CN208635389U - 一种设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，冷水机组的主回路依次连接有压缩机模块、油分离器、冷凝器、过冷器、储液器、热力膨胀阀、蒸发器、气液分离器等。在储液器出口与蒸发器出口之间分别并联有第一旁通路和第二旁通路，实现制冷剂冷凝液过冷和润滑油冷却，精确控制冷水机组的蒸发温度和压缩机的供油温度，改善关键设备压缩机的润滑性能，提高冷水机组的环境适应性和可靠性。

Description

一种设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组

技术领域

本实用新型涉及制冷及暖通空调技术领域，更具体地说是涉及一种设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组。

背景技术

随着工业水平和人们生活的提高，大功率工业用和商用冷水机组的需求旺盛，在相关设备使用的过程中，由于负载和应用环境的频繁变化，压缩机的润滑油供油温度不能保证，容易造成压缩机润滑不良或过热，严重影响设备性能和可靠性；某些工业冷却和空调工程要求较精确的制冷量和冷冻水温度，控制压缩机冷凝温度和膨胀阀供液温度对提高机组性能具有重要意义。因此，控制冷凝液温度和润滑油供油温度，不仅可以提高制冷机组的可靠性和寿命，满足用户对冷冻水温度精度的需求，而且可以提高整个冷水机组的效率和经济性。

过冷器在冷水机组上有应用，通常是处于经济性的考虑，往往采用从蒸发器排出的制冷剂气体与从冷凝器排出的制冷剂液体进行热交换的方法或者增大换热面积以达到制冷剂过冷的目的，而不要求较精确地控制制冷剂的过冷度。但是，采用增大冷凝器换热面积的方法占用空间较大，经济性不佳，也不可能精确控制过冷度。

对于大功率机组，需要对润滑油进行冷却，防止润滑油温度过高，粘度下降，导致压缩机润滑不良。

公开号为CN104236147A的中国发明公开了一种冷水机组，但其并不能保证膨胀阀前液体过冷度，易导致膨胀阀工作失常；同时，如果压缩机润滑不良，在高负荷运行状态可能会导致压缩机磨损过度，影响压缩机工作性能和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术存在的不足，提供一种制冷剂过冷度和润滑油回油温度控制效果好、可靠性高，结构紧凑的设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，通过在冷水机组中设置过冷器和润滑油冷却器，满足制冷剂过冷要求，并防止压缩机温度过高、防止润滑油碳化，以及防止吸气过热现象的发生；适用于工作条件恶劣、冷冻水温度精度要求高的工业用和空调用大功率冷水机组。

本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案：

本实用新型设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，所述冷水机组包括压缩机模块、冷凝器和蒸发器，其特点是：所述冷水机组还包括：油分离器、过冷器、储液器、热力膨胀阀、润滑油冷却器、气液分离器以及具有辅助控制功能的第一控制阀和第二控制阀；

在所述压缩机模块的出口端设置所述油分离器，在所述油分离器的制冷剂气体出口端依次连接冷凝器、过冷器的过冷器冷却通道、储液器、热力膨胀阀、蒸发器、气液分离器，并返回压缩机模块的吸气端，构成冷水机组主通路；

在所述储液器的出口与所述蒸发器的出口之间并联设置第一旁通路和第二旁通路；所述第一旁通路，其入口端连接在储液器的出口端，后续依次经第一控制阀和润滑油冷却器的冷却器蒸发通道连接至蒸发器的出口端；所述第二旁通路，其入口端连接在储液器的出口端，后续依次经第二控制阀和过冷器的过冷器蒸发通道连接至蒸发器的出口端；

设置润滑油冷却通路，其入口端连接在所述油分离器的润滑油出口端，后续依次经润滑油冷却器的冷却器冷却通道和降压管连接至压缩机的润滑油进油口；

所述蒸发器为壳管式或板式换热器；所述冷凝器为风冷或水冷式换热器。

本实用新型设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组的特点也在于：在所述油分离器的润滑油出口端设有第一感温元件，根据所述第一感温元件的第一温度检测值与第一温度设定值的差值控制所述第一控制阀的开度，进而控制冷却器蒸发通道中的制冷剂蒸发量，以此控制进入压缩机的润滑油温度；所述润滑油冷却器为板式换热器，所述第一控制阀为比例调节型控制阀。

本实用新型设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组的特点也在于：在所述储液器的出口端设置第二感温元件，根据所述第二感温元件的第二温度检测值与第二温度设定值的差值控制所述第二控制阀的开度，进而控制所述过冷器蒸发通道的制冷剂蒸发量，以此控制储液器中的制冷剂温度，所述过冷器为板式换热器，所述第二控制阀为比例调节型控制阀。

本实用新型设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组的特点也在于：在所述蒸发器的出口端的管壁中设置第三感温元件，利用所述第三感温元件将所述蒸发器的出口端制冷剂温度信号转换为压力信号，并由毛细管向所述热力膨胀阀传递所述压力信号，用以调节热力膨胀阀的开度，以此控制蒸发器的供液量。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、本实用新型在储液器出口和蒸发器出口并联了第一旁通路，在第一旁通路上设有板式换热器和控制阀，通过板式换热器冷却润滑油，以及通过控制阀调节压缩机模块回油温度低于设定温度上限值。利用制冷剂的潜热实现对压缩机回油的冷却，与常规的风冷和水冷方式相比，本实用新型降温效果好、安全性好、可靠性高，且结构紧凑。

2、本实用新型在储液器出口和蒸发器出口并联第二旁通路，并设有第二控制阀。采用控制阀调节制冷剂的过冷度，在环境气温高或热负荷大，冷凝器不能达到设定冷凝温度和过冷温度的条件下，利用制冷剂的潜热实现过冷度精确控制，其结构紧凑、过冷效果好，提高了冷水机组冷冻水的温度精度。

附图说明

图1为本实用新型系统构成示意图；

图2为本实用新型中压缩机回油温度控制回路示意图；

图3为本实用新型中过冷度控制回路示意图；

图4为本实用新型中蒸发器供液量控制示意图。

图中标号：1压缩机模块，2油分离器，3冷凝器，4过冷器，41过冷器冷却通道，42过冷器蒸发通道，5储液器，6热力膨胀阀，61第三感温元件，62毛细管，7蒸发器，8润滑油冷却器，81冷却器冷却通道，82冷却器蒸发通道，9气液分离器，10第一控制阀，101第一感温元件，102第一信号通道，11第二控制阀，111第二感温元件，112第二信号通道，12降压管。

具体实施方式

参见图1、图2、图3和图4，本实施例中设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组包括压缩机模块1、冷凝器3和蒸发器7；冷水机组中还包括：油分离器2、过冷器4、储液器5、热力膨胀阀6、润滑油冷却器8、气液分离器9以及具有辅助控制功能的第一控制阀10和第二控制阀11。

如图1所示，在压缩机模块1的出口端设置油分离器2，在油分离器2的制冷剂气体出口端依次连接冷凝器3、过冷器4的过冷器冷却通道41、储液器5、热力膨胀阀6、蒸发器7、气液分离器9，并返回压缩机模块1的吸气端，构成冷水机组主通路。

图1中还示出：在储液器5的出口与蒸发器7的出口之间并联设置第一旁通路和第二旁通路；第一旁通路，其入口端连接在储液器5的出口端，后续依次经第一控制阀10和润滑油冷却器8的冷却器蒸发通道82连接至蒸发器7的出口端；第二旁通路，其入口端连接在储液器5的出口端，后续依次经第二控制阀11和过冷器4的过冷器蒸发通道42连接至蒸发器7的出口端；设置润滑油冷却通路，其入口端连接在油分离器2的润滑油出口端，后续依次经润滑油冷却器8的冷却器冷却通道81和降压管12连接至压缩机的润滑油进油口；蒸发器7为壳管式或板式换热器；冷凝器3为风冷或水冷式换热器。

如图1和图2所示，本实施例中润滑油冷却器8为板式换热器，第一控制阀10为比例调节型控制阀；油分离器2流出的高温润滑油在冷却器冷却通道81中通过并冷却，从第一控制阀10流出的制冷剂在冷却器蒸发通道82中蒸发吸热，实现热交换；在油分离器2的润滑油出口端设有第一感温元件101，第一感温元件101的检测信号通过第一信号通道102进行信号传输，根据第一感温元件101的第一温度检测值与第一温度设定值的差值控制第一控制阀10的开度，进而控制冷却器蒸发通道82中的制冷剂蒸发量，以此控制进入压缩机的润滑油温度，达到冷却润滑油和精确控制润滑油回油温度的目的。

如图1和图3所示，本实施例中过冷器4为板式换热器，第二控制阀11为比例调节型控制阀，冷凝器3流出的制冷剂液体在过冷器4的冷却通道41中通过并冷却，第二控制阀11流出的制冷剂在过冷器蒸发通道42中蒸发吸热，实现热交换；在储液器5的出口端设置第二感温元件111，第二感温元件111的检测信号通过第二信号通道112进行信号传输，根据第二感温元件111的第二温度检测值与第二温度设定值的差值控制第二控制阀11的开度，进而控制过冷器蒸发通道42的制冷剂蒸发量，以此控制储液器5中的制冷剂温度，达到精确控制过冷度的目的。

如图1和图4所示，本实施例中，在蒸发器7的进口端设置热力膨胀阀6，在蒸发器7的出口端的管壁中设置第三感温元件61，利用第三感温元件61将蒸发器7的出口端制冷剂温度信号转换为压力信号，并由毛细管62向热力膨胀阀6传递压力信号，用以调节热力膨胀阀6的开度，以此控制蒸发器7的供液量。

第一控制阀10和第二控制阀11中通过的制冷剂在对应的蒸发通道中吸热气化后与蒸发器5出口的制冷剂蒸气汇合，返回压缩机模块1的吸气端。

Claims (4)

1.一种设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，所述冷水机组包括压缩机模块(1)、冷凝器(3)和蒸发器(7)，其特征是：所述冷水机组还包括：油分离器(2)、过冷器(4)、储液器(5)、热力膨胀阀(6)、润滑油冷却器(8)、气液分离器(9)以及具有辅助控制功能的第一控制阀(10)和第二控制阀(11)；

在所述压缩机模块(1)的出口端设置所述油分离器(2)，在所述油分离器(2)的制冷剂气体出口端依次连接冷凝器(3)、过冷器(4)的过冷器冷却通道(41)、储液器(5)、热力膨胀阀(6)、蒸发器(7)、气液分离器(9)，并返回压缩机模块(1)的吸气端，构成冷水机组主通路；

在所述储液器(5)的出口与所述蒸发器(7)的出口之间并联设置第一旁通路和第二旁通路；所述第一旁通路，其入口端连接在储液器(5)的出口端，后续依次经第一控制阀(10)和润滑油冷却器(8)的冷却器蒸发通道(82)连接至蒸发器(7)的出口端；所述第二旁通路，其入口端连接在储液器(5)的出口端，后续依次经第二控制阀(11)和过冷器(4)的过冷器蒸发通道(42)连接至蒸发器(7)的出口端；

设置润滑油冷却通路，其入口端连接在所述油分离器(2)的润滑油出口端，后续依次经润滑油冷却器(8)的冷却器冷却通道(81)和降压管(12)连接至压缩机的润滑油进油口；

所述蒸发器(7)为壳管式或板式换热器；所述冷凝器(3)为风冷或水冷式换热器。

2.根据权利要求1所述的设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，其特征是：在所述油分离器(2)的润滑油出口端设有第一感温元件(101)，根据所述第一感温元件(101)的第一温度检测值与第一温度设定值的差值控制所述第一控制阀(10)的开度，进而控制冷却器蒸发通道(82)中的制冷剂蒸发量，以此控制进入压缩机的润滑油温度；所述润滑油冷却器(8)为板式换热器，所述第一控制阀(10)为比例调节型控制阀。

3.根据权利要求1所述的设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，其特征是：在所述储液器(5)的出口端设置第二感温元件(111)，根据所述第二感温元件(111)的第二温度检测值与第二温度设定值的差值控制所述第二控制阀(11)的开度，进而控制所述过冷器蒸发通道(42)的制冷剂蒸发量，以此控制储液器(5)中的制冷剂温度，所述过冷器(4)为板式换热器，所述第二控制阀(11)为比例调节型控制阀。

4.根据权利要求1所述的设有过冷器和润滑油冷却器的冷水机组，其特征是：在所述蒸发器(7)的出口端的管壁中设置第三感温元件(61)，利用所述第三感温元件(61)将所述蒸发器(7)的出口端制冷剂温度信号转换为压力信号，并由毛细管(62)向所述热力膨胀阀(6)传递所述压力信号，用以调节热力膨胀阀(6)的开度，以此控制蒸发器(7)的供液量。