CN105241105A - 一种基于油冷却压缩循环的制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，包括压缩机、油分离器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一回热器、第二回热器、第一节流装置、第二节流装置，各部件之间通过管路连接。压缩机、油分离器、第一换热器、第一回热器、第二回热器、第一节流装置、第二换热器构成制冷剂流路循环；压缩机、油分离器、第三换热器、第二节流装置、第二回热器构成油冷却压缩循环，其中压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间且可调。本发明提供了一种近似等温压缩技术，通过调节喷油量，利用润滑油吸收压缩热，降低压缩机的排气温度，提高压缩机的等熵效率和等容效率。通过第一回热器，发挥油冷却近似等温压缩的系统优势，提升系统性能，而通过第二回热器，降低了制冷剂油溶解性对系统性能的影响，提高了系统的实际性能。
Description
技术领域
本发明涉及制冷领域，尤其涉及一种基于油冷却压缩循环的制冷系统。
背景技术
目前，制冷设备工作在大温差工况下存在效率较低、排气温度过高等现象，一般解决方法是采用补气增焓循环，通过中间补气冷却压缩机，但当温差大到一定程度，补气增焓循环可能无法解决排气温度过高的问题，而通过补液，虽然可能能够降低压缩机排气温度，但会造成系统可靠性、等熵效率等下降。另外一种方法是往压缩机缸内喷油，通过油的热容吸收大量的热量，降低缸内气体的温度。但是喷油会增大吸气口的气体过热度，从而可能恶化油冷却压缩系统的性能。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，利用油冷却压缩过程，有效吸收压缩热，降低压缩机的排气温度，提高压缩机的等熵效率和等容效率，通过第一回热器，发挥油冷却的等温压缩优势。而通过第二回热器或者一个与油分离器换热的热源，降低制冷剂油溶解性对系统性能的影响。本发明的技术方案如下：
基于油冷却压缩循环的制冷系统，包括压缩机、油分离器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一回热器、第一节流装置、第二节流装置。其中：
压缩机排气口与油分离器端口A相连，油分离器端口B与第一换热器的一端相连，第一换热器的另一端与第一回热器的A端相连，第一回热器的B端与第一节流装置的一端相连，第一节流装置的另一端与第二换热器的一端相连，第二换热器的另一端与第一回热器的C端相连，第一回热器的D端与压缩机的吸气口相连，形成制冷剂流路循环；
压缩机排气口与油分离器端口A相连，油分离器端口C与第三换热器的一端相连，第三换热器的另一端与第二节流装置的一端相连，第二节流装置的另一端与压缩机的注油口相连，形成油冷却压缩循环；
进一步地，所述制冷系统中压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0％-60％之间且可调。
进一步地，所述制冷系统还包括四通阀，还包括一个四通阀，所述四通阀第一端与油分离器端口B连接，第二端与第一换热器的一端连接，第三端与第一回热器的端口C连接，第四端与第二换热器的一端连接；或者，所述四通阀第一端与油分离器端口B连接，第二端与第一换热器的一端连接，四通阀的第三端与第一回热器的端口D相连,四通阀的第四端与压缩机吸气口相连。
进一步地，所述制冷系统中压缩机的注油口与压缩机的吸气口可为压缩机两个独立的口，优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
进一步地，所述制冷系统中还包括第三节流装置，还包括第三节流装置，第三节流装置的一端与第一换热器连接，第三节流装置的另一端与第一回热器的A端连接。
进一步地，所述制冷系统还包括第二回热器，所述第二回热器的A端与第一换热器的一端相连，B端与第一回热器的A端相连，C端与第二节流装置的一端相连，D端与注油口相连。
进一步地，所述制冷系统中节流装置可以是毛细管、电子膨胀阀或热力膨胀阀。
进一步地，所述制冷系统中压缩机可以是转子式压缩机、涡旋式压缩机或螺杆式压缩机。
进一步地，所述制冷系统中还包括一个热源，在油进入第三换热器前对油加热,优选地,选择在油分离器换热，将油温加热到80℃-145℃。
进一步地，所述制冷系统中压缩机可以是多个压缩机并联方案。
本发明的有益效果是：
本发明的制冷系统，利用喷入较多的润滑油，吸收了压缩过程中的压缩热，实现近似等温压缩，且改善了密封和润滑效果，提高了压缩机的等熵效率和等容效率，同时利用第一回热器发挥了等温压缩的优势，提高了系统性能。通过第二回热器和一个与油分离器换热的高温热源，降低了制冷剂油溶解性的影响。
附图说明
图1为本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统实施例一的示意图；
图2为本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统实施例二的示意图；
图3为本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统实施例三的示意图；
图4为本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统实施例四的示意图；
图5为本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统实施例五的示意图；
图6为本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统实施例六的示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示，压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口B与第一换热器3的一端相连，第一换热器3的另一端与第一回热器4的端口A相连，第一回热器4的端口B与第一节流装置5的一端相连，第一节流装置5的另一端与第二换热器6的一端相连，第二换热器6的另一端与第一回热器4的端口C相连，第一回热器4的端口D与压缩机1吸气口相连，形成制冷剂流路循环。压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口C与第三换热器7的一端相连，第三换热器7的另一端与第二节流装置8的一端相连，第二节流装置8的另一端与压缩机1的注油口相连，形成油冷却压缩循环。
优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
优选地，压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间。
实施例二
如图2所示，压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口B与四通阀9的端口A相连，四通阀9的端口B与第一换热器3的一端相连，第一换热器3的另一端与第三节流装置10的一端相连，第三节流装置10的另一端与第一回热器4的端口A相连，第一回热器4的端口B与第一节流装置5的一端相连，第一节流装置5的另一端与第二换热器6的一端相连，第二换热器6的另一端与四通阀9的端口C相连,四通阀9的端口D与第一回热器4的端口C相连，第一回热器4的端口D与压缩机1吸气口相连，形成制冷剂流路循环。压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口C与第三换热器7的一端相连，第三换热器7的另一端与第二节流装置8的一端相连，第二节流装置8的另一端与压缩机1的注油口相连，形成油冷却压缩循环。
优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
优选地，压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间。
实施例三
如图3所示，压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口B与四通阀9的端口A相连，四通阀9的端口B与第一换热器3的一端相连，第一换热器3的另一端与第三节流装置10的一端相连，第三节流装置10的另一端与第一回热器4的端口A相连，第一回热器4的端口B与第一节流装置5的一端相连，第一节流装置5的另一端与第二换热器6的一端相连，第二换热器6的另一端与第一回热器4的端口C相连，第一回热器4的端口D与四通阀9的端口C相连,四通阀9的端口D与压缩机1吸气口相连，形成制冷剂流路循环。压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口C与第三换热器7的一端相连，第三换热器7的另一端与第二节流装置8的一端相连，第二节流装置8的另一端与压缩机1的注油口相连，形成油冷却压缩循环。
优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
优选地，压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间。
实施例四
如图4所示，压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口B与第一换热器3的一端相连，第一换热器3的另一端与第二回热器11的端口A相连，第二回热器11的端口B与第一回热器4的端口A相连，第一回热器4的端口B与第一节流装置5的一端相连，第一节流装置5的另一端与第二换热器6的一端相连，第二换热器6的另一端与第一回热器4的端口C相连，第一回热器4的端口D与压缩机1吸气口相连，形成制冷剂流路循环。压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口C与第三换热器7的一端相连，第三换热器7的另一端与第二节流装置8的一端相连，第二节流装置8的另一端与第二回热器11的端口C相连，第二回热器11的端口D与压缩机1的注油口相连，形成油冷却压缩循环。
优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
优选地，压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间。
实施例五
如图5所示，压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口B与第一换热器3的一端相连，第一换热器3的另一端与第一回热器4的端口A相连，第一回热器4的端口B与第一节流装置5的一端相连，第一节流装置5的另一端与第二换热器6的一端相连，第二换热器6的另一端与第一回热器4的端口C相连，第一回热器4的端口D与压缩机1吸气口相连，形成制冷剂流路循环。压缩机1排气口与油分离器2端口A相连，油分离器2端口C与第三换热器7的一端相连，第三换热器7的另一端与第二节流装置8的一端相连，第二节流装置8的另一端与压缩机1的注油口相连，形成油冷却压缩循环。在压缩机排气口至第三换热器之间还包括一个热源，在油进入第三换热器前对油加热。
优选地,选择在油分离器换热，将油温加热到80℃-145℃。
优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
优选地，压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间。
实施例六
如图6所示，压缩机为多压缩机并联方案，压缩机1和压缩机2共吸气口和排气口，第二节流装置8的另一端分布与压缩机1和压缩机2的注油口相连。
优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
优选地，压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0-60％之间。
以上实施例的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，解决了较大温差工况下制冷系统排气温度高问题，通过第一回热器发挥了油冷却压缩循环的效果，提升系统能效。而通过第二回热器和热源设置可以降低制冷剂油溶解性的影响。此外，通过四通阀可以实现制冷、制热功能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，包括压缩机、油分离器、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一回热器、第一节流装置、第二节流装置，其特征在于：
压缩机排气口与油分离器端口A相连，油分离器端口B与第一换热器的一端相连，第一换热器的另一端与第一回热器的A端相连，第一回热器的B端与第一节流装置的一端相连，第一节流装置的另一端与第二换热器的一端相连，第二换热器的另一端与第一回热器的C端相连，第一回热器的D端与压缩机的吸气口相连，形成制冷剂流路循环；
压缩机排气口与油分离器端口A相连，油分离器端口C与第三换热器的一端相连，第三换热器的另一端与第二节流装置的一端相连，第二节流装置的另一端与压缩机的注油口相连，形成油冷却压缩循环。
2.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：压缩机排气口混合物(油与制冷剂)中油的质量百分数在0％-60％之间且可调。
3.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：压缩机的注油口与压缩机的吸气口可为压缩机两个独立的口，优选地，压缩机的注油口与压缩机的吸气口为压缩机的同一个口。
4.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：还包括一个四通阀，所述四通阀第一端与油分离器端口B连接，第二端与第一换热器的一端连接，第三端与第一回热器的端口C连接，第四端与第二换热器的一端连接；或者，所述四通阀第一端与油分离器端口B连接，第二端与第一换热器的一端连接，四通阀的第三端与第一回热器的端口D相连,四通阀的第四端与压缩机吸气口相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：还包括第三节流装置，第三节流装置的一端与第一换热器连接，第三节流装置的另一端与第一回热器的A端连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：还包括第二回热器，所述第二回热器的A端与第一换热器的一端相连，B端与第一回热器的A端相连，C端与第二节流装置的一端相连，D端与压缩机注油口相连。
7.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：节流装置可以是毛细管、电子膨胀阀或热力膨胀阀。
8.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：压缩机可以是转子式压缩机、涡旋式压缩机或螺杆式压缩机。
9.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：还包括一个高温热源，在油进入第三换热器前对油加热,优选地,选择在油分离器换热，将油温加热到80℃-145℃。
10.根据权利要求1所述的一种基于油冷却压缩循环的制冷系统，其特征在于：压缩机可以是多个压缩机并联方案。
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