CN208720580U - 一种翅片式蒸发器及螺杆式空气源热泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种翅片式蒸发器及螺杆式空气源热泵系统，其特征在于包括两对称设置的蒸发器分部，两个蒸发器分部整体成V形设置，蒸发器分部上设有两组换热管盘，一组为制冷剂管盘，一组为油路管盘，蒸发器分部表面设有散热翅片；制冷剂管盘的入液口和油路管盘的出油口设置在蒸发器分部的端部位置；制冷剂管盘的出气口设置在蒸发器分部的中下部位置；油路管盘的入油口设置在蒸发器分部的下端部位置，油路管盘的换热铜管设置在蒸发器的底部和迎风面既能有效解决翅片式蒸发器结霜结冰问题，同时又能对单机双级螺杆压缩机润滑油进行有效冷却，简化机组的结构和控制，提高能源利用率。

Description

一种翅片式蒸发器及螺杆式空气源热泵系统

技术领域

本实用新型涉供暖设备领域，更具体地说涉及一种翅片式蒸发器及螺杆式空气源热泵系统。

背景技术

现有螺杆式超低环温空气源热泵工作在制热模式时，由于环境和工况恶劣，在低于零度的环境中运行时，机组的翅片式蒸发器容易结霜，最严重的为迎风侧，底部还会积存冰层，该冰层为除霜时流下的水因迅速失温或除霜温度较低被冷却到冰点以下而未能及时排掉，制约了机组的运行效率。此时，螺杆式单机双级螺杆压缩机运行时的排气温度通常都大于100℃，排气中含有大量高温润滑油，需要将高温润滑油从排出的气体中分离后再冷却到中温，中温的润滑油通过压差的作用返回到单机双级螺杆压缩机，对单机双级螺杆压缩机进行润滑和冷却，这样，单机双级螺杆压缩机得到润滑油的冷却后，排气温度被控制在100℃内。目前，对润滑油进行冷却的方式主要是以下三种：水冷式、风冷式、制冷剂冷却式，其中现有的风冷方式有以下不足：一是需要额外设计一套翅片式冷却器和风机，机组结构和控制复杂，增加了机组成本。二是冷却润滑油所得到的热量被直接排到大气环境中，没有得到有效利用，造成了能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何既能有效解决翅片式蒸发器结霜结冰问题，同时又能对单机双级螺杆压缩机润滑油进行有效冷却，简化机组的结构和控制，提高能源利用率。

为了解决以上问题本实用新型提供了一种翅片式蒸发器，其特征在于包括两对称设置的蒸发器分部，两个蒸发器分部整体成V形设置，蒸发器分部上设有两组换热管盘，一组为制冷剂管盘，一组为油路管盘，蒸发器分部表面设有散热翅片；制冷剂管盘的入液口和油路管盘的出油口设置在蒸发器分部的端部位置；制冷剂管盘的出气口设置在蒸发器分部的中下部位置；油路管盘的入油口设置在蒸发器分部的下端部位置，油路管盘的换热铜管设置在蒸发器的底部和迎风面。

所述的翅片式蒸发器，其特征在于蒸发器分部的底部还设有集水盘，所述集水盘的底部还设有排水口。

所述的翅片式蒸发器，其特征在于两个蒸发器分部的V形开口处设有风机。

一种螺杆式空气源热泵系统，其特征在于包括翅片式蒸发器、单机双级螺杆压缩机、气液分离器、经济器、油分离器、四通阀和壳管冷凝器，所述翅片式蒸发器，包括两对称设置的蒸发器分部，两个蒸发器分部整体成V形设置，蒸发器分部上设有两组换热管盘，一组为制冷剂管盘，一组为油路管盘，蒸发器分部表面设有散热翅片；制冷剂管盘的入液口和油路管盘的出油口设置在蒸发器分部的端部位置；制冷剂管盘的出气口设置在蒸发器分部的中下部位置；油路管盘的入油口设置在蒸发器分部的下端部位置，油路管盘的换热铜管设置在蒸发器的底部和迎风面。

所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于单机双级螺杆压缩机的出气口与油分离器相连接，油分离器的出油口经过回流阀后与翅片式蒸发器的入油口相连接，翅片式蒸发器的出油口与单机双级螺杆压缩机的回油口相连接。

所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于油分离器的出油口与单机双级螺杆压缩机的回油口之间还设有旁路油路，旁路油路上设有旁通阀。

所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于油分离器的出油口上还设有油过滤器。

所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于油分离器的出气口接压力维持阀后与四通阀的D口相连接，四通阀的C口与壳管冷凝器的入气口相连，壳管冷凝器的出气口与接干燥过滤器后分两路，一路接喷液阀后与单机双级螺杆压缩机相连接，另一路接第一电子膨胀阀后与经济器相连，经济器接第二电子膨胀阀后与翅片式蒸发器的入液口相连接，翅片式蒸发器的出气口接四通阀的E口，四通阀的S口接气液分离器后与单机双级螺杆压缩机相连接。

实施本实用新型具有如下有益效果：既能有效解决翅片式蒸发器结霜结冰问题，同时又能对单机双级螺杆压缩机润滑油进行有效冷却，简化机组的结构和控制，提高能源利用率。

附图说明

图1是翅片式蒸发器结构示意；

图2是螺杆式空气源热泵系统框图。

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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是翅片式蒸发器结构示意；包括两对称设置的蒸发器分部，两个蒸发器分部整体成V形设置，蒸发器分部上设有两组换热管盘，一组为制冷剂管盘，一组为油路管盘，蒸发器分部表面设有散热翅片；制冷剂管盘的入液口106和油路管盘的出油口104设置在蒸发器分部的端部位置；制冷剂管盘的出气口105设置在蒸发器分部的中下部位置；油路管盘的入油口101设置在蒸发器分部的下端部位置，油路管盘的换热铜管设置在蒸发器的底部。蒸发器分部的底部还设有集水盘102，所述集水盘的底部还设有排水口103。两个蒸发器分部的V形开口处设有风机107。

图2是螺杆式空气源热泵系统框图，系统包括翅片式蒸发器3、单机双级螺杆压缩机1、气液分离器2、经济器9、油分离器14、四通阀15和壳管冷凝器12。翅片式蒸发器。单机双级螺杆压缩机1的出气口与油分离器14相连接，油分离器14的出油口经过回流阀6后与翅片式蒸发器3的入油口相连接，翅片式蒸发器3的出油口与单机双级螺杆压缩机1的回油口相连接。油分离器14的出油口与单机双级螺杆压缩机1的回油口之间还设有旁路油路，旁路油路上设有旁通阀5，在单机双级螺杆压缩机1的回油口前还设有流量开关4。油分离器14的出油口上还设有油过滤器13。油分离器14的出气口接压力维持阀16后与四通阀15的D口相连接，四通阀15的C口与壳管冷凝器12的入气口相连，壳管冷凝器12的出气口与接干燥过滤器11后分两路，一路接喷液阀7后与单机双级螺杆压缩机1相连接，另一路接第一电子膨胀阀10后与经济器9相连，经济器9接第二电子膨胀阀8后与翅片式蒸发器3的入液口相连接，翅片式蒸发器3的出气口接四通阀15的E口，四通阀15的S口接气液分离器后与单机双级螺杆压缩机1相连接，经济器9与单机双级螺杆压缩机1相连接。

单机双级螺杆压缩机1制热运行时排出的高温油气经过油分离器14后，分离出来的高温润滑油分两路回到单机双级螺杆压缩机1，一路经过翅片式蒸发器3迎风面和底部的多根换热铜管进行换热，润滑油散发的热量可以对翅片式蒸发器3迎风面的霜层和底部的冰层进行融化，润滑油被冷却到中温后返回单机双级螺杆压缩机1，并对单机双级螺杆压缩机进行润滑和冷却。当检测出回到单机双级螺杆压缩机的润滑油温度低于设定值时，另一路的旁通阀打开，该路未经换热冷却的润滑油与经过翅片式蒸发器换热冷却的润滑油混合后回到单机双级螺杆压缩机。

翅片式蒸发器为V型结构，盘管内侧走制冷剂，盘管外侧和底部走高温润滑油，盘管外侧的高温润滑油对迎风面的霜层和底部的冰层进行融化，霜层和冰层被融化成水后流到集水盘从排水口排掉，至此，翅片式蒸发器迎风面和底部无霜无冰，降低了翅片蒸发器的结霜速度，减少了除霜次数，该技术简单可靠，容易实施，效果良好，解决了现有螺杆式超低环温空气源热泵工作在制热模式时遇到的系统和控制复杂、成本较高、运行效率低下、能源浪费的问题。

单机双级螺杆压缩机将低温低压的气态制冷剂吸入，低温低压的气态制冷剂被单机双级螺杆压缩机压缩后状态变成高温高压的气态，进入油分离器，高温高压的气态制冷剂携带的单机双级螺杆压缩机润滑油被分离，润滑油经过油过滤器过滤，再经过回油阀，一路经过翅片式蒸发器的融霜融冰盘管，高温润滑油将盘管外的霜层和冰层进行融化，变成中温润滑油后经过油流量开关回到单机双级螺杆压缩机，另一路经过旁通阀与中温润滑油汇合后回到单机双级螺杆压缩机；被分离出润滑油的高温高压的气态制冷剂通过压力维持阀、四通阀后进入壳管式冷凝器与水换热，将水加热，其被冷凝成高温高压的液态，经过干燥过滤器，一路经过喷液阀变成中温中压的气液混合态制冷剂，进入单机双级螺杆压缩机对其进行冷却降温，另一路经过第一电子膨胀阀的节流后进入闪发式经济器，变成中温中压的气液混合态，其中的气态被补入单机双级螺杆压缩机的中压补气口，同时，闪发式经济器中部分液态制冷剂蒸发变成气态，并吸收剩下部分的液态制冷剂的热量，剩下部分的液态制冷剂得到过冷，过冷的液态制冷剂经过电子膨胀阀2的节流后进入翅片式蒸发器，与室外的空气进行换热，被蒸发成低温低压的气态，经过四通阀和气液分离器后回到单机双级螺杆压缩机进入下一循环。

螺杆式超低环温空气源热泵翅片式蒸发器，翅片式蒸发器为V型结构，盘管内侧走制冷剂，制冷剂从进液口进入蒸发器蒸发后从出气口出来，盘管外侧和底部走高温润滑油，高温润滑油从进油口进入蒸发器，沿着盘管底部和盘管外侧流动，最后从出油口流出，盘管外侧的高温润滑油对迎风面的霜层和底部的冰层进行融化，霜层和冰层被融化成水后流到集水盘从排水口排掉。

利用机组的翅片式蒸发器迎风面和底部的多根换热铜管和机组的风机来冷却单机双级螺杆压缩机的润滑油，不需额外再设计一套翅片式冷却器和风机，简化了系统和控制逻辑，降低了机组成本，提高了机组的运行稳定性。

翅片式蒸发器迎风面和底部的多根换热铜管流动的高温润滑油散发的热量可以对其迎风面的霜层和底部的冰层进行融化，霜层和冰层被融化成水后流到集水盘从排水口排掉，至此，翅片式蒸发器迎风面和底部无霜无冰，降低了翅片蒸发器的结霜速度，减少了除霜次数。

与此同时，高温润滑油被冷却到中温，其通过压差的作用返回到单机双级螺杆压缩机，对单机双级螺杆压缩机进行润滑和冷却，单机双级螺杆压缩机得到润滑油的良好润滑和冷却后，排气温度被控制在100℃内，提高了运行稳定性和效率。

该技术简单可靠，容易实施，效果良好，解决了现有螺杆式超低环温空气源热泵工作在制热模式时遇到的系统和控制复杂、成本较高、运行效率低下、能源浪费的问题。

以上所揭露的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种翅片式蒸发器，其特征在于包括两对称设置的蒸发器分部，两个蒸发器分部整体成V形设置，蒸发器分部上设有两组换热管盘，一组为制冷剂管盘，一组为油路管盘，蒸发器分部表面设有散热翅片；制冷剂管盘的入液口和油路管盘的出油口设置在蒸发器分部的端部位置；制冷剂管盘的出气口设置在蒸发器分部的中下部位置；油路管盘的入油口设置在蒸发器分部的下端部位置，油路管盘的换热铜管设置在蒸发器的底部和迎风面。

2.根据权利要求1所述的翅片式蒸发器，其特征在于蒸发器分部的底部还设有集水盘，所述集水盘的底部还设有排水口。

3.根据权利要求1所述的翅片式蒸发器，其特征在于两个蒸发器分部的V形开口处设有风机。

4.一种螺杆式空气源热泵系统，其特征在于包括翅片式蒸发器、单机双级螺杆压缩机、气液分离器、经济器、油分离器、四通阀和壳管冷凝器，所述翅片式蒸发器，包括两对称设置的蒸发器分部，两个蒸发器分部整体成V形设置，蒸发器分部上设有两组换热管盘，一组为制冷剂管盘，一组为油路管盘，蒸发器分部表面设有散热翅片；制冷剂管盘的入液口和油路管盘的出油口设置在蒸发器分部的端部位置；制冷剂管盘的出气口设置在蒸发器分部的中下部位置；油路管盘的入油口设置在蒸发器分部的下端部位置，油路管盘的换热铜管设置在蒸发器的底部和迎风面。

5.根据权利要求4所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于单机双级螺杆压缩机的出气口与油分离器相连接，油分离器的出油口经过回流阀后与翅片式蒸发器的入油口相连接，翅片式蒸发器的出油口与单机双级螺杆压缩机的回油口相连接。

6.根据权利要求5所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于油分离器的出油口与单机双级螺杆压缩机的回油口之间还设有旁路油路，旁路油路上设有旁通阀。

7.根据权利要求6所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于油分离器的出油口上还设有油过滤器。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的螺杆式空气源热泵系统，其特征在于油分离器的出气口接压力维持阀后与四通阀的D口相连接，四通阀的C口与壳管冷凝器的入气口相连，壳管冷凝器的出气口与接干燥过滤器后分两路，一路接喷液阀后与单机双级螺杆压缩机相连接，另一路接第一电子膨胀阀后与经济器相连，经济器接第二电子膨胀阀后与翅片式蒸发器的入液口相连接，翅片式蒸发器的出气口接四通阀的E口，四通阀的S口接气液分离器后与单机双级螺杆压缩机相连接。