本發(fā)明屬于空調(diào)機組技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組。
背景技術(shù):
眾所周知,冷水機組在運行時通過冷卻水系統(tǒng)排出大量的冷凝熱,使得建筑物周圍環(huán)境溫度升高,造成嚴重的環(huán)境熱污染。而且,由于環(huán)境溫度的升高,還惡化了冷水機組的工作環(huán)境,導(dǎo)致機組cop下降,空調(diào)能耗增加。
熱回收冷水機組是把制冷循環(huán)中制冷工質(zhì)冷凝放熱過程放出的熱量利用起來制備熱水。一般來說,像賓館、酒店、醫(yī)院、公共浴室和一些食品加工廠等用戶,在供冷的同時,還要利用各種燃料或電加熱鍋爐、熱水爐、蒸汽爐等制備熱水,消耗大量的能源。若把制冷循環(huán)中制冷工質(zhì)冷凝放熱過程放出的熱量利用起來制備熱水,以滿足客房洗浴、廚房洗滌和工藝用熱水等用途。這樣既提高了能源利用率,減少了能源消耗及對環(huán)境的污染,又節(jié)省了能源費用的開支。
蒸發(fā)冷凝式冷水機組包括壓縮機、油分離器、冷凝器、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器及連接管路。利用冷卻水蒸發(fā)的潛熱不但機組能效比高,而且運行經(jīng)濟且性能穩(wěn)定。蒸發(fā)冷凝式冷水機組的特點是采用的蒸發(fā)式冷凝器是以水和空氣為冷卻介質(zhì)與盤管換熱器內(nèi)的高溫氣態(tài)制冷劑進行熱交換將氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài)制冷劑。水和空氣直接與盤管換熱器內(nèi)的高溫制冷劑換熱,其中部分水蒸發(fā)成水蒸氣帶走大量冷凝熱量,從而使高溫氣態(tài)制冷劑冷凝成高壓液態(tài)制冷劑。與殼管式冷凝器相比,采用蒸發(fā)式冷凝器在同樣的環(huán)境濕球溫度下冷凝溫度可降低4~5℃,機組能效比可提高15%左右。而排氣溫度在同樣的蒸發(fā)溫度及吸氣過熱度條件下隨冷凝溫度的降低而降低,一般蒸發(fā)冷凝式冷水機組的排氣溫度相比水冷式冷水機組要低10℃左右,若要回收部分冷凝負荷,排氣溫度越低熱回收量越少且回收的熱水溫度也越低,不能滿足用戶的熱水需求,由此出現(xiàn)了蒸發(fā)冷凝式冷水機組在熱回收工況下熱回收率低、熱水回收溫度低的技術(shù)缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有蒸發(fā)冷凝式冷水機組在熱回收工況下熱回收率低、熱水回收溫度低的技術(shù)缺陷,提供一種熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組,以增大熱回收量、提高回收熱水溫度,且不影響機組的性能系數(shù)。
為達到上述目的,本發(fā)明的熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組,包括壓縮機、熱回收器、蒸發(fā)式冷凝器、膨脹閥、滿液式蒸發(fā)器,所述的熱回收器具有彼此換熱的制冷劑通道a及熱水通道,所述的蒸發(fā)式冷凝器具有由低至高依次布設(shè)的集水池、盤管換熱器、噴淋系統(tǒng)、軸流風(fēng)機,所述的集水池與噴淋系統(tǒng)之間連接噴淋水管并在該噴淋水管上連有水泵,所述的滿液式蒸發(fā)器具有彼此換熱的制冷劑通道b及冷凍水通道,所述壓縮機、熱回收器的制冷劑通道a、盤管換熱器、膨脹閥、滿液式蒸發(fā)器的制冷劑通道b經(jīng)制冷劑管路連接在制冷劑循環(huán)回路中,其特征是:所述的滿液式蒸發(fā)器還具有一個與滿液式蒸發(fā)器的制冷劑通道b換熱的冷卻水通道,所述的冷卻水通道經(jīng)水管連接所述的集水池以從集水池取水與滿液式蒸發(fā)器的制冷劑通道b換熱。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的水泵經(jīng)水管連接所述冷卻水通道的一端,所述冷卻水通道的另一端經(jīng)水管接回所述的集水池以實現(xiàn)冷卻水循環(huán)。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:連接在所述冷卻水通道兩端的水管上分別設(shè)有球閥a、球閥b。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述冷卻水通道位于所述滿液式蒸發(fā)器內(nèi)的上部。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的制冷劑循環(huán)回路包括連接在所述壓縮機與熱回收器的制冷劑通道a之間的制冷劑管路上的油分離器,所述油分離器的底部經(jīng)回油管連接至所述壓縮機的吸氣側(cè)。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的回油管上設(shè)有電磁閥a。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述的制冷劑循環(huán)回路包括連接在所述盤管換熱器與膨脹閥之間的制冷劑管路上的儲液器、干燥過濾器、電磁閥b。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述噴淋系統(tǒng)與水泵之間的噴淋水管上連有電子除垢儀。
作為優(yōu)選技術(shù)手段:所述噴淋系統(tǒng)與軸流風(fēng)機之間設(shè)有擋水板。
本發(fā)明通過在滿液式蒸發(fā)器中增設(shè)一個與滿液式蒸發(fā)器的制冷劑通道b換熱的冷卻水通道,冷卻水通道經(jīng)水管連接集水池以從集水池取水與滿液式蒸發(fā)器的制冷劑通道b換熱,相當于在滿液式蒸發(fā)器內(nèi)增加一個過熱裝置,滿液式蒸發(fā)器的制冷劑通道b內(nèi)的低壓低溫的飽和氣態(tài)制冷劑與從集水池引來的25℃左右的冷卻水充分熱交換后變成過飽和蒸氣,壓縮機的吸氣溫度及吸氣過熱度隨之提高,經(jīng)過壓縮循環(huán)對過飽和蒸汽壓縮作功后過飽和蒸汽變成高溫高壓的過熱蒸汽,提高了壓縮機的排氣溫度。針對r22制冷劑,提高1℃的壓縮機吸氣過熱度,壓縮機的排氣溫度可提高4.1℃,因此,本發(fā)明解決了蒸發(fā)冷凝式冷水機組在熱回收工況下熱回收率和熱水回收溫度低的難題。而經(jīng)過滿液式蒸發(fā)器的冷卻水被低壓低溫的飽和氣態(tài)制冷劑吸取熱量后降溫回到集水池中,不僅降低噴淋水的溫度,同時增強了蒸發(fā)式冷凝器的換熱效果,使機組冷凝溫度下降并提高了機組運行的能效比。
附圖說明
圖1為本發(fā)明熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組的一個系統(tǒng)原理圖;
圖中標號說明:1-壓縮機,2-滿液式蒸發(fā)器,3-膨脹閥,4-電磁閥b,5-干燥過濾器,6-儲液器,7-集水池,8-水泵,9-電子除垢儀,10-噴淋系統(tǒng),11-蒸發(fā)式冷凝器,12-軸流風(fēng)機,13-檔水板,14-盤管換熱器,15-油分離器,16-電磁閥a,17-球閥a,18-熱回收器,19-球閥b。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步說明。
如圖1所示的熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組,包括壓縮機1、熱回收器18、蒸發(fā)式冷凝器11、膨脹閥3、滿液式蒸發(fā)器2,熱回收器18具有彼此換熱的制冷劑通道a及熱水通道,制冷劑通道a通常為換熱盤管,熱水通道的兩端分別用于進熱水、出熱水,熱水與制冷劑同時流經(jīng)熱回收器時進行熱量交換,蒸發(fā)式冷凝器11具有由低至高依次布設(shè)的集水池7、盤管換熱器14、噴淋系統(tǒng)10、軸流風(fēng)機12,集水池7與噴淋系統(tǒng)10之間連接噴淋水管并在該噴淋水管上連有水泵8,滿液式蒸發(fā)器2具有彼此換熱的制冷劑通道b及冷凍水通道,冷凍水與制冷劑同時流經(jīng)滿液式蒸發(fā)器時進行熱量交換,壓縮機1、熱回收器18的制冷劑通道a、盤管換熱器14、膨脹閥3、滿液式蒸發(fā)器2的制冷劑通道b經(jīng)制冷劑管路連接在制冷劑循環(huán)回路中,制冷劑管路在圖中用虛線表示,滿液式蒸發(fā)器2還具有一個與滿液式蒸發(fā)器2的制冷劑通道b換熱的冷卻水通道,冷卻水與制冷劑同時流經(jīng)滿液式蒸發(fā)器時進行熱量交換,冷卻水通道經(jīng)水管連接集水池7以從集水池7取水與滿液式蒸發(fā)器2的制冷劑通道b換熱。
水泵8經(jīng)水管連接冷卻水通道的一端,冷卻水通道的另一端經(jīng)水管接回集水池7以實現(xiàn)冷卻水循環(huán)。連接在冷卻水通道兩端的水管上分別設(shè)有球閥a17、球閥b19。
為了獲得更佳的壓縮機吸氣過熱度,冷卻水通道位于滿液式蒸發(fā)器2內(nèi)的上部,令流經(jīng)滿液式蒸發(fā)器的制冷劑先與冷凍水換熱、再與冷卻水換熱。
制冷劑循環(huán)回路還包括連接在壓縮機1與熱回收器18的制冷劑通道a之間的制冷劑管路上的油分離器15,油分離器15的底部經(jīng)回油管連接至壓縮機1的吸氣側(cè)?;赜凸苌显O(shè)有電磁閥a16。
制冷劑循環(huán)回路包括連接在盤管換熱器14與膨脹閥3之間的制冷劑管路上的儲液器6、干燥過濾器5、電磁閥b4。
噴淋系統(tǒng)10與水泵8之間的噴淋水管上連有電子除垢儀9。
噴淋系統(tǒng)10與軸流風(fēng)機12之間設(shè)有擋水板13。
圖1所示熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組的工作過程為:壓縮機1吸入來自滿液式蒸發(fā)器2的制冷劑通道b中低溫低壓制冷劑過熱飽和蒸氣,對低溫低壓的制冷劑過熱飽和蒸汽壓縮作功后令制冷劑過熱飽和蒸汽變成高溫高壓的過熱蒸汽,過熱蒸汽進入外置的油分離器15,油、氣分離后氣態(tài)制冷劑進入蒸發(fā)式冷凝器11的盤管換熱器14,分離過濾下的潤滑油則通過電磁閥a16回至壓縮機吸氣側(cè)。盤管換熱器14內(nèi)的氣態(tài)高溫制冷劑與盤管換熱器14外的噴淋水、空氣進行熱交換,冷卻水和空氣吸熱后溫度急劇升高,部分冷卻水氣化形成水蒸氣,蒸發(fā)帶走大量的熱量并由軸流風(fēng)機12吸走排入大氣,同時,熱空氣中的水分被擋水板13截止流入集水池7中;沒有被氣化的高溫冷卻水再流入集水池7中被流經(jīng)的空氣帶走熱量使其冷卻,經(jīng)充分冷卻后的冷卻水流回集水池7中分成二路:其中一路冷卻水由循環(huán)泵8經(jīng)過電子除垢儀9重新送入水噴淋系統(tǒng)10繼續(xù)工作,而盤管換熱器14內(nèi)的氣態(tài)制冷劑被冷凝成液態(tài)制冷劑進入儲液器6,再經(jīng)過干燥過濾器5進入電磁閥4,再進入膨脹閥3進行節(jié)流降壓變成汽液二相的制冷劑進入滿液式蒸發(fā)器2的制冷劑通道b;另一路冷卻水經(jīng)循環(huán)泵8通過球閥a17進入滿液式蒸發(fā)器2的冷卻水通道(換熱管)并流回集水池7,冷卻水通道作為低壓低溫飽和氣態(tài)冷媒的過熱裝置,使?jié)M液式蒸發(fā)器2的制冷劑通道b中吸收冷凍水熱量的飽和氣態(tài)制冷劑與從集水池過來的25℃左右的冷卻水充分熱交換后變成過飽和蒸氣,氣化后的制冷劑蒸氣將被吸入壓縮機1,壓縮機的吸氣溫度及吸氣過熱度隨之提高,經(jīng)過壓縮循環(huán)對過飽和蒸汽壓縮作功后將過飽和蒸汽變成高溫高壓的過熱蒸汽,提高了排氣溫度。
如此往復(fù)循環(huán),令熱回收型蒸發(fā)冷凝式冷水機組連續(xù)工作。