CN102353167B - 一种螺杆压缩机制冷系统及其制冷方法 - Google Patents

一种螺杆压缩机制冷系统及其制冷方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺杆压缩机制冷系统及其制冷方法，所述的系统包括压缩机、内置油分离器、外置油分离器、冷凝器、储液器、油冷换热器、过冷换热器、蒸发器和气液分离器；还包括储油器、低油位报警器和延时器，所述内置油分离器冷冻油出口与和储油器入口连接，外置油分离器油出口经过电磁阀B后连接储油器，储油器上装有低油位报警器。采用本发明增加外置油分离器实现分油，并不需对压缩机做任何改动，内置油分离器仍有分油功能，内置油分离器无法分离的冷冻油，在外置油分离器中被二次分离，一方面提高了分油效率，另一方面使配有内置压缩机在特殊工况具有可用性。

Description

一种螺杆压缩机制冷系统及其制冷方法
技术领域
本发明属于制冷技术领域，特别是一种螺杆压缩机制冷系统及其制冷方法。
背景技术
现有的螺杆机组制冷系统中，配置油分离器的方式分为只有内置油分离器和只有外置油分离器两种，当配置内置油分离器的压缩机无法满足特殊工况的分油效果时，需要把内置油分离器的滤网等部件拆除，没有过滤网的内置油分离器的腔体还会分离部分冷冻油，冷冻油在压力的作用下跟随排气一同排出压缩机体，进入外置油分离器内，冷冻油在外置油分离器中被分离，对于有些无法拆除内置油分离器的压缩机，其制冷系统中就会同时有内置油分离器和外置油分离器。
图1所示为现有的螺杆压缩机制冷系统，包括压缩机1、内置油分离器2、外置油分离器3、冷凝器4、换热器5、油冷换热器8、过冷换热器9、蒸发器10、气液分离器11和电磁阀B14，这种系统存在的问题是：
1、需要对压缩机进行改造，把内置油分离器的滤网等部件拆除；
2、由于不能很好地与外置油分离器联动，导致分油效率不高，达不到要求的分油效果。
发明内容
为使内置油分离器型压缩机在特殊工况下使用，本发明要设计了一种不需对压缩机进行改造即可使用外置油分离器的制冷系统及制冷方法。
本发明的技术方案如下：
一种螺杆压缩机制冷系统，包括压缩机、内置油分离器、外置油分离器、冷凝器、储液器、油冷换热器、过冷换热器、蒸发器和气液分离器；
还包括储油器、低油位报警器和延时器，所述内置油分离器冷冻油出口与单向阀B相连，单向阀B出口和储油器入口连接，储油器冷冻油出口与油冷换热器热侧入口连接，油冷换热器热侧出口连接压缩机供油口；外置油分离器油出口经过电磁阀B后连接储油器；储油器气体泄压管连接压缩机中间回气管，储油器的安全泄放管连接单向阀A入口，单向阀A出口连接储液器，所述的储油器上装有低油位报警器，当出现低油位状态时，压缩机利用电控系统中的延时器进行延时停机，当储油器中冷冻油低油位报警时，外置油分离器中冷冻油进入储油器，如果在低油位延时期间，油位恢复正常油位，机组延时失效，机组正常工作。
本发明所述的压缩机为单台或多台并联使用。
本发明所述的低油位报警器装在储油器的高度的1/3~2/3位置。
本发明所述的储油器至压缩机的中间腔的泄压管安装电磁阀A控制，当压缩机停机后关闭。
本发明所述内置油分离器出油管加单向阀B。
一种螺杆压缩机制冷系统的制冷方法，包括以下步骤：
A、冷凝器中的液体进入储液器，从储液器液体出口出来的制冷液经过节流后进入蒸发器蒸发，蒸发后的制冷剂气体经过气液分离器的分离后，进入压缩机进行压缩，压缩后的高温高压气体进入内置油分离器分离冷冻油，分离后的冷冻油进入储油器，储油器内的冷冻油进入油冷却器冷却后进入压缩机供油口；
B、当内置油分离器不能全部回收压缩机排气中的冷冻油时，外置油分离器会发挥作用，分离的冷冻油存在外置油分离器中，当储油器中的冷冻油低于低油位报警装置位置，外置油分离器至储油器的电磁阀B开启，外置油分离器中的冷冻油进入储油器，直到其油面恢复到正常的位置低油位报警器关闭，制冷剂气体经过外置油分离器分离后外置油分离器后进入冷凝器冷凝；
C、当压缩机停机后，关闭电磁阀A，压缩机开机时，电磁阀A延时30～60s开启。
本发明所述的延时设定时间为T，T=V/(1-η)v，式中，V为低液位报警器位置下部可利用的冷冻油量，η为压缩机的内置油分离器运行最差工况分油效率，v为压缩机供油速度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
现有的设置内置油分离器的压缩机在特殊工况时，会出现内置油分离器无法满足分油效果的情况，压缩机不方便或不能拆卸油分离器内部过滤器等，采用本发明增加外置油分离器实现分油，并不需对压缩机做任何改动，内置油分离器仍有分油功能，内置油分离器无法分离的冷冻油，在外置油分离器中被二次分离，一方面提高了分油效率，另一方面使配有内置压缩机在特殊工况具有可用性。
附图说明
本发明共有附图2幅，其中：
图1为现有螺杆压缩机制冷系统回油原理示意图；
图2为本发明螺杆压缩机制冷系统回油原理意图。
图中：1、压缩机，2、内置油分离器，3、外置油分离器，4、冷凝器，5、储液器，6、单向阀A，7、储油器，8、油冷换热器，9、过冷换热器，10、蒸发器，11、气液分离器，12、单向阀B，13、电磁阀A，14、电磁阀B，15、低油位报警器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。系统包括压缩机1、内置油分离器2、外置油分离器3、换热器5、单向阀A6、储油器7、油冷换热器8、过冷换热器9、蒸发器10、气液分离器11、单向阀12、电磁阀A13、电磁阀B14、低油位报警器15。压缩机1排气先经过压缩机内置油分离器2，内置油分离器2分离的冷冻油经过单向阀B12进入储油器7，储油器7的压力平衡管通过电磁阀A13和压缩机中间回气管相连，以便于油分离器2中的冷冻油易于进入储油器7，压缩机的排气口（通过内置油分离器2后）与外置油分离器3相连，外置油分离器3的油出口与电磁阀B14相连，电磁阀B14与储油器7进油口相连，外置油分离器3的排气口与冷凝器4的入口相连，冷凝器4的出口与储液器5相连，储液器液体出口管与过冷换热器9的热侧入口相连，过冷换热器9的热侧出口分两路，一路经过节流后与蒸发器10相连，另一路经过节流后进入过冷换热器9的冷侧入口，过冷换热器9的冷侧出口与压缩机1中间回气管相连，蒸发器10出口与气液分离器11入口相连，气液分离器11的出口与压缩机1的入口相连，储油器7的出口连接油冷换热器8的热侧入口，换热器8的热侧出口连接压缩机1的供油口；储液器5的另一液体出口经过电磁阀和节流机构进入油冷换热器8的冷侧入口，油冷换热器8的冷侧出口连接压缩机1的中间回气管。
本发明的工作过程如下：首先压缩机1压缩的制冷剂气体先经过压缩机1的内置油分离器2，内置油分离器2分离的冷冻油经过单向阀B12进入储油器7，储油器7的压力平衡管通过电磁阀A13和压缩机1中间回气管相连，以便于内置油分离器2中的冷冻油易于进入储油器7，压缩机1的排气通过内置油分离器2后进入外置油分离器3，制冷剂中仍含有的冷冻油在外置油分离器3被分离，被外置油分离器3分离的冷冻油存在外置油分离器3底部，当储油器7油位过低时，电磁阀B14开启，外置油分离器3中的冷冻油进入储油器7中，直到储油器7恢复正常油位，电磁阀B14关闭，外置油分离器3的排气进入冷凝器4冷凝，冷凝器4冷凝的液体进入储液器5，储液器5的液体一路通过过冷换热器9的热侧入口，在过冷换热器9中被冷却后，过冷液体分两路，一路经过节流机构进入蒸发器10中蒸发吸收外界热量，过冷液体另一路经过节流机构进入过冷换热器9的冷侧，在过冷换热器9制冷剂液体蒸发，吸收热侧制冷剂液体的热量，蒸发后的制冷剂气体回到压缩机1的中间回气腔，蒸发器10中蒸发的制冷剂气体进入气液分离器11中分离夹带的液体，被分离后的制冷剂气体进入压缩机1的吸气腔；储油器7中的冷冻油进入油冷换热器8中被冷却，被冷却的冷冻油供应给压缩机1的供油口，来自储液器5的制冷剂液体经过电磁阀和节流机构进入油冷换热器8，制冷剂液体在油冷换热器8中蒸发吸收另一次冷冻油的热量，在换热器8中蒸发的制冷剂气体进入压缩机的中间回气腔。

Claims (6)

1.一种螺杆压缩机制冷系统，包括压缩机（1）、内置油分离器（2）、外置油分离器（3）、冷凝器（4）、储液器（5）、油冷换热器（8）、过冷换热器（9）、蒸发器（10）和气液分离器（11）；
其特征在于：还包括储油器（7）、低油位报警器（15）和延时器，所述内置油分离器（2）冷冻油出口与单向阀B（12）相连，单向阀B（12）出口和储油器（7）入口连接，储油器（7）冷冻油出口与油冷换热器（8）热侧入口连接，油冷换热器（8）热侧出口连接压缩机（1）供油口；外置油分离器（3）油出口经过电磁阀B（14）后连接储油器（7）；储油器（7）气体泄压管连接压缩机（1）中间回气管，储油器（7）的安全泄放管连接单向阀A（6）入口，单向阀A（6）出口连接储液器（5），所述的储油器（7）上装有低油位报警器（15），当出现低油位状态时，压缩机（1）利用电控系统中的延时器进行延时停机，当储油器（7）中冷冻油低油位报警时，外置油分离器（3）中冷冻油进入储油器（7），如果在低油位延时期间，油位恢复正常油位，机组延时失效，机组正常工作。
2.根据权利要求1所述的一种螺杆压缩机制冷系统，其特征在于：所述的压缩机（1）为单台或多台并联使用。
3.根据权利要求1所述的一种螺杆压缩机制冷系统，其特征在于：所述的低油位报警器（15）装在储油器（7）的高度的1/3～2/3位置。
4.根据权利要求1所述的一种螺杆压缩机制冷系统，其特征在于：所述的储油器（7）至压缩机的中间腔的泄压管安装电磁阀A（13）控制，当压缩机（1）停机后关闭。
5.一种螺杆压缩机制冷系统的制冷方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、冷凝器（4）中的液体进入储液器（5），从储液器（5）液体出口出来的制冷液经过节流后进入蒸发器（10）蒸发，蒸发后的制冷剂气体经过气液分离器（11）的分离后，进入压缩机（1）进行压缩，压缩后的高温高压气体进入内置油分离器（2）分离冷冻油，分离后的冷冻油进入储油器（7），储油器（7）内的冷冻油进入油冷却器冷却后进入压缩机（1）供油口；
B、当内置油分离器（2）不能全部回收压缩机（1）排气中的冷冻油时，外置油分离器（3）会发挥作用，分离的冷冻油存在外置油分离器（3）中，当储油器（7）中的冷冻油低于低油位报警器（15）位置，外置油分离器（3）至储油器（7）的电磁阀B（14）开启，外置油分离器（3）中的冷冻油进入储油器（7），直到其油面恢复到正常的位置低油位报警器（15）关闭，制冷剂气体经过外置油分离器（3）分离后进入冷凝器（4）冷凝；
C、当压缩机（1）停机后，关闭电磁阀A（13），压缩机（1）开机时，电磁阀A（13）延时30～60s开启。
6.根据权利要求5所述的一种螺杆压缩机制冷系统的制冷方法，其特征在于：所述的储油器（7）上装有低油位报警器（15），当出现低油位状态时，压缩机（1）利用电控系统中的延时器进行延时停机，所述的延时器设定时间为T，T=V/(1-η)v，式中，V为低油位报警器（15）位置下部可利用的冷冻油量，η为压缩机（1）的内置油分离器（2）运行最差工况分油效率，v为压缩机（1）供油速度。
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