CN110030767B - 冷热双效分流式能量回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷热双效分流式能量回收系统，它包括主换热器和副换热器；副换热器出端集管通过分流管连接高压回液管或者连接高压储液器；主换热器出端集管还通过第二高压排气管连接冷凝器。通过对制冷工质冷凝热和被加热水的初始冷能分别进行更充分的利用，进一步提高了热交换系统的换热效率，减轻了冷凝器热负荷，并得到了不同温度梯度的热源。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换系统，具体涉及一种基于冷库用制冷系统的的热交换系统。
背景技术
食品加工厂现有制冷系统的冷凝热回收系统一般有两种形式，第一种是直接加热回收方式，第二种是间接热回收方式。第一种的热回收效果明显优于第二种。但是，直接加热回收方式存在以下缺点：
第一、回收效率低。主要原因是制冷压缩机的总排气管道的工质流量远大于被加热水的流量，前者是后者的几十倍甚至上百倍。因此水在换热器壳程流速很低，换热效果差。
第二、制冷工质存在被冷却后又被再加热的现象，造成能源浪费。在食品加工厂，被加热的水一般是地下水，在常温状态下，地下水温一般在18℃左右，有的地区地下水温在10-13℃之间，低于冷凝温度，由于被加热水的初始温度很低，在刚进入换热器时与制冷工质进行大温差换热，有部分过冷冷凝液体产生，而热回收量远小于冷凝潜热。在进入冷凝器前，部分过冷液态工质又被加热到冷凝温度后进入冷凝器。这种制冷工质的二次加热造成严重的冷能浪费。
第三、冷凝器的冷凝效率下降。由于部分冷凝液态制冷工质同气态制冷工质一并进入冷凝器，将会导致冷凝效率下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种冷热双效分流式能量回收系统，通过对制冷工质冷凝热和被加热水的初始冷能分别进行更充分的利用，进一步提高热交换系统的换热效率，减轻冷凝器热负荷，并得到不同温度梯度的热源。
本发明的技术方案如下：
冷热双效分流式能量回收系统，它包括压缩机和冷凝器，冷凝器的出液端通过高压回液管连接有高压储液器，其特征在于：所述系统还包括主换热器和副换热器；主换热器的壳体与副换热器的壳体之间通过过渡管或者过渡孔互相连接；主换热器的壳体和与副换热器的壳体上分别带有壳程流体出口和壳程流体进口；主换热器的壳体内安装有主换热单元，副换热器的壳体内安装有副换热单元；主换热单元的介质进端连接有主换热器进端集管，主换热单元的介质出端连接有主换热器出端集管；副换热器的介质进端连接有副换热器进端集管，副换热器的介质出端连接有副换热器出端集管；主换热器出端集管通过第五管连接副换热器进端集管；主换热器进端集管通过第一高压排气管连接压缩机；副换热器出端集管通过分流管连接高压回液管或者连接高压储液器；主换热器出端集管还通过第二高压排气管连接冷凝器。
优选地，所述系统还包括内端连接副换热器壳程的副换热器出水管，该副换热器出水管通过补水阀连接冷凝器。
优选地，所述副换热器出水管还连接有第二出水阀。
优选地，所述系统还包括再循环水箱，再循环水箱的循环进水端通过循环水管连接所述的壳程流体出口，循环出水端通过带有循环水泵的管路连接主换热器的壳程。
优选地，第一高压排气管或者第二高压排气管带有油分离器；副换热器出端集管通过分流管和油分离器连接高压回液管或者连接高压储液器。
本发明的积极效果在于：
第一、本发明通过对制冷工质冷凝热和被加热水的初始冷能分别进行更充分的利用，并在制冷工质进入冷凝器之前进行分流，一部分制冷工质进入冷凝器，另一部分制冷工质进入副换热器。从而提高了换热效率并有效减轻了冷凝器的热负荷。
另外，分别来自冷凝器和副换热器的高、低温制冷工质互相混合后以较低的整体温度进入高压储液器，或者分别进入高压储液器后混合，使高压储液器内制冷工质温度降低，内压得以降低，冷凝器至高压储液器的制冷工质回流更加流畅，冷凝器的冷凝效果更好，排气压力更低。
第二、本发明充分利用被加热水的初始冷能提高制冷工质的制冷量，并能够得到不同温度梯度的热源。实现了能量冷热双向回收效果的最优化。同时，压缩机排气压力降低，机房安全隐患减少，压缩机轴功率降低，实现了节电和节水目的，增加了系统制冷量。
第三、本发明设置了再循环水子系统，循环利用高温高压气态制冷工质的过热度热能，不仅使主换热器内水流速成倍增加，换热效率大幅提高，而且将水温提升得更高，因此不仅更充分地减轻了冷凝器工作负荷，而且能够产出温度更高的热水，这一技术效果是现有技术换热装置难于做到的。另外，设置再循环水子系统以及对被加热水初始冷能的充分利用，使整体能量回收效率得以大幅度提高。
第五、本发明设置了副换热器出水管用于为冷凝器补水以及为用户提供低温热水，这是本发明的又一项关键创新点。冷凝器补水量较大，一般可达到总进水量的50%以上。因此，通过将初始冷能被提取后的大量低温水引入冷凝器作补充水，以及为用户提供低温热水等技术手段能够成倍提高系统进水量，一方面降低了制冷工质与被加热水的比例，通过提高壳程水流速提高换热效率，另一方面能够为系统提供足量的冷源，增加了制冷量，提高了制冷系统的制冷能力，在同等制冷量的情况下更加省电。
附图说明
图1是本发明系统实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图进一步说明本发明。
如图1，本发明系统的实施例包括压缩机1和冷凝器17，冷凝器17的出液端通过高压回液管32连接有高压储液器33，高压储液器33通过节流阀34连接有蒸发器35，蒸发器35通过低压回气管36连接压缩机1的进气端。第一高压排气管2或者第二高压排气管16可以带有油分离器。
本发明系统的实施例还包括主换热器11和位于主换热器11下方的副换热器23。主换热器11的壳体与副换热器23的壳体之间通过过渡管或者过渡孔12互相连接，主换热器11的壳体和与副换热器23的壳体上分别带有壳程流体出口7和壳程流体进口20。主换热器11的壳体内安装有主换热单元10，副换热器23的壳体内安装有副换热单元22。主换热单元10的介质进端通过第一管18连接有主换热器进端集管5，主换热单元10的介质出端通过第二管13连接有主换热器出端集管14。副换热器23的介质进端通过第三管24连接有副换热器进端集管25，副换热器23的介质出端通过第四管19连接有副换热器出端集管4。主换热器出端集管14通过第五管15连接副换热器进端集管25。
主换热器11和副换热器23也可以左右排布，二者的壳体之间通过过渡管互相连接。
主换热器进端集管5通过第一高压排气管2连接压缩机1的出气端。副换热器出端集管4通过分流管3连接高压回液管32或者连接高压储液器33。或者，分流管3通过油分离器连接高压回液管32，或者分流管3通过油分离器连接高压储液器33。
主换热器出端集管14还通过第二高压排气管16连接冷凝器17的进气端。
壳程流体进口20连接有总进水阀21，壳程流体出口7通过第一出水管9连接有第一出水阀8。打开总进水阀21和第一出水阀8，冷水（比如井水）在泵压作用下从壳程流体进口20进入副换热器23的壳程与副换热单元22换热，并经过渡管或者过渡孔12进入主换热器11的壳程与主换热单元10换热后，高温水经第一出水阀8至用户。同时，来自压缩机1的高温高压工质（介质）经主换热单元10的管程或者板程放热后进入主换热器出端集管14，主换热器出端集管14中的介质分两支路流出，第一支路经第五管15进入副换热单元22的管程或者板程放热后经分流管3到高压储液器33。第二支路经第二高压排气管16至冷凝器17。其中第一支路介质流动不需要额外动力，其流速主要取决于介质与副换热器23壳程流体的温差，该支路流量越大，越有利于整个系统的高效工作。
本发明系统的实施例还可以包括再循环水箱30，再循环水箱30的循环进水端通过循环水管6连接所述的第一出水管9，循环出水端通过带有循环水泵31的管路连接主换热器11的壳程。再循环水箱30的供水端连接有供水水泵29用于为用户供给另一路热水，也可以通过第一出水阀8直接将高温热水排出。由于该另一路热水能够与主换热单元10循环换热，因此具有足够高的温度。
本发明系统的实施例还可以包括内端连接副换热器23壳程的副换热器出水管27，该副换热器出水管27通过补水阀26连接冷凝器17的水箱。该副换热器出水管27还连接有第二出水阀28，用于为用户提供较低温度热水，比如供洗涮之用。
Claims (3)
1.冷热双效分流式能量回收系统，它包括压缩机（1）和冷凝器（17），冷凝器（17）的出液端通过高压回液管（32）连接有高压储液器（33），其特征在于：所述系统还包括主换热器（11）和副换热器（23）；主换热器（11）的壳体与副换热器（23）的壳体之间通过过渡管或者过渡孔（12）互相连接；主换热器（11）的壳体和与副换热器（23）的壳体上分别带有壳程流体出口（7）和壳程流体进口（20）；主换热器（11）的壳体内安装有主换热单元（10），副换热器（23）的壳体内安装有副换热单元（22）；主换热单元（10）的介质进端连接有主换热器进端集管（5），主换热单元（10）的介质出端连接有主换热器出端集管（14）；副换热器（23）的介质进端连接有副换热器进端集管（25），副换热器（23）的介质出端连接有副换热器出端集管（4）；主换热器出端集管（14）通过第五管（15）连接副换热器进端集管（25）；主换热器进端集管（5）通过第一高压排气管（2）连接压缩机（1）；副换热器出端集管（4）通过分流管（3）连接高压回液管（32）或者连接高压储液器（33）；主换热器出端集管（14）还通过第二高压排气管（16）连接冷凝器（17）；
所述系统还包括内端连接副换热器（23）壳程的副换热器出水管（27），该副换热器出水管（27）通过补水阀（26）连接冷凝器（17）；
所述系统还包括再循环水箱（30），再循环水箱（30）的循环进水端通过循环水管（6）连接所述的壳程流体出口（7），循环出水端通过带有循环水泵（31）的管路连接主换热器（11）的壳程。
2.如权利要求1所述的冷热双效分流式能量回收系统，其特征在于：所述副换热器出水管（27）还连接有第二出水阀（28）。
3.如权利要求1或2所述的冷热双效分流式能量回收系统，其特征在于：第一高压排气管（2）或者第二高压排气管（16）带有油分离器；副换热器出端集管（4）通过分流管（3）和油分离器连接高压回液管（32）或者连接高压储液器（33）。
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Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004218881A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 即時給湯装置 |
| CN101165435A (zh) * | 2006-10-17 | 2008-04-23 | 珠海慧生能源技术发展有限公司 | 双效压缩式冷热水节能机组 |
| CN201096429Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-08-06 | 张宪金 | 紧凑高效双工况冷却塔热回收节能装置 |
| CN201672745U (zh) * | 2010-05-13 | 2010-12-15 | 博拉贝尔(无锡)空调设备有限公司 | 双水温式水源热泵机组 |
| CN202993655U (zh) * | 2012-11-13 | 2013-06-12 | 罗伟强 | 一种双过冷热泵 |
| CN203413992U (zh) * | 2013-07-19 | 2014-01-29 | 烟台珈群高效节能设备有限公司 | 能够适应不同安装空间的板壳式换热器 |
| CN203964695U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-26 | 烟台珈群高效节能设备有限公司 | 中间排液式冷凝装置 |
| CN203964693U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-26 | 烟台珈群高效节能设备有限公司 | 高效冷凝装置 |
| CN105091403A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-11-25 | 李永堂 | 发电机组综合节水节能系统 |
| CN205783983U (zh) * | 2016-05-10 | 2016-12-07 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 空气源冷水机组的热量高效回收装置 |
| CN209857428U (zh) * | 2019-05-21 | 2019-12-27 | 李永堂 | 冷热双效分流式能量回收系统 |
-
2019
- 2019-05-21 CN CN201910422627.9A patent/CN110030767B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004218881A (ja) * | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 即時給湯装置 |
| CN101165435A (zh) * | 2006-10-17 | 2008-04-23 | 珠海慧生能源技术发展有限公司 | 双效压缩式冷热水节能机组 |
| CN201096429Y (zh) * | 2007-07-26 | 2008-08-06 | 张宪金 | 紧凑高效双工况冷却塔热回收节能装置 |
| CN201672745U (zh) * | 2010-05-13 | 2010-12-15 | 博拉贝尔(无锡)空调设备有限公司 | 双水温式水源热泵机组 |
| CN202993655U (zh) * | 2012-11-13 | 2013-06-12 | 罗伟强 | 一种双过冷热泵 |
| CN203413992U (zh) * | 2013-07-19 | 2014-01-29 | 烟台珈群高效节能设备有限公司 | 能够适应不同安装空间的板壳式换热器 |
| CN203964695U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-26 | 烟台珈群高效节能设备有限公司 | 中间排液式冷凝装置 |
| CN203964693U (zh) * | 2014-07-30 | 2014-11-26 | 烟台珈群高效节能设备有限公司 | 高效冷凝装置 |
| CN105091403A (zh) * | 2015-09-14 | 2015-11-25 | 李永堂 | 发电机组综合节水节能系统 |
| CN205783983U (zh) * | 2016-05-10 | 2016-12-07 | 合肥天鹅制冷科技有限公司 | 空气源冷水机组的热量高效回收装置 |
| CN209857428U (zh) * | 2019-05-21 | 2019-12-27 | 李永堂 | 冷热双效分流式能量回收系统 |
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