CN105299943A - 双机头离心式冷水机组系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种离心式冷水机组技术领域，尤其涉及双机头离心式冷水机组系统。包括第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)、第一离心式压缩机(11)、第二离心式压缩机(12)、第一蒸发器(13)、第二蒸发器(14)、第一冷凝器(15)、第二冷凝器(16)、第一省功器(17)、第二省功器(18)、第一离心式压缩机进气管(19)、第二离心式压缩机进气管(20)。该系统设计简单、易于操作、稳定可靠、易于安装及清洁维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种离心式冷水机组技术领域，尤其涉及双机头离心式冷水机组系统。
背景技术
目前国内外核电站、石化、制药、食品冷冻冷藏等行业普遍利用离心式冷水机组实现工艺流程及环境控制，离心式制冷压缩机作为冷水机组中最为重要的设备，在机组的高效、可靠运行起着至关重要的作用。在具有大冷量消耗的相关领域中，通常采用双机头离心式冷水机组的形式实现制冷需求。现在常规的双机头离心式冷水机组系统中，在冬季或用户末端负荷比较小的条件下则只需开启单台离心式压缩机。在双机头离心式冷水机组单台离心式压缩机运行的工况下，由于双机头离心式冷水机组时两套相对独立并联的制冷系统，因此未处于工作状态的制冷循环系统处于完全独立封闭的状态。在单台离心式压缩机运行时，由于未运行的制冷循环系统中冷冻水与冷却水的温差导致蒸发器与冷凝器之间存在一定的压差，连通的制冷循环系统则会由于蒸发器与冷凝器之间压差的驱动从而将热量从冷凝器到蒸发器传递，形成一套自循环的制冷系统，该系统则会把冷却水的热量传递到冷冻水，从而导致冷冻水出水温度升高的现象。由于该现象的存在，机组确保在维持一定的冷冻水出水温度条件下，则需处于正常运行状态的制冷循环系统的冷冻水出水温度低于机组目标值，因此该条件下只有处于正常运行状态的离心式压缩机消耗更多输入功率才能保证，从而导致机组能耗增加，严重出现不节能的现象，且该类耗能现象经常出现在诸如核电站、化工工艺流程等领域的双机头离心式冷水机组的正常使用中，造成资源浪费。
发明内容
本发明解决的技术问题是在单台离心式压缩机运行时，由于未运行的制冷循环系统中冷冻水与冷却水的温差导致蒸发器与冷凝器之间存在一定的压差，迫使运转待测离心式压缩机消耗更多输入功率。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:双机头离心式冷水机组系统，包括第一离心式压缩机进气阀、第二离心式压缩机进气阀、第一离心式压缩机排气阀、第二离心式压缩机排气阀、第一离心式压缩机补气阀、第二离心式压缩机补气阀、第一旁通阀、第二旁通阀、第一节流阀、第二节流阀、第一离心式压缩机、第二离心式压缩机、第一蒸发器、第二蒸发器、第一冷凝器、第二冷凝器、第一省功器、第二省功器、第一离心式压缩机进气管、第二离心式压缩机进气管、第一离心式压缩机排气管、第二离心式压缩机排气管、第一离心式压缩机补气管、第二离心式压缩机补气管、第一旁通管、第二旁通管、第一蒸发器进液管、第二蒸发器进液管。第一离心式压缩机与第一蒸发器利用第一离心式压缩机进气管连接，第一离心式压缩机进气阀安装在第一离心式压缩机进气管上，第一离心式压缩机与第一冷凝器利用第一离心式压缩机排气管连接，第一离心式压缩机排气阀安装在第一离心式压缩机排气管上，第一离心式压缩机与第一省功器利用第一离心式压缩机补气管连接，第一离心式压缩机补气阀安装在第一离心式压缩机补气管上，第一冷凝器与第一蒸发器利用第一旁通管连接，第一旁通阀安装在第一旁通管上，第一省功器与第一蒸发器利用第一蒸发器进液管连接，第一节流阀安装在第一蒸发器进液管上；第二离心式压缩机与第二蒸发器利用第二离心式压缩机进气管连接，第二离心式压缩机进气阀安装在第二离心式压缩机进气管上，第二离心式压缩机与第二冷凝器利用第二离心式压缩机排气管连接，第二离心式压缩机排气阀安装在第二离心式压缩机排气管上，第二离心式压缩机与第二省功器利用第二离心式压缩机补气管连接，第二离心式压缩机补气阀安装在第二离心式压缩机补气管上，第二冷凝器与第二蒸发器利用第二旁通管连接，第二旁通阀安装在第二旁通管上，第二省功器与第二蒸发器利用第二蒸发器进液管连接，第二节流阀安装在第二蒸发器进液管上；第一蒸发器与第二蒸发器分别设有制冷剂管和冷冻水管；第一冷凝器与第二冷凝器分别设有制冷剂管和冷却水管。
进一步，所述第一蒸发器与第二蒸发器的制冷剂管相互独立，其冷冻水管相互串联。
进一步，所述第一冷凝器与第二冷凝器的制冷剂管相互独立，其冷却水管相互串联。
进一步，所述相邻制冷剂管为并联结构，相邻的冷冻水管和冷却水管为串联结构。
进一步，第一离心式压缩机和第二离心式压缩机同时运行时，打开并调节第一离心式压缩机进气阀、第二离心式压缩机进气阀、第一离心式压缩机排气阀、第二离心式压缩机排气阀、第一离心式压缩机补气阀、第二离心式压缩机补气阀、第一节流阀、第二节流阀，关闭第一旁通阀、第二旁通阀。
进一步，所述第一离心式压缩机进气阀、第二离心式压缩机进气阀、第一离心式压缩机排气阀、第二离心式压缩机排气阀、第一离心式压缩机补气阀、第二离心式压缩机补气阀、第一旁通阀、第二旁通阀、第一节流阀、第二节流阀均为手动阀门。
进一步，所述第一离心式压缩机进气阀、第二离心式压缩机进气阀、第一离心式压缩机排气阀、第二离心式压缩机排气阀、第一离心式压缩机补气阀、第二离心式压缩机补气阀、第一旁通阀、第二旁通阀、第一节流阀、第二节流阀均为气动阀门。
进一步，所述第一离心式压缩机进气阀、第二离心式压缩机进气阀、第一离心式压缩机排气阀、第二离心式压缩机排气阀、第一离心式压缩机补气阀、第二离心式压缩机补气阀、第一旁通阀、第二旁通阀、第一节流阀、第二节流阀均为电动阀门。
本发明的有益效果在于：利用上述双机头离心式冷水机组系统后,可有效解决双机头机组单台离心式压缩机运行时，由于未运行的制冷循环系统中蒸发器与冷凝器之间始终存在压差，连通的制冷循环系统则会由于蒸发器与冷凝器之间压差的驱动从而将热量从冷凝器到蒸发器传递，形成一套自循环的制冷系统，该系统则会把冷却水的热量传递到冷冻水，从而导致增加机组运行功耗的现象。而通过该双机头离心式冷水机组系统的设置，在只有单台离心式压缩机运行时，关闭另外一台的压缩机进气阀、压缩机排气阀、压缩机补气阀、节流阀及旁通阀，从而实现高效节能的效果。同时通过该系统的设置，可通过旁通阀的调节确保机组完全隔离喘振区域运行及低负荷调节运行的功能。且该系统设计简单、易于操作、稳定可靠、易于安装及清洁维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的其中一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的其中一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，双机头离心式冷水机组系统，包括第一离心式压缩机进气阀1、第二离心式压缩机进气阀2、第一离心式压缩机排气阀3、第二离心式压缩机排气阀4、第一离心式压缩机补气阀5、第二离心式压缩机补气阀6、第一旁通阀7、第二旁通阀8、第一节流阀9、第二节流阀10、第一离心式压缩机11、第二离心式压缩机12、第一蒸发器13、第二蒸发器14、第一冷凝器15、第二冷凝器16、第一省功器17、第二省功器18、第一离心式压缩机进气管19、第二离心式压缩机进气管20、第一离心式压缩机排气管21、第二离心式压缩机排气管22、第一离心式压缩机补气管23、第二离心式压缩机补气管24、第一旁通管25、第二旁通管26、第一蒸发器进液管27、第二蒸发器进液管28。第一离心式压缩机11与第一蒸发器13利用第一离心式压缩机进气管19连接，第一离心式压缩机进气阀1安装在第一离心式压缩机进气管19上，第一离心式压缩机11与第一冷凝器15利用第一离心式压缩机排气管21连接，第一离心式压缩机排气阀3安装在第一离心式压缩机排气管21上，第一离心式压缩机11与第一省功器17利用第一离心式压缩机补气管23连接，第一离心式压缩机补气阀5安装在第一离心式压缩机补气管23上，第一冷凝器15与第一蒸发器13利用第一旁通管25连接，第一旁通阀7安装在第一旁通管25上，第一省功器17与第一蒸发器13利用第一蒸发器进液管27连接，第一节流阀9安装在第一蒸发器进液管27上；第二离心式压缩机12与第二蒸发器14利用第二离心式压缩机进气管20连接，第二离心式压缩机进气阀2安装在第二离心式压缩机进气管20上，第二离心式压缩机12与第二冷凝器16利用第二离心式压缩机排气管22连接，第二离心式压缩机排气阀4安装在第二离心式压缩机排气管22上，第二离心式压缩机12与第二省功器18利用第二离心式压缩机补气管24连接，第二离心式压缩机补气阀6安装在第二离心式压缩机补气管24上，第二冷凝器16与第二蒸发器14利用第二旁通管26连接，第二旁通阀8安装在第二旁通管26上，第二省功器18与第二蒸发器14利用第二蒸发器进液管28连接，第二节流阀10安装在第二蒸发器进液管28上；第一蒸发器13与第二蒸发器14分别设有制冷剂管和冷冻水管；第一冷凝器15与第二冷凝器16分别设有制冷剂管和冷却水管。第一蒸发器13与第二蒸发器14的制冷剂管相互独立，其冷冻水管相互串联。第一冷凝器15与第二冷凝器16的制冷剂管相互独立，其冷却水管相互串联。相邻制冷剂管为并联结构，相邻的冷冻水管和冷却水管为串联结构。第一离心式压缩机11和第二离心式压缩机12同时运行时，打开并调节第一离心式压缩机进气阀1、第二离心式压缩机进气阀2、第一离心式压缩机排气阀3、第二离心式压缩机排气阀4、第一离心式压缩机补气阀5、第二离心式压缩机补气阀6、第一节流阀9、第二节流阀10，关闭第一旁通阀7、第二旁通阀8。所述第一离心式压缩机进气阀1、第二离心式压缩机进气阀2、第一离心式压缩机排气阀3、第二离心式压缩机排气阀4、第一离心式压缩机补气阀5、第二离心式压缩机补气阀6、第一旁通阀7、第二旁通阀8、第一节流阀9、第二节流阀10均为手动阀门。
利用上述结构,可有效解决双机头机组单台离心式压缩机运行时，由于未运行的制冷循环系统中蒸发器与冷凝器之间始终存在压差，连通的制冷循环系统则会由于蒸发器与冷凝器之间压差的驱动从而将热量从冷凝器到蒸发器传递，形成一套自循环的制冷系统，该系统则会把冷却水的热量传递到冷冻水，从而导致增加机组运行功耗的现象。而通过该双机头离心式冷水机组系统的设置，在只有单台离心式压缩机运行时，若只运行第一离心式压缩机(11)，则开启第一离心式压缩机进气阀(1)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第一节流阀(9)，同时关闭第二离心式压缩机进气阀(2)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第二旁通阀(8)、第二节流阀(10)；若只运行第二离心式压缩机(12)，则开启第二离心式压缩机进气阀(2)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第二节流阀(10)，同时关闭第一离心式压缩机进气阀(1)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第一旁通阀(7)、第一节流阀(9)，从而实现高效节能的效果。同时通过该系统的设置，可通过旁通阀的调节确保机组完全隔离喘振区域运行及低负荷调节运行的功能。且该系统设计简单、易于操作、稳定可靠、易于安装及清洁维护。
实施例2
与实施例不同在于：所述第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)均为气动阀门。
实施例3
与实施例不同在于：所述第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)均为电动阀门。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：包括第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)、第一离心式压缩机(11)、第二离心式压缩机(12)、第一蒸发器(13)、第二蒸发器(14)、第一冷凝器(15)、第二冷凝器(16)、第一省功器(17)、第二省功器(18)、第一离心式压缩机进气管(19)、第二离心式压缩机进气管(20)、第一离心式压缩机排气管(21)、第二离心式压缩机排气管(22)、第一离心式压缩机补气管(23)、第二离心式压缩机补气管(24)、第一旁通管(25)、第二旁通管(26)、第一蒸发器进液管(27)、第二蒸发器进液管(28)；第一离心式压缩机(11)与第一蒸发器(13)利用第一离心式压缩机进气管(19)连接，第一离心式压缩机进气阀(1)安装在第一离心式压缩机进气管(19)上，第一离心式压缩机(11)与第一冷凝器(15)利用第一离心式压缩机排气管(21)连接，第一离心式压缩机排气阀(3)安装在第一离心式压缩机排气管(21)上，第一离心式压缩机(11)与第一省功器(17)利用第一离心式压缩机补气管(23)连接，第一离心式压缩机补气阀(5)安装在第一离心式压缩机补气管(23)上，第一冷凝器(15)与第一蒸发器(13)利用第一旁通管(25)连接，第一旁通阀(7)安装在第一旁通管(25)上，第一省功器(17)与第一蒸发器(13)利用第一蒸发器进液管(27)连接，第一节流阀(9)安装在第一蒸发器进液管(27)上；第二离心式压缩机(12)与第二蒸发器(14)利用第二离心式压缩机进气管(20)连接，第二离心式压缩机进气阀(2)安装在第二离心式压缩机进气管(20)上，第二离心式压缩机(12)与第二冷凝器(16)利用第二离心式压缩机排气管(22)连接，第二离心式压缩机排气阀(4)安装在第二离心式压缩机排气管(22)上，第二离心式压缩机(12)与第二省功器(18)利用第二离心式压缩机补气管(24)连接，第二离心式压缩机补气阀(6)安装在第二离心式压缩机补气管(24)上，第二冷凝器(16)与第二蒸发器(14)利用第二旁通管(26)连接，第二旁通阀(8)安装在第二旁通管(26)上，第二省功器(18)与第二蒸发器(14)利用第二蒸发器进液管(28)连接，第二节流阀(10)安装在第二蒸发器进液管(28)上；第一蒸发器(13)与第二蒸发器(14)分别设有制冷剂管和冷冻水管；第一冷凝器(15)与第二冷凝器(16)分别设有制冷剂管和冷却水管。
2.如权利要求1所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：所述第一蒸发器(13)与第二蒸发器(14)的制冷剂管相互独立，其冷冻水管相互串联。
3.如权利要求1所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：所述第一冷凝器(15)与第二冷凝器(16)的制冷剂管相互独立，其冷却水管相互串联。
4.如权利要求2和3所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：所述相邻制冷剂管为并联结构，相邻的冷冻水管和冷却水管为串联结构。
5.如权利要求1所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：第一离心式压缩机(11)和第二离心式压缩机(12)同时运行时，打开并调节第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)，关闭第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)。
6.如权利要求1所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：所述第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)均为手动阀门。
7.如权利要求1所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：所述第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)均为气动阀门。
8.如权利要求1所述的双机头离心式冷水机组系统，其特征在于：所述第一离心式压缩机进气阀(1)、第二离心式压缩机进气阀(2)、第一离心式压缩机排气阀(3)、第二离心式压缩机排气阀(4)、第一离心式压缩机补气阀(5)、第二离心式压缩机补气阀(6)、第一旁通阀(7)、第二旁通阀(8)、第一节流阀(9)、第二节流阀(10)均为电动阀门。
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