CN204313528U - 一种涡旋并联热泵机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种涡旋并联热泵机组,包括机架、与机架相匹配的机壳、若干均匀设置在所述机架上的涡旋压缩机,所述涡旋压缩机相互并联构成若干个并联单元,所述并联单元的两端通过并联管路分别连接有蒸发器和冷凝器,所述蒸发器通过节流装置与所述冷凝器相连接,并且所述蒸发器的进水口二和出水口二分别设有相匹配的进水管道二和出水管道二,所述冷凝器的进水口一和出水口一分别设有相匹配的进水管道一和出水管道一,并且进水管道一连接有高磁设备。本实用新型的有益效果为:本装置结构紧凑,噪音低,效率高,安全防爆,可靠性高,操作简单,容易实现,有利于市场的推广与应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热泵机组,具体涉及一种涡旋并联热泵机组。
背景技术
首先,热泵机组通过输入少量的能源,实现低品位热能向高品位热能转移,冬季作为热泵供暖的热源,夏季作为空调的冷源;其中压缩机是热泵机组的核心部件,采用高效的压缩机是机组节能运行的关键,因与其他类型的压缩机相比较,涡旋压缩机具有体积小、结构紧凑、噪音低、振动小以及效率高等优越性,热泵机组多选用涡旋压缩机,但由于自身结构特点以及受到加工精度和装配工艺的限制,涡旋压缩机单机容量较小,因此如何提高涡旋压缩机容量、扩大热泵机组制热量或制冷量的调节范围、以拓宽涡旋式热泵机组的应用领域是一个重要的技术难题。
其次,随着矿井采深的日益增加和采掘机械化程度的不断提高,矿井深井高温热害成为制约煤矿安全开采的重大问题之一。目前井下降温机组大都采用防爆螺杆式冷水机组,功率大,设备体积较大,一般主要用于井下集中式降温系统,设置在井底车场或采区设备硐室,在工作面灵活布置受到限制。在工作面布置降温机组需要满足设备简单、噪音低、占用空间小、移动方便,常规涡旋式热泵机组具备上述性能特点,但因其设备功率小,没有防爆设计等限制了在井下降温中的应用。
第三,在水质硬度较高,悬浮物含量较大的地区使用热泵机组,易造成热泵机组管路结垢和堵塞,对热泵机组供热(制冷)效果造成一定的影响,因此要求机组具备一定防垢功能。
针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供了一种涡旋并联热泵机组,具有制热量/制冷量大、可调节、低噪音、安全防爆以及高效率等特点,可以克服目前现有技术存在的上述不足。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:
一种涡旋并联热泵机组,包括机架、与机架相匹配的机壳、涡旋压缩机、蒸发器、冷凝器、节流装置和电控系统,所述机架上均匀设有若干涡旋压缩机,所述涡旋压缩机相互并联构成若干个并联单元,所述并联单元的两端通过并联管路分别与所述蒸发器和所述冷凝器相连接,所述蒸发器通过节流装置与所述冷凝器相连接,并且所述蒸发器的进水口二和出水口二分别设有相匹配的进水管道二和出水管道二,所述冷凝器的进水口一和出水口一分别设有相匹配的进水管道一和出水管道一,并且进水管道一连接有高磁设备;其中,所述涡旋压缩机设有制冷剂进口和制冷剂出口,所述制冷剂进口通过并联管道连接蒸发器的制冷剂管路出口,所述制冷剂出口通过并联管道连接冷凝器的制冷剂管路进口,所述冷凝器的制冷剂管路出口连接有节流装置的一端,所述节流装置的另一端与所述蒸发器的制冷剂管路进口相连接。
进一步的,所述并联单元个数为一个、两个、三个或四个;所述一个并联单元由以下中的至少一种组合数的涡旋压缩机并联构成:两台、三台、四台。
进一步的,所述涡旋压缩机的单机容量为至少15HP。
进一步的,所述机壳为防爆外壳,并且所述涡旋压缩机上也设有与涡旋压缩机相匹配的防爆外壳,所述涡旋压缩机的接线盒做浇封处理,所述接线盒设有相匹配的防爆外壳;所述温度传感器为防爆型温度传感器,所述电控系统也设有相匹配的防爆外壳。
进一步的,所述涡旋压缩机的制冷剂出口与所述冷凝器之间串联有温度传感器。
进一步的,所述高磁设备包括过滤壳体,所述过滤壳体上设有进水口三、出水口三以及排污口,所述过滤壳体内设有相匹配的过滤装置,其中,所述进水口三连接在所述进水管道一的进水端,所述出水口三连接在所述进水管道一的出水端。
进一步的,所述过滤壳体呈Y型;并且所述过滤装置包括设置在排污口内的滤网,所述滤网与所述排污口内壁相贴合,并且所述滤网内设置有相匹配的滤芯;所述滤芯包括磁体、若干磁块以及磁环;所述磁体为圆柱形结构,并且所述磁体上均匀并且环绕吸附有若干个磁块,并且每个磁块外设有与磁块相匹配的磁环。
优选的,所述冷凝器和所述蒸发器均为壳管式换热器,并且所述冷凝器设有与冷凝器相匹配的壳体一,所述出水管道一和高磁设备与所述壳体一相连接,并且根据压缩机并联单元数目要求所述壳体一内均匀设有若干纵向挡板,以形成与压缩机并联单元数目的独立的制冷剂循环回路;所述蒸发器设有与蒸发器相匹配的壳体二,所述进水管道二和出水管道二与所述壳体二相连接,并且根据压缩机并联单元数目要求所述壳体二内均匀设有若干横向挡板,以形成于压缩机并联单元数的制冷剂循环回路。
优选的,所述冷凝器的进水管道一和出水管道一以及所述蒸发器的进水管道二和出水管道二的内壁上均喷涂有纳米陶瓷涂层。
本实用新型的有益效果为:
1、多台涡旋压缩机并联组成一个涡旋压缩机并联单元,多个涡旋压缩机并联单元与热泵机组内冷凝器以及蒸发器组成相应的独立的制冷剂循环回路,有效提高了涡旋压缩机容量,并且涡旋压缩机备用性强,如果其中一个回路出现故障其他回路仍可以正常运行,保证了机组的备用性,运行稳定性强,有效提高系统运行的稳定性和可靠性;
2、采用涡旋压缩机并联使用,开关机时根据负荷的变化自动确定开机的数量,保证开启的涡旋压缩机处于最佳运行状态,高效节能;
3、机组内管路设置高磁设备,防止管路结垢和腐蚀,保证机组供热/制冷效果;
4、通过蒸发器和冷凝器的独特设计,一台蒸发器和一冷凝器可以与多个涡旋压缩机并联单元连接,有效的节省了占用空间;
5、本装置结构紧凑,噪音低,效率高,安全防爆,可靠性高,操作简单,容易实现,有利于市场的推广与应用;
6、本装置采用防爆设计,保证了在煤矿使用安全,可以广泛应用于煤矿井下制冷或煤矿地面制热、制冷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例所述的一种涡旋并联热泵机组的结构示意图;
图2是根据本实用新型实施例所述的一种涡旋并联热泵机组的各部件连接示意图;
图3是根据本实用新型实施例所述的一种涡旋并联热泵机组的进水口管道上安装的高磁设备图;
图4是根据本实用新型实施例所述的一种涡旋并联热泵机组的高磁设备中滤芯的结构示意图;
图5是根据本实用新型实施例所述的一种涡旋并联热泵机组的冷凝器的结构示意图;
图6是根据本实用新型实施例所述的一种涡旋并联热泵机组的蒸发器的结构示意图。
图中:
1、涡旋压缩机;2、冷凝器;21、进水管道一;22、出水管道一;23、纵向挡板;3、蒸发器;31、进水管道二;32、出水管道二;33、横向挡板;4、节流装置;5、高磁设备;51、过滤壳体;52、进水口三;53、出水口三;54、排污口;55、过滤装置;56、滤网;57、滤芯;58、磁体;59、磁块;510、磁环;6、机架;7、温度传感器;8、机壳;9、并联单元。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示,根据本实用新型实施例的一种涡旋并联热泵机组,包括机架6、与机架6相匹配的机壳8、涡旋压缩机1、蒸发器3、冷凝器2、节流装置4和电控系统,所述机架6上均匀设有若干涡旋压缩机1,所述涡旋压缩机1相互并联构成若干个并联单元9,所述并联单元9的两端通过并联管路分别与所述蒸发器3和所述冷凝器2相连接,其中,优选的,若干个并联单元9的两端分别连接有一个蒸发器3和一个冷凝器2,所述蒸发器3通过所述节流装置4与所述冷凝器2相连接,形成与所述并联单元9数目相同的独立的制冷剂循环回路,并且所述蒸发器3的进水口二和出水口二分别设有相匹配的进水管道二31和出水管道二32,所述冷凝器2的进水口一和出水口一分别设有相匹配的进水管道一21和出水管道一22,并且进水管道一21连接有高磁设备5;其中,所述涡旋压缩机1设有制冷剂进口和制冷剂出口,所述制冷剂进口通过并联管道连接蒸发器3的制冷剂管路出口,所述制冷剂出口通过并联管道连接冷凝器2的制冷剂管路进口,所述冷凝器2的制冷剂管路出口连接有节流装置4的一端,所述节流装置4的另一端与所述蒸发器3的制冷剂管路进口相连接;另外,本装置还包括电控系统,其中所述涡旋压缩机1与所述电控系统电连接。
所述并联单元9个数为一个、两个、三个或四个;所述并联单元9由以下中的至少一种组合数的涡旋压缩机1并联构成:两台、三台、四台;因此,所述热泵机组由以下至少一种组合数的涡旋压缩机1并联构成:两台、三台、四台、五台、六台、七台、八台、九台、十台、十一台、十二台、十三台、十四台、十五台、十六台。
所述涡旋压缩机1的单机容量为至少15HP。
所述机壳8为防爆外壳,并且所述涡旋压缩机1上也设有与涡旋压缩机1相匹配的防爆外壳,所述涡旋压缩机1的接线盒做浇封处理,所述接线盒设有相匹配的防爆外壳;所述温度传感器7为防爆型温度传感器,所述电控系统也设有相匹配的防爆外壳。
所述涡旋压缩机1的制冷剂出口与所述冷凝器2之间串联有温度传感器7。
如图2所示,所述涡旋压缩机1设有制冷剂进口和制冷剂出口,所述制冷剂进口通过并联管道连接蒸发器3的制冷剂管路出口,所述制冷剂出口通过并联管道连接冷凝器2的制冷剂管路进口,所述冷凝器2的制冷剂管路出口连接有节流装置4的一端,所述节流装置4的另一端与所述蒸发器3的制冷剂管路进口相连接;所述涡旋压缩机1的制冷剂出口与所述冷凝器2之间串联有温度传感器7,所述温度传感器7可以监测系统的温度,当在适宜温度范围内提高涡旋压缩机1的出口排气温度,保证系统的安全运行,提高了系统运行的安全可靠性。
如图3所示,所述高磁设备5包括过滤壳体51,所述过滤壳体51上设有进水口三52、出水口三53以及排污口54,所述过滤壳体51内设有相匹配的过滤装置55,其中,所述进水口三52连接在所述进水管道一21的进水端,所述出水口三53连接在所述进水管道一21的出水端;所述过滤壳体51呈Y型;所述过滤装置55包括设置在排污口54内的滤网56,所述滤网56与所述排污口54内壁相贴合,并且所述滤网56内设置有相匹配的滤芯57。
如图4所示,所述滤芯57包括磁体58、若干磁块59以及磁环510;所述磁体58为圆柱形结构,并且所述磁体58上均匀并且环绕吸附有若干个磁块59,并且每个磁块59外设有与磁块59相匹配的磁环510;两个磁极不同的磁块59对称吸附在一根磁体58上,磁体58自上而下设置一对或一对以上的磁块59,每一对磁块59与上一对磁块59围绕磁体58竖直轴线上有一定角度的偏转;每一对磁块59外部包裹一个与之相贴合的磁环510,磁环510的内圈与磁块59的外圈紧密贴合,可增强磁化效果;并且所述冷凝器2进水通过高磁设备5的磁化过滤,可实现水质净化,防止管路结垢和堵塞。
如图5-6所示,所述冷凝器2和所述蒸发器3均为壳管式换热器,并且所述冷凝器2设有与冷凝器2相匹配的壳体一,所述出水管道一22和高磁设备5与所述壳体一相连接,并且根据压缩机并联单元9的数目要求所述壳体一内均匀设有若干纵向挡板23,以形成与压缩机并联单元数目的独立的制冷剂循环回路;所述蒸发器3设有与蒸发器3相匹配的壳体二,所述进水管道二31和出水管道二32与所述壳体二相连接,并且根据压缩机并联单元数目要求所述壳体二内均匀设有若干横向挡板33,以形成受压缩机并联单元数的制冷剂循环回路。
所述冷凝器2的进水管道一21和出水管道一22以及所述蒸发器3的进水管道二31和出水管道二32的内壁上均喷涂有纳米陶瓷涂层。
一种涡旋并联热泵机组中的启动方式,包括以下步骤:所述涡旋压缩机1相互并联构成若干个并联单元9,所述多台涡旋压缩机1采用顺序启动控制方式,每台涡旋压缩机1启动时间间隔为30秒,不需要降压启动;当温度控制能量需要卸载时,按顺序停止涡旋压缩机1工作,梯级的时间间隔为3秒;所述涡旋压缩机1的启动和停止顺序不固定,优先启动运行时间最短的涡旋压缩机1,优先停止运行时间最长的涡旋压缩机1,使各涡旋压缩机1均衡运行,并且根据用户所需负荷情况确定开启所述涡旋压缩机1数量。
具体使用时,如图1所示,本实用新型提供了一种有3台涡旋压缩机1并联构成一个并联单元9,并且整个热泵机组包括2个并联单元9,其中一个并联单元9对应一个节流装置4;所述冷凝器2亦安在机壳8内,并且所述冷凝器2对应安装有蒸发器3,一个冷凝器2和一个蒸发器3通过并联管道与两个并联单元9和两个节流装置4连接,形成两个独立的制冷剂循环回路。
其中,三台涡旋压缩机1的制冷剂进口通过并联管道连接蒸发器3的制冷剂管路出口,三台涡旋压缩机1的制冷剂出口通过并联管道连接冷凝器2的制冷剂管路进口;冷凝器2的制冷剂管路出口连接节流装置4的一端,节流装置4的另一端的与蒸发器3的制冷剂管路进口相连,由此组成一个独立的制冷剂循环回路,相应地,一到四个压缩机并联单元可形成1到4个各自独立的制冷剂循环回路;在压缩机并联单元9制冷剂出口排气管道上还可以设置一高温保护温度传感器7,可在适宜温度范围内提高压缩机出口排气温度。
所述冷凝器2为壳管式换热器,其中冷凝器2的壳体一与管道之间填充制冷剂,管道内填充冷冻水,根据并联单元9的数目要求,其冷凝器2的壳体一内部设置有一个及以上的纵向挡板23,以隔绝壳体内制冷剂回路,并在形成与所述并联单元9数目的独立的制冷剂循环回路;所述蒸发器3也为壳管式换热器,其中蒸发器3的管道内填充制冷剂,管道与壳体二之间填充冷却水,根据所述并联单元9数目要求,其壳体二内部设置有一个及以上的横向挡板33隔绝制冷剂管道,以形成与所述并联单元9数目的独立的制冷剂循环回路。
为了保障在煤矿使用安全,可以为具有一定强度的钢板或铸钢、铸铁;并且所述涡旋压缩机1的接线盒做浇封处理,所述接线盒也设有相匹配的防爆外壳,具有足够的内部空间、壁厚和机械强度,接线盒内部涂覆耐弧漆;所述热泵机组电控系统外也设有相匹配的防爆外壳;所述高温保护温度传感器为防爆型。
所述涡旋压缩机1单机容量为15HP及以上。
为了保障在煤矿使用安全,所述热泵机组机壳8和涡旋压缩机1设有壳体均采用防爆外壳,可以为具有一定强度的钢板或铸钢、铸铁;并且所述涡旋压缩机1的接线盒做浇封处理,所述接线盒也设有相匹配的防爆外壳,具有足够的内部空间、壁厚和机械强度,接线盒内部涂覆耐弧漆;所述热泵机组电控系统外也设有相匹配的防爆外壳;所述温度传感器7为防爆型。
所述涡旋压缩机1内部电机线圈厚度可根据电源等级为380V或660V而进行调整;所述电控系统接线采用12V-36V本安型电压等级。
本装置可以有制热和制冷两种运行状态,可以通过所述蒸发器3和冷凝器2的水管路切换来实现制热制冷状态的切换。
在制热运行状态时:所述蒸发器3的进水管道二31和出水管道二32外接热源,所述冷凝器2的进水管道一21和出水管道一22外接热用户;所述蒸发器3的管道内的制冷剂吸收壳体中冷却水的热量,汽化,形成低温低压的蒸汽,进入涡旋压缩机1,被压缩成为高温高压气体,然后经压缩后的气体进入冷凝器2的壳体一内,制冷剂与冷凝器2管道内的冷冻水进行热交换,冷却降温后,再经过节流装置4变成低温低压的液体返回到蒸发器3的壳体二内,继续和所述蒸发器3管道内的冷却水不断循环换热;所述冷凝器2管道内的冷冻水吸收热量后为热用户提供热量需求。
在制冷运行状态时:所述冷凝器2的进水管道一21和出水管道一22外接冷源,蒸发器3的进水管道二31和出水管道二32外接末端用户;冷凝器2的壳体一内的制冷剂向冷凝器2管道内的冷却水释放热量,冷却降温后的制冷剂通过节流装置4变成低温低压的液体,进入蒸发器3管道,与蒸发器3的壳体二内的冷冻水进行热交换,吸热蒸发,变为低温低压蒸汽通过涡旋压缩机1,被压缩成高温高压气体返回到冷凝器2的壳体一内,继续和冷凝器2管道内的冷却水不断循环换热,蒸发器3壳体二内的冷冻水可以为用户提供冷量。
上述实施例中,所述多台涡旋压缩机1并联,采用顺序启动控制方式,每台涡旋压缩机1启动时间间隔为30秒,不需要降压启动,当温度控制能量需要卸载时,按顺序停止涡旋压缩机1工作,梯级的时间间隔为3秒;涡旋压缩机1的启、停顺序是不固定的,优先启动运行时间最短的涡旋压缩机1,优先停止运行时间最长的涡旋压缩机1,使各涡旋压缩机1均衡运行,并且可根据用户所需负荷情况开启所述涡旋压缩机1数量。
其中所述蒸发器3和冷凝器2内水流道内做防结垢处理,在水流道内壁面上喷涂纳米陶瓷涂层。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种涡旋并联热泵机组,包括机架(6)、与机架(6)相匹配的机壳(8)、涡旋压缩机(1)、蒸发器(3)、冷凝器(2)、节流装置(4)和电控系统,其特征在于,所述机架(6)上均匀设有若干涡旋压缩机(1),所述涡旋压缩机(1)相互并联构成若干个并联单元(9),所述并联单元(9)的两端通过并联管路分别与所述蒸发器(3)和所述冷凝器(2)相连接,所述蒸发器(3)通过节流装置(4)与所述冷凝器(2)相连接,并且所述蒸发器(3)的进水口二和出水口二分别设有相匹配的进水管道二(31)和出水管道二(32),所述冷凝器(2)的进水口一和出水口一分别设有相匹配的进水管道一(21)和出水管道一(22),并且进水管道一(21)连接有高磁设备(5);其中,所述涡旋压缩机(1)设有制冷剂进口和制冷剂出口,所述制冷剂进口通过并联管道连接蒸发器(3)的制冷剂管路出口,所述制冷剂出口通过并联管道连接冷凝器(2)的制冷剂管路进口,所述冷凝器(2)的制冷剂管路出口连接有节流装置(4)的一端,所述节流装置(4)的另一端与所述蒸发器(3)的制冷剂管路进口相连接。
2.根据权利要求1所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述并联单元(9)个数为一个、两个、三个或四个;所述一个并联单元(9)由以下中的至少一种组合数的涡旋压缩机(1)并联构成:两台、三台、四台。
3.根据权利要求1或2所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述涡旋压缩机(1)的单机容量为至少15HP。
4.根据权利要求3所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述机壳(8)为防爆外壳,并且所述涡旋压缩机(1)上也设有与涡旋压缩机(1)相匹配的防爆外壳,所述涡旋压缩机(1)的接线盒做浇封处理,所述接线盒设有相匹配的防爆外壳;所述温度传感器(7)为防爆型温度传感器,所述电控系统也设有相匹配的防爆外壳。
5.根据权利要求3所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述涡旋压缩机(1)的制冷剂出口与所述冷凝器(2)之间串联有温度传感器(7)。
6.根据权利要求1所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述高磁设备(5)包括过滤壳体(51),所述过滤壳体(51)上设有进水口三(52)、出水口三(53)以及排污口(54),所述过滤壳体(51)内设有相匹配的过滤装置(55),其中,所述进水口三(52)连接在所述进水管道一(21)的进水端,所述出水口三(53)连接在所述进水管道一(21)的出水端。
7.根据权利要求6所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述过滤壳体(51)呈Y型;并且所述过滤装置(55)包括设置在排污口(54)内的滤网(56),所述滤网(56)与所述排污口(54)内壁相贴合,并且所述滤网(56)内设置有相匹配的滤芯(57);所述滤芯(57)包括磁体(58)、若干磁块(59)以及磁环(510);所述磁体(58)为圆柱形结构,并且所述磁体(58)上均匀并且环绕吸附有若干个磁块(59),并且每个磁块(59)外设有与磁块(59)相匹配的磁环(510)。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述冷凝器(2)和所述蒸发器(3)均为壳管式换热器,并且所述冷凝器(2)设有与冷凝器(2)相匹配的壳体一,所述出水管道一(22)和高磁设备(5)与所述壳体一相连接,并且所述壳体一内均匀设有若干纵向挡板(23);所述蒸发器(3)设有与蒸发器(3)相匹配的壳体二,所述进水管道二(31)和出水管道二(32)与所述壳体二相连接,并且所述壳体二内均匀设有若干横向挡板(33)。
9.根据权利要求5-7中任意一项所述的涡旋并联热泵机组,其特征在于,所述冷凝器(2)的进水管道一(21)和出水管道一(22)以及所述蒸发器(3)的进水管道二(31)和出水管道二(32)的内壁上均喷涂有纳米陶瓷涂层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150506 Termination date: 20171107 |