CN209214139U - 一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，涉及余热回收技术领域，其技术方案要点是：包括制冷机组以及热回收机构，制冷机组包括依次串联的压缩机、油气分离器、蒸发式冷凝器、储媒箱、经济器与蒸发器，热回收机构包括第一换热器以及储水箱，第一换热器上设置有进水主管，储媒箱与经济器之间连接有第二换热器，第二换热器上连接有冷水进水管与预热出水管，冷水进水管与水源连接，预热出水管与进水主管连接。通过第二换热器对水进行初步预热，同时降低冷媒温度，使得经济器降低冷媒温度的能耗更低，回收后预热的水流入第一换热器中进行油水热交换，热交换效率更快，提高热能回收率，具有节能环保的优点。

Description

一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置

技术领域

本实用新型涉及余热回收技术领域，更具体地说，它涉及一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置。

背景技术

随着人类能源的日益枯竭，关于如何降低能源消耗、推广绿色能源、实现能源回收循环利用正成为世界各国所关注的话题。

现有的制冷系统通常包括依次通过管道串联的压缩机、蒸发式冷凝器、储媒箱、经济器与蒸发器，蒸发器通过回气管连接至压缩机上，压缩机上连接有油路系统。通常油路系统包括与压缩机连接的油气分离器、设置于油气分离器的出气管与出油管以及与出油管连接的油冷却器，油冷却器通过油泵将油抽送至压缩机中，以供压缩机进行润滑与油封作用。通过利用压缩机压缩冷媒成气体后，气体与油进入油气分离器中分离，分离后气通过出气管送至蒸发式冷凝器中冷却，冷却后送入储媒箱中存放，油经过出油管送至油冷却器冷却后送入压缩机中。通过储媒箱将冷媒送至经济器中进行进一步降温，从而将冷媒送入蒸发器内进行制冷。在制冷系统中，压缩机压缩的过程中常常会具生成热能，通常这些热量会被直接排放至大气中，这样会造成整个大气温度的提高，从而产生环境污染。

现有技术中设计了一种制冷系统的热回收装置，包括设置在油气分离器与蒸发式冷凝器之间的气路管道上的热回收机构，通常采用换热器，利用换热器对该处进行气水换热，从而生成热水供生活热水使用处，从而实现节能的效果。但是对于制冷系统中，油路部分的热能以及在储媒箱与经济器之间的管道上还具有部分可回收的热能，而这两部分的热能没有得到回收，导致热能回收率较差。

实用新型内容

针对现有的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，能够对储媒箱与经济器之间的热能以及油路系统中的热能进行回收，提高热能回收率，具有节能环保的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，包括制冷机组以及设置于制冷机组上的热回收机构，所述制冷机组包括依次通过管道串联的压缩机、油气分离器、蒸发式冷凝器、储媒箱、经济器与蒸发器，所述蒸发器通过回气管连接至压缩机上，所述油气分离器的出气端连接于蒸发式冷凝器上，所述油气分离器的出油端通过油冷却器连接于压缩机上，所述热回收机构包括设置于油气分离器与油冷却器之间管道上的第一换热器以及与第一换热器连接的储水箱，所述第一换热器上设置有进水主管与出水主管，所述出水主管连接至储水箱中，所述储媒箱与经济器之间的管道上串联有第二换热器，所述第二换热器上连接有冷水进水管与预热出水管，所述冷水进水管与水源连接，所述预热出水管与进水主管连接。

如此设置，通常水源的水温在20度左右，而储媒箱中的冷媒温度35度左右，通过设置的第二换热器，使得冷媒在从储媒箱中送至经济器之间的过程中，利用第二换热器进行热交换，通过冷水进水管向第二换热器内送入水进行热交换，换热后水温度在30度左右，并通过预热出水管送出，冷媒被降温，温度降至25度左右，从而使得经济器对冷媒的冷却效率更高，更为节能。预热出水管中的水通入进水管中，通过设置的第一换热器，使得进水主管内的水与油路系统的油热在第一换热器中进行热交换，使得预热出水管初步预热的水进一步升温，从而通过出水主管送至储水箱内，便于热水的收集与使用。通过采用第二换热器对水进行初步预热，同时降低冷媒温度，使得经济器降低冷媒温度的能耗更低、效率更高，节能环保；预热后的水利用第一换热器对油路系统中的油热进行热回收，热回收效率更快，提高热能回收率，具有节能环保的优点。

进一步设置：所述压缩机与蒸发式冷凝器之间设置有第三换热器，所述第三换热器上设置有进水副管与出水副管，所述进水副管远离第三换热器的一端与水源连接，所述出水副管远离第三换热器的一端与储水箱连接。

如此设置，通过设置的第三换热器，使得压缩机与蒸发式冷凝器之间的余热通过第三换热器回收，进水副管向第三换热器的进水，换热后利用出水副管流至储水箱内保存，便于热水的收集与利用，从而结合第一换热器与第二换热器对制冷系统进行全面的热回收，提高热能回收率，具有节能环保的优点。

进一步设置：所述预热出水管上设置有分水管，所述分水管与进水副管连接，所述进水副管与水源之间设置有第一水泵与第一电动阀，所述分水管上设置有第二电动阀。

如此设置，通过设置的分水管，能够利用第一电动阀与第二电动阀的切换，将预热出水管与分水管连通，从而将预热的水送入进水副管中，由进水副管送入第三换热器中，从而提高换热效率，提高热能回收率，具有节能环保的效果。

进一步设置：所述分水管上设置有第一温度感应器，所述第一温度感应器与第一电动阀以及第二电动阀电连接。

如此设置，通过设置的第一温度传感器，能够在预热出水管出水时，预热的水流向分水管内，从而检测到分水管的温度，使得第一温度感应器产生信号并反馈至第一电动阀与第二电动阀处，将第一电动阀关闭，第二电动阀打开，使得预热的水通过分水管送入进水副管中，自动化控制各个水路的切换，提高使用的便捷性。

进一步设置：所述冷水进水管上是设置有第三电动阀以及第二温度传感器，所述储媒箱与经济器之前的管道上设置有第三温度传感器，所述第二温度传感器与第三温度传感器电连接，所述第二温度传感器与第三电动阀电连接，所述第二温度传感器检测温度高于第三温度传感器检测温度时，所述第三电动阀关闭。

如此设置，第三温度传感器能够感应储媒箱与经济器之间管道的温度，第二温度传感器能够感应冷水进水管上的温度，在第二温度传感器检测温度高于第三温度传感器检测温度时，第三电动阀关闭，从而停止冷水进水管的进水，避免水与冷媒反向热交换，保证冷媒运送过程温度不会升高，提高经济器冷却冷媒的效率，节能环保。

进一步设置：所述冷水进水管上并联有第二水管，所述第二水管与进水主管连接，且所述第二水管上设置有第四电动阀，所述第四电动阀与第二温度传感器电连接。

如此设置，通过设置的第二水管，使得第二温度传感器感应到冷水进水管内的温度，将第四电动阀打开，使得冷水进水管内的水直接通入第二水管内，由第二水管流入进水主管中，供第二换热器进行水油热交换，保证油热余热的回收，提高热能回收效果，节约能源。

进一步设置：所述储水箱上连接有用热水管，所述用热水管连接至热水使用处，且在所述用热水管上设置有第二水泵。

如此设置，通过第二水泵将储水箱中的热水抽出，并由用热水管送至热水使用处进行使用，便于使用热水。

进一步设置：所述储水箱设置为保温水箱。

如此设置，保温水箱能够长时间维持水箱内的水温，减少热能损失，提高热能使用，便于使用热水。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比，具有以下优点：

1、通过将储媒箱与经济器之间的管道温度利用第二换热器将水进行预热，预热后的水送入第一换热器中对油热进行热回收，一方面能够降低送往经济器处的冷媒的温度，以提高经济器对冷媒的降温效率，节省经济器的能耗；另一方面，预热后的水在第一换热器中交换更快，提高热交换效率，从而提高热能回收率，具有节能环保的效果；

2、通过设置的第三换热器，能够将预热的水通过分水管分入第三换热器中进行热交换，从而将压缩机与蒸发式冷凝器之间的余热进行回收，降低管道内冷媒的温度，便于蒸发式冷凝器对冷媒进行冷却，节省蒸发式冷凝器的能耗，同时回收后的水收入储水箱中，便于进行热水应用，提高热能回收率，具有节能环保的效果；

3、通过采用的第三电动阀与第四电动阀，能够在冷水进水管内的温度高于储媒箱与经济器之间冷媒的温度时，将第三电动阀关闭，第四电动阀打开，以将冷水进水管内的水直接引入进水主管中，由第一换热器直接进行油水换热，避免冷水进水管内的水与冷媒发生反向热交换，保证热能回收效果，具有节能环保的优点。

附图说明

图1是制冷系统液态冷媒热回收节能装置的整体结构示意图。

图中：1、制冷机组；11、压缩机；12、油气分离器；13、蒸发式冷凝器；14、储媒箱；15、经济器；16、蒸发器；161、回气管；2、热回收机构；21、第一换热器；211、进水主管；212、出水主管；22、储水箱；221、用热水管；222、第二水泵；3、油冷却器；4、第二换热器；41、冷水进水管；411、第三电动阀；412、第二温度传感器；42、预热出水管；5、水源；51、第一水泵；52、第一电动阀；6、第三换热器；61、进水副管；62、出水副管；7、分水管；71、第二电动阀；72、第一温度感应器；8、第三温度传感器；9、第二水管；91、第四电动阀。

具体实施方式

参照图1对制冷系统液态冷媒热回收节能装置做进一步说明。

一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，如图1所示，包括制冷机组1以及设置于制冷机组1上的热回收机构2，制冷机组1包括依次通过管道串联的压缩机11、油气分离器12、蒸发式冷凝器13、储媒箱14、经济器15与蒸发器16，油气分离器12的出气端连接于蒸发式冷凝器13上，蒸发器16通过回气管161连接至压缩机11上，以形成循环的流向，便于持续性制冷。

如图1所示，为了保证压缩机11长时间的运转，油气分离器12的出油端通过管道连接于油冷却器3上，油冷却器3通过管道连接至压缩机11上，且在油冷却器3与压缩机11之间的管道设置有油泵，从而形成一循环的油路系统，油在经过压缩机11使用会具有热能，由此使得油气分离器12与油冷却器3之间管道上的油具有热能。

如图1所示，热回收机构2包括设置于油气分离器12与油冷却器3之间的第一换热器21以及与第一换热器21连接的储水箱22，具体的，储水箱22设置为保温水箱，保证储水箱22内的水温，避免热能流失，且储水箱22上连接有用热水管221，用热水管221连接至热水使用处，且在用热水管221上设置有第二水泵222。进一步的，第一换热器21上设置有进水主管211与出水主管212，出水主管212连接至储水箱22中。在压缩机11与蒸发式冷凝器13之间设置有第三换热器6，能够对压缩机11压缩出的冷媒进行热能回收，具体的，第三换热器6上设置有进水副管61与出水副管62，进水副管61远离第三换热器6的一端与水源5连接，且在进水副管61与水源5之间设置有第一水泵51与第一电动阀52，出水副管62远离第三换热器6的一端与储水箱22连接，从而将压缩机11与蒸发式冷凝器13之间的余热进行回收，结合热回收机构2将制冷机组1的整体余热进行收集。

如图1所示，在储媒箱14与经济器15之间的管道上串联有第二换热器4，第二换热器4上连接有冷水进水管41与预热出水管42，冷水进水管41与水源5连接，且在冷水进水管41连接于第一水泵51前方的管道上，以通过第一水泵51将水源5中的水抽至冷水进水管41中。预热出水管42与热回收机构2连接，具体的，预热出水管42与进水主管211连接，从而将水利用第二换热器4交换预热后，再通过进水主管211送入第一换热器21内进行热交换，提高热交换效果，节能环保；同时，第二换热器4将储媒箱14与经济器15之间的冷媒进行降温，以便于经济器15对冷媒进行进一步冷却，提高效率，节约经济器15的能耗，节能环保。

如图1所示，为了提高第三换热器6的热回收效率，在预热出水管42上设置有分水管7，分水管7远离预热出水管42的一端与进水副管61连接，且在分水管7上设置有第二电动阀71，通过关闭第一电动阀52、打开第二电动阀71，将预热出水管42通过分水管7与进水副管61连接，从而将预热的水通入进水副管61中，提高第三换热器6的热回收效率。在分水管7上设置有第一温度感应器72，第一温度感应器72与第一电动阀52以及第二电动阀71电连接，第一温度感应器72感应到分水管7内的预热的水的温度时，反馈至第一电动阀52与第二电动阀71，并将第一电动阀52关闭、第二电动阀71打开，实现自动化切换水路，方便使用。

如图1所示，为了避免第二换热器4的反向热交换，在冷水进水管41上是设置有第三电动阀411以及第二温度传感器412，在储媒箱14与经济器15之间的管道上设置有第三温度传感器8，第二温度传感器412与第三温度传感器8电连接，第二温度传感器412与第三电动阀411电连接，当第二温度传感器412检测温度高于第三温度传感器8检测温度时，第三电动阀411关闭，从而使得冷水进水管41无法向第二换热器4内供水，避免冷水进水管41水温高于冷媒的温度时造成反向热交换，保证冷媒的使用效果。

如图1所示，在冷水进水管41水温高于冷媒的温度时，将冷水进水管41的水避开第二换热器4引入进水主管211中，以保证油路系统的热回收能有效进行。在冷水进水管41上并联有第二水管9，第二水管9与进水主管211连接，且第二水管9上设置有第四电动阀91，第四电动阀91与第二温度传感器412电连接，在第二温度传感器412感应到冷水进水管41内的水温高于冷媒的温度时，第四电动阀91打开，第三电动阀411关闭，以将冷水进水管41内的水引入进水主管211中，便于在第一换热器21中进行油与水的热交换。

工作原理：通过向冷水进水管41内通入冷水，使得冷水在第二换热器4中进行热交换，一方面降低了通向经济器15内冷媒的温度，便于经济器15对冷媒进行降温，提高经济器15的降温效率，节省能耗；另一方面，能够对冷水进行加热，使得其初步预热后，通过预热出水管42流入进水主管211中。之后，利用第一换热器21将预热的水与油气分离器12出油端的管道上的油进行热交换，使得压缩机的油路系统中的热能被热回收，回收后热水通过出水主管212流入储水箱22中保存，便于热水的收集与利用。同时，预热出水管42的水通过分水管7流入进水副管61中，从而通过第三换热器6将压缩机11与蒸发式冷凝器13之间管路上的余热进行热回收，回收后形成的热水通过出水副管62流入储水箱22中，热回收效率更快，提高热能回收率，具有节能环保的优点。通过上述方案，能够对制冷机组1内的余热进行全面回收，提高热能回收率，实现节能环保的效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，包括制冷机组（1）以及设置于制冷机组（1）上的热回收机构（2），所述制冷机组（1）包括依次通过管道串联的压缩机（11）、油气分离器（12）、蒸发式冷凝器（13）、储媒箱（14）、经济器（15）与蒸发器（16），所述蒸发器（16）通过回气管（161）连接至压缩机（11）上，所述油气分离器（12）的出气端连接于蒸发式冷凝器（13）上，所述油气分离器（12）的出油端通过油冷却器（3）连接于压缩机（11）上，其特征在于：所述热回收机构（2）包括设置于油气分离器（12）与油冷却器（3）之间管道上的第一换热器（21）以及与第一换热器（21）连接的储水箱（22），所述第一换热器（21）上设置有进水主管（211）与出水主管（212），所述出水主管（212）连接至储水箱（22）中，所述储媒箱（14）与经济器（15）之间的管道上串联有第二换热器（4），所述第二换热器（4）上连接有冷水进水管（41）与预热出水管（42），所述冷水进水管（41）与水源（5）连接，所述预热出水管（42）与进水主管（211）连接。

2.根据权利要求1所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述油气分离器（12）与蒸发式冷凝器（13）之间的气路管道上设置有第三换热器（6），所述第三换热器（6）上设置有进水副管（61）与出水副管（62），所述进水副管（61）远离第三换热器（6）的一端与水源（5）连接，所述出水副管（62）远离第三换热器（6）的一端与储水箱（22）连接。

3.根据权利要求2所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述预热出水管（42）上设置有分水管（7），所述分水管（7）与进水副管（61）连接，所述进水副管（61）与水源（5）之间设置有第一水泵（51）与第一电动阀（52），所述分水管（7）上设置有第二电动阀（71）。

4.根据权利要求3所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述分水管（7）上设置有第一温度感应器（72），所述第一温度感应器（72）与第一电动阀（52）以及第二电动阀（71）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述冷水进水管（41）上是设置有第三电动阀（411）以及第二温度传感器（412），所述储媒箱（14）与经济器（15）之前的管道上设置有第三温度传感器（8），所述第二温度传感器（412）与第三温度传感器（8）电连接，所述第二温度传感器（412）与第三电动阀（411）电连接，所述第二温度传感器（412）检测温度高于第三温度传感器（8）检测温度时，所述第三电动阀（411）关闭。

6.根据权利要求5所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述冷水进水管（41）上并联有第二水管（9），所述第二水管（9）与进水主管（211）连接，且所述第二水管（9）上设置有第四电动阀（91），所述第四电动阀（91）与第二温度传感器（412）电连接。

7.根据权利要求1所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述储水箱（22）上连接有用热水管（221），所述用热水管（221）连接至热水使用处，且在所述用热水管（221）上设置有第二水泵（222）。

8.根据权利要求7所述的一种制冷系统液态冷媒热回收节能装置，其特征在于：所述储水箱（22）设置为保温水箱。