CN211261132U - 一种全新风梯级冷却屋顶式空调机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全新风梯级冷却屋顶式空调机组，包括空气处理段、一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，所述空气处理段包括沿气流方向依次设置的初效过滤器、一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器、送风机；所述一级蒸发器、二级蒸发器和三级蒸发器依次串联连接，其中，一级蒸发器连接一级制冷系统，二级蒸发器连接二级制冷系统，三级蒸发器连接三级制冷系统。本实用新型采用三级梯级降温技术，实现了大焓差处理新风，保证出风低露点温度要求，适用于航空航天领域、国防工程、喷涂工艺、放射性实验室、医疗卫生领域、存放有毒有害物的仓库等对环境的温湿度和洁净度有着特殊要求的工艺领域。

Description

一种全新风梯级冷却屋顶式空调机组

技术领域

本实用新型涉及空调机组技术，具体涉及一种全新风梯级冷却屋顶式空调机组。

背景技术

随着工业的快速发展以及行业技术的不断创新与进步，国民经济各个领域对工艺的要求也日益多样化，一些特殊行业和场合对空气的温度、湿度以及洁净度的要求越来越高，比如，航空航天领域、国防工程、喷涂工艺、放射性实验室、医疗卫生领域、存放有毒有害物的仓库等工艺领域。这些有特殊工艺要求的生产车间、设备间等场所由于散热量很大，局部排风量也很大，或者生产过程中散发有害气体和易燃易爆气体，因此，空调系统必须采用全新风空调系统，并且要求送风露点温度较低，承担房间内的热湿负荷，但是为了防止空调系统出风口结露，机组需要增加电加热、蒸汽加热或者热水加热，造成了能量的浪费。

传统的全新风空调机组的蒸发器降温处理过程多采用小焓差型设计，一般处理焓差约35～40kJ/kg，干球18-22℃(DB)，相对湿度80-90％RH，以不增加房间内的负荷为目的，但是，传统的全新风空调机组制冷系统制冷量偏小，只能承担部分显热负荷，有的甚至不能承担房间任何负荷，这样势必会增加回风机组的湿负荷，造成房间内的湿度越来越高；当过渡季节室外温度下降时机组往往还处于满负荷运行的状态，这种情况下开启电加热来补充热量，会导致冷热抵消，对于湿度比较大的房间，送风口容易结露。这样的机组不仅不能节约能源，还不能满足室内人员对舒适度的要求，往往达不到节能标准所要求的室内环境温湿度。

因此开发大焓差型新风处理机组变得尤为重要，要求新风机组的蒸发器出风温度干球6-8℃(DB)，相对湿度90-95％RH，机组处理焓差为65～100kJ/kg，远远大于传统的新风处理机组，而且新风工况变化比较大，进风参数时刻发生变化，这对于采用直接蒸发的新风机组提出非常高的要求。

实用新型内容

发明目的：本实用新型的目的在于提供一种采用三级梯级降温技术，实现了大焓差处理新风，保证出风低露点温度要求的全新风梯级冷却屋顶式空调机组。

技术方案：本实用新型的一种全新风梯级冷却屋顶式空调机组，包括空气处理段、一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，所述空气处理段包括沿气流方向依次设置的初效过滤器、一级蒸发器、二级蒸发器、三级蒸发器、送风机；所述一级蒸发器、二级蒸发器和三级蒸发器依次串联连接，其中，一级蒸发器连接一级制冷系统，二级蒸发器连接二级制冷系统，三级蒸发器连接三级制冷系统。

所述一级蒸发器与二级蒸发器之间设有第一温湿度传感器，用于实时监测一级蒸发器出口处空气的温度和湿度参数。

所述二级蒸发器与三级蒸发器之间设有第二温湿度传感器；用于实时监测二级蒸发器出口处空气的制冷剂蒸汽的温度和湿度参数。

所述三级蒸发器与送风机之间设有第三温湿度传感器；用于实时监测三级蒸发器出口处空气的温度和湿度参数。

所述一级制冷系统包括依次相连的第一气液分离器、第一压缩机、第一室外冷凝器、第一贮液器、第一干燥过滤器、第一电磁阀、第一热力膨胀阀；其中，一级蒸发器的入口连接第一热力膨胀阀的出口，一级蒸发器的出口连接第一气液分离器的入口。

所述二级制冷系统包括依次相连的第二气液分离器、第二压缩机和第二室外冷凝器、第二贮液器、第二干燥过滤器、第二电磁阀、第二热力膨胀阀；其中，二级蒸发器的出口连接第二气液分离器的入口，二级蒸发器的入口连接第二热力膨胀阀的出口。

所述三级制冷系统包括依次相连的第三压缩机和第三室外冷凝器、第三贮液器、第三干燥过滤器、第三电磁阀、第三热力膨胀阀；其中，三级蒸发器的出口连接第三压缩机的入口，三级蒸发器的入口连接第三热力膨胀阀的出口。

所述第三压缩机的输出端和第三热力膨胀阀的出口并联第一热气旁通阀，确保机组在低压条件下能够正常工作。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其有益效果在于：(1)采用三级梯级降温技术，实现了大焓差处理新风，保证出风低露点温度要求；(2)能够提高一二级的蒸发温度，降低压缩机的总能耗，提高了系统能效；(3)能够应用于航空航天领域、国防工程、喷涂工艺、放射性实验室、医疗卫生领域、存放有毒有害物的仓库等有特殊工艺要求的生产车间、设备间，满足其对环境的温湿度和洁净度要求；(4)通过在各级蒸发器出口处设置温湿度传感器，能够实时监测每一级蒸发器出口处空气的温度和湿度参数。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型作进一步详细介绍。

如图1所示，本实用新型包括空气处理段、一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，空气处理段包括沿气流方向依次设置的初效过滤器1、一级蒸发器2、二级蒸发器3、三级蒸发器4、送风机5；一级蒸发器2连接一级制冷系统，二级蒸发器3连接二级制冷系统，三级蒸发器4连接三级制冷系统。

一级制冷系统包括依次相连的第一气液分离器15、第一压缩机9、第一室外冷凝器10、第一贮液器11、第一干燥过滤器12、第一电磁阀13、第一热力膨胀阀14；其中，一级蒸发器2的入口连接第一热力膨胀阀14的出口，一级蒸发器2的出口连接第一气液分离器15的入口，第一室外冷凝器10的一侧还设置有第一轴流风机17，第一压缩机9还并联有第一压力控制器16。

二级制冷系统包括依次相连的第二气液分离器24、第二压缩机18和第二室外冷凝器19、第二贮液器20、第二干燥过滤器21、第二电磁阀22、第二热力膨胀阀23；其中，二级蒸发器3的出口连接第二气液分离器24的入口，二级蒸发器3的入口连接第二热力膨胀阀23的出口。第二室外冷凝器19的一侧还设置有第二轴流风机26，第二压缩机18还并联有第二压力控制器25。

三级制冷系统包括依次相连的第三压缩机27和第三室外冷凝器28、第三贮液器29、第三干燥过滤器30、第三电磁阀31、第三热力膨胀阀32；其中，三级蒸发器4的出口连接第三压缩机27的入口，三级蒸发器4的入口连接第三热力膨胀阀32的出口。第三室外冷凝器28的一侧还设置有第三轴流风机34，第三压缩机27还并联有第三压力控制器33，第三压缩机27的输出端和第三热力膨胀阀32的出口还并联有第一热气旁通阀35，以保证机组在低温条件下能够正常工作。

本实用新型的运行过程分为制冷循环和空气处理两个过程：

制冷循环又分为一级级制冷循环、二级制冷循环和三级制冷循环，其中：

一级制冷循环：第一压缩机9将低温低压的制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂气体，从第一压缩机9出来的高温高压的制冷剂气体进入到第一室外冷凝器10冷却为高温高压的制冷剂液体。高温高压的制冷剂液体进入到第一贮液器11然后经过第一干燥过滤器12、第一电磁阀13和第一热力膨胀阀14节流降压进入到一级蒸发器2，在一级蒸发器2中吸热汽化，同时吸收空气中的热量将空气冷却，从一级蒸发器2出来的汽化后的制冷剂蒸汽进入第一气液分离器15，分离出来的蒸汽进入到第一压缩机9再次被压缩。第一温湿度传感器6用于监测一级蒸发器2出口处空气的温湿度数据，第一压缩机9根据第一温湿度传感器6反馈的信号判定投入能量的大小。

二级制冷循环：第二压缩机18将低温低压的制冷剂气体压缩为高温高压的制冷剂气体，从第二压缩机18出来的高温高压的制冷剂气体进入到第二室外冷凝器19冷却为高温高压的制冷剂液体，高温高压的制冷剂液体进入到第二贮液器20，经过第二干燥过滤器21、第二电磁阀22和第二热力膨胀阀23节流降压进入到二级蒸发器3，在二级蒸发器3中吸热汽化，同时吸收空气中的热量将空气冷却，从二级蒸发器3出来的汽化后的制冷剂蒸汽进入第二气液分离器24，分离出来的蒸汽进入到第二压缩机18再次被压缩。第二温湿度传感器7用于监测二级蒸发器3出口处空气的温湿度数据，第二压缩机18根据第二温湿度传感器7反馈的信号判定投入能量的大小。

三级制冷循环：第三压缩机27将低温低压制冷剂气体压缩为高温高压气体，从第三压缩机27出来的高温高压气体一部分进入到第三室外冷凝器28冷却为高温高压液体，一部分进入到第一热气旁通阀35节流降压，高温高压液体进入到第三贮液器29然后经过第三干燥过滤器30、第三电磁阀31和第三热力膨胀阀32节流降压与经过第一热气旁通阀35节流降压的气液混合体汇合进入到三级蒸发器4，在三级蒸发器4中吸热汽化，同时吸收空气中的热量将空气冷却，从三级蒸发器4出来的汽化后的制冷剂蒸汽进入到第三压缩机31再次被压缩。第三温湿度传感器8用于监测三级蒸发器4出口处空气的温湿度数据，第三压缩机27根据第三温湿度传感器8反馈的信号判定投入能量的大小。

空气处理过程：室外新风首先经过初效过滤器1，然后依次经过一级蒸发器2、二级蒸发器3和三级蒸发器4冷却除湿，之后经送风机5送出。

Claims (8)

1.一种全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：包括空气处理段、一级制冷系统、二级制冷系统和三级制冷系统，所述空气处理段包括沿气流方向依次设置的初效过滤器(1)、一级蒸发器(2)、二级蒸发器(3)、三级蒸发器(4)、送风机(5)；所述一级蒸发器(2)、二级蒸发器(3)和三级蒸发器(4)依次串联连接，其中，一级蒸发器(2)连接一级制冷系统，二级蒸发器(3)连接二级制冷系统，三级蒸发器(4)连接三级制冷系统。

2.根据权利要求1所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述一级蒸发器(2)与二级蒸发器(3)之间设有第一温湿度传感器(6)。

3.根据权利要求1所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述二级蒸发器(3)与三级蒸发器(4)之间设有第二温湿度传感器(7)。

4.根据权利要求1所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述三级蒸发器(4)与送风机(5)之间设有第三温湿度传感器(8)。

5.根据权利要求1所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述一级制冷系统包括依次相连的第一气液分离器(15)、第一压缩机(9)、第一室外冷凝器(10)、第一贮液器(11)、第一干燥过滤器(12)、第一电磁阀(13)、第一热力膨胀阀(14)；其中，一级蒸发器(2)的入口连接第一热力膨胀阀(14)的出口，一级蒸发器(2)的出口连接第一气液分离器(15)的入口。

6.根据权利要求1所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述二级制冷系统包括依次相连的第二气液分离器(24)、第二压缩机(18)和第二室外冷凝器(19)、第二贮液器(20)、第二干燥过滤器(21)、第二电磁阀(22)、第二热力膨胀阀(23)；其中，二级蒸发器(3)的出口连接第二气液分离器(24)的入口，二级蒸发器(3)的入口连接第二热力膨胀阀(23)的出口。

7.根据权利要求1所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述三级制冷系统包括依次相连的第三压缩机(27)和第三室外冷凝器(28)、第三贮液器(29)、第三干燥过滤器(30)、第三电磁阀(31)、第三热力膨胀阀(32)；其中，三级蒸发器(4)的出口连接第三压缩机(27)的入口，三级蒸发器(4)的入口连接第三热力膨胀阀(32)的出口。

8.根据权利要求7所述的全新风梯级冷却屋顶式空调机组，其特征在于：所述第三压缩机(27)的输出端和第三热力膨胀阀(32)的出口并联第一热气旁通阀(35)。

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