CN102393106B - 一种具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器，属于冷凝器，解决现有设备运行及冷凝温度不稳定的问题，其结构：将一个管式换热器的管体分成两个腔体；每个腔体上分别设有制冷剂进、出口，并各与单冷型机组中的一个压缩机连接；一个腔体一端设有冷却水进出口，并通过贯穿于换热器管体内的冷凝换热管连通；另一个腔体一端设有热水循环进出口，并通过贯穿于换热器管体内的热回收换热管连通；冷却水进出口之间连接旁通电阀门，阀门控制端连接与冷凝换热管内连通的温度控制器。本冷凝器中不管机组负荷的运行状态，换热器内都能充分换热，冷凝温度稳定，机组运行效率高，同时一个换热器可对应两个压缩机，使机组结构更简单。

Description

一种具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器

技术领域

本发明涉及冷凝器，尤其是指一种具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器。

背景技术

冷水机组的热回收主要是指冷凝热量的回收利用，通过回收利用机组制冷循环中产生的冷凝热量来制取热水满足用户的各种使用需求。热回收主要通过热回收换热器在制冷剂和循环水之间换热实现冷凝热量的回收。最早出现的冷凝热回收技术是在普通冷水机组的外部串联板式换热器与循环水换热制取热水，这种方式在使用过程中出现水温不可控、冷凝压力不稳定、系统回油困难等诸多问题，现已被淘汰。

最近又出现了一体化集成热回收功能的单冷型机组，热回收换热器的形式主要有两种：热回收器与冷凝器相互独立，以串联或并联的方式连接。这种方式设备部件多、制作复杂，可靠性低，且制冷剂回路阻力大，压价高，运行效率低，特别是在部分负荷运行时影响效率。另一种方式是热回收器和冷凝器集合在一个壳体内，但是每个这种换热器只能对应一个制冷回路，即一个压缩机系统对应一个换热器，对于多个压缩机的机组，需要多个这种换热器，制造复杂，并且，当有的压缩机运行而有的压缩机不运行时，造成不同回路之间的温度不平衡，制冷剂和循环水之间的换热温差大，冷凝压力高，系统效率降低。

此外，目前的水冷型热回收机组由于对冷凝器温度无法准确控制，冷凝温度不稳定，热回收循环侧的水温也就无法准确控制，部分负荷情况下机组运行效率低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种在各种运行工况下均能稳定、高效运行，并且冷凝温度稳定，从而能够准确控制热回收循环侧水温的一种具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的有益效果：

本结构的冷凝器中集成了热回收器的功能和普通冷凝器的冷凝功能。

使用本冷凝器，不管机组是处于满负荷运行还是部分负荷运行，即不管第一腔体或第二腔体所在的制冷剂回路是否处于工作状态，换热器内的媒质都能充分和管体内的制冷剂换热，机组运行效率高，结构简单，避免了现有各种热回收方式的弊端。

此外，本结构的冷凝器中由于进入冷凝器的水流量采用微电脑控制器自动控制，使机组无论是在满负荷运行状态下还是在部分负荷运行状态下，冷凝温度保持稳定，从而达到准确控制热回收循环侧水温的目的，节省系统运行能耗。

另外，相比其他的热回收机组系统，采用此种带热回收功能的双通道冷凝器使得一个换热器可对应两个压缩回路系统，机组的管路系统更简洁，管路短，连接方便，减少机组体积。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例的附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器集成了热回收器的功能和普通冷凝器的冷凝功能，其设有三组进出口：制冷剂进出口、冷却水进出口和热水循环进出口，具体结构参见图1，本冷凝器的结构为：

一个管式换热器1，其中间设有一块金属挡板4，将换热器1的管体分成第一腔体2及第二腔体3两部分，金属挡板4置于管体内的部分设有数个通孔；

第一腔体2及第二腔体3上分别设有制冷剂进口6，5及制冷剂出口7，8，第一腔体2的制冷剂进、出口6、7与第二腔体3的制冷剂进、出口5、8各与单冷型机组中的一个压缩机连接，使换热器有两个通道；

第一腔体2的外侧端为冷却水循环侧，该侧分别设有冷却水进口10及冷却水出口9，冷却水进口10及冷却水出口9通过冷凝换热管(未图示)连通，冷却水进、出口10、9与第一腔体的接触部位分别用封头密封，该冷凝换热管通过所述金属挡板4的2个通孔转弯折回并贯穿于换热器1管体内(贯穿于换热器1两个腔体内)，冷凝换热管与金属挡板4的通孔处密封焊接；

第二腔体3的外侧端为热回收水循环侧，该侧分别设有热水循环进口12及热水循环出口11，热水循环进口12及热水循环出口11通过热回收换热管(未图示)连通，热水循环进、出口12、11与第二腔体的接触部位分别用封头密封，该热回收换热管通过所述金属挡板4的2个通孔转弯折回并贯穿于换热器1管体内(贯穿于换热器1两个腔体内)，热回收换热管与金属挡板4的通孔处密封焊接。

上述冷凝换热管与热回收换热管均可采用铜或铜镍合金或钛制成。

当单冷型机组进行热回收运行时，换热器1的管体内流动制冷剂，热水通过热水循环进口12及热水循环出口11进入管体内的热回收换热管，由于热回收换热管贯穿于管体内，使热水与管体内的制冷剂进行换热，吸收热量进一步加热热水，同时冷却制冷剂。

当单冷型机组进行制冷或制热模式运行时，冷却水通过冷却水进口10及冷却水出口9进入管体内的冷凝换热管，由于冷凝换热管贯穿于管体内，使冷却水与管体内的制冷剂换热，冷却制冷剂。

本结构的冷凝器中不管机组是处于满负荷运行还是部分负荷运行，即不管第一腔体2或第二腔体3所在的制冷剂回路是否处于工作状态，换热器内的媒质都能充分和管体内的制冷剂换热，机组运行效率高。另外，相比其他的热回收机组系统，采用此种带热回收功能的双通道冷凝器使得一个换热器可对应两个压缩回路系统，机组的管路系统更简洁，管路短，连接方便，减少机组体积。

所述冷却水进口10与冷却水出口9之间连接一个旁通电阀门13，旁通电阀门13的控制端连接一个与冷凝换热管内连通的温度控制器。所述温度控制器包含：置于所述冷凝换热管内的温度传感器14；与温度传感器14输出端连接的并置于管式换热器1外的微电脑控制器15；与微电脑控制器15的输出端连接的变频循环水泵16；变频循环水泵16的输出端连接所述旁通电阀门13的控制端。

上述微电脑控制器15根据冷凝换热管内冷凝温度的变化情况，通过与设定值的对比，输出控制信号，该控制信号控制变频循环水泵16的运行，变频循环水泵16控制旁通阀门13进入冷凝器的冷凝换热管的水流量，通过水流量的变化来调节冷凝温度，从而达到准确控制热回收循环侧水温的目的，最终实现稳定的运行工况，机组运行效率高，尤其是在部分负荷情况下，保证机组的高效运行。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器，其特征在于冷凝器结构为：

一个管式换热器（1），其中间设有一块金属挡板（4），将管式换热器（1）的管体分成第一腔体（2）及第二腔体（3）两部分，金属挡板（4）置于管体内的部分设有数个通孔；

所述第一腔体（2）及第二腔体（3）上分别设有制冷剂进口及制冷剂出口，并每个腔体的制冷剂进、出口各与单冷型机组中的一个压缩机连接；

所述第一腔体（2）的外侧端分别设有冷却水进口（10）及冷却水出口（9），并通过冷凝换热管连通，冷却水进口（10）、冷却水出口（9）与第一腔体的接触部位分别用封头密封，所述冷凝换热管通过所述金属挡板（4）的2个通孔转弯折回并贯穿于换热器管体内，冷凝换热管与金属挡板（4）的通孔处密封焊接；

所述第二腔体的外侧端分别设有热水循环进口（12）及热水循环出口（11），并通过热回收换热管连通，热水循环进、出口（12、11）与第二腔体（3）的接触部位分别用封头密封，所述热回收换热管通过所述金属挡板（4）的2个通孔转弯折回并贯穿于换热器管体内，所述热回收换热管与金属挡板（4）的通孔处密封焊接；

所述冷却水进口（10）与冷却水出口（9）之间连接一个旁通电阀门（13），旁通电阀门（13）的控制端连接一个与冷凝换热管内连通的温度控制器。

2.如权利要求1所述的具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器，其特征在于：

所述温度控制器包含：置于所述冷凝换热管内的温度传感器（14）；与温度传感器（14）输出端连接的并置于管式换热器（1）外的微电脑控制器（15）；与微电脑控制器（15）的输出端连接的变频循环水泵（16）；变频循环水泵（16）的输出端连接所述旁通电阀门（13）的控制端。

3.如权利要求1或2所述的具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器，其特征在于：

所述冷凝换热管采用铜或铜镍合金或钛制成。

4.如权利要求1所述的具有热回收及冷凝温度控制结构的双通道冷凝器，其特征在于：

所述热回收换热管采用铜或铜镍合金或钛制成。

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