CN202993664U - 带压力维持阀的热回收热泵机组 - Google Patents

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章立标
任高坤
韩伟达
马桥
唐进军
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Abstract

本实用新型公开了一种带压力维持阀的热回收热泵机组，属于制冷技术领域，现有技术压缩机容调加载不顺畅，压缩机因高低压差不足而造成系列不良，本实用新型包括连接在制冷剂循环回路中的壳管式蒸发器、壳管式冷凝器、热回收冷凝器、节流装置、压缩机，其特征是：在制冷剂循环回路中安装有压力维持阀，所述的压力维持阀上连接有连接到机组低压侧的外部压力平衡接口。在压缩机开机后，可在短时间内迅速建立起足够的高低压差，达到压缩机最低安全供油压差的要求，进而保障压缩机容调加载顺畅，保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障，提高机组系统的可靠性。

Description

带压力维持阀的热回收热泵机组
技术领域
本实用新型属于制冷技术领域，具体是一种带压力维持阀的热回收热泵机组。 
背景技术
随着经济发展和能源供给矛盾的日益突出，节能减排已称为我国能源可持续发展的必由之路。夏季高温期间，空调耗电占城市尖峰用电的比例已超过50％。因此，提高中央空调机组的运行效率，降低电网负荷，以实现节能减排具有深远的经济价值和社会意义。热回收水(地)源热泵系统采用井水、地埋管或者江河水来代替传统的冷却塔，这样的系统除了能向环境排热、还能向环境取热，故这样的系统可以实现夏季供冷，冬季供热的目的。同时在夏季制冷时，可以通过热回收器回收机组的冷凝器热量，用以加热生活热水，过渡季节机组可以运行热水模式，独立制取生活热水。因地下热源常年四季温度几乎恒定不变，不受室外环境温度、湿度、光照、风雪等影响，没有制冷量、制热量的衰减问题，全年可靠供冷供热，增加了中央空调系统的稳定和可靠性。相对风冷热泵机组而言，夏季具有更低的冷凝温度，冬季具有更高的蒸发温度，机组具有更高的综合能效比，运行更经济，符合节能减排的大趋势的要求。因此热回收水(地)源热泵机组近年来越来越广泛的被用来作为中央空调系统的冷热源提供方案。 
热回收水(地)源热泵机组夏季制冷及冬季首次开机冷启动时，因受冷凝器侧水温的影响，机组的系统冷凝压力低，压缩机高低压侧建立不起足够的高低压差，从而导致压缩机无法加载，压缩机供油不足等情况的出现，这些都将严重损坏压缩机。若采用油泵强制供油的方式，除机组成本大幅度上升外，因油泵本身也是运动部件，油泵的轴封、电机的可靠性很大程度上影响了机组的可靠性。采用油泵加压供油的方式，很大程度上给机组的可靠性留下了很大的隐患。 
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术压缩机容调加载不顺畅，压缩机因高低压差不足而造成系列不良的缺陷，提供一种带压力维持阀的热回收热泵机组。 
为达到上述，本实用新型的带压力维持阀的热回收热泵机组，包括连接在制冷剂循环回路中的壳管式蒸发器、壳管式冷凝器、热回收冷凝器、节流装置、压缩机，其特征是：在制冷剂循环回路中安装有压力维持阀，所述的压力维持阀上有连接到机组低压侧的外部压力平衡接口。 
作为优选技术手段：壳管式蒸发器、壳管式冷凝器、热回收冷凝器、节流装置、压缩机和压力维持阀直接拼装或者通过管路连接构成一个整体。壳管式蒸发器为满液式蒸发器或干式蒸发器或喷淋式蒸发器。所述的压缩机为涡旋式压缩机或螺杆式压缩机。所述的节流装置为小孔孔板或热力膨胀阀或电子膨胀阀或毛细管。所述的热回收冷凝器为管壳式或板片式。所述的全热回收冷凝器可以是完全独立的一个换热器或与冷凝器共用一个壳体。所述的制冷剂循环回路中连接有外置油分离器，所述的压力维持阀安装在压缩机排气口或者所述压缩机与外置油分离器之间的管路上或者外置油分离器的出口或者外置油分离器与热回收冷凝器间的管路上；进一步的，所述的压力维持阀包括阀体、装配在阀体内的阀芯、作用在阀芯上的弹簧组件，所述的阀体上开设用于连接所述油分离器出口的进气接口、用于连接冷凝器的出气接口、用于侦测阀前压力的前侦测接口、用于侦测阀后压力的后侦测接口。 
本实用新型的有益效果是：通过在机组中安装压力维持阀，在压缩机开机后，可在短时间内迅速建立起足够的高低压差，达到压缩机最低安全供油压差的要求，进而保障压缩机容调加载顺畅，保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障，提高机组系统的可靠性。 
附图说明
图1是本实用新型带压力维持阀的热回收热泵机组的简单制冷原理示意图； 
图2是本实用新型带压力维持阀的热回收热泵机组的结构示意图；
图3是本实用新型的自带油分压缩机压力维持阀安装示意图；
图4是本实用新型的非自带油分压缩机压力维持阀安装示意图；
图5是本实用新型的多压缩机并联机组压力维持阀安装示意图；
图6是本实用新型的压力维持阀结构示意图；
图中标号说明：1-壳管式蒸发器，2-壳管式冷凝器，3-节流装置，4-压缩机，5-压力维持阀，6-外置油分离器，7-热回收冷凝器，51-外部压力平衡接口，52-阀体，53-阀芯，54-弹簧组件，55-进气接口，56-出气接口，57-前侦测接口，58-后侦测接口。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。 
本实用新型的带压力维持阀的热回收热泵机组，如图1所示，其包括连接在制冷剂循环回路中的壳管式蒸发器1、壳管式冷凝器2、热回收冷凝器7、节流装置3、压缩机4，在制冷剂循环回路中安装有压力维持阀5，压力维持阀5上有连接到机组低压侧的外部压力平衡接口51。 
具体的：壳管式蒸发器1、壳管式冷凝器2、热回收冷凝器7、节流装置3、压缩机4和压力维持阀5直接拼装或者通过管路连接构成一个整体。壳管式蒸发器1为满液式蒸发器或干式蒸发器或喷淋式蒸发器。压缩机4为涡旋式压缩机或螺杆式压缩机。节流装置为小孔孔板或热力膨胀阀或电子膨胀阀或毛细管。热回收冷凝器7为管壳式或板片式。全热回收冷凝器7可以是完全独立的一个换热器或与冷凝器2共用一个壳体。制冷剂循环回路中连接有外置油分离器6，压力维持阀5安装在压缩机排气口或者压缩机与外置油分离器6之间的管路上或者外置油分离器6的出口或者外置油分离器与热回收冷凝器7间的管路上。更甚者，机组可以是由单台压缩机构成的独立制冷系统，或者多台压缩机对应多个制冷系统，或者多台压缩机并联构成1个或多个制冷系统。机组可以是每台压缩机对应一个压力维持阀，也可以是多台压缩机并联后共用一个压力维持阀。机组使用的压力维持阀可以是固定开启压差，可以是可调开启压差；可以是水平式的、也可以是竖直式的；可以是外平衡式的，也可以是内平衡式的；可以是弹簧式的，也可以是重力式的。压力维持阀用于正在使用的或者新设计和生产的或者库存的带压力维持阀的热回收水(地)源热泵机组。 
工作时，压缩机4吸入流自壳管式蒸发器1的低温低压制冷剂蒸气，对蒸气进行作功压缩后变成高温高压的过热蒸气。然后，高压高温的制冷剂蒸气依次进入热回收冷凝器7、壳管式冷凝器2，通过与热回收冷凝器7中循环流动的热水换热或与循环流动于壳管式冷凝器2中的水源水或热水换热，使气态制冷剂凝结为高压液体。高压液体经节流装置3节流降压后变成低温低压且液体含量较高的气液两相混合物，这些气液两相混合物进入壳管式蒸发器1。在壳管式蒸发器1内，低温低压的制冷剂将与温度相对较高的冷冻水发生热量交换，制冷剂液体将发生气化，吸收冷冻水的热量后变成蒸气，从而降低了冷冻水的温度达到制冷的目的。气化后的制冷剂蒸气将被吸入压缩机4，如此往复循环。 
本实用新型的带压力维持阀的热回收热泵机组装有压力维持阀5，如图2所示，当压缩机开机后，可在短时间内迅速建立起足够的高低压差，达到压缩机最低安全供油压差的要求，进而保障压缩机容调加载顺畅，保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障，达到提高机组系统的可靠性的目的。 
如图6所示，压力维持阀5是由阀体52、阀芯53、弹簧组件54、外部压力平衡接口51等部件组成。机组工作时，进气接口55连接油分离器6出口，出气接口56连接冷凝器，前侦测接口57用于侦测阀前的压力，后侦测接口58用于侦测阀后的压力，通过弹簧弹力的设定，可维持一定的阀前后压差值。 
如图3所示，对于压缩机4自带油分离器6的机组，将压力维持阀5直接安装于压缩机4的排气口，将压力维持阀5的外部压力平衡接口51连接到机组的低压侧，当压缩机开启时，短时间内可迅速在压缩机内部建立起足够的高低压差，达到压缩机最低安全供油压差的要求，进而保障压缩机容调加载顺畅，保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障，达到提高机组系统的可靠性的目的。 
如图4所示，对于压缩机4非自带油分离器的机组，将压力维持阀5直接安装于机组外置油分离器6的出气口侧，将压力维持阀5的外部压力平衡接口51连接到机组的低压侧，在外置油分离器6与压缩机供油口间通过管路及其管路附件进行连接。当压缩机开启时，短时间内可迅速在外置油分离器（压缩机高压侧）与压缩机低压侧间建立起足够的高低压差，达到压缩机最低安全供油压差的要求，进而保障压缩机容调加载顺畅，保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障，达到提高机组系统的可靠性的目的。 
如图5所示，对于多个压缩机4并联使用的机组，将压力维持阀5直接安装于机组外置油分离器6的出气口侧，将压力维持阀5的外部压力平衡接口51连接到机组的低压侧，在外置油分离器6与每台压缩机供油口间通过管路及其管路附件进行连接。当压缩机开启时，短时间内可迅速在外置油分离器（压缩机高压侧）与压缩机低压侧间建立起足够的高低压差，达到压缩机最低安全供油压差的要求，进而保障压缩机容调加载顺畅，保障压缩机不会因失油或供油不良而产生严重故障，达到提高机组系统的可靠性的目的。 

Claims (9)

1.带压力维持阀的热回收热泵机组，包括连接在制冷剂循环回路中的壳管式蒸发器（1）、壳管式冷凝器（2）、热回收冷凝器（7）、节流装置（3）、压缩机（4），其特征是：在制冷剂循环回路中安装有压力维持阀（5），所述的压力维持阀（5）上有连接到机组低压侧的外部压力平衡接口（51）。
2.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的壳管式蒸发器（1）、壳管式冷凝器（2）、热回收冷凝器（7）、节流装置（3）、压缩机（4）和压力维持阀（5）直接拼装或者通过管路连接构成一个整体。
3.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的壳管式蒸发器（1）为满液式蒸发器或干式蒸发器或喷淋式蒸发器。
4.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的压缩机（4）为涡旋式压缩机或螺杆式压缩机。
5.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的节流装置为小孔孔板或热力膨胀阀或电子膨胀阀或毛细管。
6.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的热回收冷凝器（7）为管壳式或板片式。
7.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的全热回收冷凝器（7）可以是完全独立的一个换热器或与冷凝器（2）共用一个壳体。
8.根据权利要求1所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的制冷剂循环回路中连接有外置油分离器（6），所述的压力维持阀（5）安装在压缩机排气口或者所述压缩机与外置油分离器（6）之间的管路上或者外置油分离器（6）的出口或者外置油分离器与热回收冷凝器(7)间的管路上。
9.根据权利要求8所述的带压力维持阀的热回收热泵机组，其特征是：所述的压力维持阀（5）包括阀体（52）、装配在阀体内的阀芯（53）、作用在阀芯上的弹簧组件（54），所述的阀体上开设用于连接所述油分离器（6）出口的进气接口（55）、用于连接冷凝器的出气接口（56）、用于侦测阀前压力的前侦测接口（57）、用于侦测阀后压力的后侦测接口（58）。
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