專利名稱：一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法及采用該方法的螺桿機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種螺桿機(jī)組，特別涉及一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法及采用該 方法的螺桿機(jī)組，屬于制冷空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和能源的消耗，人們對于節(jié)能和環(huán)保的重要性的認(rèn)識也越來越 深 刻，高能效的空調(diào)裝置也是節(jié)能環(huán)保的一個(gè)重要方面，影響空調(diào)系統(tǒng)能效比的因素有 很多，其中有一點(diǎn)與冷凝后的制冷劑過冷度有關(guān)，在相同的運(yùn)行工況下，制冷劑過冷度 越大能力越大，空調(diào)系統(tǒng)的能效比就越高。對于大型制冷空調(diào)系統(tǒng)，一般使用水冷螺桿機(jī)組，螺桿機(jī)組主要由螺桿壓縮 機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件通過管路連接組成，其中，冷凝器一般采用殼管式 冷凝器，為了提高冷凝器的換熱效率，冷凝器多采用逆流的方式，即制冷劑從冷凝器的 上方進(jìn)入，從下方流出，而冷卻水則從冷凝器的下方進(jìn)入，從上方流出。現(xiàn)有的殼管式冷凝器，一般只有冷凝管部分，制冷劑的冷凝和過冷都要靠冷凝 管來實(shí)現(xiàn)，或者過冷需要靠經(jīng)濟(jì)器來實(shí)現(xiàn)，這樣過冷效果較差，能力較低，較好的方法 是在殼管式冷凝器中內(nèi)置過冷器，如專利號為200920169703.1的中國專利“臥式殼管式 冷凝器內(nèi)置過冷器結(jié)構(gòu)”中所述，將冷凝器分為兩個(gè)部分，上部分冷凝，下部分過冷， 中間用隔板隔開，制冷劑僅從冷凝器的兩端留出的合適空間流至下部的過冷器中，隔板 下設(shè)置多個(gè)折流隔板，制冷劑在過冷器中通過不斷的折流而達(dá)到更好的過冷效果，這種 冷凝器結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的殼管式冷凝器相比，有了較好的過冷度，能力也有一定的提升。在使用兩套螺桿機(jī)組的空調(diào)系統(tǒng)中，兩個(gè)冷凝器的冷卻水系統(tǒng)是相互串聯(lián)的， 如圖1所示，第一冷凝器1上設(shè)置有第一進(jìn)水管2和第一出水管3，其中，第一進(jìn)水管2 在下部，第一出水管3在上部，同樣地，第二冷凝器4上設(shè)置有第二進(jìn)水管5和第二出水 管6，其中，第二進(jìn)水管5在下部，第二出水管6在上部。冷卻水從主管道經(jīng)過第一冷凝 器1下部的第一進(jìn)水管2進(jìn)入第一冷凝器1，與第一冷凝器1內(nèi)的制冷劑熱交換后，從第 一冷凝器1上部的第一出水管3流出，再經(jīng)過第二冷凝器4下部的第二進(jìn)水管5進(jìn)入第二冷 凝器4，與第二冷凝器4內(nèi)的制冷劑熱交換后，從第二冷凝器4上部的第二出水管6流出。低溫冷卻水在依次流經(jīng)第一冷凝器1和第二冷凝器4的過程中，冷卻水在冷凝 器中與壓縮機(jī)排出的高溫制冷劑進(jìn)行熱交換，隨著熱交換的進(jìn)行，冷卻水溫度會逐漸升 高，當(dāng)冷卻水進(jìn)入第二冷凝器4中，對制冷劑進(jìn)行冷卻和過冷時(shí)，由于冷卻水溫度升 高，冷卻水與制冷劑之間的溫差減小，此時(shí)，已經(jīng)不能達(dá)到第一冷凝器1的過冷度，相 對第一冷凝器1，過冷效果，換熱能力都會有大幅度降低，從而影響了整個(gè)機(jī)組的能力和 能效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法，以最大限度地增大第二冷凝器的過冷度，從而提高整螺桿機(jī)組的能效比。
本發(fā)明的另一個(gè)主要目的在于，提供一種采用了上述方法的螺桿機(jī)組。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法，是將低溫冷卻水在進(jìn)入第一冷凝器換熱之 前，旁通一定流量的低溫冷卻水進(jìn)入到第二冷凝器中，增大第二冷凝器中冷卻水與制冷 劑的溫度差，進(jìn)而增大螺桿機(jī)組的過冷度。
優(yōu)選地，將第二冷凝器中內(nèi)置過冷器的一部分或全部換熱管隔開，所述旁通到 第二冷凝器的低溫冷卻水直接進(jìn)入該隔開后的內(nèi)置過冷器中。
一種采用上述方法的螺桿機(jī)組，包括兩套螺桿機(jī)組，每套螺桿機(jī)組至少由壓縮 機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器組成，其中兩個(gè)冷凝器的冷卻水管路串聯(lián)連接，第一冷凝 器的進(jìn)水管連接冷卻水主管道，第一冷凝器的出水管與第二冷凝器的進(jìn)水管連接，在所 述第一冷凝器的進(jìn)水管上連通一旁通管路，所述旁通管路的另一端連通于所述第二冷凝 器的進(jìn)水端。
優(yōu)選地，在每個(gè)冷凝器內(nèi)設(shè)置有多根換熱管，在冷凝器的端部設(shè)置有水分配 器，在所述水分配器中用第一隔板隔成下部的進(jìn)水腔和上部的出水腔，所述進(jìn)水腔連接 進(jìn)水管，所述出水腔連接出水管，每個(gè)冷凝器內(nèi)置過冷器，所述旁通管路連接于所述第 二冷凝器端部水分配器的進(jìn)水腔。
在所述第二冷凝器水分配器的進(jìn)水腔中用第二隔板將所述第二冷凝器內(nèi)置過冷 器的一部分或全部換熱管隔開，形成獨(dú)立的過冷水腔，所述旁通管路與該獨(dú)立的過冷水 腔連通。
所述第二隔板的斷面與第二冷凝器端部的管板貼合，所述第二隔板的側(cè)面與水 分配器內(nèi)壁形狀相吻合并焊接固定在水分配器的內(nèi)壁上。
所述第二隔板的斷面形狀呈“L”型、或呈“一”字型、或呈“U”型。
所述內(nèi)置過冷器包括一過冷器隔板、多個(gè)折流板及多根換熱管，所述過冷器隔 板固定于冷凝器筒體上，所述過冷器隔板的兩側(cè)與冷凝器筒體之間留有制冷劑流通通 道，所述折流板分為多個(gè)前折流板和多個(gè)后折流板，所述前折流板和后折流板相互交錯(cuò) 設(shè)置在所述過冷器隔板和冷凝器底部筒體之間，所述換熱管穿設(shè)于所述折流板中。
所述前折流板和后折流板相互等間距交錯(cuò)設(shè)置。
所述前折流板和后折流板的上端面與所述過冷器隔板相貼合，所述前折流板和 后折流板的下端面具有與冷凝器底部筒體相同的形狀并與筒體相貼合。
綜上內(nèi)容，本發(fā)明所述的一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法及采用該方法的螺桿 機(jī)組，通過旁通一定流量的溫度較低的冷卻水直接到第二冷凝器的過冷器，增大了第二 冷凝器中冷卻水與與制冷劑的溫度差，使第二冷凝器的過冷度增大，進(jìn)而提高了整個(gè)螺 桿機(jī)組的能效比。


圖1現(xiàn)有技術(shù)中兩個(gè)冷凝器冷卻水管道連接示意圖2本發(fā)明第一冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖3本發(fā)明第一冷凝器內(nèi)置過冷器結(jié)構(gòu)示意圖4本發(fā)明冷凝器制冷劑流向示意圖5本發(fā)明內(nèi)置過冷器結(jié)構(gòu)示意圖6本發(fā)明內(nèi)置過冷器中折流板結(jié)構(gòu)示意圖7本發(fā)明兩個(gè)冷凝器冷卻水管道連接示意圖
圖8圖8的A向視圖
圖9本發(fā)明第二冷凝器的水分配器結(jié)構(gòu)示意圖10本發(fā)明第二冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1至圖10所示，第一冷凝器1，第一進(jìn)水管2，第一出水管3，第二冷凝器 4，第二進(jìn)水管5，第二出水管6，筒體7，進(jìn)氣管8，出液管9，換熱管10，進(jìn)水換熱管 IOa,出水換熱管10b，第一水分配器11，混合腔12，第一隔板13，第一進(jìn)水腔14，第 二出水腔15，管板16，管板17，第一過冷器18，過冷器隔板19，折流板20，前折流板 20a,后折流板20b，拉桿21，旁通管路22，第二隔板23，過冷水腔對，第二水分配器 25，第二進(jìn)水腔沈，第二出水腔27，第二過冷器觀，法蘭四。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述
本實(shí)施例所述的水冷螺桿機(jī)組，由兩套相對獨(dú)立的螺桿機(jī)組組成，每套機(jī)組至 少由螺桿壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件組成，各部件之間通過管路連接，其 中，兩套機(jī)組中冷凝器的冷卻水管路相互串聯(lián)連接。
第一冷凝器1和第二冷凝器4均為殼管式冷凝器，結(jié)構(gòu)完全相同，以其中的第一 冷凝器1為例。如圖2所示，第一冷凝器1包括有一個(gè)筒體7，在筒體7的上方設(shè)置有制 冷劑進(jìn)氣管8，筒體7的下方設(shè)置有制冷劑的出液管9，筒體1內(nèi)部設(shè)置有多根平行排列 的換熱管10，換熱管10分成兩束，下部的為進(jìn)水的換熱管10a，上部的為出水的換熱管 IOb,所有換熱管10兩端的開口均開在第一冷凝器1兩端的管板16和17上。如圖3所 示，在進(jìn)水的換熱管IOa中分隔出最底部的幾根換熱管做為第一過冷器18。
第一冷凝器1的一端為第一水分配器11，另一端為混合腔12，第一水分配器11 和混合腔12均由封頭或管箱等帶腔部件組成。第一水分配器11通過法蘭四與管板16密 封固定連接，混合腔12通過法蘭四與管板17密封固定連接，第一水分配器11中用第一 隔板13分成完全獨(dú)立的第一進(jìn)水腔14和第一出水腔15，進(jìn)水的換熱管IOa及第一過冷器 18換熱管的端部全部與第一進(jìn)水腔14連通，出水的換熱管IOb的端部全部與第一出水腔 15連通，在第一進(jìn)水腔14上連通有第一進(jìn)水管2，在第一出水腔15上連通有第一出水管 3。
第一進(jìn)水管2連接冷卻水主管道，冷卻水經(jīng)過第一進(jìn)水管2進(jìn)入到第一水分配器 11的第一進(jìn)水腔14內(nèi)，分別流過進(jìn)水換熱管IOa及第一過冷器18至另一端的混合腔12 內(nèi)匯合，再向上折返進(jìn)入出水換熱管IOb中，最后，經(jīng)過換熱后的冷卻水流入第一出水 腔15，進(jìn)而從第一出水管3流出。
制冷劑從第一冷凝器1上方的進(jìn)氣管8進(jìn)入，從下方的出液管9流出，而冷卻水 則從第一冷凝器1的下方進(jìn)入，從上方流出，這種制冷劑與冷卻水之間的逆流方式，有 利于提高冷凝器的換熱效率，也有利于提高制冷劑的過冷度。5
如圖4所示，第一過冷器18用過冷器隔板19與第一冷凝器1上方的換熱管10 隔開，過冷器隔板19的兩端流有制冷劑流通通道，過冷器隔板19的下方設(shè)置有多個(gè)折流 板20。
如圖5所示，折流板20分為前折流板20a和后折流板20b，前折流板20a和后折 流板20b相互交錯(cuò)設(shè)置在第一過冷器18的前后兩側(cè)，而且前折流板20a和后折流板20b之 間相互等間距設(shè)置。如圖6所示，前折流板20a和后折流板20b的上端面與過冷器隔板 19相貼合，前折流板20a和后折流板20b的下端面具有與第一冷凝器1筒體7底部相同的 形狀并與筒體7相貼合，前折流板20a和后折流板20b均焊接固定在第一冷凝器1的筒體 7上。前折流板20a和后折流板20b的上端面與過冷器隔板19相貼合，下端面與冷凝器 筒體7相固定，這樣固定更為牢固，而且可以對過冷器隔板19起到進(jìn)一步的支撐作用。
第一過冷器18的換熱管穿過所有前折流板20a和后折流板20b，而且相鄰的換熱 管之間的間距相同，這樣有利于制冷劑與各換熱管之間均勻地進(jìn)行熱交換。在第一過冷 器18內(nèi)還設(shè)置有多個(gè)拉桿21，拉桿21的兩端用螺母與多個(gè)前折流板20a和后折流板20b 固定連接，拉桿21的設(shè)置可以使多個(gè)前折流板20a和后折流板20b之間連接得更為牢固。
圖4中箭頭所示的為制冷劑的流動(dòng)方向，制冷劑與換熱管10進(jìn)行換熱后通過過 冷器隔板19兩側(cè)的制冷劑流通通道進(jìn)入下方的第一過冷器18區(qū)域內(nèi)。通過前折流板20a 和后折流板20b的設(shè)置，改變了制冷劑在第一過冷器18內(nèi)的流體流動(dòng)方向，制冷劑在第 一過冷器18中，由于前折流板20a和后折流板20b的限制，不斷的折流，增加了制冷劑 與低溫冷卻水的換熱時(shí)間和距離，提高了換熱系數(shù)，進(jìn)一步增大了過冷度。
如圖7和圖8所示，第一冷凝器1和第二冷凝器4串聯(lián)連接，第一進(jìn)水管2連接 冷卻水主管道，第一出水管3與第二進(jìn)水管5連接。低溫冷卻水從主管道經(jīng)過第一冷凝 器1下部的第一進(jìn)水管2進(jìn)入第一冷凝器1，與第一冷凝器1內(nèi)的制冷劑熱交換后，從第 一冷凝器1上部的第一出水管3流出，再經(jīng)過第二冷凝器4下部的第二進(jìn)水管5進(jìn)入第二 冷凝器4，與第二冷凝器4內(nèi)的制冷劑熱交換后，從第二冷凝器4上部的第二出水管6流 出ο
在第一冷凝器1下部的第一進(jìn)水管2上分支出一旁通管路22，旁通管路22的另 一端連通于第二冷凝器4端部的第二水分配器25的第二進(jìn)水腔26。
如圖9和圖10所示，為保證旁通過來的低溫冷卻水能直接進(jìn)入第二冷凝器4內(nèi) 置的第二過冷器觀中，以最大限度地增大第二冷凝器4的過冷度，在第二水分配器25的 第二進(jìn)水腔26內(nèi)設(shè)置有第二隔板23，第二隔板23將第二冷凝器4中內(nèi)置的第二過冷器 28的一部分或全部換熱管隔開，第二隔板23的斷面與第二冷凝器4端部的管板16貼合， 第二隔板23的側(cè)面與第二水分配器25的內(nèi)壁形狀相吻合，并焊接固定在第二水分配器25 的內(nèi)壁上。在第二隔板23所包圍的范圍內(nèi)形成一個(gè)獨(dú)立的封閉的過冷水腔M，旁通管路 22與該過冷水腔M連通。本實(shí)施例中，將一部分第二過冷器觀的換熱管隔開，第二隔 板23的斷面大致呈L型，當(dāng)然也可以呈一字型或U型。
增加旁通管路22后，冷卻水的流向?yàn)?，低溫冷卻水從第一冷凝器1的第一進(jìn)水 管2進(jìn)入，然后分成兩部分，一部分旁通到第二冷凝器4的第二過冷器觀，一部分經(jīng)過第 一冷凝器1進(jìn)行換熱，對第一冷凝器1內(nèi)的制冷劑進(jìn)行冷凝和過冷，再有第一冷凝器1的 第一出水管3出來進(jìn)入第二冷凝器4的第二進(jìn)水管5，和旁通的冷卻水一起流經(jīng)第二冷凝器4的下部，對第二冷凝器4內(nèi)的制冷劑進(jìn)行冷凝和過冷，在第二冷凝器4的另一端混合 腔12匯合，在由第二冷凝器4的第二出水管6流出。
低溫冷卻水在進(jìn)入第一冷凝器1換熱之前，旁通一定流量的低溫冷卻水直接進(jìn) 入到第二冷凝器4內(nèi)置的第二過冷器觀中，增大第二冷凝器4中冷卻水與制冷劑的溫度 差，進(jìn)而最大限度的增大了過冷度，提高了整個(gè)機(jī)組的能效比。
如上所述，結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是 未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修 改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法，其特征在于低溫冷卻水在進(jìn)入第一冷凝器換 熱之前，旁通一定流量的低溫冷卻水進(jìn)入到第二冷凝器中，增大第二冷凝器中冷卻水與 制冷劑的溫度差，進(jìn)而增大螺桿機(jī)組的過冷度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高螺桿機(jī)組過冷度的方法，其特征在于將第二冷凝器 中內(nèi)置過冷器的一部分或全部換熱管隔開，所述旁通到第二冷凝器的低溫冷卻水直接進(jìn) 入該隔開后的內(nèi)置過冷器中。
3.—種采用如權(quán)利要求1所述方法的螺桿機(jī)組，包括兩套螺桿機(jī)組，每套螺桿機(jī)組至 少由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥及蒸發(fā)器組成，其中兩個(gè)冷凝器的冷卻水管路串聯(lián)連接， 第一冷凝器的進(jìn)水管連接冷卻水主管道，第一冷凝器的出水管與第二冷凝器的進(jìn)水管連 接，其特征在于在所述第一冷凝器的進(jìn)水管上連通一旁通管路，所述旁通管路的另一 端連通于所述第二冷凝器的進(jìn)水端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺桿機(jī)組，其特征在于在每個(gè)冷凝器內(nèi)設(shè)置有多根換熱 管，在冷凝器的端部設(shè)置有水分配器，在所述水分配器中用第一隔板隔成下部的進(jìn)水腔 和上部的出水腔，所述進(jìn)水腔連接進(jìn)水管，所述出水腔連接出水管，每個(gè)冷凝器內(nèi)置過 冷器，所述旁通管路連接于所述第二冷凝器端部水分配器的進(jìn)水腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺桿機(jī)組，其特征在于在所述第二冷凝器水分配器的進(jìn) 水腔中用第二隔板將所述第二冷凝器內(nèi)置過冷器的一部分或全部換熱管隔開，形成獨(dú)立 的過冷水腔，所述旁通管路與該獨(dú)立的過冷水腔連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的螺桿機(jī)組，其特征在于所述第二隔板的斷面與第二冷凝 器端部的管板貼合，所述第二隔板的側(cè)面與水分配器內(nèi)壁形狀相吻合并焊接固定在水分 配器的內(nèi)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺桿機(jī)組，其特征在于所述第二隔板的斷面形狀呈“L” 型、或呈“一”字型、或呈“U”型。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺桿機(jī)組，其特征在于所述內(nèi)置過冷器包括一過冷器隔 板、多個(gè)折流板及多根換熱管，所述過冷器隔板固定于冷凝器筒體上，所述過冷器隔板 的兩側(cè)與冷凝器筒體之間留有制冷劑流通通道，所述折流板分為多個(gè)前折流板和多個(gè)后 折流板，所述前折流板和后折流板相互交錯(cuò)設(shè)置在所述過冷器隔板和冷凝器底部筒體之 間，所述換熱管穿設(shè)于所述折流板中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺桿機(jī)組，其特征在于所述前折流板和后折流板相互等 間距交錯(cuò)設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺桿機(jī)組，其特征在于所述前折流板和后折流板的上端 面與所述過冷器隔板相貼合，所述前折流板和后折流板的下端面具有與冷凝器底部筒體 相同的形狀并與筒體相貼合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高螺桿機(jī)組過冷度的方法及采用該方法的螺桿機(jī)組，在第一冷凝器的進(jìn)水管處分支出一旁通管路，旁通管路的另一端直接接入第二冷凝器，本發(fā)明將低溫冷卻水在進(jìn)入第一冷凝器換熱之前，旁通了一定流量的低溫冷卻水直接進(jìn)入到第二冷凝器中，增大第二冷凝器中冷卻水與制冷劑的溫度差，使第二冷凝器的過冷度增大，進(jìn)而提高了整個(gè)螺桿機(jī)組的能效比。
文檔編號F28F9/24GK102022870SQ20101058026
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者宋強(qiáng), 尹葉俐, 尹鵬, 張永秀, 徐峰, 毛守博, 祝建軍, 趙雷, 鄭修新, 靳文超 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾空調(diào)電子有限公司