CN106918160A - 跨临界二氧化碳热泵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了跨临界二氧化碳热泵装置,包括按照二氧化碳流向先后连接在二氧化碳循环管路中的压缩机、高压油分离器、气体冷却器、回热器、节流装置、风冷蒸发器、气液分离器,所述回热器与所述节流装置之间通过管路依次连接有手动阀A、过滤器A、电磁阀A,所述气液分离器与所述压缩机之间通过管路依次连接有手动阀B、过滤器B,其特点是,所述气液分离器内部二氧化碳出口管路处设有一回油孔,所述高压油分离器2出油口与所述压缩机进油口之间通过管路依次连接有电磁阀B、毛细管、过滤器C、手动阀C、储油罐、油位控制器,本发明产品具有低压储液、化霜、回热等功能,使机组在低温环境下的运行更安全、可靠、高效。
Description
技术领域
本发明属于热泵系统领域,具体涉及一种跨临界二氧化碳热泵装置。
背景技术
臭氧层的破坏和气候变暖是目前全球所面临的主要环境问题。由于制冷、空调、热泵等行业广泛采用的CFC及HCFC类制冷剂具有破坏臭氧层和引起温室效应等问题,加上人们生活水平的提高,各国对制冷、空调、热泵等系统的需求量不断增加,制冷剂的替代成为全世界关注的问题。
二氧化碳作为一种自然工质,因其具有良好的环境性能对臭氧层没有破坏作用,且温室效应小而受到国内外研究者的重视。此外,二氧化碳热泵系统在跨临界状态下运行时,二氧化碳放热过程中的温度滑移可与变温热源较好匹配、缩小传热温差,因此其跨临界循环所具有的高排气温度和温度滑移非常适合用来进行水温加热,并适宜在低温环境下运行。
传统的带气液分离器的空气源二氧化碳热泵系统在低温下运行时,由于二氧化碳润滑油粘度增加,流动性变差,润滑油会积存在气液分离器内而造成压缩机的缺油,引起启动失油,降低润滑效果。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,克服传统的空气源二氧化碳热泵系统单一的低压低温气液分离器回油方式,解决压缩机运行时回油流动性变差而造成压缩机缺油的问题,本发明提供一种带高压油分、低压回油双回油方式的跨临界二氧化碳热泵系统,其具体实现方案如下:
一种跨临界二氧化碳热泵装置,包括按照二氧化碳流向先后连接在二氧化
碳循环管路中的压缩机、高压油分离器、气体冷却器、回热器、节流装置、风冷蒸发器、气液分离器,所述压缩机具有二氧化碳进出口、进油口,所述高压油分离器具有二氧化碳进出口、出油口,所述气体冷却器具有二氧化碳进出口、换热用水进出口,所述回热器具有二氧化碳进出口,所述风冷蒸发器具有二氧化碳进出口、空气进出口,所述气液分离器具有二氧化碳进出口,所述气液分离器的二氧化碳出口连通所述压缩机的二氧化碳进口,所述回热器与所述节流装置之间通过管路依次连接有手动阀A、过滤器A、电磁阀A,所述气液分离器与所述压缩机之间通过管路依次连接有手动阀B、过滤器B,所述气液分离器内部二氧化碳出口管路处设有一回油孔,所述高压油分离器出油口与所述压缩机进油口之间通过管路依次连接有电磁阀B、毛细管、过滤器C、手动阀C、储油罐、油位控制器,完成压缩机85%左右的回油;
所述储油罐一方面可以储存一部分润滑油,另一方面进行油气分离,保证进入压缩机的都是液态润滑油;所述油位控制器可以自动感应压缩机的油位来控制所述电磁阀B同步开启与关闭,以保证所述压缩机的曲轴箱里有足够的润滑油。
优选地,所述节流装置为电子膨胀阀或毛细管或喷射器、或电子膨胀阀的
并联、或毛细管的并联、或电子膨胀阀与毛细管的并联。
进一步地,在所述节流装置之后、所述风冷蒸发器之前,通过管路连接有低压储液器,所述低压储液器具有二氧化碳气体进出口、二氧化碳液体进出口,所述低压储液器的二氧化碳液体出口与所述风冷蒸发器的二氧化碳进口相连,且所述回热器的二氧化碳进出口包括高压侧二氧化碳进出口和低压侧二氧化碳进出口。
优选地,所述低压储液器二氧化碳气体出口与所述气液分离器二氧化碳进
口之间连接有手动阀D,来调节二氧化碳气体的流量。
进一步地,所述储油罐与所述气液分离器之间连接有导向所述气液分离器的单向阀,经过分离的气体二氧化碳直接通过所述储油罐上部的管道进入所述气液分离器,并通过单向阀控制流向不可逆。
进一步地,所述风冷蒸发器的风机连接有变频器,可以根据所述压缩机进口二氧化碳的过热度调整转速。
进一步地,所述高压油分离器二氧化碳出口与所述风冷蒸发器二氧化碳进口之间连接有化霜电磁阀,可以保证所述跨临界二氧化碳热泵装置在寒冷的季节和地区也能正常使用。
本发明的有益效果是:
1、具有高压油分、低压回油双回油方式,回油效率高;
2、具有低压储液、化霜、回热等功能,使机组在低温环境下的运行更安全、可靠、高效,适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例中所提到的表征参数用附图来展现,显而易见地,下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图 1 是本发明跨临界二氧化碳热泵装置的原理图。
标号说明:
1-压缩机;2-高压油分离器;3-气体冷却器;4-回热器;5-节流装置;6-风冷蒸发器; 7-气液分离器; 8-手动阀A;9-过滤器A;10-电磁阀A;11-手动阀B;12 -过滤器B;13-电磁阀B;14-毛细管;15-过滤器C;16-手动阀C;17-储油罐;18-油位控制器;19-低压储液器;20-手动阀D;21-单向阀;22-化霜电磁阀。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。各实施例中所涉及的材料或设备如无特别说明,均为市售常规材料或设备,所涉及的检测方法如无特别说明,则均为常规方法。
实施例:如图1所示,一种跨临界二氧化碳热泵装置,包括按照二氧化碳流向先后连接在二氧化碳循环管路中的压缩机1、高压油分离器2、气体冷却器3、回热器4、两个电子膨胀阀并联组成的节流装置5、风冷蒸发器6、气液分离器7,所述压缩机1具有二氧化碳进出口、进油口,所述高压油分离器2具有二氧化碳进出口、出油口,所述气体冷却器具有二氧化碳进出口、换热用水进出口,所述回热器4具有二氧化碳进出口,所述风冷蒸发器6具有二氧化碳进出口、空气进出口,所述气液分离器7具有二氧化碳进出口,所述气液分离器7的二氧化碳出口连通所述压缩机1的二氧化碳进口,所述回热器4与所述节流装置5之间通过管路依次连接有手动阀A 8、过滤器A 9、电磁阀A 10,所述气液分离器7与所述压缩机1之间通过管路依次连接有手动阀B 11、过滤器B 12,所述气液分离器7内部二氧化碳出口处设有一回油孔,所述高压油分离器2出油口与所述压缩机1进油口之间通过管路依次连接有电磁阀B13、毛细管14、过滤器C 15、手动阀C 16、储油罐17、油位控制器18,在所述节流装置5之后、所述风冷蒸发器6之前,通过管路连接有低压储液器19,所述低压储液器19具有二氧化碳气体进出口、二氧化碳液体进出口,所述低压储液器19的二氧化碳液体出口与所述风冷蒸发器6的二氧化碳进口相连,且所述回热器4的二氧化碳进出口包括高压侧二氧化碳进出口和低压侧二氧化碳进出口,所述低压储液器19二氧化碳气体出口与所述气液分离器7二氧化碳进口之间连接有手动阀D 20,所述储油罐与所述气液分离器之间连接有导向所述气液分离器的单向阀21,所述风冷蒸发器6的风机连接有变频器,可以根据所述压缩机进口二氧化碳的过热度调整转速,所述高压油分离器二氧化碳出口与所述风冷蒸发器二氧化碳进口之间连接有化霜电磁阀22。
本实施例所述热泵装置通过合理加入不同部件,使其功能多样化,使机组在低温下的运行更安全、可靠、高效。
此外,需要说明的是,凡依本发明专利构思所述的原理所做的等效或简单变化,均包括在本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种跨临界二氧化碳热泵装置,包括按照二氧化碳流向先后连接在二氧化碳循环管路中的压缩机(1)、高压油分离器(2)、气体冷却器(3)、回热器(4)、节流装置(5)、风冷蒸发器(6)、气液分离器(7),所述压缩机(1)具有二氧化碳进出口、进油口,所述高压油分离器(2)具有二氧化碳进出口、出油口,所述气体冷却器具有二氧化碳进出口、换热用水进出口,所述回热器(4)具有二氧化碳进出口,所述风冷蒸发器(6)具有二氧化碳进出口、空气进出口,所述气液分离器(7)具有二氧化碳进出口,所述气液分离器(7)的二氧化碳出口连通所述压缩机(1)的二氧化碳进口,所述回热器(4)与所述节流装置(5)之间通过管路依次连接有手动阀A(8)、过滤器A(9)、电磁阀A(10),所述气液分离器(7)与所述压缩机(1)之间通过管路依次连接有手动阀B(11)、过滤器B(12),其特征在于,所述气液分离器(7)内部二氧化碳出口管路处设有一回油孔,所述高压油分离器(2)出油口与所述压缩机(1)进油口之间通过管路依次连接有电磁阀B(13)、毛细管(14)、过滤器C(15)、手动阀C(16)、储油罐(17)、油位控制器(18)。
2.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵装置,其特征在于,所述节流装置为电子膨胀阀或毛细管或喷射器、或电子膨胀阀的并联、或毛细管的并联、或电子膨胀阀与毛细管的并联。
3.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵装置,其特征在于,在所述节流装置(5)之后、所述风冷蒸发器(6)之前,通过管路连接有低压储液器(19),所述低压储液器(19)具有二氧化碳气体进出口、二氧化碳液体进出口,所述低压储液器(19)的二氧化碳液体出口与所述风冷蒸发器(6)的二氧化碳进口相连,且所述回热器(4)的二氧化碳进出口包括高压侧二氧化碳进出口和低压侧二氧化碳进出口。
4.根据权利要求3所述的跨临界二氧化碳热泵装置,其特征在于,所述低压储液器(19)二氧化碳气体出口与所述气液分离器(7)二氧化碳进口之间连接有手动阀D(20)。
5.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵装置,其特征在于,所述储油罐与所述气液分离器之间连接有导向所述气液分离器的单向阀(21)。
6.根据权利要求1所述的跨临界二氧化碳热泵装置,其特征在于,所述风冷蒸发器(6)的风机连接有变频器,可以根据所述压缩机进口二氧化碳的过热度调整转速。
7.根据权利要求1-6任一项所述的跨临界二氧化碳热泵装置,其特征在于,所述高压油分离器二氧化碳出口与所述风冷蒸发器二氧化碳进口之间连接有化霜电磁阀(22)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170704 |
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