CN111023605A - 一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法 - Google Patents

一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法 Download PDF

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Abstract

一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，属于制冷及低温工程领域。在原有的经济器系统上进行改进，加装温度传感器、流量调节阀、引流管道，温度传感器实时检测压缩机排气温度，通过调节流量调节阀开度，来控制制冷剂液体的喷入量，喷入的制冷剂液体在补气管道中与气体混合后经补气口进入压缩机，这样一来可以避免在压缩机上另开设补液口。通过对压缩机进行气液补充，可以有效降低排气温度，使得在压比较高的情况下，热泵/制冷循环系统仍能够实现稳定高效运行。本发明可解决在高压比情况下，压缩机排气温度过高的问题。

Description

一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法
技术领域
本发明涉及一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，属于制冷与低温工程领域。
背景技术
热泵/制冷循环系统在低温环境下工作时，会引起COP衰减和排气温度过高的问题。排气温度过高会使压缩机的容积效率降低和功耗增加，还会导致润滑油失效，影响压缩机的使用寿命。为了解决COP衰减问题，常采用一种经济器系统，即在压缩机的压缩过程中，通过第二个吸气口补气达到降低排气温度提高循环性能的目的。经济器系统主要有两种形式：闪发器前节流系统和过冷器系统。闪发器前节流系统：从冷凝器出来的液体经过一级节流元件节流后，进入闪发器。分离出来的气体作为中间补气直接进入压缩机。过冷器系统：冷却器出口的制冷剂液体一部分经节流元件降压到中间压力后流入过冷器，在过冷器中冷却。冷凝器出来的另一部分制冷剂液体，自身蒸发后进入压缩机的补气通道，另一部分制冷剂液体则经过冷器过冷后经节流阀节流，然后进入蒸发器蒸发。由经济器系统补气后都在一定程度上降低了压缩机的排气温度，但在大压比情况下，不足以使压缩机排气温度降到允许值。因此，有研究者提出在压缩机上另设补液口，但增加了压缩机的复杂程度。也有研究者提出，通过气液两相进入压缩机，但气液比例不可调控，当液相过多则会造成压缩机的液击现象。
发明内容
本发明目的是解决当压比过高时，仅通过补气不能把压缩机排气温度降到允许值的问题。
本发明所述的是一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，其特征在于，是基于闪发器前节流系统和过冷器系统进行改进的降排气温度系统方法，压缩机(1)排气口设有温度传感器(2)，压缩机(1)排气口排出的高温气体经过冷凝器(3)冷凝成液体，所得液体制冷剂经过闪发器(5)或过冷器(9)和节流阀(5)处理后分成温度相对较高的气体和温度相对较低的液体，气体全部直接进入压缩机的补气口同时从所述的温度相对较低的液体中分流处一部分与所述的温度相对较高的气体一起进入压缩机的补气口对压缩机进行降温，然后根据温度传感器(2)检测的压缩机(1)排气口排出气体的温度调节进入压缩机补气口的气液比，若温度传感器(2)检测的温度离预设的温度偏高，则提高液体进入量即降低气液比，若温度传感器(2)检测的温度离预设的温度偏低，则减少液体进入量即提高气液比，如此循环，直至达到预设的温度；气液混合后都经补气口进入压缩机，并且气液比例可以由排气温度的高低进行随时调控。
对闪发器前节流系统的改进冷却方法：在工质经过冷凝器(3)后加装引流管道，引一部分液体由流量调节阀(4)控制流量与从闪发器(6)出来的气体在管道中进行混合，然后同时通过补气口进入压缩机(1)，在压缩机出口处安装的温度传感器(2)实时监控排气温度，以此来调控流量调节阀(4)的开度。
对过冷器系统的改进冷却方法：在工质流经过冷器(9)后加装引流管道，引一部分液体由流量调节阀(4)控制流量与从过冷器(9)出来的气体在补气管道中进行混合，然后同时进入压缩机(1)补气口；在压缩机出口处安装的温度传感器(2)实时监控排气温度，以此来调控流量调节阀的开度。
温度传感器(2)、流量调节阀(4)均为控制系统控制，提高智能化操作。
由于引流液体是进入补气管道与气体进行混合后经补气口进入压缩机，因此不用在压缩机上再设补液口，但仍需加装引流管道。在高压比情况下，通过排气温度来调控流量调节阀的开度，进而调控进入压缩机的气液比例，降低压缩机排气温度。
附图说明
附图1，闪发器前节流系统改进
附图2，过冷器系统改进
压缩机1、温度传感器2、冷却器3、流量调节阀4、一级节流元件5、闪发器6、二级节流元件7、蒸发器8、过冷器9。
具体实施方式
下面结合实施例对本发做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1：
对于闪发器前节流系统的改进，在压缩机(1)排气口设有温度传感器(2)，压缩机(1)排气口然后连接冷凝器(3)，冷凝器(3)经由一级节流元件(5)与闪发器(6)连接，闪发器(6)出来的气体直接与压缩机(1)补气口连接，闪发器(6)出来的液体依次经由二级节流元件(7)、蒸发器(8)在与压缩机(1)进气口连接；同时在冷凝器(3)后还设有一引流通道并由流量调节阀(4)控制液体制冷剂流量直接与闪发器(6)出来的气体直接混合然后一起压缩机(1)补气口。
当热泵/制冷循环系统在高压比情况工作时，温度传感器(2)检测到压缩机(1)排气温度过高发出信号增大流量调节阀(4)开度，使得从冷凝器(3)中出来的液体更多的进入补气通道与闪发器(6)出来的气体混合后进入压缩机(1)，从压缩机出来的气体经温度传感器(2)检测，如果检测温度仍大于允许值，继续发出信号增大流量调节阀(4)开度，分流出更多的液体进入压缩机。如果检测温度小于允许值则停止增大流量调节阀开度；如此循环。
温度传感器2、流量调节阀4均为控制系统控制，提高智能化操作。
实施例2：
对于过冷器系统改进，在压缩机(1)排气口设有温度传感器(2)，压缩机(1)排气口然后连接冷凝器(3)，冷凝器(3)之后一分支与过冷器(9)一个进口连接，冷凝器(3)之后另一分支经由一级节流元件(5)与过冷器(9)另一进口连接，过冷器(9)出来的气体直接与压缩机(1)补气口连接，过冷器(9)出来的液体依次经由二级节流元件(7)、蒸发器(8)在与压缩机(1)进气口连接；同时过冷器(9)出来的液体还设有另一分支流量即由引流通道引流并由流量调节阀(4)控制制冷剂液体流量直接与过冷器(9)出来的气体混合，然后一起进入压缩机(1)补气口；
当热泵/制冷循环系统在高压比情况工作时，温度传感器(2)检测到压缩机(1)排气温度过高发出信号增大流量调节阀(4)开度，使得从过冷器(9)中出来的液体更多的进入补气通道与从过冷器(9)吸热蒸发后的气体混合后进入压缩机(1)补气口，从压缩机出来的气体经温度传感器(2)检测，如果检测温度仍大于允许值，继续发出信号增大流量调节阀(4)开度，分流出更多的液体进入压缩机；如果检测温度小于容许值则停止增大流量调节阀开度，如此循环。
温度传感器2、流量调节阀4均为控制系统控制，提高智能化操作。
通过增加温度传感器与流量调节阀控制气液比例来降低压缩机出口排气温度，使得热泵/制冷循环系统能够在高压比情况下稳定工作。同时，由于部分蒸汽没有经过从低压到高压的完整压缩过程，而只经历了从中间压力到排气压力的压缩过程，减少了压缩机的功耗，同时增加了排气量，因此通过补气液可以提高系统的制热/制冷性能系数，也能达到稳定工况扩大压比的效果。

Claims (4)

1.一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，其特征在于，是基于闪发器前节流系统和过冷器系统进行改进的降排气温度系统方法，压缩机(1)排气口设有温度传感器(2)，压缩机(1)排气口排出的高温气体经过冷凝器(3)冷凝成液体，所得液体制冷剂经过闪发器(5)或过冷器(9)和节流阀(5)处理后分成温度相对较高的气体和温度相对较低的液体，气体全部直接进入压缩机的补气口同时从所述的温度相对较低的液体中分流处一部分与所述的温度相对较高的气体一起进入压缩机的补气口对压缩机进行降温，然后根据温度传感器(2)检测的压缩机(1)排气口排出气体的温度调节进入压缩机补气口的气液比，若温度传感器(2)检测的温度离预设的温度偏高，则提高液体进入量即降低气液比，若温度传感器(2)检测的温度离预设的温度偏低，则减少液体进入量即提高气液比，如此循环，直至达到预设的温度；气液混合后都经补气口进入压缩机，并且气液比例可以由排气温度的高低进行随时调控。
2.按照权利要求1所述的一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，其特征在于，对闪发器前节流系统的改进冷却方法：在工质经过冷凝器(3)后加装引流管道，引一部分液体由流量调节阀(4)控制流量与从闪发器(6)出来的气体在管道中进行混合，然后同时通过补气口进入压缩机(1)，在压缩机出口处安装的温度传感器(2)实时监控排气温度，以此来调控流量调节阀(4)的开度。
3.按照权利要求1所述的一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，其特征在于，对过冷器系统的改进冷却方法：在工质流经过冷器(9)后加装引流管道，引一部分液体由流量调节阀(4)控制流量与从过冷器(9)出来的气体在补气管道中进行混合，然后同时进入压缩机(1)补气口；在压缩机出口处安装的温度传感器(2)实时监控排气温度，以此来调控流量调节阀的开度。
4.按照权利要求1-3任一项所述的一种高压比制冷压缩机分流气液共进补气口协同降温方法，其特征在于，温度传感器(2)、流量调节阀(4)均为控制系统控制，提高智能化操作。
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