CN105206165B - 一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台 - Google Patents

一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台。本发明由水系统和冷媒系统构成，包括二氧化碳低压压缩机、二氧化碳油分离器一、二氧化碳中间冷却器、二氧化碳高压压缩机、二氧化碳油分离器二、冷媒截止阀组，二氧化碳管壳式换热器一、二，二氧化碳翅片管换热器一、二，电加热器一、二，单式空调机一、二，水泵一、二，第一、二保温水箱，二氧化碳气液分离器、流量计组和干燥过滤器等；操作相应的冷媒截止阀的开关状态实现模拟一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷制冷系统、空气源热泵、水冷式制冷系统、空气源冷凝热回收系统、风冷式冷水机组系统、水源热泵、水冷式冷水机组系统和水源冷凝热回收系统。

Description

一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台
技术领域
本发明涉及一种制冷/热泵实验台，尤其涉及一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验系统。
背景技术
目前，高校使用的双级跨临界二氧化碳实验系统大多都是简单的热泵系统，其功能比较单一，设备的利用率较低，在无形中便造成了巨大的资源浪费；同时分散的、功能单一的试验台会占用较大的实验室面积；各高校急需将功能单一的热泵系统进行整合，以减小占地面积，提高设备的利用率，降低学校在实验方面的浪费，提升学校实验设备的综合利用率。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台，可以模拟制冷工况和制热工况，具有一级节流中间完全冷却双级跨临界二氧化碳风冷制冷系统、空气源热泵、水冷式制冷系统、空气源冷凝热回收系统、风冷式冷水机组系统、水源热泵、水冷式冷水机组系统和水源冷凝热回收系统等功能。
为了解决上述技术问题，本发明一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台予以实现的技术方案是：
包括二氧化碳低压压缩机、二氧化碳油分离器一、冷媒截止阀组，二氧化碳中间冷却器、二氧化碳高压压缩机、二氧化碳油分离器二、二氧化碳管壳式换热器一、二氧化碳管壳式换热器二、二氧化碳翅片管换热器一、二氧化碳翅片管换热器二、电加热器一、电加热器二、单式空调机一、单式空调机二、水泵一、水泵二、第一保温水箱、第二保温水箱，二氧化碳气液分离器、流量计组、干燥过滤器、节流阀一和节流阀二；
所述冷媒截止阀组包括4个冷媒截止阀，即冷媒截止阀一9、冷媒截止阀二10、冷媒截止阀三26和冷媒截止阀四27，所述冷媒截止阀的安装位置均在换热器的冷媒进口处；
所述二氧化碳低压压缩机1有1个出口③、1号进口①和2号进口②；
所述二氧化碳油分离器一2有1个进口③、1号出口①和2号出口③；
所述二氧化碳中间冷却器4有2个出口，分别为1号出口②和2号出口⑤；3个进口，分别为1号进口①、2号进口③和3号进口④；
所述二氧化碳高压压缩机6有1个出口③、1号进口②和2号进口②；
所述二氧化碳油分离器二7有1个进口③、1号出口①和2号出口②；
所述二氧化碳管壳式换热器一14和二氧化碳管壳式换热器二25均分别有1个冷媒进口①、1个冷媒出口②、1个水进口③和1个水出口④；
所述二氧化碳低压压缩机1的出口接二氧化碳油分离器一2的进气口③，1号进口①通过阀门3与二氧化碳油分离器一2的回油口即1号出口①相连接，2号进口②接二氧化碳气液分离器31的排气口；
所述二氧化碳油分离器一2的进气口③接二氧化碳低压压缩机1的排气口③；1号出口①通过阀门3与二氧化碳低压压缩机1的回油口即1号进口①相连接；2号出口②与二氧化碳中间冷却器4的1号进口①相连接；
所述二氧化碳中间冷却器4的1号进气口①接二氧化碳油分离器一2的2号出口②；2号进口③接电磁阀20的出口；3号进口④接节流阀一5的出口；1号出口②接高压压缩机的进气口；2号出口⑤与节流阀二21的进口；
所述二氧化碳高压压缩机6的2号进口②与二氧化碳中间冷却器4的排气口②相连接；1号进口①通过阀门二8与二氧化碳油分离器二7的1号出口①相连接；出口③与二氧化碳油分离器二7的进口③相连接；
所述二氧化碳油分离器二7的进气口③接二氧化碳高压压缩机6的排气口③；1号出口①通过阀门二8与二氧化碳高压压缩机6的回油口即1号进口①相连接；2号出口②分别通过冷媒截止阀一9和冷媒截止阀二10与二氧化碳翅片管换热器一13和二氧化碳管壳式换热器一14相连接；
所述二氧化碳管壳式换热器一14的冷媒进口①通过冷媒截止阀二10与二氧化碳油分离器二7的2号出口②相连接；冷媒出口②接流量计二18的进口；冷却水进口③通过水泵一15与第一保温水箱17相连接；冷却水的出口④接流量计一16的进口；
所述二氧化碳管壳式换热器二25的冷媒进口①通过冷媒截止阀三26与节流阀二21相连接；冷媒出口②接二氧化碳气液分离器31的进口；进水口③通过水泵二23与第二保温水箱22相连接；出水口④接流量计三24的进口；
所述冷媒截止阀一9的出口接二氧化碳翅片管换热器一13的进口；所述二氧化碳翅片管换热器一13的出口接流量计二18的进口；所述流量计二18的出口接干燥过滤器19的进口；所述干燥过滤器19的出口接电磁阀20的进口；所述电磁阀20的出口分为两路，其中一路通过节流阀一5与二氧化碳中间冷却器4的3号进口④相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器4的2号进口③，经二氧化碳中间冷却器4的2号出口⑤接节流阀二21的进口；所述节流阀二21的出口接冷媒截止阀四27的进口；所述冷媒截止阀四27的出口接二氧化碳翅片管换热器二28的进口；所述二氧化碳翅片管换热器二28的出口接二氧化碳气液分离器31的进口；
所述第一保温水箱17的出水口与水泵一15的进口相连接；所述水泵一15的排水口接二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的进水口③；所述二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的出水口④接流量计一16的进水口；所述流量计一16的出水口与第一保温水箱17的进水口相连接；
所述第二保温水箱22的出水口与水泵二23的进口相连接；所述水泵二23的排水口接二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的进水口③；所述二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的出水口④接流量计三24的进口；所述流量计三24与第二保温水箱22的进水口相连接。
其中单式空调机一11、电加热器一12和二氧化碳翅片管换热器一13安装于同一壳体内，所述单式空调机二30、电加热器二29和二氧化碳翅片管换热器二28安装于另一个壳体内。
通过控制冷媒截止阀组中冷媒截止阀的开关状态来进行不同实验状态之间的切换；通过控制单式空调机一11、单式空调机二30、电加热器一12和电加热器二29使所模拟库温保持恒定；依据系统实验目的的不同，通过控制单式空调机一11、单式空调机二30、电加热器一12、电加热器二29、第一保温水箱17和第二保温水箱22来模拟制冷工况和制热工况；所述二氧化碳翅片管换热器一13、二氧化碳翅片管换热器二28、二氧化碳管壳式换热器一14和二氧化碳管壳式换热器二25用于实现模拟一级节流中间完全冷却的双级跨临界形式的二氧化碳风冷式制冷系统、水冷式制冷系统、风冷式冷水机组系统、水冷式冷水机组系统、空气源热泵系统、空气源冷凝热回收系统、水源热泵系统和水源冷凝热回收系统。
另一方面，本发明一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台利用上述新型多功能热泵、热泵热水器和制冷机组实验台在下述系统之间进行切换，用以模拟制冷工况和制热工况。
1)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式制冷(空气源热泵)系统：关闭冷媒截止阀二10和冷媒截止阀三26，开启冷媒截止阀一9和冷媒截止阀四27；
2)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式制冷(空气源冷凝热回收)系统：关闭冷媒截止阀一9和冷媒截止阀三26，开启冷媒截止阀二10和冷媒截止阀四27；
3)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式冷水机组(水源热泵)系统：关闭冷媒截止阀二10和冷媒截止阀四27，开启冷媒截止阀一9和冷媒截止阀三26；
4)一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式冷水机组(水源冷凝热回收)系统：关闭冷媒截止阀一9和冷媒截止阀四27，开启冷媒截止阀二10和冷媒截止阀三26。
所述制冷、制热工况的切换主要通过控制单式空调机组和电加热器组对模拟库温进行调节，从而实现其相互切换。
在所述不同的系统中，阀门一3和阀门二8的选取依据实验目的的不同进行区别化选取，阀门一3和阀门二8的开启或关闭分别依据二氧化碳低压压缩机1和二氧化碳高压压缩机6的润滑油的多少进行操作。节流阀一5和节流阀二21在不同的系统中均处于开启的状态，其开启的大小视系统的循环性能进行调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明克服上述缺点，本发明具有2个独立的水系统，能够实现不同形式的热泵、热水器和制冷机组系统。通过相应的冷媒截止阀的切换可实现模拟一级节流中间完全冷却双级跨临界的二氧化碳风冷式制冷、水冷式制冷、风冷式冷水机组、水冷式冷水机组、空气源热泵、空气源冷凝热回收系统、水源热泵和水源冷凝热回收等不同的系统。
附图说明
图1是本发明一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台原理图；
图2是实现一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式制冷(空气源热泵)系统原理图；
图3是实现一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式制冷(空气源冷凝热回收)系统图；
图4是实现一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式冷水机组(水源热泵)系统图；
图5是实现一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式冷水机组(水源冷凝热回收)系统图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。
如图1所示，本发明包括二氧化碳低压压缩机1、二氧化碳油分离器一2、阀门一3、二氧化碳中间冷却器4、节流阀一5、二氧化碳高压压缩机6、二氧化碳油分离器二7、阀门二8、冷媒截止阀一9、冷媒截止阀二10、单式空调机一11、电加热器一12、二氧化碳翅片管换热器一13、二氧化碳管壳式换热器一14、水泵一15、流量计一16、第一保温水箱17、流量计二18、干燥过滤器19、电磁阀20、节流阀21、第二保温水箱22、水泵二23、流量计三24、二氧化碳管壳式换热器二25、冷媒截止阀三26、冷媒截止阀四27、二氧化碳翅片管换热器二28、电加热器二29、单式空调机二30、二氧化碳气液分离器31；所述二氧化碳低压压缩机1有1个出口③、1号进口①和2号进口②；所述二氧化碳油分离器一2有1个进口③、1号出口①和2号出口③；所述二氧化碳中间冷却器4有2个出口，分别为1号出口②和2号出口⑤；3个进口，分别为1号进口①、2号进口③和3号进口④；所述二氧化碳高压压缩机6有1个出口③、1号进口②和2号进口②；所述二氧化碳油分离器二7有1个进口③、1号出口①和2号出口②；所述二氧化碳管壳式换热器一14和二氧化碳管壳式换热器二25均分别有1个冷媒进口①、1个冷媒出口②、1个水进口③和1个水出口④；
所述冷媒截止阀组包括冷媒截止阀一9、冷媒截止阀二10、冷媒截止阀三26和冷媒截止阀四27；其中：所述冷媒截止阀一9连接在二氧化碳油分离器二7的出口②和风冷式二氧化碳翅片管换热器一13的进口之间；所述冷媒截止阀二10连接在二氧化碳油分离器二7的出口②和二氧化碳管壳式换热器一14冷媒进口①之间；所述冷媒截止阀三26连接在节流阀21出口和二氧化碳管壳式换热器二25冷媒的进口①之间；所述冷媒截止阀四27连接在节流阀21出口和二氧化碳翅片管换热器二28冷媒的进口之间。
所述节流阀一5连接于电磁阀20的出口与二氧化碳中间冷却器4的3号进口④之间；
依据实验目的的不同，通过控制冷媒截止阀组中冷媒截止阀的开关状态及调节单式空调机一11、单式空调机二30、电加热器一12和电加热器二29来模拟制冷工况和制热工况；所述二氧化碳翅片管换热器一13、二氧化碳翅片管换热器二28、二氧化碳管壳式换热器一14和二氧化碳管壳式换热器二25用于实现模拟一级节流中间完全冷却双级跨临界的二氧化碳风冷式制冷、水冷式制冷、风冷式冷水机组、水冷式冷水机组、空气源热泵、空气源冷凝热回收系统、水源热泵和水源冷凝热回收等不同的系统。
以下结合附图详细说明利用上述一种新型多功能一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳制冷/热泵综合实验台，实现在下述系统之间进行切换，用以模拟多种实验；
一、一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式制冷(空气源热泵)系统：如图2所示，关闭冷媒截止阀二10和冷媒截止阀三26，开启冷媒截止阀一9和冷媒截止阀四27。
所述二氧化碳低压压缩机1的排气口③与二氧化碳油分离器一2的进口③连接，二氧化碳低压压缩机1的回油口即1号进口①通过阀门3与二氧化碳油分离器一的1号出口①相连接；所述二氧化碳油分离器一2的2号出口②接二氧化碳中间冷却器4的1号进口①；所述中间冷却器4的1号出口②接二氧化碳高压压缩机6的2号进口②；所述二氧化碳高压压缩机6的出口③接二氧化碳油分离器二7的进口③；所述二氧化碳油分离器二7的1号出口①通过阀门二8与二氧化碳高压压缩机6的1号进口①相连接，2号出口②接冷媒截止阀一9的进口；所述冷媒截止阀一9的出口接二氧化碳翅片管换热器一13的进口；所述二氧化碳翅片管换热器一13的出口接流量计二18的进口；所述流量计二18的出口接干燥过滤器19的进口；所述干燥过滤器19的出口接电磁阀20的进口；所述电磁阀20的出口分为两路，其中一路通过节流阀一5与二氧化碳中间冷却器4的3号进口④相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器4的2号进口③，经二氧化碳中间冷却器4的2号出口⑤接节流阀二21的进口；所述节流阀二21的出口接冷媒截止阀四27的进口；所述冷媒截止阀四27的出口接二氧化碳翅片管换热器二28的进口；所述二氧化碳翅片管换热器二28的出口接二氧化碳气液分离器31的进口；所述二氧化碳气液分离器31的出口接二氧化碳低压压缩机1的2号进口②。
所述阀门一3和阀门二8的选取和启闭视具体情况而定。
所述节流阀一5和节流阀二21在系统运行的过程中处于常开的状态，其开度的大小应视系统运行时的循环性能就行调节。
所述循环可根据实验目的的不同而分别作为一级节流中间完全冷却双级跨临界二氧化碳形式的风冷制冷系统和空气源热泵系统。
二、一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式制冷(空气源冷凝热回收)系统：如图3所示，关闭冷媒截止阀一9和冷媒截止阀三26，开启冷媒截止阀二10和冷媒截止阀四27。
冷媒系统：所述二氧化碳低压压缩机1的排气口③与二氧化碳油分离器一2的进口③连接，二氧化碳低压压缩机1的回油口即1号进口①通过阀门3与二氧化碳油分离器一的1号出口①相连接；所述二氧化碳油分离器一2的2号出口②接二氧化碳中间冷却器4的1号进口①；所述中间冷却器4的1号出口②接二氧化碳高压压缩机6的2号进口②；所述二氧化碳高压压缩机6的出口③接二氧化碳油分离器二7的进口③；所述二氧化碳油分离器二7的1号出口①通过阀门二8与二氧化碳高压压缩机6的1号进口①相连接，2号出口②接冷媒截止阀二10的进口；冷媒截止阀二10的出口接二氧化碳管壳式换热器一14的冷媒进口①；所述二氧化碳管壳式换热器一14的冷媒出口②接流量计二18的进口；所述流量计二18的出口接干燥过滤器19的进口；所述干燥过滤器19的出口接电磁阀20的进口；所述电磁阀20的出口分为两路，其中一路通过节流阀一5与二氧化碳中间冷却器4的3号进口④相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器4的2号进口③，经二氧化碳中间冷却器4的2号出口⑤接节流阀二21的进口；所述节流阀二21的出口接冷媒截止阀四27的进口；所述冷媒截止阀四27的出口接二氧化碳翅片管换热器二28的进口；所述二氧化碳翅片管换热器二28的出口接二氧化碳气液分离器31的进口；所述二氧化碳气液分离器31的出口接二氧化碳低压压缩机1的2号进口②；
水系统：所述第一保温水箱17的出水口与水泵一15的进口相连接；所述水泵一15的排水口接二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的进水口③；所述二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的出水口④接流量计一16的进水口；所述流量计一16的出水口与第一保温水箱17的进水口相连接。
所述阀门一3和阀门二8的选取和启闭视具体情况而定。
所述节流阀一5和节流阀二21在系统运行的过程中处于常开的状态，其开度的大小应视系统运行时的循环性能就行调节。
所述循环可根据实验目的的不同而分别作为一级节流中间完全冷的双级跨临界二氧化碳形式的水冷式制冷系统和空气源冷凝热回收系统。
三、一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳风冷式冷水机组(水源热泵)系统：如图4所示，关闭冷媒截止阀二10和冷媒截止阀四27，开启冷媒截止阀一9和冷媒截止阀三26。
冷媒系统：所述二氧化碳低压压缩机1的排气口③与二氧化碳油分离器一2的进口③连接，二氧化碳低压压缩机1的回油口即1号进口①通过阀门3与二氧化碳油分离器一的1号出口①相连接；所述二氧化碳油分离器一2的2号出口②接二氧化碳中间冷却器4的1号进口①；所述中间冷却器4的1号出口②接二氧化碳高压压缩机6的2号进口②；所述二氧化碳高压压缩机6的出口③接二氧化碳油分离器二7的进口③；所述二氧化碳油分离器二7的1号出口①通过阀门二8与二氧化碳高压压缩机6的1号进口①相连接，2号出口②接冷媒截止阀一9的进口；所述冷媒截止阀一9的出口接二氧化碳翅片管换热器一13的进口；所述二氧化碳翅片管换热器一13的出口接流量计二18的进口；所述流量计二18的出口接干燥过滤器19的进口；所述干燥过滤器19的出口接电磁阀20的进口；所述电磁阀20的出口分为两路，其中一路通过节流阀一5与二氧化碳中间冷却器4的3号进口④相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器4的2号进口③，经二氧化碳中间冷却器4的2号出口⑤接节流阀二21的进口；所述节流阀二21的出口接冷媒截止阀三26的进口；所述冷媒截止阀三26的出口接二氧化碳管壳式换热器二25的冷媒进口①；所述二氧化碳管壳式换热器二25的出口②接二氧化碳气液分离器31的进口；所述二氧化碳气液分离器31的出口与二氧化碳低压压缩机1的进口②相连接；
水系统：所述第二保温水箱22的出水口与水泵二23的进口相连接；所述水泵23的排水口接二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的进水口③；所述二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的出水口④接流量计三24的进口；所述流量计三24与第二保温水箱22的进水口相连接。
所述阀门3的选取和启闭视具体情况而定。
所述节流阀一5和节流阀二21在系统运行的过程中处于常开的状态，其开度的大小应视系统运行时的循环性能就行调节。
所述循环可根据实验目的的不同而分别作为一级节流中间完全冷却双级跨临界二氧化碳形式的风冷式冷水机组系统和水源热泵系统。
四、一级节流中间完全冷却的双级跨临界二氧化碳水冷式冷水机组(水源冷凝热回收)系统：如图5所示，关闭冷媒截止阀一9和冷媒截止阀四27，开启冷媒截止阀二10和冷媒截止阀三26。
冷媒系统：所述二氧化碳低压压缩机1的排气口③与二氧化碳油分离器一2的进口③连接，二氧化碳低压压缩机1的回油口即1号进口①通过阀门3与二氧化碳油分离器一的1号出口②相连接；所述二氧化碳油分离器一2的2号出口②接二氧化碳中间冷却器4的1号进口②；所述中间冷却器4的1号出口②接二氧化碳高压压缩机6的2号进口②；所述二氧化碳高压压缩机6的出口③接二氧化碳油分离器二7的进口③；所述二氧化碳油分离器二7的1号出口①通过阀门二8与二氧化碳高压压缩机6的1号进口①相连接，2号出口②接冷媒截止阀二10的进口；冷媒截止阀二10的出口接二氧化碳管壳式换热器一14的冷媒进口①；所述二氧化碳管壳式换热器一14的冷媒出口②接流量计二18的进口；所述流量计二18的出口接干燥过滤器19的进口；所述干燥过滤器19的出口接电磁阀20的进口；所述电磁阀20的出口分为两路，其中一路通过节流阀一5与二氧化碳中间冷却器4的3号进口④相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器4的2号进口③，经二氧化碳中间冷却器4的2号出口⑤接节流阀二21的进口；所述节流阀二21的出口接冷媒截止阀三26的进口；所述冷媒截止阀三26的出口接二氧化碳管壳式换热器二25的冷媒进口①；所述二氧化碳管壳式换热器二25的出口②接二氧化碳气液分离器31的进口；所述二氧化碳气液分离器31的出口与二氧化碳低压压缩机1的进口②相连接；
水系统：所述第一保温水箱17的出水口与水泵一15的进口相连接；所述水泵一15的排水口接二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的进水口③；所述二氧化碳管壳式换热器一14壳侧的出水口④接流量计一16的进水口；所述流量计一16的出水口与第一保温水箱17的进水口相连接；所述第二保温水箱22的出水口与水泵二23的进口相连接；所述水泵23的排水口接二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的进水口③；所述二氧化碳管壳式换热器二25壳侧的出水口④接流量计三24的进口；所述流量计三24与第二保温水箱22的进水口相连接。
所述阀门3的选取和启闭视具体情况而定。
所述节流阀一5和节流阀二21在系统运行的过程中处于常开的状态，其开度的大小应视系统运行时的循环性能就行调节。
所述循环可根据实验目的的不同而分别作为一级节流中间完全冷却双级跨临界二氧化碳形式的水冷式冷水机组和水源冷凝热回收系统。
本发明流中间完全冷却双级跨临界二氧化碳制冷/热泵冷媒在系统中循环的简述如下：
在二氧化碳翅片管换热器二28或二氧化碳管壳式换热器二25中产生的压力为P0低压蒸汽，经过二氧化碳气液分离器31后首先被二氧化碳低压压缩机1吸入并压缩到中间压力Pm，再经过二氧化碳油分离器一2进入二氧化碳中间冷却器4中，在二氧化碳中间冷却器4中被低温低压的二氧化碳制冷剂的蒸发冷却到与中间压力相对应的饱和温度tm，再进入二氧化碳高压压缩机6中进一步压缩到冷凝压力Pk，然后经过二氧化碳油分离器二7进入二氧化碳翅片管换热器一13或二氧化碳管壳式换热器一14中冷凝放热。由冷凝器出来的低温低压二氧化碳气体经过流量计二18、干燥过滤器19和电磁阀20后分为两路：一路流经二氧化碳中间冷却器4内的盘管，在管内被盘管外的低温低压的二氧化碳的蒸发而得到过冷，再经过节流阀二21节流到蒸发压力P0，然后在二氧化碳翅片管换热器二28或二氧化碳管壳式换热器二25中蒸发，制取冷量；另一路经过节流阀一5节流到中间压力Pm，进入二氧化碳中间冷却器4中，节流后的二氧化碳在二氧化碳中间冷却器4中蒸发，冷却二氧化碳低压压缩机1的排气和盘管内的高压液体，节流后产生的部分气体和吸热蒸发产生的气体随同二氧化碳低压压缩机1的排气一同进入二氧化碳高压压缩机6中，压缩到冷凝压力后排入氧化碳翅片管换热器一13或二氧化碳管壳式换热器一14中冷凝放热。循环就这样周而复始的进行。

Claims (1)

1.一种一级节流完全冷却二氧化碳双级制冷/热泵综合实验台，其特征在于，包括二氧化碳低压压缩机(1)、二氧化碳油分离器一(2)阀门一(3)、二氧化碳中间冷却器(4)、节流阀一(5)、冷媒截止阀组、二氧化碳高压压缩机(6)、二氧化碳油分离器二(7)、阀门二(8)、单式空调机一(11)、电加热器一(12)、二氧化碳翅片管换热器一(13)、二氧化碳管壳式换热器一(14)、水泵一(15)、流量计一(16)、第一保温水箱(17)、流量计二(18)、干燥过滤器(19)、电磁阀(20)、节流阀二(21)、第二保温水箱(22)、水泵二(23)、流量计三(24)、二氧化碳管壳式换热器二(25)、二氧化碳翅片管换热器二(28)、电加热器二(29)、单式空调机二(30)、二氧化碳气液分离器(31)；
所述冷媒截止阀组包括：冷媒截止阀一(9)、冷媒截止阀二(10)、冷媒截止阀三(26)和冷媒截止阀四(27)；
所述二氧化碳低压压缩机(1)的出口接二氧化碳油分离器一(2)的进气口，1号进口通过阀门(3)与二氧化碳油分离器一(2)的回油口即1号出口相连接，2号进口接二氧化碳气液分离器(31)的排气口；
所述二氧化碳油分离器一(2)的进气口接二氧化碳低压压缩机(1)的排气口；二氧化碳油分离器一(2)的1号出口通过阀门(3)与二氧化碳低压压缩机(1)的回油口即1号进口相连接；二氧化碳油分离器一(2)的2号出口与二氧化碳中间冷却器(4)的1号进口相连接；
所述二氧化碳中间冷却器(4)的1号进气口接二氧化碳油分离器一(2)的2号出口；二氧化碳中间冷却器(4)的2号进口接电磁阀(20)的出口；二氧化碳中间冷却器(4)的3号进口接节流阀一(5)的出口；二氧化碳中间冷却器(4)的1号出口接高压压缩机的进气口；二氧化碳中间冷却器(4)的2号出口接节流阀二(21)的进口；
所述二氧化碳高压压缩机(6)的2号进口与二氧化碳中间冷却器(4)的1号出口相连接；二氧化碳高压压缩机(6)的1号进口通过阀门二(8)与二氧化碳油分离器二(7)的1号出口相连接；二氧化碳高压压缩机(6)的排气口与二氧化碳油分离器二(7)的进气口相连接；
所述二氧化碳油分离器二(7)的进气口接二氧化碳高压压缩机(6)的排气口；二氧化碳油分离器二(7)的1号出口通过阀门二(8)与二氧化碳高压压缩机(6)的回油口即1号进口相连接；二氧化碳油分离器二(7)的2号出口分别通过冷媒截止阀一(9)和冷媒截止阀二(10)与二氧化碳翅片管换热器一(13)和二氧化碳管壳式换热器一(14)相连接；
所述二氧化碳管壳式换热器一(14)的冷媒进口通过冷媒截止阀二(10)与二氧化碳油分离器二(7)的2号出口相连接；二氧化碳管壳式换热器一(14)的冷媒出口接流量计二(18)的进口；二氧化碳管壳式换热器一(14)的冷却水进口通过水泵一(15)与第一保温水箱(17)相连接；二氧化碳管壳式换热器一(14)的冷却水的出口接流量计一(16)的进口；
所述二氧化碳管壳式换热器二(25)的冷媒进口通过冷媒截止阀三(26)与节流阀二(21)相连接；二氧化碳管壳式换热器二(25)的冷媒出口接二氧化碳气液分离器(31)的进口；二氧化碳管壳式换热器二(25)的进水口通过水泵二(23)与第二保温水箱(22)相连接；二氧化碳管壳式换热器二(25)的出水口接流量计三(24)的进口；
所述冷媒截止阀一(9)的出口接二氧化碳翅片管换热器一(13)的进口；所述二氧化碳翅片管换热器一(13)的出口接流量计二(18)的进口；所述流量计二(18)的出口接干燥过滤器(19)的进口；所述干燥过滤器(19)的出口接电磁阀(20)的进口；所述电磁阀(20)的出口分为两路，其中一路通过节流阀一(5)与二氧化碳中间冷却器(4)的3号进口相连接，另一路接二氧化碳中间冷却器(4)的2号进口，经二氧化碳中间冷却器(4)的2号出口接节流阀二(21)的进口；所述节流阀二(21)的出口接冷媒截止阀四(27)的进口；所述冷媒截止阀四(27)的出口接二氧化碳翅片管换热器二(28)的进口；所述二氧化碳翅片管换热器二(28)的出口接二氧化碳气液分离器(31)的进口；
所述第一保温水箱(17)的出水口与水泵一(15)的进口相连接；所述水泵一(15)的排水口接二氧化碳管壳式换热器一(14)壳侧的进水口；所述二氧化碳管壳式换热器一(14)壳侧的出水口接流量计一(16)的进水口；所述流量计一(16)的出水口与第一保温水箱(17)的进水口相连接；
所述第二保温水箱(22)的出水口与水泵二(23)的进口相连接；所述水泵二(23)的排水口接二氧化碳管壳式换热器二(25)壳侧的进水口；所述二氧化碳管壳式换热器二(25)壳侧的出水口接流量计三(24)的进口；所述流量计三(24)与第二保温水箱(22)的进水口相连接。
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