一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组，包括带有回热功能的气液分离器、压缩机、冷凝器、风机组件、盘管式过冷器、调节阀、节流装置和制冷剂管道。其中压缩机与冷凝器连接，冷凝器一路连接到盘管式过冷器，另一路通过调节阀与节流装置连接；盘管式过冷器的一路连接到调节阀与节流装置之间；带有回热功能的气液分离器一路与压缩机相连，另一路与蒸发器相连。本新型方案结构简单、制造容易、成本低、不需要消耗动力，可以提高制冷剂的过冷度，保证进入节流装置内的制冷剂全为液体，从而提高节流效果、保护节流装置稳定工作。
【专利说明】一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通过与回气换热使冷凝器侧制冷剂过冷的风冷压缩冷凝机组，属于制冷【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着制冷空调技术应用的日益广泛，制冷空调系统已成为我们生活中不可或缺的一部分。制冷空调系统的能耗是十分惊人的，这主要由于我国的制冷空调系统和设备的能效低和公民的节能意识薄弱造成的。在大力倡导节能减排的今天，采取有效措施、降低能源消耗、发展低碳经济，是制冷空调行业的主要目标，研究制冷空调设备的节能对国家及个人具有重大现实意义。
[0003]影响制冷设备性能的因素较多，其中节流效果是影响制冷设备运行效果的一个重要因素，节流效果的好坏直接影响到制冷能力。而进入节流前制冷剂状态对节流效果影响最大，若进入节流装置前的制冷剂处于气液两相区，节流能力将会下降，进入蒸发器内的制冷剂品质降低，制冷能力下降。此种现象主要出现在冷凝器距离节流装置较远的制冷设备中，如多联机中此问题最为严重。多联机在夏季制冷时主要由室内侧设备进行节流，而从室外侧冷凝器出来的制冷剂即使处于饱和液体状态或低过冷度状态下，到达室内侧后也会因沿途吸热气化导致进入节流装置时为气液两相态，从而严重影响制冷效果。
[0004]为避免节流前制冷剂处于气液两相区，风冷压缩冷凝机组一般采用增大换热器面积或增设回热器来提高过冷度。增大换热面积的方案一般有几种方法。一是通过增加冷凝器的换热面积，此种方案不仅需要增加制造成本而且过冷度比较难控制，应用范围较窄。二是在冷凝器出口处增设板换、二重管等换热设备，此方案中的冷源通常是从冷凝器出口处引出的一部分经过节流降温后的制冷剂，虽然达到了节流前有较大过冷度的目的，但是损耗了一部分制冷剂在室内侧的制冷效果，因此此种方案的节能效果较低。三是单独设立回热器，方案一般有套管式或盘管式，此方案通常是将冷凝器侧的高温制冷剂与蒸发器侧的低温制冷剂进行热交换，这样可同时提高过冷度及过热度，但是此方案需要单独设立换热器，增加制造及维修成本。
[0005]为弥补以上方案中的各种缺点，市场上研发出一种在气液分离器中过冷的装置，此种装置相对减少设备的制造成本，同时又可达到提高过冷度及过热度的目的。如专利号ZL201210157400 “带回热功能的气液分离器及其应用在空调机组中的方法”，该气液分离器包括过热通路及过冷通路，过热通路具有将制冷剂蒸汽引入气液分离器内的进气管和将制冷剂蒸汽排出气液分离器的出气管，过冷通路具有位于气液分离器内的一个或多个过冷管并与引入气液分离器内的制冷剂蒸汽进行热交换，从而实现制冷剂蒸汽的过热和制冷剂液体的过冷，有效的提升了空提机组制冷、制热循环的性能和效率，可广泛应用在空调机组上。但此种方案对过冷度及过热度控制较难，达不到用户需要的过热度及过冷度，例如过热度较大容易增大压缩机的耗功，影响压缩机的使用寿命，从而造成能源的浪费。
【发明内容】
[0006]针对上述各种方案的不足，本实用新型提供了一种带有回热功能的气液分离器及过冷度和过热度可控的风冷冷凝压缩机组。通过控制系统中的过热度及过冷度既可达到系统中所需的过冷度及过热度，又可降低能耗。
[0007]本实用新型采用的技术方案如下:
[0008]一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组，包括带有回热功能的气液分离器、压缩机、冷凝器、风机组件、盘管式过冷器、调节阀、节流装置和制冷剂管道，压缩机与冷凝器连接，冷凝器一路连接到盘管式过冷器，另一路通过调节阀与节流装置连接；所述盘管式过冷器的一路连接到调节阀与节流装置之间；所述带有回热功能的气液分离器一路与压缩机相连，另一路与蒸发器相连。
[0009]进一步地，所述带有回热功能的气液分离器包括壳体、低压制冷剂蒸汽进口、低压制冷剂蒸汽出口、高压制冷剂液体进口、高压制冷剂出口和换热盘管，其中，低压制冷剂蒸汽进口和低压制冷剂蒸汽出口位于壳体的上端并与壳体平面相垂直，高压制冷剂液体进口、高压制冷剂出口和换热盘管位于气液分离器的底部，所述高压制冷剂液体进口和高压制冷剂出口与换热盘管连通。
[0010]进一步地，所述换热盘管为S型盘管，盘管的前后还分别安装有分液器及集液器。
[0011]本实用新型气液分离器中的低温制冷剂与盘管换热器内的高温制冷剂换热后达到一定的过热度后进入压缩机进行压缩。经压缩机压缩后的高温制冷剂进入冷凝器中，在风机组件的作用下与室外空气换热冷凝，从冷凝器出来的制冷剂分两路，一路进入盘管式换热器与气液分离器中的低温制冷剂进行换热，达到过冷，另一路制冷剂经流量调节阀然后与在盘管内过冷的制冷剂汇合，然后进入节流装置中。
[0012]本实用新型方案在实现系统过冷度的方法上与【背景技术】专利中的方案及工作原理相同。由于气液分离器中可暂存系统中不进行循环的制冷剂或不饱和蒸汽中分离出来的制冷剂液体，因此本方案将换热的盘管设置在气液分离器的底部，以达到提高换热速率、能效的目的。如果系统制冷能力较大，需要在盘管前后安装分液器及集液器以提高换热速率。
[0013]为了达到过冷度及过热度可控已减少能源浪费的目的，本实用型方案在冷凝器与节流装置间增设制冷剂旁通路(此旁通路制冷剂未经过过冷)。冷凝器与节流装置间的制冷剂流通方案为，制冷剂从冷凝器流出后通过三通装置分两路，一路进入气液分离器中进行过冷，然后与旁通路未过冷的制冷剂进行汇合进入节流装置。通过调节设置在旁通路的调节阀调节制冷剂的流量以达到调节进入气液分离器中过冷的制冷剂量，系统中根据需要调节两者的比例以达到系统中的过冷度及过热度，从而提高了空调机组制冷、制热循环的性能与效率。
[0014]本实用新型方案有益效果:
[0015]1.本新型方案结构简单，制造容易，成本低，不需要消耗动力。
[0016]2.可以提高制冷剂的过冷度，保证进入节流装置内的制冷剂全为液体，从而提高节流效果、保护节流装置稳定工作。
[0017]3.高压侧制冷剂与气液分离器低压侧制冷剂换热，能够很好的使低压侧制冷剂进行气液分离，提高低压侧制冷剂过热度，提高压机的吸气能力，防止液态制冷剂进入压缩机形成液击现象，从而保护压缩机，提高机组的使用寿命。[0018]4.过冷度及压机的吸气能力提高可以提高系统的制冷量及制冷系数，提高机组的运行能力。
[0019]5.过冷度及过热度可控可减少对能源浪费，提高对压缩机的保护力度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是带有回热功能的气液分离器的风冷冷凝压缩机组系统循环原理图。
[0021]图2是带有回热功能的气液分离器结构图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和夏天制冷实例为例对本新型方案做进一步详细说明:
[0023]图1为气液分离器带有回热功能的风冷压缩冷凝机组的系统循环原理图，其中各部分组件为:气液分离器本体1、压缩机2、冷凝器3、风机组件4、盘管式过冷器5、调节阀6、节流装置7，各部件由制冷剂管道连接。
[0024]机组的运行方案为:高压侧冷媒:制冷时制冷剂经压缩机2压缩后进入冷凝器3中，制冷剂在冷凝器3中与风机组件4送来的空气进行换热，出来的制冷剂分两路，一路进入盘管式过冷器5中与气液分离器I内的低温制冷剂进行换热降温，另一路旁通制冷剂无需过冷，从盘管换热器中出来的制冷剂与旁通侧制冷剂汇合后进入节流装置7，系统可根据具体情况通过旁通路侧的调节阀6调节过冷度及过热度，例如当过冷度低于系统所需的过冷度时，将调节阀6的阀门调小，此时经过盘管过冷器5内的制冷剂将增多，系统中的过冷度将提高，相反，将调节阀6阀门调大将降低过冷度。低压侧冷媒:从蒸发器侧出来的制冷剂进入气液分离器I中且在内进行气液分离，因重力沉落在底部的液态制冷剂同时与盘管内的高温制冷剂进行换热蒸发，气液分离器I内的低温气态制冷剂出来后进入压缩机2进行压缩。
[0025]图2为带有回热功能的气液分离器原理图，其各部分组件为:气液分离器壳体8、低压制冷剂蒸汽进口 9、低压制冷剂蒸汽出口 10、高压制冷剂液体进口 11、高压制冷剂出口12,S型盘管13、高压侧制冷剂14、低压侧制冷剂15。其中气液分离器壳体8为两头中空的圆柱体，低压侧制冷剂蒸汽进口管道9在分离器壳体上端处与壳体上端相垂直进入壳体内的部分弯曲斜向下朝向筒壁，S型盘管13位于气液分离器底部。制冷剂循环原理为低压侧制冷剂蒸汽进入进口 9后，液态制冷剂通过离心力与重力的作用在筒壁面做向下的螺旋状运动，而气体因扩散作用及压机的吸气进入蒸汽出口 10;高压侧制冷剂14从进口 11进入盘管13与低压制冷剂换热降温，然后从出口 12出去。
[0026]本实用新型方案具有制造容易、换热效率快、制冷能力高等优点，具有很大的应用前景。
【权利要求】
1.一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组，包括带有回热功能的气液分离器、压缩机、冷凝器、风机组件、盘管式过冷器、调节阀、节流装置和制冷剂管道，压缩机与冷凝器连接，其特征在于，冷凝器一路连接到盘管式过冷器，另一路通过调节阀与节流装置连接；所述盘管式过冷器的一路连接到调节阀与节流装置之间；所述带有回热功能的气液分离器一路与压缩机相连，另一路与蒸发器相连。
2.根据权利要求1所述的一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组，其特征在于，所述带有回热功能的气液分离器包括壳体、低压制冷剂蒸汽进口、低压制冷剂蒸汽出口、高压制冷剂液体进口、高压制冷剂出口和换热盘管，其中，低压制冷剂蒸汽进口和低压制冷剂蒸汽出口位于壳体的上端并与壳体平面相垂直，高压制冷剂液体进口、高压制冷剂出口和换热盘管位于气液分离器的底部，所述高压制冷剂液体进口和高压制冷剂出口与换热盘管连通。
3.根据权利要求2所述的一种气液分离器过冷的风冷式压缩冷凝机组，其特征在于，所述换热盘管为S型盘管，盘管的前后还分别安装有分液器及集液器。
【文档编号】F25B1/00GK203605512SQ201320714272
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】张文婷, 毛一名, 姚喻晨, 张文杰, 罗倩妮, 黄虎, 张忠斌 申请人:南京师范大学, 泰州市南风冷链有限公司