CN104567060A - 热虹吸油冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热虹吸油冷却系统，包括热虹吸储液器、冷凝器和高压储液器，还包括冷凝器出液管和热虹吸储液器溢流管，所述热虹吸储液器的溢流口和高压储液器通过所述热虹吸储液器溢流管连通，所述冷凝器出液管的一端连接冷凝器的出液口，另一端连接热虹吸储液器溢流管。本发明的热虹吸油冷却系统具有结构简单、改造方便、安全可靠、节约能源的优点。

Description

热虹吸油冷却系统

技术领域

本发明涉及一种制冷系统，尤其涉及一种热虹吸油冷却系统。

背景技术

目前，制冷系统一般分为热虹吸油冷和水冷，水冷是一种节能的油冷方式，其缺点为消耗水资源，并且换热器容易结垢影响换热。热虹吸油冷是利用液体和气体密度不同而形成的压力差进行循环，不用泵等输送设备。热虹吸油冷相对于水冷方式可以节省水源，并可以避免在换热器内产生结垢而影响传热，因而被广泛应用。如图1所示，包括热虹吸储液器1、冷凝器3和高压储液器6，冷凝器3的出液口和热虹吸储液器1的进液口之间通过冷凝器出液管4连通，热虹吸储液器1的溢流口和高压储液器6的进液口通过热虹吸储液器溢流管5连通，该热虹吸油冷却系统的缺点在于：冷凝器冷凝后的液体制冷剂是带有一定过冷度的，该过冷度被来自热虹吸油冷却器的温度较高的饱和回气抵消掉，损失了过冷度，造成能源的浪费。

很多技术人员通过努力试图解决过冷度损失这一技术问题，但都是从热虹吸储液器1的内部构造着手，这不可避免地增加了热虹吸储液器1构造的复杂程度，相应的增加了热虹吸油冷器工艺的复杂性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、改造方便、安全可靠、节约能源的热虹吸油冷却系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种热虹吸油冷却系统，包括热虹吸储液器、冷凝器和高压储液器，还包括冷凝器出液管和热虹吸储液器溢流管，所述热虹吸储液器的溢流口和高压储液器通过所述热虹吸储液器溢流管连通，所述冷凝器出液管的一端连接冷凝器的出液口，另一端连接热虹吸储液器溢流管。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述热虹吸储液器溢流管靠近热虹吸储液器处设有用于调节从所述冷凝器出液管流出液体的流向的隔热管段，所述冷凝器出液管与隔热管段连接。

所述隔热管段靠近所述热虹吸储液器一端内壁的最低点低于所述隔热管段另外一端内壁的最低点。

所述隔热管段倾斜的倾斜角度为α，所述α为1°～3°。

所述隔热管段包括第一变径管、水平管和第二变径管，所述水平管连接第一变径管的大头端和第二变径管的大头端，所述第一变径管的小头端连接所述热虹吸储液器的溢流口，所述第二变径管的小头端靠近所述高压储液器， 所述冷凝器出液管与水平管连接，且靠近于第二变径管。

所述第二变径管小头端内壁的最低点高于所述热虹吸储液器溢流口内壁的最低点。

所述隔热管段包括第二变径管和水平管，所述水平管的一端与所述热虹吸储液器的溢流口连接，另一端与所述第二变径管的大头端连接，所述第二变径管的小头端靠近所述高压储液器，所述冷凝器出液管与水平管连接，且靠近于第二变径管。

所述第二变径管小头端内壁的最低点高于所述热虹吸储液器溢流口内壁的最低点。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的热虹吸油冷却系统，将冷凝器出液口和高压储液器通过热虹吸储液器溢流管直接连通，冷凝器冷凝后的液体制冷剂大部分不经过热虹吸储液器，直接进入了高压储液器，保证了制冷剂过冷度的有效利用，节约了能源。

（2）本发明的热虹吸油冷却系统进一步地在热虹吸储液器溢流管上设置隔热管段，隔热管段为一段倾斜管段或为变径管与水平管的组合管段，在制冷系统开始运行和负荷波动导致热虹吸储液器的液位降低时，能够保证由冷凝器流出的制冷剂液体首先流入热虹吸储液器，保证热虹吸油冷却器的供液量和供液高度；在制冷系统负荷稳定时，冷凝器流出的制冷剂液体不经过热虹吸储液器，直接流入高压储液器，保持了制冷剂液体的过冷度。

（3）本发明的热虹吸油冷却系统，安装方便，结构简单，成本低，也使热虹吸油冷却工艺变得更为简单；本系统也可以对已投入运行的制冷系统进行改造，改造方便。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明实施例1的局部放大结构示意图。

图4是本发明实施例2的局部放大结构示意图。

图5是本发明实施例3的局部放大结构示意图。

图中标号说明：

1、热虹吸储液器；11、回气管道；2、调节站；3、冷凝器；4、冷凝器出液管；5、热虹吸储液器溢流管；51、隔热管段；511、第一变径管；512、水平管；513、第二变径管；6、高压储液器；7、热虹吸油冷却器；8、热虹吸储液器出液管；9、油冷却器回气管。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

图2和图3示出了本发明热虹吸油冷却系统的第一种实施方式，包括热虹吸储液器1、回气管道11、调节站2、冷凝器3、冷凝器出液管4、热虹吸储液器溢流管5、高压储液器6、热虹吸油冷却器7、热虹吸储液器出液管8、油冷却器回气管9，高压储液器6与调节站2通过管道连通。热虹吸储液器1设有一个回气口、一个溢流口、一个出气口和一个出液口，其中回气口与热虹吸油冷却器7通过油冷却器回气管9连接，溢流口和高压储液器6通过热虹吸储液器溢流管5连通，出气口与冷凝器3连接，出液口位于热虹吸储液器1底部，且通过热虹吸储液器出液管8与热虹吸油冷却器7连接，冷凝器出液管4的一端连接冷凝器3的出液口，另一端连接热虹吸储液器溢流管5。热虹吸储液器溢流管5将热虹吸储液器1的溢流口和高压储液器6直接连通，使冷凝器3冷凝后的液体制冷剂大部分不经过热虹吸储液器1，直接进入了高压储液器6，保证了制冷剂过冷度的有效利用，节约了能源。与现有技术中的热虹吸储液器相比，本发明的热虹吸储液器1上减少了一个开口，降低了热虹吸储液器1的制作难度，增加了热虹吸储液器1的安全可靠性，也使热虹吸油冷却工艺变得更为简单；本系统也可以对已投入运行的制冷系统进行改造，改造方便。

本发明进一步地在热虹吸储液器溢流管5靠近热虹吸储液器1处设有隔热管段51，冷凝器出液管4与隔热管段51连接。隔热管段51能够调节从冷凝器出液管4流出的液体的流向。

本实施例中，隔热管段51倾斜布置，隔热管段51靠近热虹吸储液器1一端内壁的最低点低于隔热管段51另外一端内壁的最低点。隔热管段51倾斜的倾斜角度为α，α为1°～3°。当系统供液运行稳定时，冷凝器3冷凝后的液体少部分流入热虹吸储液器1，剩余大部分液体可以不经过热虹吸储液器1，直接流入高压储液器6，保证制冷剂过冷度的有效利用，节约了能源。

本实施例的热虹吸油冷却系统，工作原理为：

当制冷系统稳定运行时，高压储液器6中储存的液体制冷剂流入调节站2，在调节站2进行流量分配后，经过节流阀降温降压，流入制冷系统低压部分，在低压部分的蒸发器中吸热蒸发为低温低压的气体，低温低压气体被压缩机吸入压缩成高温高压的气体（图中未示出），高温高压的气体流入冷凝器3冷凝为液体，冷凝后的液体通过冷凝器出液管4流向热虹吸储液器溢流管5，其中少部分液体流入热虹吸储液器1，保证制冷剂液面稳定在倾斜布置的隔热管段51，然后大部分冷凝后的液体通过热虹吸储液器溢流管5直接流入了高压储液器6。

热虹吸储液器1的液体从底部的热虹吸储液器出液管8流入压缩机的热虹吸油冷却器7，热虹吸油冷却器7是换热器，液体制冷剂在热虹吸油冷却器7中与高温冷冻油进行热交换，吸热蒸发变为气液混合体，气液混合体通过油冷却器回气管9回到热虹吸储液器1中进行气液分离，气体从回气管道11回到冷凝器3中冷凝为液体。

当遇到下述情况时，由冷凝器3冷凝后的液体会大部分或全部流入热虹吸储液器1：

当制冷系统开始运行时，由于高压储液器6流出的液体制冷剂需要经过调节站2、节流阀、蒸发器、压缩机等设备、管道和阀件，直到在冷凝器3内冷凝为液体，最后流入热虹吸储液器1，这个过程需要一定的时间，系统开始运行后，热虹吸储液器1内的液体通过热虹吸储液器出液管8提供给热虹吸油冷却器7，由于热虹吸储液器1的容积较小，液体制冷剂储量有限，热虹吸储液器1内的制冷剂液面可能会有所降低，此时，倾斜布置的隔热管段51所造成的液面的高度差保证了从冷凝器3冷凝后的液体首先流向热虹吸储液器1；待热虹吸储液器1中的液体制冷剂得到足够补充，制冷剂液面达到倾斜布置的隔热管段51较高一端的内壁最低点后开始溢流，系统进入稳定运行状态。

本发明的热虹吸油冷却系统，安装方便，结构简单，成本低，也可以对已投入运行的制冷系统进行改造，改造方便。

实施例2

图4示出了本发明热虹吸油冷却系统的第二种实施方式，与第一种实施方式不同的是：隔热管段51包括第一变径管511、水平管512和第二变径管513，水平管512连接第一变径管511的大头端和第二变径管513的大头端，第一变径管511的小头端接近热虹吸储液器1的溢流口，第二变径管513的小头端靠近高压储液器6， 冷凝器出液管4与水平管512连接，且靠近于第二变径管513。第一变径管511和第二变径管513可以是同心异径，也可以是偏心异径。第二变径管513小头端内壁的最低点高于热虹吸储液器1溢流口内壁的最低点，第二变径管513与溢流口之间的高度差保证了由冷凝器3冷凝后的液体首先流入热虹吸储液器1。

当制冷系统开始运行热虹吸储液器1内的制冷剂液面降低时，第二变径管513小头端内壁最低点与溢流口内壁最低点之间的高度差使从冷凝器3冷凝后的液体首先流向热虹吸储液器1；待运行平稳，热虹吸储液器1中的液体制冷剂得到稳定补充，制冷剂液面达到第二变径管513小头端内壁底部后，系统进入稳定运行状态，大部分液体直接流入高压储液器6。

实施例3

图5示出了本发明热虹吸油冷却系统的第三种实施方式，与第二种实施方式不同的是：隔热管段51包括第二变径管513和水平管512，水平管512的一端与热虹吸储液器1的溢流口连接，另一端与第二变径管513的大头端连接，第二变径管513的小头端靠近高压储液器6，冷凝器出液管4与水平管512连接，且靠近于第二变径管513。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种热虹吸油冷却系统，包括热虹吸储液器（1）、冷凝器（3）和高压储液器（6），其特征在于，还包括冷凝器出液管（4）和热虹吸储液器溢流管（5），所述热虹吸储液器（1）的溢流口和高压储液器（6）通过所述热虹吸储液器溢流管（5）连通，所述冷凝器出液管（4）的一端连接冷凝器（3）的出液口，另一端连接热虹吸储液器溢流管（5）。

2.根据权利要求1所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述热虹吸储液器溢流管（5）靠近热虹吸储液器（1）处设有用于调节从所述冷凝器出液管（4）流出液体的流向的隔热管段（51），所述冷凝器出液管（4）与隔热管段（51）连接。

3.根据权利要求2所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述隔热管段（51）靠近所述热虹吸储液器（1）一端内壁的最低点低于所述隔热管段（51）另外一端内壁的最低点。

4.根据权利要求3所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述隔热管段（51）倾斜的倾斜角度为α，所述α为1°～3°。

5.根据权利要求2所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述隔热管段（51）包括第一变径管（511）、水平管（512）和第二变径管（513），所述水平管（512）连接第一变径管（511）的大头端和第二变径管（513）的大头端，所述第一变径管（511）的小头端连接所述热虹吸储液器（1）的溢流口，所述第二变径管（513）的小头端靠近所述高压储液器（6）， 所述冷凝器出液管（4）与水平管（512）连接，且靠近于第二变径管（513）。

6.根据权利要求5所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述第二变径管（513）小头端内壁的最低点高于所述热虹吸储液器（1）溢流口内壁的最低点。

7.根据权利要求2所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述隔热管段（51）包括第二变径管（513）和水平管（512），所述水平管（512）的一端与所述热虹吸储液器（1）的溢流口连接，另一端与所述第二变径管（513）的大头端连接，所述第二变径管（513）的小头端靠近所述高压储液器（6），所述冷凝器出液管（4）与水平管（512）连接，且靠近于第二变径管（513）。

8.根据权利要求7所述的热虹吸油冷却系统，其特征在于，所述第二变径管（513）小头端内壁的最低点高于所述热虹吸储液器（1）溢流口内壁的最低点。