CN110513909A - 一种蒸汽制冷余热回收系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蒸汽制冷余热回收系统及方法，包括制冷单元和制热单元，制冷单元包括依次首尾相连的供氨装置、第一压缩机、蒸发式冷凝器和设有减压阀的第一循环管道；制热单元包括第一流量阀、第二流量阀、水箱、下排出端与第一循环管道联通的冷却器、进气端与冷却器的出气端联通的第二压缩机、进气端与第二压缩机的出气端联通的热回收器和设有循环泵的第二循环管道，第一压缩机的出气端、第一流量阀与冷却器的进气端依次联通，热回收器与水箱通过第二循环管道首尾联通，热回收器的下排放端、第二流量阀与冷却器依次联通；本发明充分的利用了制冷单元和制热单元的余热，降低制冷单元的冷凝压力，提高了制冷效率和热回收利用率，且节能环保。

Description

一种蒸汽制冷余热回收系统及方法

技术领域

本发明涉及蒸汽生产技术领域，更具体地说，它涉及一种蒸汽制冷余热回收系统及方法。

背景技术

随着人类能源的日益枯竭，关于如何降低能源消耗、推广绿色能源、实现能源回收循环利用正成为世界各国所关注的话题。现有的制冷单元包括依次通过管道连接的压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器；制冷流体以蒸汽饱和状态进入到压缩机内，制冷流体被压缩成较高压力的过热蒸汽状态；然后，通过冷凝器将过热蒸汽状态的制冷流体冷却并冷凝成饱和液体；之后，饱和液体流过膨胀阀以降低压力；最后，液体和蒸汽制冷剂流过蒸发器，以实现压缩制冷的作用。

然而，在一些生产加工场合应用中，除了存在制冷需求的同时，也存在需要使用热水对产品进行处理；现有的制冷和制热装置一般是制冷系统和热水系统完全分离运行的，热水系统通常采用燃烧锅炉或电加热器等外部能源进行加热，在实际使用时，燃煤锅炉存在一定的污染和耗能高的问题，且热水的产生与需求无关，过剩的加热水的余热被浪费；且在制冷系统中，压缩机压缩过程中生成热能通常会被直接排放至大气中，造成热能的浪费和整个大气温度的提高，从而产生环境污染，同时，制冷系统中的冷凝温度恒定地处于高水平，从而全面地导致制冷系统的高电力消耗和低冷却性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种蒸汽制冷余热回收系统及方法，具有节能环保、热回收利用率和制冷效率高的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种蒸汽制冷余热回收系统，包括制冷单元和制热单元，所述制冷单元包括依次通过管道连接的供氨装置、第一压缩机和蒸发式冷凝器，在所述蒸发式冷凝器与所述供氨装置之间连接有第一循环管道，所述第一循环管道上设置有减压阀；所述制热单元包括冷却器、第二压缩机、第一流量阀、第二流量阀、热回收器、第二循环管道和水箱，所述第一压缩机的出气端、所述第一流量阀与所述冷却器的进气端依次联通，所述冷却器的下排出端与所述第一循环管道联通，所述冷却器的出气端与所述第二压缩机的进气端联通，所述第二压缩机的出气端与所述热回收器的进气端连接，所述热回收器的进水端、出水端分别与所述水箱的进水端、出水端通过所述第二循环管道联通，所述第二循环管道上设置有循环泵，所述热回收器的下排放端、所述第二流量阀与所述冷却器依次联通。

如此设置，首先，通过供氨装置提供氨气输送至第一压缩机内压缩成高压过热的氨蒸汽，然后，将第一压缩机排出的一部分高压过热氨蒸汽输送至蒸发式冷凝器冷凝成液氨，冷凝后的液氨进入第一循环管道经减压阀减压后再次输送至供氨装置，从而形成制冷循环回路；另外，制冷单元采用蒸发式冷凝器，具有节电、节水和占地面积小的优点，实现节能且环保的作用；同时，根据需求调节第一流量阀控制调节来自第一压缩机的另一部分高压过热氨蒸汽输送至冷却器中，避免制冷单元冷凝温度过高造成制冷单元的高电力损耗和低冷却性的问题，且避免制冷单元的热能浪费，进而实现节能且环保的作用；进入冷却器中的高压过热氨蒸汽经洗涤冷却为液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，冷却后的液氨在重力的作用下通过冷却器的下排出端排至第一循环管道内经减压阀减压后回到供氨装置，从而实现提高液氨的回收率和制冷单元的制冷效率的功能；饱和过热氨蒸汽通过冷却器的出气端排出后，经第二压缩机进一步压缩形成更高温高压的氨蒸汽后，再输送至热回收器；进入热回收器中的高温高压氨蒸汽与从热回收器的进水端进入的冷水进行换热，高温高压氨蒸汽形成高压中温的液态氨，冷水吸热成热水并通过热回收器的出水口排出，实现对冷水的初步加热；之后，热水通过第二循环管道进入水箱，经循环泵运输至热回收器进行进一步循环加热至热水温度稳定后，进而实现保证出水温度稳定的功能；最后，当热回收器内的热水温度稳定时，打开第二流量阀，热回收器内的一部分高温高压氨蒸汽和液态氨通过排放口进入冷却器再次洗涤冷却成液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，液氨再次进入第一循环管道，饱和过热氨蒸汽再次进入第二压缩机，最大限度的利用制热单元的余热和液氨，从而实现进一步减少整个系统液氨的消耗且提高了热回收利用率和制冷效率。

进一步设置：所述热回收器包括壳体、第一换热管、第二换热管和第三换热管，所述第一换热管、所述第二换热管与所述第三换热管依次联通且均位于所述壳体内，所述第一换热管的直径大于所述第二换热管的直径，所述第二换热管道的直径大于所述第三换热管的直径，在所述第二换热管与所述第三换热管之间设置有第一过滤器，所述第一换热管与所述第二换热管之间设置有第二过滤器，所述壳体的顶端一侧设置有进气口，所述壳体的顶端另一侧设置有出水口，所述出水口与所述第三换热管联通，所述壳体的底端一侧设置有进水口，所述进水口与所述第一换热管联通，所述进水口与所述出水口与所述第二循环管道联通，所述壳体的底端另一侧设置有排放口，所述排放口与所述第二流量阀联通。

如此设置，冷水首先从设置于壳体底端一侧的进水口进入与进水口联通的第一换热管内，然后，由于设置于第二循环管道的循环泵将第一换热管内的冷水进入第二过滤器内过滤；过滤后的冷水经第二换热管内进入设置于第二换热管与第三换热管之间的第一过滤器过再次过滤，避免冷水中的杂质对在运输对第二循环管道造成管道堵塞，实现对进入热回收器的冷水进行二次过滤的作用；再次过滤后的冷水进入第三换热管内后，经设置于壳体顶端另一侧的出水口流至第二循环管道，通过第二循环管道进入水箱，进入水箱后的水再次经第二循环管道通过进水口再次进入热回收器内，从而实现在热回收器与水箱之间形成闭合的水循环回路；在上述水循环的过程中，第二压缩机排放的高温高压氨蒸汽从设置于壳体顶端一侧的进气口进入热回收器内，位于壳体内且相互联通的第一换热管、第二换热管和第三换热管均与高温高压氨蒸汽换热，第一换热管、第二换热管和第三换热管对壳体内的冷水换热，进而实现对进入热回收器内的冷水加热的作用；另外，第一换热管的直径大于第二换热管的直径，第二换热管道的直径大于第三换热管的直径，避免第一换热管和第二换热管道出现堵塞的同时，由于第三换热管的管道直径最小且靠近进气口，其单位体积的换热面积越大，因此位于第三换热管内的水加热温度高，从而进一步提高了进入第二循环管道内水的换热率；进而实现提高制热单元的热回收利用率的作用。

一种蒸汽制冷余热回收方法，包括如下步骤，

一、通过所述第一流量阀控制调节将来自所述第一压缩机的一部分高压过热氨蒸汽输送至所述冷却器中，所述第一压缩机的另一部分高压过热氨蒸汽输送至所述蒸发式冷凝器，经所述减压阀和所述第一循环管道形成制冷循环；

二、进入所述冷却器中的高压过热氨蒸汽经洗涤冷却为液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，

三、步骤二中冷却后的液氨在重力的作用下通过所述冷却器的下排出端排至所述第一循环管道内，冷却后的液氨经所述减压阀减压后回到所述供氨装置，以进一步循环利用；

四、步骤二中饱和过热氨蒸汽通过所述冷却器的出气端排出后，经所述第二压缩机进一步压缩形成更高温高压的氨蒸汽，再输送至所述热回收器；

五、进入所述热回收器中的高温高压氨蒸汽与从所述热回收器的进水口进入的冷水进行换热，高温高压氨蒸汽形成高压中温的液态氨，冷水吸热成热水并通过所述热回收器的出水口排出，热水经所述第二循环管道进入所述水箱，经所述循环泵运输至所述热回收器进行进一步循环加热；

六、在液态氨加热至所述第二循环管道内的热水温度稳定后，通过打开第二流量阀，热回收器内的高温高压氨蒸汽和液态氨通过排放口进入冷却器再次洗涤冷却成液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，之后，重复步骤三至步骤五。

进一步设置：所述第一压缩机为低压压缩机。

如此设置，由于第一压缩机的使用率高，为此第一压缩机采用低压压缩机，利用低压压缩机的电机寿命长、故障率极低以及压缩机整体的耐久性和稳定性高的优点，起到保证制冷单元和制热单元能稳定且长期运行作用。

进一步设置：所述第二压缩机为高压压缩机。

如此设置，通过第二压缩机采用高压压缩机，利用高压压缩机的承受轴向气体力的能力好、耗电量较低、吸气预热小和容积效率高的优点，起到保证制热单元稳定运行的同时，进一步减少制热单元能量的损耗的作用。

进一步设置：所述第二循环管道内设置有温度传感器，所述温度传感器电信号连接有外部温度控制器，所述第二流量阀为电磁流量阀，所述电磁流量阀与所述外部温度控制器电信号连接。

如此设置，当第二循环管道内的热水温度达到设置于第一循环管道内的温度传感器的预设定稳定值时，温度传感器发送信号至电信号连接于温度传感器的外部温度控制器，外部温度控制器控制电信号连接于外部温度控制器的电磁流量阀打开，起到在第二循环管内的热水达到预设定稳定值前，防止热回收器内的高温高压氨蒸汽从热回收器的下排放端流出经管道至冷却器内，而造成热回收器内的热水加热速率低的作用，进一步实现提高整体的热回收利用率和冷水的加热速率的功能。

进一步设置：所述第二循环管道的外周面设有保温层。

如此设置，通过在第二循环管道的外周面设置保温层，减少热水在循环的过程中造成的热量损失，起到进一步保证热回收利用率高的作用。

进一步设置：在所述蒸发式冷凝器与所述第一循环管之间设置有贮液器，所述贮液器输入端与所述蒸发式冷凝器联通，所述贮液器输出端与所述第一循环管联通。

如此设置，高温高压的氨蒸汽经蒸发式冷凝器冷凝成液氨后，液氨从蒸发式冷凝器排出进入设置于蒸发式冷凝器与第一循环管之间的贮液器，避免蒸发式冷凝器中积存过多而影响蒸发式冷凝器的传热效果，起到贮存冷凝后液氨，使蒸发式冷凝器的传热面积充分发挥作用；同时，防止液态制冷剂进入第一压缩机造成出现液击的问题；进一步保证制冷单元能长期稳定地运行以及制冷效率高的作用。

进一步设置：所述第一循环管道上连有油水分离器，所述油水分离器位于所述贮液器和所述减压阀之间，所述油水分离器位于所述减压阀与所述冷却器之间。

如此设置，通过连于第一循环管道上的油水分离器，将液氨内掺杂的从第一压缩机和第二压缩机流出的润滑油进行分离，从而保证了制冷单元液氨循环的纯度和质量。

综上所述，本发明通过第一流量阀、冷却器、第二压缩机、热回收器、第二循环管道和水箱，利用制冷单元的余热循环加热水，避免因冷凝温度过高造成制冷单元的高电力损耗和低冷却性的问题，实现提高了制冷效率和节能的作用；同时，通过第二压缩机进一步对氨蒸汽升温，起到提高了制热单元的热回收效率；通过热回收器、第二循环管道、循环泵和水箱形成的换热循环闭合回路，提高了冷水的加热速率，同时，热回收器、第二循环管道和水箱的水温一致，保证了水箱出水温度的稳定性，起到进一步提高余热回收利用率的作用；通过冷却器的下排放端与第一循环管道联通，实现回收冷却后的液氨、提高制冷单元的制冷效率、节能和环保的功能；通过第二流量阀，控制调节回收热回收器内的一部分高温高压氨蒸汽和液态氨至冷却器，实现进一步提高液氨的回收率和热回收利用率，减少了整体系统的液氨的消耗，从而达到进一步的节能的功能。

附图说明

图1为本发明实施例的系统结构示意图；

图2为本发明实施例热回收器的结构示意图。

图中：1、制冷单元；2、制热单元；3、供氨装置；4、第一压缩机；5、蒸发式冷凝器；6、第一循环管道；7、减压阀；8、冷却器；9、第二压缩机；10、第一流量阀；11、第二流量阀；12、热回收器；13、第二循环管道；14、水箱；15、循环泵；16、壳体；17、第一换热管； 18、第二换热管；19、第三换热管；20、第一过滤器；21、第二过滤器；22、进气口；23、出水口；24、进水口；25、排放口；26、温度传感器；27、保温层；28、贮液器；29、油水分离器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。需要说明的是，下面描述中使用的词语“上”和“下”指的是附图1中的方向，词语“底端”和“顶端”指的是朝向特定部件几何中心的方向。

本发明最关键的构思在于：通过第一压缩机4、第一流量阀10、冷却器8、第二压缩机9、热回收器12、第二循环管道13和水箱14 形成的余热制热水循环，利用制冷单元1的余热循环加热水，避免了因冷凝温度过高造成制冷单元1的高电力损耗和低冷却性的问题，从而实现提高了制冷效率和节能的作用；同时，通过第二压缩机9进一步对氨蒸汽升温，起到提高了制热单元2的热回收效率；

通过热回收器12、第二循环管道13、循环泵15和水箱14形成的换热循环闭合回路，提高了冷水的加热速率，同时，热回收器12、第二循环管道13和水箱14的水温一致，保证了水箱14出水温度的稳定性的同时，起到进一步提高余热回收利用率的作用；通过冷却器8的下排放端与第一循环管道6联通，回收冷却后的液氨，实现提高制冷单元1的制冷效率、节能和环保的功能；通过第二流量阀11，控制调节回收热回收器12内的一部分高温高压氨蒸汽和液态氨至冷却器8，实现进一步提高液氨的回收率和热回收利用率，从而达到提高整体的热回收利用率和制冷效率的功能；本发明合理循环利用液氨，减少了整体系统的液氨的消耗，从而达到进一步的节能和环保的双重效果。

请参照图1至图2所示，一种蒸汽制冷余热回收系统，包括制冷单元1和制热单元2，制冷单元1包括依次通过管道连接的供氨装置3、第一压缩机4和蒸发式冷凝器5，在蒸发式冷凝器5与供氨装置3之间连接有第一循环管道6，第一循环管道6上设置有减压阀7；制热单元 2包括冷却器8、第二压缩机9、第一流量阀10、第二流量阀11、热回收器12、第二循环管道13和水箱14，第一压缩机4的出气端、第一流量阀10与冷却器8的进气端依次联通，冷却器8的下排出端与第一循环管道6联通，冷却器8的出气端与第二压缩机9的进气端联通，第二压缩机9的出气端与热回收器12的进气端连接，热回收器12的进水端、出水端分别与水箱14的进水端、出水端通过第二循环管道13 联通，第二循环管道13上设置有循环泵15，热回收器12的下排放端、第二流量阀11与冷却器8依次联通。

由上述描述可知，首先，通过供氨装置3提供氨气输送至第一压缩机4内压缩成高压过热的氨蒸汽，然后，将第一压缩机4排出的一部分高压过热氨蒸汽输送至蒸发式冷凝器5冷凝成液氨，冷凝后的液氨进入第一循环管道6经减压阀7减压后再次输送至供氨装置3，从而形成制冷循环回路；另外，制冷单元1采用蒸发式冷凝器5，具有节电、节水和占地面积小的优点，实现节能且环保的作用；

同时，根据需求调节第一流量阀10控制调节来自第一压缩机4的另一部分高压过热氨蒸汽输送至冷却器8中，避免制冷单元1冷凝温度过高造成制冷单元的高电力损耗和低冷却性的问题，且避免制冷单元1的热能浪费，进而实现节能且环保的作用；进入冷却器8中的高压过热氨蒸汽经洗涤冷却为液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，冷却后的液氨在重力的作用下通过冷却器8的下排出端排至第一循环管道6内经减压阀7减压后回到供氨装置3，从而实现提高液氨的回收率和制冷单元1的制冷效率的功能；饱和过热氨蒸汽通过冷却器8的出气端排出后，经第二压缩机9进一步压缩形成更高温高压的氨蒸汽后，再输送至热回收器12；进入热回收器12中的高温高压氨蒸汽与从热回收器12的进水端进入的冷水进行换热，高温高压氨蒸汽形成高压中温的液态氨，冷水吸热成热水并通过热回收器12的出水口23排出，实现对冷水的初步加热；之后，热水通过第二循环管道13进入水箱14，经循环泵15运输至热回收器12进行进一步循环加热至热水温度稳定后，进而实现保证出水温度稳定的功能；

最后，当热回收器12内的热水温度稳定时，打开第二流量阀11，热回收器12内的一部分高温高压氨蒸汽和液态氨通过排放口25进入冷却器8再次洗涤冷却成液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，液氨再次进入第一循环管道6，饱和过热氨蒸汽再次进入第二压缩机9，最大限度的利用制热单元2的余热和液氨，从而实现进一步减少整个系统液氨的消耗且提高了热回收利用率和制冷效率。

进一步的：热回收器12包括壳体16、第一换热管17、第二换热管18和第三换热管，第一换热管17、第二换热管18与第三换热管依次联通且均位于壳体16内，第一换热管17的直径大于第二换热管18 的直径，第二换热管18道的直径大于第三换热管的直径，在第二换热管18与第三换热管之间设置有第一过滤器20，第一换热管17与第二换热管18之间设置有第二过滤器21，壳体16的顶端一侧设置有进气口22，壳体16的顶端另一侧设置有出水口23，出水口23与第三换热管联通，壳体16的底端一侧设置有进水口24，进水口24与第一换热管17联通，进水口24与出水口23与第二循环管道13联通，壳体16 的底端另一侧设置有排放口25，排放口25与第二流量阀11联通。

由上述描述可知，冷水首先从进水口24进入与进水口24联通的第一换热管17内，然后，由于设置于第二循环管道13的循环泵15将第一换热管17内的冷水进入第二过滤器21内过滤；过滤后的冷水经第二换热管18内进入设置于第二换热管18与第三换热管19之间的第一过滤器20过再次过滤，避免冷水中的杂质对在运输对第二循环管道 13造成管道堵塞，实现对进入热回收器12的冷水进行二次过滤的作用；再次过滤后的冷水进入第三换热管19内后，经设置于壳体16顶端另一侧的出水口23流至第二循环管道13，通过第二循环管道13进入水箱14，进入水箱14后的水再次经第二循环管道13通过进水口24 再次进入热回收器12内，从而实现在热回收器12与水箱14之间形成闭合的水循环回路；在上述水循环的过程中，第二压缩机9排放的高温高压氨蒸汽从设置于壳体16顶端一侧的进气口22进入热回收器12 内，位于壳体16内且相互联通的第一换热管17、第二换热管18和第三换热管19均与高温高压氨蒸汽换热，第一换热管17、第二换热管 18和第三换热管19对壳体16内的冷水换热，进而实现对进入热回收器12内的冷水加热的作用；另外，第一换热管17的直径大于第二换热管18的直径，第二换热管18道的直径大于第三换热管19的直径，避免第一换热管17和第二换热管18道出现堵塞的同时，由于第三换热管19的管道直径最小且靠近进气口22，其单位体积的换热面积越大，因此位于第三换热管19内的水加热温度高，从而进一步提高了进入第二循环管道13内水的换热率；进而实现提高制热单元2的热回收利用率的作用。

一种蒸汽制冷余热回收方法，包括如下步骤，

一、通过第一流量阀10控制调节将来自第一压缩机4的一部分高压过热氨蒸汽输送至冷却器8中，第一压缩机4的另一部分高压过热氨蒸汽输送至蒸发式冷凝器5，经减压阀7和第一循环管道6形成制冷循环；

二、进入冷却器8中的高压过热氨蒸汽经洗涤冷却为液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，

三、步骤二中冷却后的液氨在重力的作用下通过冷却器8的下排出端排至第一循环管道6内，冷却后的液氨经减压阀7减压后回到供氨装置3，以进一步循环利用；

四、步骤二中饱和过热氨蒸汽通过冷却器8的出气端排出后，经第二压缩机9进一步压缩形成更高温高压的氨蒸汽，再输送至热回收器12；

五、进入热回收器12中的高温高压氨蒸汽与从热回收器12的进水口24进入的冷水进行换热，高温高压氨蒸汽形成高压中温的液态氨，冷水吸热成热水并通过热回收器12的出水口23排出，热水经第二循环管道13进入水箱14，经循环泵15运输至热回收器12进行进一步循环加热；

六、在液态氨加热至第二循环管道13内的热水温度稳定后，通过打开第二流量阀11，热回收器12内的高温高压氨蒸汽和液态氨通过排放口25进入冷却器8再次洗涤冷却成液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，之后，重复步骤三至步骤五。

进一步的：第一压缩机4为低压压缩机。

由上述描述可知，由于第一压缩机4的使用率高，为此第一压缩机4采用低压压缩机，利用低压压缩机的电机寿命长、故障率极低以及压缩机整体的耐久性和稳定性高的优点，起到保证制冷单元1和制热单元2能稳定且长期运行作用。

进一步的：第二压缩机9为高压压缩机。

由上述描述可知，通过第二压缩机9采用高压压缩机，利用高压压缩机的承受轴向气体力的能力好、耗电量较低、吸气预热小和容积效率高的优点，起到保证制热单元2稳定运行的同时，进一步减少制热单元2能量的损耗的作用。

进一步的：第二循环管道13内设置有温度传感器26，温度传感器 26电信号连接有外部温度控制器，第二流量阀11为电磁流量阀，电磁流量阀与外部温度控制器电信号连接。

由上述描述可知，当第二循环管道13内的热水温度达到设置于第一循环管道6内的温度传感器26的预设定稳定值时，温度传感器26 发送信号至电信号连接于温度传感器26的外部温度控制器，外部温度控制器控制电信号连接于外部温度控制器的电磁流量阀打开，起到在第二循环管内的热水达到预设定稳定值前，防止热回收器12内的高温高压氨蒸汽从热回收器12的下排放端流出经管道至冷却器8内，而造成热回收器12内的热水加热速率低的作用，进一步实现提高整体的热回收利用率和冷水的加热速率的功能。

进一步的：第二循环管道13的外周面设有保温层27。

由上述描述可知，通过在第二循环管道13的外周面设置保温层 27，减少热水在循环的过程中造成的热量损失，起到进一步保证热回收利用率高的作用。

进一步的：在蒸发式冷凝器5与第一循环管之间设置有贮液器28，贮液器28输入端与蒸发式冷凝器5联通，贮液器28输出端与第一循环管联通。

由上述描述可知，高温高压的氨蒸汽经蒸发式冷凝器5冷凝成液氨后，液氨从蒸发式冷凝器5排出进入设置于蒸发式冷凝器5与第一循环管之间的贮液器28，避免蒸发式冷凝器5中积存过多而影响蒸发式冷凝器5的传热效果，起到贮存冷凝后液氨，使蒸发式冷凝器5的传热面积充分发挥作用；同时，防止液态制冷剂进入第一压缩机4造成出现液击的问题；进一步保证制冷单元1能长期稳定地运行以及制冷效率高的作用。

进一步的：第一循环管道6上连有油水分离器29，油水分离器29 位于贮液器28和减压阀7之间，油水分离器29位于减压阀7与冷却器8之间。

由上述描述可知，通过连于第一循环管道6上的油水分离器29，将液氨内掺杂的从第一压缩机4和第二压缩机9流出的润滑油进行分离，从而保证了制冷单元1液氨循环的纯度和质量。

参照图1至图2所示，本发明提供的实施例一为：

一种蒸汽制冷余热回收系统，如图1所示，包括制冷单元1和制热单元2，制冷单元1包括依次通过管道连接的供氨装置3、第一压缩机4和蒸发式冷凝器5；在蒸发式冷凝器5与供氨装置3之间连接有第一循环管道6，第一循环管道6上设置有减压阀7；在蒸发式冷凝器5与第一循环管之间设置有贮液器28，贮液器28输入端与蒸发式冷凝器 5联通，贮液器28输出端与第一循环管联通；第一循环管道6上连有油水分离器29，油水分离器29位于贮液器28和减压阀7之间，油水分离器29位于减压阀7与冷却器8之间；第一压缩机4为低压压缩机。

制热单元2包括冷却器8、第二压缩机9、第一流量阀10、第二流量阀11、热回收器12、第二循环管道13和水箱14；第一压缩机4的出气端与第一流量阀10一端管道连接，冷却器8的进气端与第一流量阀10另一端管道连接；冷却器8的出气端与第二压缩机9的进气端联通；第二压缩机9的出气端与热回收器12的进气端连接；热回收器12 的进水端、出水端分别与水箱14的进水端、出水端通过第二循环管道 13联通，第二循环管道13上设置有循环泵15；第二压缩机9为高压压缩机。

如图1所示，冷却器8的下排出端与第一循环管道6联通，热回收器12的下排放端、第二流量阀11与冷却器8依次联通。

如图1和图2所示，热回收器12包括壳体16、第一换热管17、第二换热管18和第三换热管19；第一换热管17、第二换热管18与第三换热管19均位于壳体16，且第一换热管17、第二换热管18与第三换热管19依次联通；第一换热管17的直径大于第二换热管18的直径，第二换热管18道的直径大于第三换热管的19直径；在第二换热管18 与第三换热管19之间设置有第一过滤器20，第一换热管17与第二换热管18之间设置有第二过滤器21；

如图1和图2所示，壳体16的顶端一侧设置有进气口22，壳体 16的顶端另一侧设置有出水口23，出水口23与第三换热管19联通，壳体16的底端一侧设置有进水口24，进水口24与第一换热管17联通，进水口24与出水口23与第二循环管道13联通，壳体16的底端另一侧设置有排放口25，排放口25与第二流量阀11联通；

如图1所示，第二循环管道13内设置有温度传感器26，温度传感器26电信号连接有外部温度控制器(图中未示出，全文如同)第二流量阀11为电磁流量阀，电磁流量阀与外部温度控制器电信号连接，第二循环管道13的外周面设有保温层27。

综上所述，本发明通过第一流量阀10、冷却器8、第二压缩机9、热回收器12、第二循环管道13和水箱14，利用制冷单元1的余热循环加热水，避免因冷凝温度过高造成制冷单元的高电力损耗和低冷却性的问题，实现提高了制冷效率和节能的作用；同时，通过第二压缩机9进一步对氨蒸汽升温，起到提高了制热单元2的热回收效率；通过热回收器12、第二循环管道13、循环泵15和水箱14形成的换热循环闭合回路，提高了冷水的加热速率，同时，热回收器12、第二循环管道13和水箱14的水温一致，保证了水箱14出水温度的稳定性，起到进一步提高余热回收利用率的作用；通过冷却器8的下排放端与第一循环管道6联通，实现回收冷却后的液氨、提高制冷单元1的制冷效率、节能和环保的功能；通过第二流量阀11，控制调节回收热回收器12内的一部分高温高压氨蒸汽和液态氨至冷却器8，实现进一步提高液氨的回收率和热回收利用率，减少了整体系统的液氨的消耗，从而达到进一步的节能的功能。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种蒸汽制冷余热回收系统，其特征在于：包括制冷单元和制热单元，所述制冷单元包括依次通过管道连接的供氨装置、第一压缩机和蒸发式冷凝器，在所述蒸发式冷凝器与所述供氨装置之间连接有第一循环管道，所述第一循环管道上设置有减压阀；所述制热单元包括冷却器、第二压缩机、第一流量阀、第二流量阀、热回收器、第二循环管道和水箱，所述第一压缩机的出气端、所述第一流量阀与所述冷却器的进气端依次联通，所述冷却器的下排出端与所述第一循环管道联通，所述冷却器的出气端与所述第二压缩机的进气端联通，所述第二压缩机的出气端与所述热回收器的进气端连接，所述热回收器的进水端、出水端分别与所述水箱的进水端、出水端通过所述第二循环管道联通，所述第二循环管道上设置有循环泵，所述热回收器的下排放端、所述第二流量阀与所述冷却器依次联通。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽制冷余热回收系统，其特征在于：所述热回收器包括壳体、第一换热管、第二换热管和第三换热管，所述第一换热管、所述第二换热管与所述第三换热管依次联通且均位于所述壳体内，所述第一换热管的直径大于所述第二换热管的直径，所述第二换热管道的直径大于所述第三换热管的直径，在所述第二换热管与所述第三换热管之间设置有第一过滤器，所述第一换热管与所述第二换热管之间设置有第二过滤器，所述壳体的顶端一侧设置有进气口，所述壳体的顶端另一侧设置有出水口，所述出水口与所述第三换热管联通，所述壳体的底端一侧设置有进水口，所述进水口与所述第一换热管联通，所述进水口与所述出水口与所述第二循环管道联通，所述壳体的底端另一侧设置有排放口，所述排放口与所述第二流量阀联通。

3.根据权利要求1至2所述的一种蒸汽制冷余热回收方法，其特征在于：包括如下步骤，

一、通过所述第一流量阀控制调节将来自所述第一压缩机的一部分高压过热氨蒸汽输送至所述冷却器中，所述第一压缩机的另一部分高压过热氨蒸汽输送至所述蒸发式冷凝器，经所述减压阀和所述第一循环管道形成制冷循环；

二、进入所述冷却器中的高压过热氨蒸汽经洗涤冷却为液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，

三、步骤二中冷却后的液氨在重力的作用下通过所述冷却器的下排出端排至所述第一循环管道内，冷却后的液氨经所述减压阀减压后回到所述供氨装置，以进一步循环利用；

四、步骤二中饱和过热氨蒸汽通过所述冷却器的出气端排出后，经所述第二压缩机进一步压缩形成更高温高压的氨蒸汽，再输送至所述热回收器；

五、进入所述热回收器中的高温高压氨蒸汽与从所述热回收器的进水口进入的冷水进行换热，高温高压氨蒸汽形成高压中温的液态氨，冷水吸热成热水并通过所述热回收器的出水口排出，热水经所述第二循环管道进入所述水箱，经所述循环泵运输至所述热回收器进行进一步循环加热；

六、在液态氨加热至所述第二循环管道内的热水温度稳定后，通过打开第二流量阀，热回收器内的高温高压氨蒸汽和液态氨通过排放口进入冷却器再次洗涤冷却成液氨并产生饱和过热的氨蒸汽，之后，重复步骤三至步骤五。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽制冷余热回收系统，其特征在于：所述第一压缩机为低压压缩机。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽制冷余热回收系统，其特征在于：所述第二压缩机为高压压缩机。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽制冷余热回收系统，其特征在于：所述第二循环管道内设置有温度传感器，所述温度传感器电信号连接有外部温度控制器，所述第二流量阀为电磁流量阀，所述电磁流量阀与所述外部温度控制器电信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽制冷余热回收系统，其特征在于：所述第二循环管道的外周面设有保温层。

8.根据权利要求1所述的一种蒸汽制冷余热回收系统及方法，其特征在于：在所述蒸发式冷凝器与所述第一循环管之间设置有贮液器，所述贮液器输入端与所述蒸发式冷凝器联通，所述贮液器输出端与所述第一循环管联通。

9.根据权利要求8所述的一种蒸汽制冷余热回收系统及方法，其特征在于：所述第一循环管道上连有油水分离器，所述油水分离器位于所述贮液器和所述减压阀之间，所述油水分离器位于所述减压阀与所述冷却器之间。