本发明属于制冷设备领域，更具体地说涉及一种直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组领域。
背景技术：
近年来，制冷行业飞速发展，冷水机组尤其是螺杆冷水机组市场比重日趋增大。从产品特点来看，螺杆冷水机组对项目的适应性极强，民用、商业、工业均可使用，也可与其他类型机组组合使用。从应用范围来看，螺杆冷水机组已经可以实现高温、中温、低温多工况使用。在现有技术中，低温冷水机组尤其是直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组依然存在一些不足。
第一、经济器模块复杂，制造成本高。
多并联螺杆低温冷水机组为提高压缩机运行能效、降低压缩机排气温度通常设置经济器模块。现有的做法：一是多经济器多经济器辅件，即经济器的个数与压缩机台数保持一致，导致机组压缩机并联数越多，经济器及经济器组件中辅件如热力膨胀阀、经济器电磁阀等数量增加，进而增加了机组成本。二是单经济器多经济器辅件，即经济器数量始终为一个，经济器辅件中附件如热力膨胀阀、经济器电磁阀数量根据压缩机台数确定，经济器回气设回气总管，由回气总管分多路回压缩机经济器口，经济器数量为一个，但是经济器辅件数量多同样提高了机组成本。三是单经济器单经济器辅件，当冷库负荷降低，压缩机能量调节开始卸载，由于负荷变化不能及时反应到经济器回路，经济器回气总管过热度未及时变化，膨胀阀也未作出调节，容易导致压缩机回液。
第二、蒸发器换热效率仍可提高。
冷水机组蒸发器多以干式蒸发器为主,蒸发器进口设置膨胀阀。冷媒经膨胀阀节流后会产生部分冷媒蒸汽，在进入干式蒸发器时容易导致分液不均，蒸发器换热面积不能有效利用。
第三、技术工艺条件的限制，冷凝器、蒸发器无法避免泄漏问题。
冷水机组为降低泄漏风险，通常都会在回气设置气液分离器。实际运行中，当机组发生泄漏时，压缩机内部往往都会发现水或载冷剂。一方面由于气液分离器体积不够，另一方面气液分离器回气管底部会设计回油孔，此孔在回油的同时也导致机组泄漏时吸入沉积在底部的水或载冷剂。
技术实现要素：
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种生产成本低、能源利用率高、可靠性高的直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案：
本发明直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组的结构特点是：所述机组由排气冷凝模块、经济器模块、蒸发模块、回气模块和油路模块构成封闭的冷媒循环回路和油路循环回路；
所述排气冷凝模块按冷媒流向自压缩机的出口依次设置为：压缩机、油分离器、冷凝器、过滤桶和视液镜，所述压缩机为定频带能调的两台或两台以上螺杆压缩机并联，所述冷凝器采用水冷、风冷或蒸发冷的冷凝方式；
所述经济器模块含冷媒主回路和冷媒支路回路，所述冷媒主回路按冷媒流向自视液镜的出口依次设置为：进液管球阀、经济器高压侧进口、经济器、经济器高压侧出口和出液管球阀；所述冷媒支路回路自进液管球阀的出口引出、且按冷媒流向依次设置为：支路视液镜、经济器支路电磁阀、电子膨胀阀、经济器低压侧进口、经济器、经济器低压侧出口和中压回气总管，所述中压回气总管中冷媒以并联的形式、并依次经过中压回气支路单向阀和中压回气支路球阀接入各压缩机的经济器接口；
所述经济器为板式换热器或管壳式换热器，所述冷媒主回路中的冷媒与电子膨胀阀节流后的冷媒支路回路中的冷媒在经济器中换热，使主回路冷媒过冷，支路冷媒蒸发；
所述蒸发模块通过供液总管与经济器模块的出液管球阀相连，所述蒸发模块按冷媒流向自出液管球阀的出口起依次设置为：总管电磁阀、热力膨胀阀、分气罐进口管、分气罐、分气罐出液管、干式蒸发器和蒸发器回气管，利用所述分气罐分离经热力膨胀阀节流后冷媒液体中夹带的冷媒气体，液体经过分气罐出液管进入干式蒸发器，气体经过分气罐出气管进入蒸发器回气管；
所述回气模块通过缓冲罐进口管连接蒸发器回气管，缓冲罐出口管连接回气总管，利用缓冲罐分离蒸发器回气管冷媒中夹带的冷媒液体；在所述缓冲罐的底部分别设置缓冲罐底部旁通管、换热管和缓冲罐视液镜，所述缓冲罐底部旁通管连接低压旁通管，并经低压旁通电磁阀接入回气总管；
所述油路模块利用油分离器分离冷媒中冷冻油，所述冷冻油按流向分为冷冻油主回路和冷冻油旁通回路；所述冷冻油主回路按油路流向自油分离器出油口依次设置为：油分离器出油管、缓冲罐底部换热管进口、缓冲罐底部换热管、缓冲罐底部换热管出口至油冷却器进油管；所述冷冻油在缓冲罐底部换热管中与沉积在缓冲罐底部的冷媒液体换热，使所述冷冻油温度降低，冷媒液体蒸发；所述冷冻油旁通回路为油分离器出油管引出的一路旁通油路，并接入油冷却器进油管，在所述旁通油路上设置油路旁通电磁阀。
本发明直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组的结构特点也在于：所述电子膨胀阀的开度根据中压回气总管中冷媒气体的过热度和运行中的压缩机的能调变化按如下方式控制：
由温度传感器检测获得所述中压回气总管中冷媒温度T31，由低压传感器检测获得所述中压回气总管中冷媒的压力，根据中压回气总管中冷媒压力，由控制器处理得到对应的冷媒饱和温度T32，设置中压回气总管中冷媒过热度为T0；
若T31-T32>T0，则增加电子膨胀阀的开度，直至T31＝T32时，电子膨胀阀停止动作；
若T31-T32<T0，则减小电子膨胀阀的开度，直至T31＝T32时，电子膨胀阀停止动作；
所述电子膨胀阀当前的开度预设值设为S1，所述电子膨胀阀变化后的开度预设值设为S2，所述多并联螺杆低温冷水机组当前的能调状态设为R1％，变化后的能调状态设为R2％，判断所述直膨式的多并联螺杆低温冷水机组的运行状态；
若为加载状态，所述电子膨胀阀的开度预设值不变，即S2＝S1；
若为卸载状态，所述电子膨胀阀的开度预设值S2＝R2/R1×S1。
本发明直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组的结构特点也在于：设置所述分气罐的罐体高度高于干式蒸发器的进口高度，使冷媒液体克服在干式蒸发器换热管内的流动阻力。
本发明直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组的结构特点也在于：在所述缓冲罐的侧壁分别设置高液位开关和低液位开关，所述高液位开关处在低液位开关的上方；
所述压缩机根据缓冲罐中的液面高度按如下方式控制：若缓冲罐中液面高度高于高液位开关，利用高液位开关向控制器输出高液位报警信号，由控制器输出压缩机报警停机信号，使所述压缩机报警停机；
所述旁通电磁阀根据缓冲罐中液面高度和缓冲罐视液镜的状态按如下方式控制：若所述缓冲罐中液面低于低液位开关，利用低液位开关向控制器输出低液位报警信号，观察所述缓冲罐视液镜的状态若为干燥，则开启旁通电磁阀；反之，保持旁通电磁阀为关闭，使得压缩机正常回油。
本发明直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组的结构特点也在于：所述油旁通电磁阀根据油冷却器进油管的温度信号进行控制，使得在油冷却器进油管内冷冻油温度低于设定值时，开启油旁通电磁阀，反之，油旁通电磁阀保持为关闭。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明中经济器模块采用单经济器单电子膨胀阀，生产成本低，占用空间小，适于大型化多并联低温冷水机组。
2、本发明中电子膨胀阀由经济器中压回气总管过热度和压缩机能调调节变化共同控制，解决了由于机组能调变化导致的电子膨胀阀开度变化延迟，降低了压缩机回液的风险。
3、本发明中蒸发模块设置分气罐，分离出经膨胀阀节流后的冷媒蒸汽和冷媒液体，保证蒸发器进口都为冷媒液体，使蒸发器内分液更为均匀，换热面积得到有效利用。
4、本发明中回气模块为缓冲罐，通过缓冲罐上安装的高液位开关控制压缩机报警停机有效降低冷水机组蒸发器内漏风险，缓冲罐底部引出一路，设置低压旁通电磁阀，低压旁通电磁阀根据低液位开关和视液镜状态由组态界面上的按钮控制开停，不仅使机组能正常回油，也解决了蒸发器少量内漏时旁通路吸入载冷剂的隐患。
5、本发明中油分离器分离的高温冷冻油通过缓冲罐底部换热管与沉积在缓冲罐底部的液体换热。高温冷冻油温度降低，缓冲罐底部液体中制冷剂蒸发，有效提高了机组能效。油路设置旁通路并根据油冷却器进口管油温控制油旁通电磁阀的开合，避免了压缩机回油温度过低的风险。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明系统中经济器接口示意图；
图3为本发明系统中分气罐接口示意图；
图4为本发明系统中缓冲罐结构示意图；
图中标号：1压缩机，2油分离器，3冷凝器，4过滤桶，5视液镜，6进液管球阀，7经济器，71经济器高压侧进口，72经济器高压侧出口，73经济器低压侧进口，74经济器低压侧出口，8支路视液镜，9经济器支路电磁阀，10电子膨胀阀，11出液管球阀，12总管电磁阀，13热力膨胀阀，14分气罐，141分气罐进口管，142分气罐出液管，143分气罐出气管，15干式蒸发器，16缓冲罐，161缓冲罐视液镜，162换热管，163高液位开关，164低液位开关，165缓冲罐进口管，166缓冲罐出口管，167缓冲罐底部旁通管，168缓冲罐底部换热管进口，169缓冲罐底部换热管出口，17油旁通电磁阀，18中压回气支路单向阀，19中压回气支路球阀，20低压旁通电磁阀，21中压回气总管，22供液总管，23蒸发器回气管，24回气总管，25低压旁通管，26油冷却器进油管，27旁通油路，28油分离器出油管。
具体实施方式
参见图1、图2、图3和图4，本实施例中直膨式供液的多并联螺杆低温冷水机组是由排气冷凝模块、经济器模块、蒸发模块、回气模块和油路模块构成封闭的冷媒循环回路和油路循环回路。
排气冷凝模块按冷媒流向自压缩机1出口依次设置为：压缩机1、油分离器2、冷凝器3、过滤桶4和视液镜5，压缩机1为定频带能调的两台或两台以上螺杆压缩机并联，冷凝器3采用水冷、风冷或蒸发冷的冷凝方式。
经济器模块含冷媒主回路和冷媒支路回路，冷媒主回路按冷媒流向自视液镜5的出口依次设置为：进液管球阀6、经济器高压侧进口71、经济器7、经济器高压侧出口72和出液管球阀11；冷媒支路回路自进液管球阀6的出口引出、且按冷媒流向依次设置为：支路视液镜8、经济器支路电磁阀9、电子膨胀阀10、经济器低压侧进口73、经济器7、经济器低压侧出口74和中压回气总管21，中压回气总管21中冷媒以并联的形式、并依次经过中压回气支路单向阀18和中压回气支路球阀19接入各压缩机的经济器接口；经济器7为板式换热器或管壳式换热器，冷媒主回路中的冷媒与电子膨胀阀10节流后的冷媒支路回路中的冷媒在经济器7中换热，使主回路冷媒过冷，支路冷媒蒸发。
蒸发模块通过供液总管22与经济器模块的出液管球阀11相连，蒸发模块按冷媒流向自出液管球阀11的出口起依次设置为：总管电磁阀12、热力膨胀阀13、分气罐进口管141、分气罐14、分气罐出液管142、干式蒸发器15和蒸发器回气管23，利用的分气罐14分离经热力膨胀阀13节流后冷媒液体中夹带的冷媒气体，液体经过分气罐出液管142进入干式蒸发器15，气体经过分气罐出气管143进入蒸发器回气管23。
回气模块通过缓冲罐进口管165连接蒸发器回气管23，缓冲罐出口管166连接回气总管24，利用缓冲罐16分离蒸发器回气管23冷媒中夹带的冷媒液体；在缓冲罐16的底部分别设置缓冲罐底部旁通管167、换热管162和缓冲罐视液镜161，缓冲罐底部旁通管167连接低压旁通管25，并经低压旁通电磁阀20接入回气总管24。
油路模块利用油分离器2分离冷媒中冷冻油，冷冻油按流向分为冷冻油主回路和冷冻油旁通回路；冷冻油主回路按油路流向自油分离器2出油口依次设置为：油分离器出油管28、缓冲罐底部换热管进口168、缓冲罐底部换热管162、缓冲罐底部换热管出口169至油冷却器进油管26；冷冻油在缓冲罐底部换热管162中与沉积在缓冲罐底部的冷媒液体换热，使冷冻油温度降低，冷媒液体蒸发；冷冻油旁通回路为油分离器出油管28引出的一路旁通油路27，并接入油冷却器进油管26，在旁通油路27上设置油路旁通电磁阀17。
本实施例中蒸发模块采用单经济器单经济器辅件，与多经济器多经济器辅件相比减少了机组成本。
本实施例中设置电子膨胀阀10的开度是根据中压回气总管21中冷媒气体的过热度和运行中的压缩机的能调变化按如下方式控制：
由温度传感器检测获得中压回气总管21中冷媒温度T31，单位为℃，由低压传感器检测获得中压回气总管21中冷媒的压力，根据中压回气总管21中冷媒压力，由控制器处理得到对应的冷媒饱和温度T32，单位为℃，设置中压回气总管21中冷媒过热度为T0，单位为℃。
若T31-T32>T0，则增加电子膨胀阀10的开度，直至T31＝T32时，电子膨胀阀10停止动作；若T31-T32<T0，则减小电子膨胀阀10的开度，直至T31＝T32时，电子膨胀阀10停止动作。
电子膨胀阀10当前的开度预设值设为S1，电子膨胀阀10变化后的开度预设值设为S2，多并联螺杆低温冷水机组当前的能调状态设为R1％，变化后的能调状态设为R2％，判断直膨式的多并联螺杆低温冷水机组的运行状态：若为加载状态，电子膨胀阀10的开度预设值不变，即S2＝S1；若为卸载状态，电子膨胀阀10的开度预设值S2＝R2/R1×S1。
比如：设置中压回气总管21中冷媒过热度为T0为5℃，中压回气总管21中冷媒压力为0.53MPa，对应的冷媒饱和温度T32为2℃，若T31为8℃，则增加电子膨胀阀10的开度，直至T31＝T32时，电子膨胀阀10停止动作；若T31为5℃，则减小电子膨胀阀10的开度，直至T31＝T32时，电子膨胀阀10停止动作。
电子膨胀阀10当前的开度预设值设为2000步，电子膨胀阀10变化后的开度预设值设为S2，多并联螺杆低温冷水机组当前的能调状态设为100％，变化后的能调状态设为50％，判断直膨式的多并联螺杆低温冷水机组的运行状态：若为加载状态，电子膨胀阀10的开度预设值不变，即S2＝S1＝2000；若为卸载状态，电子膨胀阀10的开度预设值S2＝100/50×2000＝1000。
如图3所示，本实施例中，分气罐14由容积需根据安全时间内干式蒸发器15内有效液体的容积来计算，分气罐进气管141位于分气罐侧壁上部并距分气罐出气管143一定距离，以保证冷媒液体和冷媒气体有效分离。分气罐出液管142位于分气罐底部保证供液。
本实施例中设置分气罐14的罐体高度高于干式蒸发器15的进口高度，使冷媒液体克服在干式蒸发器15换热管内的流动阻力，分气罐14与干式蒸发器15的进口存在高度差，一方面，可以提高蒸发器换热效率；另一方面，可以防止冷媒直接由分气罐出气管143串出。
如图4所示，本实施例中蒸发器回气管23中冷媒进入缓冲罐16，利用冷媒转向和流速变化分离出冷媒中夹带的冷媒气体，在缓冲罐16的侧壁分别设置高液位开关163和低液位开关164，高液位开关163处在低液位开关164的上方。
压缩机1根据缓冲罐16中的液面高度按如下方式控制：若缓冲罐16中液面高度高于高液位开关163，利用高液位开关163向控制器输出高液位报警信号，由控制器输出压缩机报警停机信号，使压缩机1报警停机。
本实施例中缓冲罐16分离出冷媒液体会携带溶于冷媒液体中的冷冻油，故设置旁通电磁阀20，根据旁通电磁阀20控制低压旁通管25的连通和关闭，进而保证回油。旁通电磁阀20根据缓冲罐16中液面高度和缓冲罐视液镜161的状态按如下方式控制：若缓冲罐16中液面低于低液位开关164，利用低液位开关164向控制器输出低液位报警信号，缓冲罐视液镜161的状态由现场安装投影装置投影到中控室，中控观察缓冲罐视液镜161的状态若为干燥，则开启旁通电磁阀20；反之，保持旁通电磁阀20为关闭，使得压缩机1正常回油。
本实施例中油旁通电磁阀17根据油冷却器进油管26的温度信号进行控制，使得在油冷却器进油管26内冷冻油温度低于设定值时，开启油旁通电磁阀17，反之，油旁通电磁阀17保持为关闭。若油冷却器进油管26内冷冻油设定温度为70℃，当实际油温低于70℃时，油旁通电磁阀17打开，反之，油旁通电磁阀17关闭，进而控制压缩机回油温度。