CN109682126A - 一种可降低制冷剂充注量的制冷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，包括压缩机，压缩机的制冷剂出口与油分离器的制冷剂进口相连通；油分离器的制冷剂出口与蒸发式冷凝器的制冷剂进口相连通；蒸发式冷凝器的制冷剂出口分别与主储液器和辅助储液器顶部的供液入口相连通；主储液器和辅助储液器的供液出口，分别与一个经济器相连通；经济器的液体制冷剂出口，通过节流阀和至少一个蒸发器的制冷剂进口相连通；每个蒸发器的制冷剂出口，与一个气液分离器的制冷剂进口相连通；气液分离器的气态制冷剂出口，与压缩机的制冷剂进口相连通。本发明可以有效地降低制冷系统中所需要的的制冷剂充注量，降低制冷系统的生产成本，以及降低安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及制冷系统技术领域，特别是涉及一种可降低制冷剂充注量的制冷系统。
背景技术
目前，制冷剂作为制冷系统的工作媒介，制冷剂的充注量一直是大家研究的热点，特别是随着环保和安全压力的增大，新型制冷剂的价格较高，而价格较低的、性能优良的氨制冷剂又存在安全问题，因此，降低制冷系统中所需要的制冷剂的充注量，既可降低制冷系统的生产成本，又可降低安全隐患。
但是，目前还没有一种技术，其可以有效地降低制冷系统中所需要的制冷剂充注量，降低制冷系统的生产成本，以及降低安全隐患。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，其可以有效地降低制冷系统中所需要的制冷剂充注量，降低制冷系统的生产成本，以及降低安全隐患，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，包括压缩机，压缩机的制冷剂出口与一个油分离器的制冷剂进口相连通；
油分离器的制冷剂出口与一个蒸发式冷凝器的制冷剂进口相连通；
蒸发式冷凝器的制冷剂出口分别与主储液器和辅助储液器两者顶部的供液入口相连通；
主储液器和辅助储液器的供液出口，分别与一个经济器相连通；
经济器的液体制冷剂出口，通过节流阀和至少一个蒸发器的制冷剂进口相连通；
每个蒸发器的制冷剂出口，与一个气液分离器的制冷剂进口相连通；
气液分离器的气态制冷剂出口，与压缩机的制冷剂进口相连通。
其中，所述主储液器的供液入口处接有一个主储液器供液阀；
所述主储液器的供液出口处接有主储液器单向阀；
所述辅助储液器的供液入口处接有辅助储液器供液阀；
所述辅助储液器的供液出口处接有辅助储液器单向阀。
其中，所述蒸发式冷凝器包括：从上到下依次连接在一起的第一段冷凝盘管、第二段冷凝盘管、第三段冷凝盘管和第四段冷凝盘管；
其中，第一段冷凝盘管的左端为蒸发式冷凝器的制冷剂进口；
第一段冷凝盘管的正上方，安装有一个冷凝风扇。
其中，所述蒸发式冷凝器中还包括喷水冷却结构，所述喷水冷却结构包括一个水箱；
所述水箱与一个变频水泵的抽水口相连通；
变频水泵的出水口，通过中空的管道，分别与多个低位喷嘴、多个中位喷嘴和多个高位喷嘴相连通；
多个低位喷嘴横向分布在第一段冷凝盘管和第二段冷凝盘管之间的位置；
多个中位喷嘴横向分布在第二段冷凝盘管和第三段冷凝盘管之间的位置；
多个高位喷嘴横向分布在第三段冷凝盘管和第四段冷凝盘管之间的位置。
其中，变频水泵的出水口，通过低位供水阀与低位喷嘴相连通；
变频水泵的出水口，通过中位供水阀与中位喷嘴相连通；
变频水泵的出水口，通过高位供水阀与高位供水阀相连通。
其中，第四段冷凝盘管的输出端，安装有第四段感温探头，该第四段感温探头通过信号线与高位供水阀相连接；
第三段冷凝盘管的输出端，安装有第三段感温探头，该第三段感温探头通过信号线与低位供水阀相连接；
第二段冷凝盘管的输出端，安装有第二段感温探头，该第二段感温探头通过信号线与中位供水阀相连接；
第四段感温探头、第三段感温探头、第二段感温探头均是带温控器的感温探头。
其中，所述主储液器单向阀和辅助储液器单向阀汇流后，分成两路连接管路；
第一路连接管路与经济器的第一进液口相连通；
第二路连接管路依次通过经济器截止阀和经济器节流阀与经济器的第二进液口相连通。
其中，经济器顶部的出气口，与压缩机的中间补气口相连通。
其中，所述蒸发器包括分液器；
所述节流阀与供液电磁阀的一端相连通；
所述供液电磁阀的另一端，分别与分液器的第一进液口、化霜截止阀的一端相连通；
化霜截止阀的另一端，与蒸发式冷凝器的制冷剂进口相连通；
分液器的第二进液口与气液分离器的液态制冷剂出口相连通；
分液器的出液口与蒸发盘管的一端相连通；
蒸发盘管的另一端分别与回气截止阀的一端和排液截止阀一端相连通；
回气截止阀与气液分离器的制冷剂进口相连通；
排液截止阀的另一端通过一个排液浮球阀，与经济器截止阀和经济器节流阀之间的连接管道相连通。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，其可以有效地降低制冷系统中所需要的制冷剂充注量，降低制冷系统的生产成本，以及降低安全隐患，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种可降低制冷剂充注量的制冷系统中具有的分液装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种可降低制冷剂充注量的制冷系统中具有的蒸发式冷凝器的放大结构示意图；
图中：1为压缩机，2为油分离器，3为蒸发式冷凝器，4为主储液器，5为辅助储液器；
6为经济器，7为节流阀，8为蒸发器，9为气液分离器；
301为冷凝风扇，302为第一段冷凝盘管，303为第二段冷凝盘管，304为第三段冷凝盘管，305为第四段冷凝盘管；
306为水箱，307为变频水泵，308为低位供水阀，309为中位供水阀，310为高位供水阀；
311为第四段感温探头，312为第三段感温探头，313为第二段感温探头，314为低位喷嘴，315为中位喷嘴，316为高位喷嘴；
401为主储液器供液阀，402为主储液器单向阀；
501为辅助储液器供液阀，502为辅助储液器单向阀；
601为经济器供液阀，602为经济器节流阀；
701为供液电磁阀，801为分效器；
802为热气化霜阀，803为回气阀，804为排液阀，805为排液浮球阀。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1、图2，本发明提供了一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，包括压缩机1，压缩机1的制冷剂出口与一个油分离器2的制冷剂进口相连通，压缩机1采用变频式或多机并联式；
油分离器2的制冷剂出口与一个蒸发式冷凝器3的制冷剂进口相连通；
蒸发式冷凝器3为具有可调冷凝功能的冷凝器，其能够通过感应管道内制冷剂的状态(具体为温度状态)，调节冷却介质的供应量，实现制冷剂冷凝量可调；
蒸发式冷凝器3的制冷剂出口分别与主储液器4和辅助储液器5两者顶部的供液入口相连通；
主储液器4和辅助储液器5的供液出口，分别与一个经济器6相连通；
经济器6的液体制冷剂出口，通过节流阀7和至少一个蒸发器8的制冷剂进口相连通；
每个蒸发器8的制冷剂出口，与一个气液分离器9的制冷剂进口相连通；
气液分离器9的气态制冷剂出口，与压缩机1的制冷剂进口相连通。
对于本发明，需要说明的是，所述压缩机1，用于将低温低压制冷剂气体，压缩成高温高压状态，且具有中间补气口；
所述油分离器2，其作用在于将制冷剂和润滑油(润滑油来自于压缩机1中)分离；
在本发明中，具体实现上，所述主储液器4，为一个中空的容器，用于暂存制冷剂液体，同时将未冷凝的制冷剂气体重新输送回蒸发式冷凝器3再次冷凝。
具体实现上，所述主储液器4的供液入口处接有一个主储液器供液阀401；
所述主储液器4的供液出口处接有主储液器单向阀402，以防止制冷剂液体倒流。
在本发明中，具体实现上，所述辅助储液器5，为一个中空的容器，用于存放余量液体，同时将未冷凝的制冷剂气体重新输送回蒸发式冷凝器3再次冷凝。
具体实现上，所述辅助储液器5的供液入口处接有辅助储液器供液阀501；
所述辅助储液器5的供液出口处接有辅助储液器单向阀502，以防止制冷剂液体倒流，当蒸发式冷凝器3供应的制冷剂液体量超过主储液器4的存储能力时，多余液体进入辅助储液器5中。
在本发明中，具体实现上，所述蒸发式冷凝器3包括：从上到下依次连接在一起的第一段冷凝盘管302、第二段冷凝盘管303、第三段冷凝盘管304和第四段冷凝盘管305；
其中，第一段冷凝盘管302的左端为蒸发式冷凝器3的制冷剂进口；
第一段冷凝盘管302的正上方，安装有一个冷凝风扇301。
具体实现上，所述蒸发式冷凝器3中还包括喷水冷却结构，所述喷水冷却结构包括一个水箱306；
所述水箱306与一个变频水泵307的抽水口相连通；
变频水泵307的出水口，通过中空的管道，分别与多个低位喷嘴314、多个中位喷嘴315和多个高位喷嘴316相连通；
多个低位喷嘴314横向分布在第一段冷凝盘管302和第二段冷凝盘管303之间的位置；
多个中位喷嘴315横向分布在第二段冷凝盘管303和第三段冷凝盘管304之间的位置；
多个高位喷嘴316横向分布在第三段冷凝盘管304和第四段冷凝盘管305之间的位置。
具体实现上，变频水泵307的出水口，通过低位供水阀308与低位喷嘴314相连通；
变频水泵307的出水口，通过中位供水阀309与中位喷嘴315相连通；
变频水泵307的出水口，通过高位供水阀与高位供水阀310相连通。
具体实现上，第四段冷凝盘管305的输出端，安装有第四段感温探头311，该第四段感温探头311通过信号线与高位供水阀310相连接；
第三段冷凝盘管304的输出端，安装有第三段感温探头312，该第三段感温探头312通过信号线与低位供水阀308相连接；
第二段冷凝盘管303的输出端，安装有第二段感温探头313，该第二段感温探头313通过信号线与中位供水阀309相连接。
需要说明的是，对于所述蒸发式冷凝器3，高温制冷剂气体依次经过第一段冷凝盘管302、第二段冷凝盘管303、第三段冷凝盘管304和第四段冷凝盘管305，并根据第四段感温探头311、第三段感温探头312、第二段感温探头313的温度信号，选择是否开启冷凝风扇301、变频水泵307、低位供水阀308、中位供水阀309以及高位供水阀310。
在初始状态下，冷凝风扇301、变频水泵307、低位供水阀308、中位供水阀309、高位供水阀309处于开启状态，若第二段感温探头313测得温度低于压缩机1排气压力对应的饱和温度，则关闭冷凝风扇301，若还高，则关闭高位供水阀310，并降低变频水泵307频率；随后，若第三段感温探头312测得温度低于压缩机1排气压力对应的饱和温度，则关闭中位供水阀309，并降低变频水泵307频率；随后若第四段感温探头311测得温度低于压缩机1排气压力对应的饱和温度，则关闭低位供水阀309和变频水泵307。
具体实现上，所有感温探头(第四段感温探头311、第三段感温探头312、第二段感温探头313)均是采用带温控器的感温探头，可输出控制信号，进而控制相应的阀门设备。通过调节压缩机1的频率或开启数量可调节制冷剂的输气量，同时通过上述步骤调节蒸发式冷凝器3的冷凝能力，从而适应蒸发器8侧的制冷剂需求。
对于本发明，需要说明的是，所述冷凝风扇301，用于实现空气流动，促进水分蒸发，加快空气和换热管热量交换；
所述第一段冷凝盘管302，其目的在于使得制冷剂与空气换热，使制冷剂温度降低到结垢点以下，然后进入后续的冷凝盘管(即第二段冷凝盘管303、第三段冷凝盘管304和第四段冷凝盘管305)，避免高温盘管与水换热时结垢现象的产生；
所述水箱306，用于存储冷却水；
所述变频水泵307，用于给低位喷嘴314，中位喷嘴315，高位喷嘴316供水，且喷嘴工作数量越多，变频水泵307的工作频率越大；
所述低位供水阀308，用于接收第三段感温探头312的温度信号，从而控制是否向低位喷嘴314供水；当温度超过预设值时，开启供水。
所述中位供水阀309，用于接收第二段感温探头313的温度信号，从而控制是否向中位喷嘴315供水；当温度超过预设值时，开启供水。
所述高位供水阀310，用于接收第四段感温探头311信号，从而控制是否向高位喷嘴316供水；当温度超过预设值时，开启供水。
需要说明的是，对于本发明，制冷系统工作时，通过调节蒸发式冷凝器3的冷凝作用，能够在满足蒸发器8的液量需求的同时，减小主储液器4和辅助储液器5内的液态制冷剂量，从而达到降低充注量的目的；
对于本发明，需要说明的是，经济器6是个换热器，通过制冷剂自身节流蒸发吸收热量，从而使另一部分制冷剂得到过冷。
所述经济器6，用于给供到蒸发器8的制冷剂液体进行再降温，其冷源来自制冷剂节流形成的低温低压制冷剂，而制冷剂来源分为两部分：无化霜时来自主储液器4，化霜时来自化霜排液；
具体实现上，经济器6采用闪发式经济器，由主储液器4或辅助储液器5来的制冷剂液体分为两路，第一路经过经济器6后供给节流阀7，另一路(即第二路)经过经济器截止阀601和经济器节流阀602后，变为低温低压两相流体进入经济器6中，给第一路降温，然后蒸发为制冷剂气体进入压缩机1的中间补气口；当有蒸发器化霜时，关闭经济器截止阀601，化霜的形成的排液经经济器节流阀602节流后，可以实现降温和补气作用；
具体实现上，所述主储液器单向阀402和辅助储液器单向阀501汇流后，分成两路连接管路；
第一路连接管路与经济器6的第一进液口相连通；
第二路连接管路依次通过经济器截止阀601和经济器节流阀602与经济器6的第二进液口相连通。
具体实现上，经济器6顶部的出气口，与压缩机1的中间补气口相连通。
具体实现上，所述节流阀7，用于将高压制冷剂液体，节流为低温低压制冷剂两相流体；
在本发明中，具体实现上，所述蒸发器8，在制冷时，用于实现制冷剂和需要降温介质的热量交换，化霜方式采用热气融霜。
具体实现上，所述蒸发器8包括分液器801；
所述节流阀7与供液电磁阀701的一端相连通；
所述供液电磁阀701的另一端，分别与分液器801的第一进液口、化霜截止阀803的一端相连通；
化霜截止阀803的另一端，与蒸发式冷凝器3的制冷剂进口相连通；
分液器801的第二进液口与气液分离器9的液态制冷剂出口相连通；
分液器801的出液口与蒸发盘管802的一端相连通；
蒸发盘管802的另一端分别与回气截止阀804的一端和排液截止阀805一端相连通；
回气截止阀804与气液分离器9的制冷剂进口相连通；
排液截止阀805的另一端通过一个排液浮球阀806，与经济器截止阀601和经济器节流阀602之间的连接管道相连通。
需要说明的是，对于本发明，可以具有多路蒸发器8；在正常制冷时：供液电磁阀701和回气截止阀804打开，化霜热气阀803和化霜排液阀805关闭；化霜时，相反；
具体实现上，所述分液器801，可以为现有的分液器，例如可以为丹弗斯RD386系列的分液器，用于蒸发器8内各路的分液均匀。
具体实现上，所述气液分离器9，具有气液分离的作用，用于将蒸发器8出口制冷剂分成气相和液相，气相的制冷剂进入压缩机1，液相的制冷剂重新流回蒸发器8中的分液器801。
需要说明的是，对于本发明提供的一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，其通过可调节的冷凝能力和高效的蒸发能力，能够在保证制冷系统能效的前提下，实现冷凝器侧供液和蒸发器侧需液之间的动态平衡，因此，可以降低制冷系统的制冷剂的实际需求量，从而能够降低制冷系统的制冷剂充注量。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，其可以有效地降低制冷系统中所需要的制冷剂充注量，降低制冷系统的生产成本，以及降低安全隐患，有利于广泛地应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，包括压缩机(1)，压缩机(1)的制冷剂出口与一个油分离器(2)的制冷剂进口相连通；
油分离器(2)的制冷剂出口与一个蒸发式冷凝器(3)的制冷剂进口相连通；
蒸发式冷凝器(3)的制冷剂出口分别与主储液器(4)和辅助储液器(5)两者顶部的供液入口相连通；
主储液器(4)和辅助储液器(5)的供液出口，分别与一个经济器(6)相连通；
经济器(6)的液体制冷剂出口，通过节流阀(7)和至少一个蒸发器(8)的制冷剂进口相连通；
每个蒸发器(8)的制冷剂出口，与一个气液分离器(9)的制冷剂进口相连通；
气液分离器(9)的气态制冷剂出口，与压缩机(1)的制冷剂进口相连通。
2.如权利要求1所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，所述主储液器(4)的供液入口处接有一个主储液器供液阀(401)；
所述主储液器(4)的供液出口处接有主储液器单向阀(402)；
所述辅助储液器(5)的供液入口处接有辅助储液器供液阀(501)；
所述辅助储液器(5)的供液出口处接有辅助储液器单向阀(502)。
3.如权利要求2所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，所述蒸发式冷凝器(3)包括：从上到下依次连接在一起的第一段冷凝盘管(302)、第二段冷凝盘管(303)、第三段冷凝盘管(304)和第四段冷凝盘管(305)；
其中，第一段冷凝盘管(302)的左端为蒸发式冷凝器(3)的制冷剂进口；
第一段冷凝盘管(302)的正上方，安装有一个冷凝风扇(301)。
4.如权利要求3所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，所述蒸发式冷凝器(3)中还包括喷水冷却结构，所述喷水冷却结构包括一个水箱(306)；
所述水箱(306)与一个变频水泵(307)的抽水口相连通；
变频水泵(307)的出水口，通过中空的管道，分别与多个低位喷嘴(314)、多个中位喷嘴(315)和多个高位喷嘴(316)相连通；
多个低位喷嘴(314)横向分布在第一段冷凝盘管(302)和第二段冷凝盘管(303)之间的位置；
多个中位喷嘴(315)横向分布在第二段冷凝盘管(303)和第三段冷凝盘管(304)之间的位置；
多个高位喷嘴(316)横向分布在第三段冷凝盘管(304)和第四段冷凝盘管(305)之间的位置。
5.如权利要求4所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，变频水泵(307)的出水口，通过低位供水阀(308)与低位喷嘴(314)相连通；
变频水泵(307)的出水口，通过中位供水阀(309)与中位喷嘴(315)相连通；
变频水泵(307)的出水口，通过高位供水阀与高位供水阀(310)相连通。
6.如权利要求4所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，第四段冷凝盘管(305)的输出端，安装有第四段感温探头(311)，该第四段感温探头(311)通过信号线与高位供水阀(310)相连接；
第三段冷凝盘管(304)的输出端，安装有第三段感温探头(312)，该第三段感温探头(312)通过信号线与低位供水阀(308)相连接；
第二段冷凝盘管(303)的输出端，安装有第二段感温探头(313)，该第二段感温探头(313)通过信号线与中位供水阀(309)相连接；
第四段感温探头(311)、第三段感温探头(312)、第二段感温探头(313)均是带温控器的感温探头。
7.如权利要求2至6中任一项所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，所述主储液器单向阀(402)和辅助储液器单向阀(501)汇流后，分成两路连接管路；
第一路连接管路与经济器(6)的第一进液口相连通；
第二路连接管路依次通过经济器截止阀(601)和经济器节流阀(602)与经济器(6)的第二进液口相连通。
8.如权利要求7所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，经济器(6)顶部的出气口，与压缩机(1)的中间补气口相连通。
9.如权利要求7所述的可降低制冷剂充注量的制冷系统，其特征在于，所述蒸发器(8)包括分液器(801)；
所述节流阀(7)与供液电磁阀(701)的一端相连通；
所述供液电磁阀(701)的另一端，分别与分液器(801)的第一进液口、化霜截止阀(803)的一端相连通；
化霜截止阀(803)的另一端，与蒸发式冷凝器(3)的制冷剂进口相连通；
分液器(801)的第二进液口与气液分离器(9)的液态制冷剂出口相连通；
分液器(801)的出液口与蒸发盘管(802)的一端相连通；
蒸发盘管(802)的另一端分别与回气截止阀(804)的一端和排液截止阀(805)一端相连通；
回气截止阀(804)与气液分离器(9)的制冷剂进口相连通；
排液截止阀(805)的另一端通过一个排液浮球阀(806)，与经济器截止阀(601)和经济器节流阀(602)之间的连接管道相连通。
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