CN110296542A - 一种定频变流量冷凝机组系统 - Google Patents

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张忠斌
王必成
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Abstract

本发明涉及到一种定频变流量冷凝机组系统，包括冷凝器，再冷器，四个电磁阀，流量调节阀，多台蒸发器，压缩机，两个节流阀，干燥过滤器，油分离器和气液分离器。本发明只需要控制冷凝机组阀门的开闭和流量调节阀的开度，即可满足不同蒸发器变负荷运行的要求，该冷凝机组可有效控制冷媒流量，实现多台蒸发器的使用和系统负荷的有效匹配。本发明的一个特征是控制电磁阀的开闭和流量调节阀的开度，即可控制进入蒸发器的冷媒流量，并将旁通的冷媒处理到合适状态以便其和蒸发器出口的冷媒在气液分离器内混合继续循环使用。本发明的优点是无需使用变频处理，系统结构简单，解决变频干扰和噪音问题。

Description

一种定频变流量冷凝机组系统
技术领域
本发明涉及空调设备技术领域的冷凝机组及空调系统，尤其涉及一种定频变流量冷凝机组系统。
背景技术
现有的变流量冷凝机组系统一般都采用变频变流量多联式空调系统，即通过变频调节压缩机输气量和进入室内机的冷媒流量，从而实现不同空间的冷热输出要求。变频调节分为直流变频和交流变频，直流变频实际上是直流调速，通过改变送给电机的直流电压来改变电机的转速，从而改变冷媒的流量。交流变频通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速，从而改变冷媒的流量。
上述现有技术存在的缺陷在于：变频变流量多联式空调系统对管材材质、制造工艺等方面要求非常高，其初投资比较高；交流变频会产生高次谐波，对精密仪器和电子电脑设备有干扰，且会产生额外噪音；此外电机频率较低时，由于冷媒流速缓慢，会造成润滑油难以回流至压缩机的问题，电机频率较高时，大量润滑油会被挤出压缩机，又会造成润滑油问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种定频变流量冷凝机组系统，减少多联空调机组的初投资，避免变频处理对精密仪器和电子设备带来的干扰。
本发明通过下述技术方案实现：一种定频变流量冷凝机组系统，包括气液分离器、压缩机、第一流量调节阀、冷凝器、第一电磁阀、再冷器、第二电磁阀、第三电磁阀、第一节流阀、干燥过滤器、蒸发器组、第二节流阀、油分离器、第四电磁阀、第二流量调节阀；所述蒸发器组的吸气端分别连接所述第二流量调节阀，所述蒸发器组的出口并联后连接所述气液分离器吸气端，气液分离器的气体出口连接所述压缩机吸气口，气液分离器的液体出口连接蒸发器组的进口，压缩机的出气口连接所述油分离器的进口，油分离器的出口连接所述冷凝器的进口，冷凝器进口并联所述第一流量调节阀进口，冷凝器的出口连接所述第一电磁阀的入口，第一流量调节阀的出口连接所述再冷器的进口，第一电磁阀与所述第二电磁阀的进口并联，第二电磁阀的出口连接所述干燥过滤器的进口，干燥过滤器的出口与所述第一节流阀的进口连接，再冷器的出口连接所述第三电磁阀的进口，第三电磁阀的进口与所述第四电磁阀的进口并联，第三电磁阀的出口连接所述第二节流阀的进口，第二节流阀的出口连接气液分离器的进口。
进一步的，所述蒸发器组包含有两台以上并联蒸发器；所述蒸发器为风冷式或溶液载冷式。
进一步的，所述制冷压缩机为涡旋压缩机、转子式压缩机、螺杆式压缩机或活塞式压缩机。
进一步的，所述冷凝器为风冷冷凝器、水冷冷凝器或蒸发式冷凝器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.利用制冷剂旁通技术实现定频压缩冷凝机组变容量运行。
2. 解决变频干扰问题。本发明采用制冷剂旁通技术实现定频压缩冷凝机组变负荷运行，避免了变频调节改变电机频率造成的高度点干扰问题和额外噪音。
3. 解决了润滑油问题。变频系统中电机频率较低时，由于冷媒流速缓慢，会造成润滑油难以回流至压缩机的问题，电机频率较高时，大量润滑油会被挤出压缩机，又会造成润滑油问题。本发明采用定频调节，冷媒流速固定，使用流量调节阀和电磁阀控制流量，有效避免了变频调节中的润滑油问题。
附图说明
图1所示为本发明的系统结构示意图。
图2所示为本发明的满负荷运行压焓图。
图3所示为本发明的旁通制冷剂冷却到饱和气状态极限调节范围压焓图。
图4所示为本发明的旁通制冷剂冷却到两相区极限调节范围压焓图。
图中：1-气液分离器，2-压缩机，3-第一流量调节阀，4-冷凝器，5-第一电磁阀，6-再冷器，7-第二电磁阀，8-第三电磁阀，9-第一节流阀，10-干燥过滤器，11-蒸发器组，12-第二节流阀，13-油分离器，14-第四电磁阀，15-第二流量调节阀。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明详细说明。
参考图1，一种定频变流量冷凝机组系统，包括气液分离器1、压缩机2、第一流量调节阀3、冷凝器4、第一电磁阀5、再冷器6、第二电磁阀7、第三电磁阀8、第一节流阀9、干燥过滤器10、蒸发器组11、第二节流阀12、油分离器13、第四电磁阀14、第二流量调节阀15；所述蒸发器组11的吸气端分别连接所述第二流量调节阀15，所述蒸发器组11的出口并联后连接所述气液分离器1吸气端，气液分离器1的气体出口连接所述压缩机2吸气口，气液分离器1的液体出口连接蒸发器组11的吸气口，压缩机2的出气口连接所述油分离器13的吸气口，油分离器13的出气口连接所述冷凝器4的吸气口，冷凝器4吸气口并联所述第一流量调节阀3吸气口，冷凝器4的出口连接所述第一电磁阀5的入口，第一流量调节阀3的出口连接所述再冷器6的进口，第一电磁阀5与所述第二电磁阀7的进口并联，第二电磁阀7的出口连接所述干燥过滤器10的进口，干燥过滤器10的出口与所述第一节流阀9的进口连接，再冷器6的出气口连接所述第三电磁阀8的进口，第三电磁阀8的进口与所述第四电磁阀14的进口并联，第三电磁阀8的出口连接所述第二节流阀12的进口，第二节流阀12的出口连接气液分离器1的进口。
实施例1 满负荷运行
参考图2，当系统满负荷运行时，第一流量调节阀3关闭，第一电磁阀5和第四电磁阀14打开，第二电磁阀7和第三电磁阀8关闭，旁通制冷剂通路关闭，所有制冷剂都进入蒸发器组11制冷。制冷剂通路为：制冷剂气体进入冷凝器4冷凝，后进入再冷器6再冷，再冷后的冷媒进入干燥过滤器10和第一节流阀9，再经过流量调节阀15分流进入蒸发器组11蒸发制冷，再进入气液分离器1，分离后的气体进入压缩机2和油分离器13回到冷凝器4，分离后的液体进入蒸发器组11吸气口，继续蒸发制冷进入气液分离器1。制冷循环压焓图如图2所示。制冷循环为a-b-c-d-a，压缩机出口制冷剂为饱和气状态；制冷循环为a’-b’-c-d-a’，压缩机出口制冷剂为过热气状态。
实施例2 旁通制冷剂冷却至饱和气状态
参考图3，当系统部分负荷调节时，第一电磁阀5和第四电磁阀14关闭，第二电磁阀7和第三电磁阀8打开，第一流量调节阀3打开。制冷剂从压缩机2排出、经过油分离器3，制冷剂分为两路。其中一路制冷剂进入冷凝器4冷凝，经过第二电磁阀7、干燥过滤器10、第一节流阀9节流，第二流量调节阀15后，分流进入蒸发器组11制冷，进入气液分离器1。另外一路制冷剂经过第一流量调节阀3、再冷器6、第三电磁阀8、第二节流阀12，进入气液分离器1。 两路制冷剂在气液分离器1中混合后，气体进入压缩机2，所有液体制冷剂返回到蒸发器组11入口。制冷循环压焓图如图3所示。进入蒸发器组11的制冷剂制冷循环流程为a-b-c-d-a，压缩机出口为制冷剂饱和气状态，维持正常循环。另一部分旁通制冷剂循环流程介于两种流程之间：第一种极限流程，饱和状态a等熵压缩至b，节流至a2与饱和状态1混合，再等熵压缩至b2；第二种极限流程，饱和状态a等熵压缩至b，冷却至饱和状态气b3，节流至a1 与饱和状态a混合，等熵压缩至b1。该旁通制冷剂的制冷循环流程介于两种极限范围之间。
实施例3 旁通制冷剂冷却至两相区
参考图4，当系统部分负荷调节时，第一电磁阀5和第四电磁阀14关闭，第二电磁阀7和第三电磁阀8打开，第一流量调节阀3打开。制冷剂从压缩机2排出、经过油分离器3，制冷剂分为两路。其中一路制冷剂进入冷凝器4冷凝，经过第二电磁阀7、干燥过滤器10、第一节流阀9节流，第二流量调节阀15后，分流进蒸发器组11制冷，进入气液分离器1。另外一路制冷剂经过第一流量调节阀3、再冷器6、第三电磁阀8、第二节流阀12，进入气液分离器1。 两路制冷剂在气液分离器1中混合后，气体进入压缩机2，所有液体制冷剂返回到蒸发器组11入口。制冷循环压焓图如图4所示进入蒸发器组11的制冷剂制冷循环流程为a1-b1-c-d-a1，压缩机出口为过热气状态，保证机组正常循环。另一部分旁通制冷剂循环流程的极限流程为：过热a1等熵压缩至b1，冷却至b2，节流至a2与过热状态a1混合至饱和状态a，等熵压缩至b。该旁通制冷剂节流后进入气液分离器与原制冷剂混合后的状态点介于a和a1之间。
以上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，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 (4)

1.一种定频变流量冷凝机组系统，其特征在于：包括气液分离器（1）、压缩机（2）、第一流量调节阀（3）、冷凝器（4）、第一电磁阀（5）、再冷器（6）、第二电磁阀（7）、第三电磁阀（8）、第一节流阀（9）、干燥过滤器（10）、蒸发器组（11）、第二节流阀（12）、油分离器（13）、第四电磁阀（14）、第二流量调节阀（15）；所述蒸发器组（11）的吸气端分别连接所述第二流量调节阀（15），所述蒸发器组（11）的出口并联后连接所述气液分离器（1）吸气端，气液分离器（1）的气体出口连接所述压缩机（2）吸气口，气液分离器（1）的液体出口连接蒸发器组（11）的进口，压缩机（2）的出气口连接所述油分离器（13）的进口，油分离器（13）的出口连接所述冷凝器（4）的进口，冷凝器（4）进口并联所述第一流量调节阀（3）进口，冷凝器（4）的出口连接所述第一电磁阀（5）的入口，第一流量调节阀（3）的出口连接所述再冷器（6）的进口，第一电磁阀（5）与所述第二电磁阀（7）的进口并联，第二电磁阀（7）的出口连接所述干燥过滤器（10）的进口，干燥过滤器（10）的出口与所述第一节流阀（9）的进口连接，再冷器（6）的出口连接所述第三电磁阀（8）的进口，第三电磁阀（8）的进口与所述第四电磁阀（14）的进口并联，第三电磁阀（8）的出口连接所述第二节流阀（12）的进口，第二节流阀（12）的出口连接气液分离器（1）的进口。
2.根据权利要求1所述的一种定频变流量冷凝机组系统，其特征在于：所述蒸发器组（11）包含有两台以上并联蒸发器；所述蒸发器为风冷式或溶液载冷式。
3.根据权利要求1所述的一种定频变流量冷凝机组系统，其特征在于：所述制冷压缩机（2）为涡旋压缩机、转子式压缩机、螺杆式压缩机或活塞式压缩机。
4.根据权利要求1所述的一种定频变流量冷凝机组系统，其特征在于：所述冷凝器（4）为风冷冷凝器、水冷冷凝器或蒸发式冷凝器。
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