CN106288092A - 一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统，其主要由离心式压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、冷却塔、空调末端、冷却泵、冷冻泵、冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路。离心式压缩机、冷凝器的热侧通道、节流阀和蒸发器的冷侧通道形成主循环回路；冷凝器的冷侧通道、第一管道、冷却塔、第二管道、冷却泵和第三管道形成冷却循环回路；蒸发器的热侧通道、第四管道、空调末端、第五管道、冷冻泵和第六管道形成冷冻循环回路。冷却循环回路和冷冻循环回路通过冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路进行额外的热交换，以降低冷凝器中制冷剂的冷却温度和压力，使整个系统避免出现严重威胁设备安全和使用寿命的喘振现象。

Description

一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统

技术领域

本发明涉及制冷技术设备，具体来说是一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统。

背景技术

中央空调是现代建筑物必备的空气调节系统，为人们提供恒温恒湿的舒适环境，中央空调也是许多工、农业生产过程中必需的重要品质保障系统。中央空调系统的核心设备是制冷主机，其中应用十分广泛的离心式制冷主机具有效率高、单机容量大等优点，日益成为中、大型中央空调系统的首选制冷主机类型。

离心式中央空调主机依靠高速旋转的叶轮对制冷剂进行压缩，其压缩比往往具有不可调节性，或者调节范围极其有限。当室外环境温度太高，或者所配置的冷却塔冷却能力偏小时，离心式主机的冷凝温度和压力上升，导致制冷循环系统的高、低压压缩比超出设计值，此时制冷主机就会出现喘振现象。喘振对离心式制冷主机的危害很大，不但导致制冷循环工作异常，还会产生强烈的机器振动，对主机设备的安全性和使用寿命都有很大的威胁。因此，离心式制冷主机在实际使用中都需要尽可能避免出现喘振现象。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、且可避免出现喘振现象的具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统，包括离心式压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、冷却塔、空调末端、冷却泵和冷冻泵，所述离心式压缩机、冷凝器的热侧通道、节流阀和蒸发器的冷侧通道依次首尾连接；所述冷凝器的冷侧通道的出口通过第一管道与冷却塔的入口连接，所述冷却塔的出口通过第二管道与冷却泵的入口连接，所述冷却泵的出口通过第三管道与冷凝器的冷侧通道的入口连接；所述蒸发器的热侧通道的出口通过第四管道与空调末端的入口连接，所述空调末端的出口通过第五管道与冷冻泵的入口连接，所述冷冻泵的出口通过第六管道与蒸发器的热侧通道的入口连接；还包括冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路，所述冷却水旁通回路的入口连接于第二管道，所述冷却水旁通回路的出口连接于第三管道；所述冷冻水旁通回路的入口与第四管道连接，所述冷冻水旁通回路的出口与第五管道连接；所述冷却水旁通回路的中部与冷冻水旁通回路的中部连接。

优选的，所述冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路共用一个换热器；

所述冷却水旁通回路还包括第七管道、水泵、第八管道、第一阀门和第九管道，所述水泵的入口通过第七管道与第二管道连接，所述水泵的出口通过第八管道与换热器的热侧通道的入口连接，所述换热器的热侧通道的出口通过第九管道与第三管道连接，所述第一阀门安装于第八管道；

所述冷冻水旁通回路还包括第十管道、第十一管道和第二阀门，所述换热器的冷侧通道的入口通过第十管道与第四管道连接，所述换热器的冷侧通道的出口通过第十一管道与第五管道连接，所述第二阀门安装于第十管道。

优选的，第三管道设有温度传感器。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

1、本具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统通过增设冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路，利用冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路进行热传递，即冷冻水旁通回路中的冷量传递给冷却水旁通回路中的冷却水，此冷却水与冷却循环回路中的冷却水混合勾兑后，再返回冷凝器的冷侧通道内，从而降低了冷凝器中制冷剂的冷却温度和压力，使得离心式制冷主机系统在外界气温过高等极端条件下得以避免出现严重威胁设备安全和使用寿命的喘振现象。

2、本具有防止喘振现象的离心式制冷主机中冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路中共用一个换热器，这结构简单，方便安装，制造成本低。

附图说明

图1为一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统的整体结构示意图；

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统，包括离心式压缩机1、冷凝器2、节流阀3、蒸发器4、冷却塔5、空调末端6、冷却泵7和冷冻泵8，所述离心式压缩机1、冷凝器2的热侧通道、节流阀3和蒸发器4的冷侧通道依次首尾连接；所述冷凝器2的冷侧通道的出口通过第一管道9与冷却塔5的入口连接，所述冷却塔5的出口通过第二管道10与冷却泵7的入口连接，所述冷却泵7的出口通过第三管道11与冷凝器2的冷侧通道的入口连接；所述蒸发器4的热侧通道的出口通过第四管道12与空调末端6的入口连接，所述空调末端6的出口通过第五管道13与冷冻泵8的入口连接，所述冷冻泵8的出口通过第六管道14与蒸发器4的热侧通道的入口连接；还包括冷却水旁通回路15和冷冻水旁通回路16，所述冷却水旁通回路15的入口连接于第二管道10，所述冷却水旁通回路15的出口连接于第三管道11；所述冷冻水旁通回路16的入口与第四管道12连接，所述冷冻水旁通回路16的出口与第五管道13连接；所述冷却水旁通回路15的中部与冷冻水旁通回路16的中部连接。

在实际工作中，离心式压缩机1、冷凝器2的热侧通道、节流阀3和蒸发器4的冷侧通道依次首尾连接形成主循环回路；而冷凝器2的冷侧通道、第一管道9、冷却塔5、第二管道10、冷却泵7和第三管道11形成冷却循环回路；蒸发器4的热侧通道、第四管道12、空调末端6、第五管道13、冷冻泵8和第六管道14形成冷冻循环回路。其中，冷冻循环回路向空调提供冷量，而冷却循环回路则向环境排放热量，以保证整个系统的工作运行。而冷冻循环回路和冷却循环回路之间增设冷却水旁通回路15和冷冻水旁通回路16，这使冷冻循环回路和冷却循环回路之间增加额外的热交换，从而使得冷凝器2的冷却水的温度降低到安全范围，避免离心式制冷主机系统在外界冷却环境恶化的时候出现喘振现象。

所述冷却水旁通回路15和冷冻水旁通回路16共用一个换热器17，即将换热器17作为冷却水旁通回路15和冷冻水旁通回路16的中部，以进行热传递；所述冷却水旁通回路15还包括第七管道151、水泵152、第八管道153、第一阀门154和第九管道155，所述水泵152的入口通过第七管道151与第二管道10连接，所述水泵152的出口通过第八管道153与换热器17的热侧通道的入口连接，所述换热器17的热侧通道的出口通过第九管道155与第三管道11连接，所述第一阀门154安装于第八管道153；所述冷冻水旁通回路16还包括第十管道161、第十一管道162和第二阀门163，所述换热器17的冷侧通道的入口通过第十管道161与第四管道12连接，所述换热器17的冷侧通道的出口通过第十一管道162与第五管道13连接，所述第二阀门163安装于第十管道161。在此冷却水旁通回路15设有水泵152，水泵152为冷却水旁通回路15中的水循环提供动力，这样不会因冷却旁通回路15中水流量的变化而改变冷凝器2中水侧的冷却水流量，从而避免出现离心式制冷主机系统因冷凝器2中水侧的冷却水流量低于安全阈值而报警停机。而冷冻水旁通回路16只依靠冷冻泵8的进、出口压差驱动水循环，因为冷冻水旁通回路16中水流量的变化不会改变蒸发器4中的冷冻水流量，因而不会引起蒸发器4低流量报警，故无须专门设置额外的水泵为冷冻水旁通回路16的水循环。当冷凝器2的冷侧通道的入水温度高于可能引起离心式制冷主机系统产生喘振现象的安全温度上限时，第一阀门154和第二阀门163开启，并且第一阀门154和第二阀门163的开度根据上述超过安全温度上限的幅度大小而调整(超过幅度越大，则开度越大，反之则相反)，同时启动水泵152。当冷凝器2的冷侧通道的入水温度在不会引起喘振现象的安全温度范围内时，则可将第一阀门154和第二阀门163全部关闭，同时水泵152也关闭。这结构简单，方便安装且制造成本低，保证了离心式制冷主机系统不会发生喘振现象，提高了离心式制冷主机系统运行的可靠性。

第三管道11设有温度传感器18。这使用温度传感器18实时检测冷凝器2的冷侧通道的入水温度，可及时控制第一阀门154、第二阀门163和水泵152，进一步保证了工作的可靠性。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统，包括离心式压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器、冷却塔、空调末端、冷却泵和冷冻泵，所述离心式压缩机、冷凝器的热侧通道、节流阀和蒸发器的冷侧通道依次首尾连接；所述冷凝器的冷侧通道的出口通过第一管道与冷却塔的入口连接，所述冷却塔的出口通过第二管道与冷却泵的入口连接，所述冷却泵的出口通过第三管道与冷凝器的冷侧通道的入口连接；所述蒸发器的热侧通道的出口通过第四管道与空调末端的入口连接，所述空调末端的出口通过第五管道与冷冻泵的入口连接，所述冷冻泵的出口通过第六管道与蒸发器的热侧通道的入口连接；其特征在于：还包括冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路，所述冷却水旁通回路的入口连接于第二管道，所述冷却水旁通回路的出口连接于第三管道；所述冷冻水旁通回路的入口与第四管道连接，所述冷冻水旁通回路的出口与第五管道连接；所述冷却水旁通回路的中部与冷冻水旁通回路的中部连接。

2.根据权利要求1所述的具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统，其特征在于：所述冷却水旁通回路和冷冻水旁通回路共用一个换热器；

所述冷却水旁通回路还包括第七管道、水泵、第八管道、第一阀门和第九管道，所述水泵的入口通过第七管道与第二管道连接，所述水泵的出口通过第八管道与换热器的热侧通道的入口连接，所述换热器的热侧通道的出口通过第九管道与第三管道连接，所述第一阀门安装于第八管道；

所述冷冻水旁通回路还包括第十管道、第十一管道和第二阀门，所述换热器的冷侧通道的入口通过第十管道与第四管道连接，所述换热器的冷侧通道的出口通过第十一管道与第五管道连接，所述第二阀门安装于第十管道。

3.根据权利要求1所述的具有防止喘振现象的离心式制冷主机系统，其特征在于：第三管道设有温度传感器。