸汽压缩系统
技术领域
本发明涉及蒸汽压缩系统,并且更特别地,涉及一种使得蒸汽压缩系统性能得到改善并降低运行卸载模式下排出温度的系统和方法。
背景技术
蒸汽压缩系统广泛地应用于空调制冷和其他领域,并且包括一个压缩机、一个冷凝器、一个膨胀装置和一个蒸发器,以所属领域普通技术人员公知的方式使制冷剂顺序地通过这些装置。
而且众所周知,具有旁路循环的蒸汽系统可以用于使部分制冷剂流体从压缩机内压缩过程的中间位置返回到压缩机的入口。这就使压缩机卸载,这在没有最大值需求的条件下经常是合乎需要的。
尽管这种卸载可以帮助提供更连续的和因此更有效的系统运行,但是我们仍然期望更多地提高系统的效率,并且这同样也是本发明主要的目的。
本发明的另一个目的是既扩展压缩机的运行范围和防止有害的系统停机,又提高压缩机的可靠性。
发明内容
根据本发明,可以容易地实现前述的目的和优点。
依照本发明,提供包括一个主蒸汽压缩循环的一种蒸汽压缩系统,该主蒸汽压缩循环包括通过主制冷剂管线顺序连接的一个压缩机、一个冷凝器、一个膨胀装置和一个蒸发器,所述的压缩机具有一个吸入口、一个主排出口和一个中间口,并且所述的主制冷剂管线与所述的主排出口和吸入口连通;一个旁路循环在所述的中间口和所述的吸入口之间连通;以及设置一个过热传感装置,用于检测来自所述主蒸汽压缩循环和所述旁路循环的混合流体的过热。
更进一步,根据本发明,提供一种运行这种蒸汽压缩系统的方法,该方法包括检测所述混合流体过热的步骤,并且根据所述的检测步骤,运行所述压缩机和所述膨胀装置中的至少一个。
根据本发明,有利地,在主循环和旁路循环之间的混合流体中,检测送入压缩机吸入口的过热,以避免在压缩机入口处的蒸汽的热度过高。这将有利地使压缩机和整个系统更有效地运行,和/或有效地控制送入压缩机的过热量,改善整个系统的性能、扩展整个系统的运行范围和提高压缩机的可靠性。
附图说明
下面是参照附图的本发明优选实施例的详细描述,其中:
图1示意性地描述本发明的系统。
具体实施方式
本发明涉及一种蒸汽压缩系统,更特别地,涉及具有旁路循环和允许对送入压缩机的过热进行特定控制的蒸汽压缩系统。
参见图1,所示的蒸汽压缩系统10具有通过制冷剂管线顺序连接的一个压缩机12、一个冷凝器14、一个膨胀装置16和一个蒸发器18,该制冷剂管线包括压缩机12和冷凝器14之间的管线20、冷凝器14和膨胀装置16之间的管线22、膨胀装置16和蒸发器18之间的管线24以及蒸发器18和压缩机12之间的管线26。
在这点上,压缩机12具有一个吸入口28、一个主排出口30和一个中间排出口32。如图所示,主制冷剂管线20通过主排出口30从压缩机1 2引出,并且主制冷剂管线26通过吸入口28进入压缩机12。
该系统以所属领域普通技术人员公知的方式运行,因此这里不再进行描述。
更进一步,根据本发明,还提供一个旁路循环,该循环包括有效地连接于中间口32和旁路汇合处36之间的旁路管线34,该旁路汇合处36位于蒸发器18的下游和吸入口28的上游,如图所示沿着管线26设置。
旁路关闭阀38也沿着旁路管线34设置,用于控制和/或完全阻止通过旁路循环的流体。
对本领域普通技术人员来说是公知的技术为,通过打开旁路阀38可以激活旁路循环,以使部分压缩后的制冷剂从压缩机12中排出并且注入吸入口28。这就是所指的卸载条件下的运行,并且经常例如系统在低于最大或峰值负荷需求的情况下是合乎需要的。
根据本发明,有利地,提供确定某一位置制冷剂蒸汽过热的方法,如果旁路循环是激活的,该制冷剂蒸汽将携带来自主制冷剂循环和旁路循环的混合流体。
如图1所示,这种方法可以通过设置过热传感装置40来完成,如图所示该装置有利地设置在旁路汇合处36和吸入口28之间。装置40与膨胀装置16操作连接,借此通过控制膨胀装置16的运行来调节蒸发器18,使预期的过热度,例如包括接近零过热值馈送到压缩机12的吸入口28。
可以理解的是任何膨胀装置,例如机械的膨胀装置、电子的膨胀装置等都适合这一目的,当然利用他们中的任何一种都伴随有传统过热控制的局限。例如作为两个例子,对于TXV,装置40可以是测温包,或者对于EXV,装置40可以是传感器。
根据本发明,如果需要的话,可以设置控制单元42并且与过热传感装置40操作连接,用来接收关于混合流体中需要的过热度的适当信息。
过热传感装置40在旁路汇合处36下游的位置,从蒸发器1 8流出的流体与旁路循环流体在该汇合处36混合,当旁路阀38打开,在旁路卸载模式下运行的过程中,使得进入压缩机的吸入过热降低。
如果没有本发明的系统,如图1中虚线100所示,过热通常在主流体和旁路流体汇合处的上游、蒸发器出口处测量,并且在旁路模式运行中,会出现对蒸汽额外的且不必要的预热。这种情况会发生在当离开蒸发器的相对冷的蒸汽流与从压缩机的中间压力口流出的相对热的旁路蒸汽混合时。
换句话说,如果在现有技术中过热被控制得与在旁路汇合处上游检测的值相等,而在本发明中过热被控制得与在旁路汇合处下游检测的值相等,那么在本发明中进入压缩机的制冷剂蒸汽的温度将比现有技术中进入压缩机的制冷剂蒸汽的温度低。当通过与更热的旁路流体混合而使主制冷剂流体被额外预热时,会出现进入压缩机的蒸汽过热比在蒸发器出口的蒸汽过热高的情况。因此,本发明中蒸汽的温度比现有技术中蒸汽的温度低,因为在本发明中旁路汇合处下游的蒸汽过热受到控制。而且,本发明中过热传感装置40的设置和位置会常常导致离开蒸发器的流体为两相流,这就使得蒸发器18内具有更均匀的温度分布,因此同样改善了蒸发器18的运行。
这种压缩机吸入过热的降低改善了整个系统的性能,并且如期望的那样降低了压缩机12的排出温度,因此也扩展了系统的运行范围或者可以操作压缩机12的运行条件范围。而且,由于压缩机内较低的温度,使得压缩机的效率和可靠性都得到提高。
本发明的系统和方法更进一步的优点是,在大多数的应用中,将该系统结合进现有的系统时,几乎不或者完全不需要硬件的变更,并且仍然能够为系统性能带来期望的好处。
应该很清楚的是,本发明提供的系统和方法中,在系统运行的旁路卸载模式下,增强了系统性能并且降低了压缩机的排出温度。而且,系统效率和压缩机的可靠性同样得到提高。
另外,值得注意的是,在常规运行模式下,这种系统的变更和过热传感装置的重新设置不会给系统的性能带来负面影响。
可以理解的是,本发明不局限于所述的实例和图示,这些仅仅被认为是对本发明最佳实施方式的说明,并且会因为部件的形状、尺寸和布置以及运行的细节而改变。本发明更确定包括所有这些在权利要求限定的精神和范围内的变更。

Claims (6)

1.一种蒸汽压缩系统,包括:
一个主蒸汽压缩循环,包括通过主制冷剂管线顺序连接的一个压缩机、一个冷凝器、一个膨胀装置和一个蒸发器,所述的压缩机具有一个吸入口、一个主排出口和一个中间口,并且所述的主制冷剂管线与所述的主排出口和吸入口连通;
一个旁路循环,在所述的中间口和所述的吸入口之间连通;
其特征在于,一个过热传感装置设置为用于检测来自所述主蒸汽压缩循环和所述旁路循环的混合流体的过热。
2.如权利要求1所述的系统,其中所述旁路循环在所述蒸发器的下游和所述吸入口的上游的旁路汇合处与所述的主蒸汽压缩循环连接,并且其中所述的过热传感装置位于所述旁路汇合处和所述吸入口之间。
3.如权利要求1所述的系统,还包括控制部件,该控制部件与所述过热传感装置连接,并且适于根据从所述过热传感装置收到的信息,控制所述压缩机和所述膨胀装置中至少一个的运行。
4.如权利要求1所述的系统,其中所述过热传感装置是由TXV测温包、压力传感器、温度传感器,以及它们的组合所构成的组中选出的装置。
5.一种运行具有一个主蒸汽压缩循环的蒸汽压缩系统的方法,该主蒸汽压缩循环包括通过主制冷剂管线顺序连接的一个压缩机、一个冷凝器、一个膨胀装置和一个蒸发器,所述的压缩机具有一个吸入口、一个主排出口和一个中间口,并且所述的主制冷剂管线与所述的主排出口和吸入口连通;一个旁路循环在所述的中间口和所述的吸入口之间连通;其特征在于,一个过热传感装置设置为用于检测来自所述主蒸汽压缩循环和所述旁路循环的混合流体的过热,该方法包括检测所述混合流体中过热的步骤,以及根据所述的检测步骤,运行所述压缩机和所述膨胀装置中的至少一个。
6.如权利要求5所述的方法,还包括下面的步骤:选择馈送到所述吸入口的预期过热度,确定所述混合流体中实际的过热度,以及运行所述压缩机和所述膨胀装置中的至少一个,以提供实质上对应于所述预期过热度的所述实际过热度。
CNB2004800120296A 2003-05-05 2004-04-08 蒸汽压缩系统 Expired - Fee Related CN100363694C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/429,359 US7201008B2 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Vapor compression system performance enhancement and discharge temperature reduction in the unloaded mode of operation
US10/429,359 2003-05-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1784577A CN1784577A (zh) 2006-06-07
CN100363694C true CN100363694C (zh) 2008-01-23

Family

ID=33416024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800120296A Expired - Fee Related CN100363694C (zh) 2003-05-05 2004-04-08 蒸汽压缩系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7201008B2 (zh)
EP (1) EP1620685B1 (zh)
JP (1) JP2006525488A (zh)
CN (1) CN100363694C (zh)
DK (1) DK1620685T3 (zh)
WO (1) WO2004099684A2 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2859663B1 (fr) * 2003-09-12 2007-05-25 Hispacold France Dispositif de climatisation pilote et procede de pilotage d'une telle climatisation
US20070251256A1 (en) 2006-03-20 2007-11-01 Pham Hung M Flash tank design and control for heat pumps
US9103575B2 (en) * 2006-08-01 2015-08-11 Carrier Corporation Operation and control of tandem compressors and reheat function
DE102007003464B4 (de) * 2007-01-24 2012-10-18 Technotrans Ag Kühlvorrichtung für Druckmaschinen
US8539785B2 (en) 2009-02-18 2013-09-24 Emerson Climate Technologies, Inc. Condensing unit having fluid injection
CN103629794B (zh) * 2012-08-27 2016-05-04 珠海格力电器股份有限公司 空调器的加气装置和空调器及其加气控制方法
CN103557646B (zh) * 2013-09-30 2015-11-18 广东美芝制冷设备有限公司 制冷系统和制热系统
CN104950933B (zh) * 2015-05-29 2020-07-14 湖北绿色家园材料技术股份有限公司 一种系统蒸汽压力的稳定装置
US10823474B2 (en) 2016-05-24 2020-11-03 Carrier Corporation Perturbation of expansion valve in vapor compression system
CN107514627A (zh) * 2017-09-22 2017-12-26 天津科技大学 机械压缩式压缩机进口蒸汽的过热装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2068522A (en) * 1980-01-14 1981-08-12 Borg Warner Temperature-sensitive control system
JPH11324951A (ja) * 1998-05-19 1999-11-26 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機
CN1071882C (zh) * 1993-01-27 2001-09-26 株式会社东芝 冷冻循环装置
US6418740B1 (en) * 2001-02-22 2002-07-16 Scroll Technologies External high pressure to low pressure valve for scroll compressor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4102150A (en) * 1976-11-01 1978-07-25 Borg-Warner Corporation Control system for refrigeration apparatus
US4324105A (en) * 1979-10-25 1982-04-13 Carrier Corporation Series compressor refrigeration circuit with liquid quench and compressor by-pass
JPS62116880A (ja) * 1985-11-13 1987-05-28 三洋電機株式会社 冷凍装置
JPS62196555A (ja) 1986-02-24 1987-08-29 三洋電機株式会社 冷凍装置
JPH02275079A (ja) 1989-04-17 1990-11-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷凍装置
US5062274A (en) 1989-07-03 1991-11-05 Carrier Corporation Unloading system for two compressors
JPH0428961A (ja) 1990-05-25 1992-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 冷凍装置
DE69414415T2 (de) 1994-02-03 1999-06-10 Svenska Rotor Maskiner Ab, Stockholm Kälteanlage und verfahren zur kälteleistungsregelung einer solchen anlage
EP1287298B1 (en) * 2000-06-07 2006-11-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Control system of degree of superheat of air conditioner and control method thereof
JP4678642B2 (ja) 2001-03-26 2011-04-27 三洋電機株式会社 冷凍装置
US6718781B2 (en) * 2001-07-11 2004-04-13 Thermo King Corporation Refrigeration unit apparatus and method
US6715304B1 (en) * 2002-12-05 2004-04-06 Lyman W. Wycoff Universal refrigerant controller
US6938438B2 (en) * 2003-04-21 2005-09-06 Carrier Corporation Vapor compression system with bypass/economizer circuits

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2068522A (en) * 1980-01-14 1981-08-12 Borg Warner Temperature-sensitive control system
CN1071882C (zh) * 1993-01-27 2001-09-26 株式会社东芝 冷冻循环装置
JPH11324951A (ja) * 1998-05-19 1999-11-26 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機
US6418740B1 (en) * 2001-02-22 2002-07-16 Scroll Technologies External high pressure to low pressure valve for scroll compressor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004099684A3 (en) 2005-02-03
JP2006525488A (ja) 2006-11-09
US7201008B2 (en) 2007-04-10
EP1620685A2 (en) 2006-02-01
CN1784577A (zh) 2006-06-07
DK1620685T3 (en) 2019-01-07
WO2004099684A2 (en) 2004-11-18
EP1620685B1 (en) 2018-11-14
US20040221591A1 (en) 2004-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2631562B1 (en) Heat pump-type air-warming device
EP2009369B1 (en) A heat pump air condition system, and the steam jet system and the control method thereof
AU2004267299B2 (en) Refrigeration system
CN100535548C (zh) 一种超低温热泵空调系统
CN100363694C (zh) 蒸汽压缩系统
US10401058B2 (en) Heat pump with ejector
US5347826A (en) Air conditioner
CN108061409B (zh) 用于冷却器单元的可变孔
EP2902727B1 (en) Refrigeration cycle apparatus
EP3088809A1 (en) Air conditioner
US9903625B2 (en) Air-conditioning apparatus
US20230243558A1 (en) Combined heat exchanger, heat exchanging system and the optimization method thereof
CN105466114A (zh) 空调系统
CN107014019A (zh) 一种低温环境下的风冷单冷机组
CN105627613A (zh) 空调器的室外机及空调器
JPH074779A (ja) 冷暖同時形マルチ空気調和機
CN111907301B (zh) 组合式换热器、热交换系统及其优化方法
CN205860275U (zh) 磁悬浮多联式空调机组
CN110118427B (zh) 热气旁通能量回收
WO2023119482A1 (ja) 冷凍サイクル装置
JPH07294026A (ja) 冷凍装置
JPS5995351A (ja) 容量制御冷凍回路の制御装置
KR20070073146A (ko) 멀티형 공기조화시스템 및 그 과열도 제어방법
JPH03282165A (ja) 冷媒加熱形冷暖房装置
JPS63233262A (ja) 冷媒加熱式冷暖房機

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080123

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee