CN102878732A - 一种带经济器的制冷循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带经济器的制冷循环系统，包括主气体压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器、第一节流装置及第二节流装置，所述经济器的出气口与所述冷凝器的进口之间设有辅助气体压缩机，所述辅助气体压缩机的进口和所述经济器的出气口连通，所述辅助气体压缩机的出口和所述冷凝器的进口连通。本发明的制冷循环系统，制冷效率高、噪音低，利用辅助气体压缩机将经济器产生的制冷剂气体压缩成高压气体，进入冷凝器内，重新参与冷凝换热，不需要在压缩机上增开中间补气口，结构简单可靠，有效地提高了整个制冷循环系统的制冷量和制冷效率。

Description

一种带经济器的制冷循环系统

技术领域

本发明涉及制冷循环技术领域，更具体的说涉及一种蒸汽压缩式制冷循环系统。

背景技术

通常的蒸气压缩式制冷机组至少包括压缩机、冷凝器、膨胀节流装置和蒸发器四大基本部件。蒸发器中的低压制冷剂气体通过压缩机压缩变成相对高压和高温的气体后，从压缩机排气口输入冷凝器内，在冷凝器中制冷剂气体冷凝成液态，液态制冷剂从冷凝器排出通过膨胀装置节流降压，而后进入蒸发器蒸发，输入至蒸发器的制冷剂一般是相对温度和压力较低的气液两相流体。

在如上所述的蒸汽压缩制冷循环系统中，采用经济器可以显著地提高制冷系统效率和冷量。公开号CN1743773A、公开日2006年3月8日的中国发明专利“一种蒸气压缩式制冷经济器系统”其中的附图1、2公开了常用的带有经济器的制冷循环系统，从上述的两个附图可以看出，常用的经济器有热交换器和闪蒸筒两种，具有热交换器作为经济器的蒸气压缩式制冷系统流程循环如下：从冷凝器出来的高压制冷剂液体，流至热交换器入口处分为两路，一路制冷剂液体直接进入热交换器，另一路制冷剂液体流经节流阀装置被降压后再进入热交换器，并在热交换器中吸收另外一路制冷剂液体的热量，被蒸发为气体后通过热交换器的出气口再回到压缩机中间补气口，而直接进入热交换器的那路制冷剂液体因被旁路制冷剂吸走热量而产生过冷，再经过节流装置进入蒸发器。具有闪蒸筒作为经济器的蒸气压缩式制冷系统流程循环如下：从冷凝器出来的高压制冷剂液体，流经第一级节流装置节流后进入闪蒸筒，产生的闪发蒸气通过气液分离装置分离掉混入的液滴后，通过闪蒸筒的出气口进入压缩机中间补气口，而从闪蒸筒流出的制冷液再经第二级级节流装置后进入蒸发器。两者主要区别在于经济器类型的差别，经济器回气都是进入压缩机中间补气口。但是，在实际的应用中我们发现，在制冷系统中使用经济器虽然提高了系统制冷量，但是其和理论计算值之间有较大的差值，制冷系统的COP 并不会随制冷量成正比增长，甚至有的时候经济器没有产生任何效果，而且，采用经济器之后，整个制冷循环系统的噪音增加了。  

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种带经济器的制冷循环系统，其系统制冷量高、制冷效率高，噪音低。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种带经济器的制冷循环系统，包括主气体压缩机、冷凝器、蒸发器、经济器、第一节流装置及第二节流装置，所述经济器的出气口与所述冷凝器的进口之间设有辅助气体压缩机，所述辅助气体压缩机的进口和所述经济器的出气口连通，所述辅助气体压缩机的出口和所述冷凝器的进口连通。

本申请人经过大量的试验、分析后发现，经济器的采用，由于在压缩机上设置中间补气口，这样的设置使压缩机耗功增加、寿命变短、功率下降，而制冷系统的COP 并不会随制冷量成正比增长,其增长幅度依赖于补气压力、补气孔口位置等参数，如果压缩机的中间补气口设计不合理，经济器可能不会产生任何效果，另外，压缩机的中间补气口位于压缩机转子中间，从经济器的补气口过来的脉冲式压缩制冷剂气体气流会导致补气管道震动，产生噪音，容易造成管路泄露，因此，我们对现有的带有经济器的制冷循环系统进行了修改，在整个系统内加入一台专用的辅助气体压缩机，利用辅助气体压缩机将从经济器的出气口的制冷剂气体经过压缩后进入冷凝器，解决了上述的问题，提高了整个系统的制冷量和制冷效率，降低了噪音，同时，这样的改变，使得主气体压缩机不在限于螺杆式气体压缩机，可以根据实际需要选择，即使采用螺杆式气体压缩机，其不需要设置中间补气口，也就不会降低压缩机的制冷能力、不会降低使用寿命。 

作为优选，所述辅助气体压缩机为螺杆式气体压缩机。

上述设置，经济、实惠。

作为优选，所述主气体压缩机的出口和所述冷凝器的进口之间设有第一单向阀。 

上述设置，为了避免从辅助气体压缩机出来的气体，在压力的作用下，对主气体压缩机产生冲击，影响其工作效率，保证整个制冷循环系统的正常、高效工作。

所述辅助气体压缩机的出口和所述冷凝器的进口之间设有和所述第一单向阀并联的第二单向阀。

上述设置，为了避免从主气体压缩机出来的气体，在压力的作用下，对辅助气体压缩机产生冲击，影响其工作效率，保证整个制冷循环系统的正常、高效工作。

作为优选，所述主气体压缩机的出口和所述冷凝器的进口之间设有第一气控单向阀。

因为制冷系统在工作中，经常根据需要进行启动、停止，所以，我们在加入一个辅助气体压缩机后，整个制冷循环系统就有两个气体压缩机，而这两个气体压缩机通过管道，是被连通起来的，而在整个系统停止工作的时候，主气体压缩机和辅助气体压缩机停止的时候，首先是有个先后的，其次，在停止后在惯性的作用下，其还是会旋转一定时间的，这就造成了有可能在制冷剂气体的的作用下主气体压缩机或辅助压缩机会反转，对压缩机造成伤害，影响其工作效率，因此，设置第一气控单向阀，首先，第一气控单向阀既可以单纯的当做单向阀使用，起到单向阀的作用，这个时候，第一气控单向阀的气控口闲置；其次，还可以根据需要，利用外部控制气体和第一气控单向阀的气控口接通，利用外部控制气体来控制第一气控单向阀的通断，避免第一气控单向阀在开启中，受到脉冲气体冲击，产生的噪音，同时，还可以降低第一气控单向阀对制冷剂气体的干扰，保证整个制冷循环系统高效运行，最后，第一气控单向阀的气控口可以直接和主气体压缩机出口连通，使之在主气体压缩机工作的时候一直处于开启状态。

作为优选，所述辅助气体压缩机的出口和所述冷凝器的进口之间设有和所述第一气控单向阀并联的第二气控单向阀。

因为制冷系统在工作中，经常根据需要进行启动、停止，所以，我们在加入一个辅助气体压缩机后，整个制冷循环系统就有两个气体压缩机，而这两个气体压缩机通过管道，是被连通起来的，而在整个系统停止工作的时候，主气体压缩机和辅助气体压缩机停止的时候，首先是有个先后的，其次，在停止后在惯性的作用下，其还是会旋转一定时间的，这就造成了有可能在制冷剂气体的的作用下主气体压缩机或辅助压缩机会反转，对压缩机造成伤害，影响其工作效率，因此，设置第一气控单向阀，首先，第二气控单向阀既可以单纯的当做单向阀使用，起到单向阀的作用，这个时候，第二气控单向阀的气控口闲置；其次，还可以根据需要，利用外部控制气体和第二气控单向阀的气控口接通，利用外部控制气体来控制第二气控单向阀的通断，避免第二气控单向阀在开启中，受到脉冲气体冲击，产生的噪音，同时，还可以降低第二气控单向阀对制冷剂气体的干扰，保证整个制冷循环系统高效运行，最后，第二气控单向阀的气控口可以直接和辅助气体压缩机出口连通，使之在辅助气体压缩机工作的时候一直处于开启状态。

作为优选，所述经济器为闪蒸筒。

作为优选，所述经济器为热交换器。

作为优选，所述主气体压缩机为螺杆式气体压缩机。

作为优选，所述第一节流装置为孔板或电子膨胀阀或热力膨胀阀；所述第二节流装置为孔板或电子膨胀阀或热力膨胀阀。

本发明有益效果在于：

  本发明的制冷循环系统，制冷效率高、噪音低，利用辅助压缩机将经济器产生的制冷剂气体压缩成高压气体，进入冷凝器内，重新参与冷凝换热，不需要在压缩机上增开中间补气口，结构简单可靠，有效地提高了整个制冷循环系统的制冷量和制冷效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4的结构示意图；

图5为本发明实施例5的结构示意图；

图6为本发明实施例6的结构示意图。

图中：

1-主气体压缩机；

2-冷凝器；

3-蒸发器；

4-经济器；

5-第一节流装置；

6-第二节流装置；

7-辅助气体压缩机；

8-第一单向阀；

9-第二单向阀；

10-第一气控单向阀；

11-第二气控单向阀。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

实施例1，见附图1，一种带经济器的制冷循环系统，包括主气体压缩机1、冷凝器2、蒸发器3、经济器4、第一节流装置5及第二节流装置6，第一节流装置5可以采用孔板或电子膨胀阀或热力膨胀阀；第二节流装置6可以采用孔板或电子膨胀阀或热力膨胀阀，经济器4的出气口与冷凝器2的进口之间设有辅助气体压缩机7，辅助气体压缩机7的进口和经济器4的出气口连通，辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口连通，在本实施方式中，辅助气体压缩机7为螺杆式气体压缩机，主气体压缩机1为螺杆式气体压缩机，经济器4采用的是闪蒸筒，从经济器4的出气口出来的制冷剂气体，经过辅助气体压缩机7压缩后，进入冷凝器2内，重新参与冷凝换热，提高了工作效率。

实施例2，见附图2，本实施方式中，经济器4采用的是热交换器，其中，采用的热交换器是出口分流形式的，当然，也可以采用背景技术中所述的进口分流形式的；其余同实施例1。

实施例3，见附图3，主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间设有第一单向阀8，同时，辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间设有和第一单向阀8并联的第二单向阀9，第一单向阀8安装在主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间的管路上，第二单向阀9安装在辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间的管路上，两个管路可以会合后采用同一条管路和冷凝器2的进口连通，也可以采用两根单独的管路，直接和冷凝器2的进口连通，经济器4采用的是闪蒸筒，其余同实施例1。

实施例4，见附图4，主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间设有第一单向阀8，同时，辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间设有和第一单向阀8并联的第二单向阀9，其余同实施例2，经济器4采用的是热交换器，其余同实施例2。

实施例5，见附图5，主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间设有第一气控单向阀10，辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间设有和第一气控单向阀10并联的第二气控单向阀11，第一气控单向阀10安装在主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间的管路上，第二气控单向阀11安装在辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间的管路上，两个管路可以会合后采用同一条管路和冷凝器2的进口连通，也可以采用两根单独的管路，直接和冷凝器2的进口连通，在本实施方式中，第一气控单向阀10的气控口和第二气控单向阀11的气控口是和外部控制气源连接的，经济器4采用的是闪蒸筒，其余同实施例1。

实施例6，见附图6，主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间设有第一气控单向阀10，辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间设有和第一气控单向阀10并联的第二气控单向阀11，第一气控单向阀10安装在主气体压缩机1的出口和冷凝器2的进口之间的管路上，第二气控单向阀11安装在辅助气体压缩机7的出口和冷凝器2的进口之间的管路上，两个管路可以会合后采用同一条管路和冷凝器2的进口连通，也可以采用两根单独的管路，直接和冷凝器2的进口连通，在本实施方式中，第一气控单向阀10的气控口和主气体压缩机1的出口连通，第二气控单向阀11的气控口和辅助气体压缩机7的出口连通，经济器4采用的是热交换器，其余同实施例1。

以上说明仅仅是对本发明的解释，使得本领域普通技术人员能完整的实施本方案，但并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，这些都是不具有创造性的修改。但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。 

Claims (10)

1.一种带经济器的制冷循环系统，包括主气体压缩机（1）、冷凝器（2）、蒸发器（3）、经济器（4）、第一节流装置（5）及第二节流装置（6），其特征在于：所述经济器（4）的出气口与所述冷凝器（2）的进口之间设有辅助气体压缩机（7），所述辅助气体压缩机（7）的进口和所述经济器（4）的出气口连通，所述辅助气体压缩机（7）的出口和所述冷凝器（2）的进口连通。

2.根据权利要求1所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述辅助气体压缩机（7）为螺杆式气体压缩机。

3.根据权利要求1所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述主气体压缩机（1）的出口和所述冷凝器（2）的进口之间设有第一单向阀（8）。

4.根据权利要求3所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述辅助气体压缩机（7）的出口和所述冷凝器（2）的进口之间设有和所述第一单向阀（8）并联的第二单向阀（9）。

5.根据权利要求1所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述主气体压缩机（1）的出口和所述冷凝器（2）的进口之间设有第一气控单向阀（10）。

6.根据权利要求5所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述辅助气体压缩机（7）的出口和所述冷凝器（2）的进口之间设有和所述第一气控单向阀（10）并联的第二气控单向阀（11）。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述经济器（4）为闪蒸筒。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述经济器（4）为热交换器。

9.根据权利要求1所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述主气体压缩机（1）为螺杆式气体压缩机。

10.根据权利要求1所述的一种带经济器的制冷循环系统，其特征在于：所述第一节流装置（5）为孔板或电子膨胀阀或热力膨胀阀；所述第二节流装置（6）为孔板或电子膨胀阀或热力膨胀阀。

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