CN219083444U - 换热机组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种换热机组，换热机组包括主换热循环系统和储液系统。主换热循环系统包括压缩机、第一换热器、第二换热器和换热器间管道，压缩机的进口连接第二换热器的出口，压缩机的出口连接第一换热器的进口，换热器间管道连接第一换热器的出口和第二换热器的进口。储液系统与主换热循环系统连接，包括储液罐和节流器件，储液罐与主换热循环系统连接，用于存储制冷剂，控制阀件设于储液罐与主换热循环系统之间，用于调节主换热循环系统中的制冷剂的总量和循环流量。本申请通过储液系统对主换热循环系统流通到储液系统内的制冷剂进行储存或释放，实现对主换热循环系统内的制冷剂的总量和循环总量的调节，有利于不同负荷工况下的能效比得到优化。

Description

换热机组

技术领域

本申请涉及热交换技术领域，尤其涉及一种换热机组。

背景技术

换热机组是在不同温度的两种或者两种以上的流体间实现物料之间热量传递的节能设备，同时也是提高能源利用率的主要设备，包括蒸发器和冷凝器，蒸发器用于将液态物质蒸发汽化为气态物质，冷凝器则是把气体物质冷凝液化成液体物质，制冷剂则在冷凝器与蒸发器之间流动，进行环境温度调控。相关技术中，换热机组中制冷剂的总量由满负荷情况的需求量决定，使得换热机组内制冷剂的量持续保持在满负荷状态下，无法实现制冷能效比的最优。

实用新型内容

本申请提供一种换热机组，包括：主换热循环系统，包括压缩机、第一换热器、第二换热器和换热器间管道，所述压缩机的进口连接所述第二换热器的出口，所述压缩机的出口连接所述第一换热器的进口，所述换热器间管道连接所述第一换热器的出口和第二换热器的进口；及

储液系统，与所述主换热循环系统连接，包括储液罐和控制阀件，所述储液罐与所述主换热循环系统连接，用于存储制冷剂，所述储液系统还包括进口管道和出口管道，所述储液罐与所述换热器间管道并联，包括制冷剂进口和制冷剂出口，所述制冷剂进口通过所述进口管道连接于所述第一换热器的出口，所述制冷剂出口通过所述出口管道与所述第二换热器的进口连接，所述控制阀件设于所述储液罐与所述主换热循环系统之间，用于调节所述主换热循环系统中的制冷剂的总量和循环流量。

可选地，所述压缩机包括补气口，所述主换热循环系统还包括补气管道，所述补气管道连接所述第一换热器的出口和所述补气口；所述储液系统还包括出气管道，所述储液罐还包括出气口，所述出气口通过出气管道连接于所述压缩机的补气口。

可选地，所述控制阀件包括第一控制阀，所述第一控制阀设于所述出气管道上，用于调整所述储液罐内流向所述补气口的气体的流量。

可选地，所述第一控制阀和所述补气口之间设有单向阀，所述单向阀的单向导通方向为从所述储液罐流向所述补气口。

可选地，所述换热器间管道包括第一管道和第二管道，所述主换热循环系统还包括经济器，所述经济器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口通过所述补气管道与所述压缩机的所述补气口连接，所述第二端口通过所述第一管道与所述第一换热器的出口连接，所述第三端口通过所述第二管道与所述第二换热器的进口连接，所述制冷剂进口通过所述进口管道连接于所述第一换热器的出口和所述第二端口之间。

可选地，所述第一管道上设有第一节流孔板，所述进口管道连接于所述第一节流孔板与所述第一换热器的出口之间。

可选地，所述第二管道上设有第二节流孔板，所述第二节流孔板用于调节所述第二管道内制冷剂的流量。

可选地，所述控制阀件包括第二控制阀，所述第二控制阀设于所述进口管道上，用于调整所述第一换热器的出口和所述储液罐之间的制冷剂的流量。

可选地，所述控制阀件包括第三控制阀，所述第三控制阀设于所述出口管道上，所述第三控制阀用于调整所述储液罐内制冷剂流向所述第二换热器的流量。

可选地，所述第三控制阀包括开度可调节式阀门。

可选地，所述储液系统包括第一液位检测器件，所述第一液位检测器件与所述储液罐连接，所述第一液位检测器件用于检测所述储液罐内制冷剂的液位。

可选地，所述主换热循环系统包括与所述第二换热器连接的第二液位检测器件，所述第二液位检测器件用于检测所述第二换热器内制冷剂的液位。

本申请换热机组包括主换热循环系统和储液系统，通过储液系统对主换热循环系统流通到储液系统内的制冷剂进行储存或释放，进而实现对主换热循环系统内制冷剂总量和循环流量的调节，有利于不同负荷工况下的能效比均能得到优化。

附图说明

图1所示为本申请换热机组的一个实施例的原理示意图。

1、主换热循环系统；2、压缩机；3、第一换热器；4、第二换热器；5、换热器间管道；6、储液系统；7、储液罐；8、控制阀件；81、第一控制阀；82、第二控制阀；83、第三控制阀；9、进口管道；10、出口管道；11、出气管道；12、补气管道；13、制冷剂进口；14、制冷剂出口；15、出气口；16、补气口；17、单向阀；18、第一管道；19、第二管道；20、第一液位检测器件；21、第二液位检测器件；22、第一节流孔板；23、第二节流孔板；24、经济器；25、第一端口；26、第二端口；27、第三端口；28、控制器。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”等类似词语表示两个及两个以上。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

本申请实施例的换热机组，包括主换热循环系统和储液系统，主换热循环系统包括压缩机、第一换热器、第二换热器和换热器间管道，压缩机的进口连接第二换热器的出口，压缩机的出口连接第一换热器的进口，换热器间管道连接第一换热器的出口和第二换热器的进口；储液系统与主换热循环系统连接，包括储液罐和控制阀件，储液罐与主换热循环系统连接，用于存储制冷剂，储液系统还包括进口管道和出口管道，储液罐与换热器间管道并联，包括制冷剂进口和制冷剂出口，制冷剂进口通过进口管道连接于第一换热器的出口，制冷剂出口通过出口管道与第二换热器的进口连接，控制阀件设于储液罐与主换热循环系统之间，用于调节主换热循环系统中的制冷剂的总量和循环流量，通过储液罐存储主换热循环系统内循环流出的制冷剂来控制主换热循环系统内制冷剂的总量和循环流量，使得换热机组在不同负荷的工况下均能实现优化的能效。

本申请提供一种换热机组。下面结合附图，对本申请的换热机组进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互结合。

在图1所示的实施例中，换热机组包括主换热循环系统1和储液系统6，储液系统6与主换热循环系统1连接。

具体地，主换热循环系统1包括压缩机2、第一换热器3、第二换热器4和换热器间管道5，压缩机2的进口连接第二换热器的出口，压缩机2的出口连接第一换热器3的进口，换热器间管道5连接第一换热器3的出口和第二换热器4的进口。在一些实施例中，第一换热器3可以是冷凝器，第二换热器4可以是蒸发器，制冷剂在压缩机2、第一换热器3和第二换热器4内循环流动。

储液系统6包括储液罐7和控制阀件8，储液罐7与主换热循环系统1连接，用于存储制冷剂。储液系统6还包括进口管道9和出口管道10，储液罐7与换热器间管道5并联，包括制冷剂进口13和制冷剂出口14，制冷剂进口13通过进口管道9连接于第一换热器3的出口，制冷剂出口14通过出口管道10与第二换热器4的进口连接，控制阀件8设于储液罐7与主换热循环系统1之间，用于调节主换热循环系统1中的制冷剂的总量和循环流量。主换热循环系统1用于循环制冷剂，进行制冷，储液系统6用于调节主换热循环系统1内制冷剂总量和循环流量，使主换热循环系统在不同工况下的制冷剂的量得到实时调控，使得换热机组在不同负荷的工况下均能实现优化的能效。

在一些实施例中，主换热循环系统1包括补气管道12，压缩机2还包括补气口16，补气管道12连接第一换热器3的出口和补气口16。补气管道12用于向压缩机2内部传输气体，确保气压的平衡。储液系统6还包括出气管道11，储液罐7还包括出气口15，出气口15通过出气管道11连接于压缩机2的补气口16。储液罐7通过出气管道11向压缩机2内排放气体实现储液罐7内气压的平衡，有利于储液罐7从主换热循环系统1中吸纳制冷剂。

在一些实施例中，控制阀件8包括第一控制阀81，第一控制阀81设于出气管道11上，用于调整储液罐7内流向补气口16的气体的流量。第一控制阀81可以选用电磁阀等可以控制管路开关的阀体，第一控制阀81打开时，可以控制储液罐7内外气压的流通与平衡，在第一控制阀81关闭时，储液罐7无法向主换热循环系统1内排气。

在一些实施例中，第一控制阀81和补气口16之间设有单向阀17，单向阀17的单向导通方向为从储液罐7流向补气口16。通过设置单向阀17，使得储液罐7内气压高于主换热循环系统1时，储液罐7内气体可以通过出气管道11排向主换热循环系统1，当储液罐7内气压低于主换热循环系统1时，单向阀17可以实现储液罐7内气压不受主换热循环系统1内气压状况的影响的作用，进而不会对储液罐7对制冷剂的吸纳储存造成影响。

为了实现储液罐7对主换热循环系统1内制冷剂储存量的调节，控制阀件8包括第二控制阀82，第二控制阀82可以选用电磁阀等可以控制管路开关的阀体，所述第二控制阀82设于所述进口管道9上，用于调整所述第一换热器3的出口和所述储液罐7之间的制冷剂的流量。在机组运行部分负荷或者在低压比工况下，第二控制阀82打开，第一换热器3内制冷剂依次经过换热器间管道5和进口管道9流入储液罐7，实现对主换热循环系统1内制冷剂的储存或分流，提高主换热循环系统1的制冷能效比。

在一些实施例中，控制阀件8包括第三控制阀83，第三控制阀83设于所述出口管道10上，所述第三控制阀83用于调整所述储液罐7内制冷剂流向所述第二换热器4的流量。在机组运行满负荷或者机组处于低压比工况下，第三控制阀83打开，制冷剂从储液罐7内流入主换热循环系统1参加制冷循环，进而调节不同负荷工况下换热机组的制冷效果。在一些实施例中，第三控制阀83包括开度可调节式阀门，便于控制从储液罐7流入主换热系统内制冷剂的量，实现不同工况制冷状态控制，有利于换热机组在不同工况下均呈现最佳的性能状态。在一些实施例中，第三控制阀83可以是电动球阀。

换热机组包括控制器28，与第一控制阀81、第二控制阀82和第三控制阀83连接，控制第一控制阀81、第二控制阀82和第三控制阀83。

具体地，在换热机组满负荷运行状况下，如果换热机组的工况为名义制冷工况或者非低压差工况，此时需要所有的制冷剂参与主换热循环系统1的循环，制冷剂在第一换热器3内进行冷却后，一路进入第二换热器4，另一路则通过第二控制阀82流入储液罐7，此时，第二控制阀82和第三控制阀83处于开启状态，且第三控制阀83处于100％开启状态。由于第二控制阀82和第三控制阀83均处于开启状态，储液罐7内气压与主换热循环系统1内气压平衡，无需另外排压，第一控制阀81处于关闭状态。

在换热机组运行部分负荷时，无需使用全部的制冷剂，先关闭第三控制阀83和第二控制阀82，打开第一控制阀81进行排压后，关闭第一控制阀，根据蒸发器内制冷剂的液位，间歇开启第二控制阀82，使主换热循环系统1内制冷剂排到储液罐7内。排液过程中根据储液罐7内的制冷剂的量，控制第一控制阀81、第二控制阀82和第三控制阀83的状态，实现对主换热循环系统1内制冷剂总量的精准控制，从而实现制冷循环的性能优化。

在换热机组的运行工况发生变化，需要将储液罐7内的制冷剂排出时，持续开启第三控制阀83，并且间歇性开启第二控制阀82保证储液罐7内气压平衡，使得储液罐7内的制冷剂流出储液罐7参与主换热循环系统1的循环。在一些实施例中，也可以将储液罐7放置到较高位置，使制冷剂利用重力从储液罐7内排出。

在换热机组处于低压比工况运行时，第二控制阀82持续开启，第三控制阀83也呈完全开启状态，可以实现制冷剂分流，此时调节支路的制冷剂流量可以实现对主换热循环系统1内制冷剂的流量的调节，确保换热机组可以在低压比工况下稳定运行。在一些实施例中，第三控制阀83的开度调节主要根据换热机组的冷冻水温度，也可以根据换热机组的冷冻水温度和第二换热器4内制冷剂的液位，实现换热机组制冷能效比的优化。

在换热机组处于高压比工况下时，第二控制阀82间歇性开启，关闭第三控制阀83，此时制冷剂通过进口管道9储存到储液罐7内，减少了流入第二换热器4内制冷剂的流量，避免第二换热器4内供液过多，第二换热器4无法发挥最优性能，由于换热机组处于高压比工况，第一控制阀81无需开启，处于关闭状态。

为了方便监测储液罐7内制冷剂的量，储液系统6包括第一液位检测器件20，第一液位检测器件20与储液罐7连接，第一液位检测器件20用于检测储液罐7内制冷剂的液位。第一液位检测器件20与控制器28电连接，并将液位信号传输给控制器28。第一液位检测器件20可选用液位计，控制器28根据第一液位检测器件20的液位显示，更为便捷地判断储液罐7内制冷剂的状况。

相应地，为了方便判断主换热循环系统1内制冷剂的量，主换热循环系统1还包括与第二换热器4连接的第二液位检测器件21，第二液位检测器件21用于检测第二换热器4内制冷剂的液位。第二液位检测器件21与控制器28电连接，并将液位信号传输给控制器28。控制器28根据第二液位检测器件21判断主换热循环系统1内部制冷剂的状况，相应地对主换热循环系统1内制冷剂的含作出调整，使得换热机组始终在最优性能状况下运行，达到更好的制冷效果。

在一些实施例中，换热器间管道5包括第一管道18和第二管道19，主换热循环系统1还包括经济器24。经济器24包括第一端口25、第二端口26和第三端口27，第一端口25通过补气管道12与压缩机2的补气口16连接，第二端口26通过第一管道18与第一换热器3的出口连接，第三端口27通过第二管道19与第二换热器4的进口连接，制冷剂进口13通过进口管道9连接于第一换热器3的出口和第二端口26之间。经济器24通过第一端口25、第二端口26和第三端口27连通压缩机2、第一换热器3和第二换热器4，使制冷剂在经过经济器24后分流、膨胀制冷，有效地稳定液态制冷剂，提高主换热循环系统的制冷效率。

在一些实施例中，第一管道18上设有第一节流孔板22，进口管道9连接于第一节流孔板22与第一换热器3的出口之间。第一节流孔板22用于限制第一换热器3流向第二换热器4内制冷剂的流量，且进口管道9连接第二节流孔板23和第一换热器3之间，便于制冷剂在高压且流速较快时流入储液罐7内，提高储液罐7储存制冷剂的速度。

在一些实施例中，第二管道19上设有第二节流孔板23，第二节流孔板23用于调节第二管道19内制冷剂的流量。第二节流孔板23设置可有效限制第一换热器3流入第二换热器4内制冷剂的量，便于制冷剂的分流，提高换热机组工作性能。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种换热机组，其特征在于，包括：

主换热循环系统，包括压缩机、第一换热器、第二换热器和换热器间管道，所述压缩机的进口连接所述第二换热器的出口，所述压缩机的出口连接所述第一换热器的进口，所述换热器间管道连接所述第一换热器的出口和第二换热器的进口；及

储液系统，与所述主换热循环系统连接，包括储液罐和控制阀件，所述储液罐与所述主换热循环系统连接，用于存储制冷剂，所述储液系统还包括进口管道和出口管道，所述储液罐与所述换热器间管道并联，包括制冷剂进口和制冷剂出口，所述制冷剂进口通过所述进口管道连接于所述第一换热器的出口，所述制冷剂出口通过所述出口管道与所述第二换热器的进口连接，所述控制阀件设于所述储液罐与所述主换热循环系统之间，用于调节所述主换热循环系统中的制冷剂的总量和循环流量。

2.根据权利要求1所述的换热机组，其特征在于，所述压缩机包括补气口，所述主换热循环系统还包括补气管道，所述补气管道连接所述第一换热器的出口和所述补气口；所述储液系统还包括出气管道，所述储液罐还包括出气口，所述出气口通过出气管道连接于所述压缩机的补气口。

3.根据权利要求2所述的换热机组，其特征在于，所述控制阀件包括第一控制阀，所述第一控制阀设于所述出气管道上，用于调整所述储液罐内流向所述补气口的气体的流量。

4.根据权利要求3所述的换热机组，其特征在于，所述第一控制阀和所述补气口之间设有单向阀，所述单向阀的单向导通方向为从所述储液罐流向所述补气口。

5.根据权利要求2所述的换热机组，其特征在于，所述换热器间管道包括第一管道和第二管道，所述主换热循环系统还包括经济器，所述经济器包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口通过所述补气管道与所述压缩机的所述补气口连接，所述第二端口通过所述第一管道与所述第一换热器的出口连接，所述第三端口通过所述第二管道与所述第二换热器的进口连接，所述制冷剂进口通过所述进口管道连接于所述第一换热器的出口和所述第二端口之间。

6.根据权利要求5所述的换热机组，其特征在于，所述第一管道上设有第一节流孔板，所述进口管道连接于所述第一节流孔板与所述第一换热器的出口之间；和/或

所述第二管道上设有第二节流孔板，所述第二节流孔板用于调节所述第二管道内制冷剂的流量。

7.根据权利要求1所述的换热机组，其特征在于，所述控制阀件包括第二控制阀，所述第二控制阀设于所述进口管道上，用于调整所述第一换热器的出口和所述储液罐之间的制冷剂的流量。

8.根据权利要求1所述的换热机组，其特征在于，所述控制阀件包括第三控制阀，所述第三控制阀设于所述出口管道上，所述第三控制阀用于调整所述储液罐内制冷剂流向所述第二换热器的流量。

9.根据权利要求8所述的换热机组，其特征在于，所述第三控制阀包括开度可调节式阀门。

10.根据权利要求1所述的换热机组，其特征在于，所述储液系统包括第一液位检测器件，所述第一液位检测器件与所述储液罐连接，所述第一液位检测器件用于检测所述储液罐内制冷剂的液位；和/或

所述主换热循环系统包括与所述第二换热器连接的第二液位检测器件，所述第二液位检测器件用于检测所述第二换热器内制冷剂的液位。

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