CN106052191B - 螺杆式低环温空气源高温热泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺杆式低环温空气源高温热泵，包括蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、节流阀；蒸发器为翅片盘管蒸发器；气液分离器具有一第一进口、一第二进口、一分离器出气口和一分离器出液口；冷凝器具有一冷凝器进口和一冷凝器出口；螺杆式低环温空气源高温热泵还包括循环引射泵，其具有一第一液体进口、一第二液体进口和一引射泵出液口。本发明公开的螺杆式低环温空气源高温热泵，翅片盘管蒸发器、循环引射泵、气液分离器组合使用，配套结构简单、换热效率高、可适应较低环温且可靠性高。

Description

螺杆式低环温空气源高温热泵
技术领域
本发明涉及一种螺杆式低环温空气源高温热泵。
背景技术
目前的空气源高温热泵，采用干式翅片盘管蒸发器从环境中吸取热量，配套结构复杂，换热效果差无法适应较低环温，容易造成分液不均导致可靠性较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的空气源高温热泵配套结构复杂、换热效果差、可靠性较低等缺陷，提供一种螺杆式低环温空气源高温热泵。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种螺杆式低环温空气源高温热泵，包括蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、节流阀，其特点在于，
所述蒸发器为翅片盘管蒸发器；
所述气液分离器具有一第一进口、一第二进口、一分离器出气口和一分离器出液口；
所述冷凝器具有一冷凝器进口和一冷凝器出口；
所述螺杆式低环温空气源高温热泵还包括循环引射泵，所述循环引射泵具有一第一液体进口、一第二液体进口和一引射泵出液口；
其中，所述翅片盘管蒸发器的进口与所述循环引射泵的所述引射泵出液口相连通，所述翅片盘管蒸发器的出口与所述气液分离器的所述第一进口相连通，所述气液分离器的所述分离器出液口与所述循环引射泵的所述第二液体进口相连通；
所述气液分离器的所述分离器出气口与所述压缩机的进口相连通，所述压缩机的出口与所述冷凝器的所述冷凝器进口相连通，所述冷凝器的所述冷凝器出口与所述节流阀的进口相连通，所述节流阀的出口与所述气液分离器的所述第二进口相连通；
且所述冷凝器出口与所述循环引射泵的所述第一液体进口相连通。
采用上述的螺杆式低环温空气源高温热泵，使用过程中，低压低温的冷凝剂液体在翅片盘管蒸发器中吸收空气中的热量变为低压低温的气液两相流体从气液分离器的第一进口进入气液分离器，其中分离出的低压低温的冷凝剂液体经分离器出液口排出并从循环引射泵的第二液体进口进入循环引射泵，再经引射泵出液口循环回翅片盘管蒸发器继续蒸发。
经气液分离器分离后的低压低温的冷凝剂气体从分离器出气口排出并进入压缩机，经压缩机压缩后变为高温高压的冷凝剂气体，并从冷凝器进口进入冷凝器，在冷凝器中发生相变成为高压中温的冷凝剂液体，其中大部分经过节流阀变为低压低温的气液两相流体后从气液分离器的第二进口进入气液分离器。
从冷凝器排出的高压中温的冷凝剂液体的少部分从循环引射泵的第一液体进口进入循环引射泵，成为其高压动力源，使泵内形成局部低压，便于将气液分离器中分离出来的液态冷凝剂引入循环引射泵。
翅片盘管蒸发器、循环引射泵、气液分离器组合使用，配套结构简单、换热效率高、可适应较低环温；冷凝剂的两相流体会在气液分离器中被分离开来，只有气态的冷凝剂会进入压缩机，而液态的冷凝剂会通过循环引射泵循环回翅片盘管蒸发器继续蒸发，不需要考虑蒸发器的分液均匀性，即使冷凝剂在蒸发器中蒸发不完全，也不会以液态的形式进入压缩机，不会对压缩机造成损伤，可靠性高。
较佳地，所述压缩机为螺杆式单机双极压缩机。
采用上述的单机双极压缩机，可以实现大压比，且维持较高的等熵效率，在低环温的状况下仍能保证大量的热输出。
较佳地，所述翅片盘管蒸发器具有多个翅片。
采用上述多个翅片，相较单个翅片而言能够同时制取更多的热量。
较佳地，所述冷凝器还具有一进水口和一出水口。
低温水从所述进水口进入，由于冷凝剂在冷凝器中发生相变放热，低温水被加热并从出水口排出。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明公开的螺杆式低环温空气源高温热泵，翅片盘管蒸发器、循环引射泵、气液分离器组合使用，配套结构简单、换热效率高、可适应较低环温且可靠性高。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的结构示意图。
附图说明：
10、翅片盘管蒸发器
20、气液分离器
21、第一进口
22、第二进口
23、分离器出气口
24、分离器出液口
30、压缩机
40、冷凝器
41、冷凝器进口
42、冷凝器出口
43、进水口
44、出水口
50、节流阀
60、循环引射泵
61、第一液体进口
62、第二液体进口
63、引射泵出液口
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图1所示，一种螺杆式低环温空气源高温热泵，包括蒸发器、气液分离器20、压缩机30、冷凝器40、节流阀50、和循环引射泵60。其中，蒸发器为翅片盘管蒸发器10；气液分离器20具有一第一进口21、一第二进口22、一分离器出气口23和一分离器出液口24；冷凝器40具有一冷凝器进口41和一冷凝器出口42；循环引射泵60具有一第一液体进口61、一第二液体进口62和一引射泵出液口63。
翅片盘管蒸发器10的进口与引射泵出液口63相连通，翅片盘管蒸发器10的出口与气液分离器20的第一进口21相连通，分离器出液口24与循环引射泵60的第二液体进口62相连通；分离器出气口23与压缩机30的进口相连通，压缩机30的出口与冷凝器进口41相连通，冷凝器出口42与节流阀50的进口相连通，节流阀50的出口与气液分离器20的第二进口22相连通；冷凝器出口42与循环引射泵60的第一液体进口61相连通。
使用过程中，低压低温的冷凝剂液体在翅片盘管蒸发器10中吸收空气中的热量变为低压低温的气液两相流体从气液分离器20的第一进口21进入气液分离器20，经气液分离器20分离后其中低压低温的冷凝剂气体从分离器出气口23排出并进入压缩机30，经压缩机30压缩后变为高温高压的冷凝剂气体，并从冷凝器进口41进入冷凝器40，在冷凝器40中发生相变成为高压中温的冷凝剂液体，其中大部分经过节流阀50变为低压低温的气液两相流体后从气液分离器20的第二进口22进入气液分离器20，其中少部分从循环引射泵60的第一液体进口61进入循环引射泵60，成为其高压动力源，使泵内形成局部低压，即可使气液分离器20分离中分离出的低压低温的冷凝剂液体经分离器出液口24排出并从循环引射泵60的第二液体进口62进入循环引射泵60，再经引射泵出液口63进入翅片盘管蒸发器10完成整个制冷剂的循环过程。
翅片盘管蒸发器10、循环引射泵60、气液分离器20组合使用，配套结构简单、换热效率高、可适应较低环温；冷凝剂的两相流体会在气液分离器20中被分离开来，只有气态的冷凝剂会进入压缩机30，而液态的冷凝剂会通过循环引射泵60循环回翅片盘管蒸发器10继续蒸发，不需要考虑蒸发器的分液均匀性，即使冷凝剂在蒸发器中蒸发不完全，也不会以液态的形式进入压缩机30，不会对压缩机30造成损伤，可靠性高。
为了实现更大的压比，可以将压缩机30设置为螺杆式单机双极压缩机。
为了制取更多的热量，可以将翅片盘管蒸发器10设置为具有多个翅片。
为了便于加热用水，可以将冷凝器40设置为还具有一进水口43和一出水口44。
螺杆式单机双极压缩机具有较高的等熵效率，在低环温的状况下仍能保证大量的热输出。如在-35℃环境下，可以制取70℃的热水；在-25℃环境下，可以制取80℃热水。翅片的个数可以根据所需制取的热量确认。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种螺杆式低环温空气源高温热泵，包括蒸发器、气液分离器、压缩机、冷凝器、节流阀，其特征在于，
所述蒸发器为翅片盘管蒸发器；
所述气液分离器具有一第一进口、一第二进口、一分离器出气口和一分离器出液口；
所述冷凝器具有一冷凝器进口和一冷凝器出口；
所述螺杆式低环温空气源高温热泵还包括循环引射泵，所述循环引射泵具有一第一液体进口、一第二液体进口和一引射泵出液口；
其中，所述翅片盘管蒸发器的进口与所述循环引射泵的所述引射泵出液口相连通，所述翅片盘管蒸发器的出口与所述气液分离器的所述第一进口相连通，所述气液分离器的所述分离器出液口与所述循环引射泵的所述第二液体进口相连通；
所述气液分离器的所述分离器出气口与所述压缩机的进口相连通，所述压缩机的出口与所述冷凝器的所述冷凝器进口相连通，所述冷凝器的所述冷凝器出口与所述节流阀的进口相连通，所述节流阀的出口与所述气液分离器的所述第二进口相连通；
且所述冷凝器出口与所述循环引射泵的所述第一液体进口相连通。
2.如权利要求1所述的螺杆式低环温空气源高温热泵，其特征在于，所述压缩机为螺杆式单机双极压缩机。
3.如权利要求1所述的螺杆式低环温空气源高温热泵，其特征在于，所述翅片盘管蒸发器具有多个翅片。
4.如权利要求1～3任一项所述的螺杆式低环温空气源高温热泵，其特征在于，所述冷凝器还具有一进水口和一出水口。
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