采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)。該制冷系統(tǒng)在膨脹閥前安裝加壓罐，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體進(jìn)加壓罐盤管與加壓罐中的低溫低壓液體進(jìn)行熱交換，低溫低壓液體吸熱溫度升高，部分液體吸熱氣化，加壓罐中壓力升高，加壓罐中的液體在高壓氣體推動(dòng)下向蒸發(fā)器供液。本發(fā)明對(duì)于四季、晝夜環(huán)境溫度變化較大或者常年環(huán)境溫度較低的地區(qū)將會(huì)產(chǎn)生很好的節(jié)能效果。
【專利說(shuō)明】
采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)直膨式制冷系統(tǒng)中，需要設(shè)定最低冷凝溫度(或壓力)來(lái)保證膨脹閥前后有足夠的壓力差，以保證膨脹閥向蒸發(fā)器的穩(wěn)定供液和充足供液。環(huán)境溫度降低時(shí)，冷凝溫度隨著降低，當(dāng)?shù)陀谠试S最低冷凝溫度時(shí)，膨脹閥前后的壓差不足以克服膨脹閥的壓降，造成蒸發(fā)器供液不足，或使膨脹閥調(diào)節(jié)進(jìn)入震蕩區(qū)，不能穩(wěn)定供液。
[0003]降低冷凝溫度是提高制冷裝置運(yùn)行效率的有效手段，一般情況下冷凝溫度每下降TC，制冷系統(tǒng)的COP增大3%。在冷凍冷藏行業(yè)中使用的制冷裝置，一年四季都需要運(yùn)行，以華北地區(qū)使用的風(fēng)冷式冷凝器制冷裝置為例，夏季冷凝溫度為45°C，冬季則能夠低至10°C，如果制冷裝置使用的制冷劑是R22，冬季膨脹閥前后的壓力差在0.34?0.50Mp之間(蒸發(fā)溫度-10?-25)此時(shí)膨脹閥已經(jīng)不能正常的向蒸發(fā)器供給充足的制冷劑，導(dǎo)致蒸發(fā)溫度降低，COP減小。目前采取的措施是通過(guò)冷凝風(fēng)扇的開(kāi)?？刂?，保持較高的冷凝溫度，讓膨脹閥前后的壓力差保持在較高的范圍內(nèi)，維持蒸發(fā)器具有充足的供液(保證蒸發(fā)溫度不變)。這種方法抬高冷凝溫度大多在20°C上下，導(dǎo)致制冷裝置不能充分利用環(huán)境溫度較低的優(yōu)勢(shì)提高效率。對(duì)制冷裝置而言，當(dāng)冷凝溫度等于10°C時(shí)的COP會(huì)比冷凝溫度等于30°C時(shí)提高60%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)進(jìn)行改造，提供一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)。該制冷系統(tǒng)在膨脹閥前安裝加壓罐，壓縮機(jī)排出的高溫高壓氣體進(jìn)加壓罐盤管與加壓罐中的低溫低壓液體進(jìn)行熱交換，低溫低壓液體吸熱溫度升高，部分液體吸熱氣化，加壓罐中壓力升高，加壓罐中的液體在高壓氣體推動(dòng)下向蒸發(fā)器供液。
[0005]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，包括制冷壓縮機(jī)1，制冷壓縮機(jī)的排氣側(cè)分別與截止閥6的進(jìn)口端、加壓電磁閥a的進(jìn)口端和加壓電磁閥b的進(jìn)口端相連接，所述加壓電磁閥a的出口端與加壓罐A的盤管進(jìn)口端相連接，所述加壓電磁閥b的出口端與加壓罐B的盤管進(jìn)口端相連接，所述加壓罐A的盤管出口端、加壓罐B的盤管出口端和截止閥6的出口端與冷凝器2的進(jìn)口端相連接，所述冷凝器2的出口端與高壓儲(chǔ)液器3的進(jìn)口端相連接，所述高壓儲(chǔ)液器3的出口端分別與供液電磁閥c的進(jìn)口端和供液電磁閥d的進(jìn)口端相連接，所述供液電磁閥c的出口端與加壓罐A的液體進(jìn)口端相連接，所述供液電磁閥d的出口端與加壓罐B的液體進(jìn)口端相連接，所述加壓罐A的液體出口端與出液電磁閥g的進(jìn)口端相連接，所述加壓罐B的液體出口端與出液電磁閥h的進(jìn)口端相連接，所述出液電磁閥g的出口端和出液電磁閥h的出口端與熱力膨脹閥4的進(jìn)口端相連接，所述熱力膨脹閥4的出口端與蒸發(fā)器5的進(jìn)口端相連接，所述蒸發(fā)器5的出口端與制冷壓縮機(jī)I的吸氣側(cè)相連接;所述制冷壓縮機(jī)I的吸氣側(cè)與減壓電磁閥e的進(jìn)口端和減壓電磁閥f的進(jìn)口端相連接，所述減壓電磁閥e的出口端與加壓罐A的減壓管進(jìn)口端相連接，所述減壓電磁閥f的出口端與加壓罐B的減壓管進(jìn)口端相連接。
[0006]本制冷系統(tǒng)具有以下技術(shù)效果:
[0007]1.本制冷系統(tǒng)采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力，可以充分利用較低的環(huán)境溫度降低冷凝溫度，并保證膨脹閥前后有足夠的壓力差，實(shí)現(xiàn)膨脹閥向蒸發(fā)器的穩(wěn)定供液和充足供液，提高制冷裝置效率。對(duì)于四季、晝夜環(huán)境溫度變化較大或者常年環(huán)境溫度較低的地區(qū)將會(huì)產(chǎn)生很好的節(jié)能效果。
[0008]2.該制冷系統(tǒng)加壓罐的加壓動(dòng)力來(lái)自于制冷壓縮機(jī)的排氣熱量，不消耗額外的能量，有效利用了壓縮機(jī)排氣余熱，達(dá)到節(jié)能效果。
[0009]3.本制冷系統(tǒng)采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力，徹底消除了由于阻力引起的壓力損失而產(chǎn)生的閃發(fā)氣體，降低壓縮機(jī)耗功，提高壓縮機(jī)的制冷效率。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境溫度低于25°C時(shí)，所述截止閥6關(guān)閉，采用加壓罐提高熱力膨脹閥前制冷劑壓力；當(dāng)環(huán)境溫度升高到25°C時(shí)，所述截止閥(6)打開(kāi)，制冷系統(tǒng)按常規(guī)運(yùn)行。
[0013]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，為保證制冷系統(tǒng)連續(xù)供液，采用兩個(gè)加壓罐:加壓罐A和加壓罐B，兩者工作狀態(tài)不同，一個(gè)向蒸發(fā)器供液，一個(gè)儲(chǔ)存制冷劑液體，交替變換，一個(gè)周期變換一次。
[0014]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，加壓罐A中設(shè)置液位控制器C和壓力控制器E，加壓罐B中設(shè)置液位控制器D和壓力控制器F，上述液位控制器和壓力控制器設(shè)定上限值、下限值。
[0015]如圖1所示，采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，包括制冷壓縮機(jī)I，制冷壓縮機(jī)的排氣側(cè)分別與截止閥6的進(jìn)口端、加壓電磁閥a的進(jìn)口端和加壓電磁閥b的進(jìn)口端相連接，所述加壓電磁閥a的出口端與加壓罐A的盤管進(jìn)口端相連接，所述加壓電磁閥b的出口端與加壓罐B的盤管進(jìn)口端相連接，所述加壓罐A的盤管出口端、加壓罐B的盤管出口端和截止閥6的出口端與冷凝器2的進(jìn)口端相連接，所述冷凝器2的出口端與高壓儲(chǔ)液器3的進(jìn)口端相連接，所述高壓儲(chǔ)液器3的出口端分別與供液電磁閥c的進(jìn)口端和供液電磁閥d的進(jìn)口端相連接，所述供液電磁閥c的出口端與加壓罐A的液體進(jìn)口端相連接，所述供液電磁閥d的出口端與加壓罐B的液體進(jìn)口端相連接，所述加壓罐A的液體出口端與出液電磁閥g的進(jìn)口端相連接，所述加壓罐B的液體出口端與出液電磁閥h的進(jìn)口端相連接，所述出液電磁閥g的出口端和出液電磁閥h的出口端與熱力膨脹閥4的進(jìn)口端相連接，所述熱力膨脹閥4的出口端與蒸發(fā)器5的進(jìn)口端相連接，所述蒸發(fā)器5的出口端與制冷壓縮機(jī)I的吸氣側(cè)相連接;所述制冷壓縮機(jī)I的吸氣側(cè)與減壓電磁閥e的進(jìn)口端和減壓電磁閥f的進(jìn)口端相連接，所述減壓電磁閥e的出口端與加壓罐A的減壓管進(jìn)口端相連接，所述減壓電磁閥f的出口端與加壓罐B的減壓管進(jìn)口端相連接。
[0016]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，所述加壓罐A的液位到達(dá)下限時(shí)，所述加壓罐B的液位正好到達(dá)上限:所述加壓罐A的加壓電磁閥a關(guān)閉、減壓電磁閥e開(kāi)啟、供液電磁閥c開(kāi)啟、出液電磁閥g關(guān)閉，所述加壓罐B的加壓電磁閥b開(kāi)啟、減壓電磁閥f關(guān)閉、供液電磁閥d關(guān)閉、出液電磁閥h開(kāi)啟，所述高壓儲(chǔ)液器3中的液體經(jīng)供液電磁閥c進(jìn)加壓罐A中，所述加壓罐A的液位由下限往上限移動(dòng)，同時(shí)所述加壓罐B的液體在高壓氣體推動(dòng)下，經(jīng)所述出液電磁閥h、所述熱力膨脹閥4向蒸發(fā)器供液，其液位由上限往下限移動(dòng)，當(dāng)所述加壓罐A的液位到達(dá)上限，所述加壓罐B的液位正好處于下限，一個(gè)周期的供液結(jié)束。所述加壓罐A和所述加壓罐B的工作狀態(tài)互換:所述加壓罐A的液位正好到達(dá)上限，所述加壓罐B的液位正好到達(dá)下限，所述加壓罐A的加壓電磁閥a關(guān)閉、減壓電磁閥e關(guān)閉、供液電磁閥c關(guān)閉、出液電磁閥g開(kāi)啟，所述加壓罐B的加壓電磁閥b關(guān)閉、減壓電磁閥f開(kāi)啟、供液電磁閥d開(kāi)啟、出液電磁閥h關(guān)閉，所述高壓儲(chǔ)液器3的液體經(jīng)供液電磁閥d進(jìn)加壓罐B中，所述加壓罐B的液位由下限往上限移動(dòng)，同時(shí)所述加壓罐A的液體在高壓氣體推動(dòng)下，經(jīng)所述出液電磁閥g、所述熱力膨脹閥4向蒸發(fā)器供液，其液位由上限往下限移動(dòng)。
[0017]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，加壓罐中壓力升到壓力控制器上限值時(shí)，加熱電磁閥關(guān)閉；加壓罐中壓力降到壓力控制器下限值時(shí)，減壓電磁閥關(guān)閉。
[0018]采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)的工作原理如下:所述加壓罐A的液位到達(dá)下限時(shí)，所述加壓罐B的液位正好處于上限:所述制冷壓縮機(jī)I排出的高溫高壓氣體經(jīng)所述加壓電磁閥b進(jìn)入所述加壓罐B盤管中，與所述加壓罐B中的低溫低壓制冷劑液體進(jìn)行熱交換，高溫高壓氣體放熱溫度降低，經(jīng)所述出液電磁閥h進(jìn)入所述冷凝器2中冷卻冷凝為高壓中溫制冷劑液體，進(jìn)入所述儲(chǔ)液器3，從儲(chǔ)液器出來(lái)的液體經(jīng)所述供液電磁閥c向所述加壓罐液A供液，其液位由下限往上限移動(dòng);所述加壓罐B中的液體體吸熱，溫度升高，部分液體氣化，加壓罐B中氣體增多，壓力升高，加壓罐B的液體在高壓氣體推動(dòng)下，經(jīng)所述出液電磁閥h進(jìn)入所述熱力膨脹閥4，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖簝上嘀评鋭?，氣液兩相制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器5，蒸發(fā)吸熱變成低溫低壓氣體，返回制冷壓縮機(jī)I的吸氣側(cè)，同時(shí)，加壓罐B的液位由上限往下限移動(dòng)。當(dāng)所述加壓罐A的液位到達(dá)上限時(shí)，所述加壓罐B的液位正好處于下限，一個(gè)周期的供液結(jié)束，所述加壓罐A和所述加壓罐B的工作狀態(tài)互換，開(kāi)始下一個(gè)周期供液。
[0019]當(dāng)環(huán)境溫度升高到25°C時(shí)，不需要采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力，所述截止閥6打開(kāi)，制冷系統(tǒng)按常規(guī)運(yùn)行。所述制冷壓縮機(jī)I排出的高溫高壓氣體經(jīng)所述截止閥6進(jìn)入所述冷凝器2中冷卻冷凝為高壓中溫制冷劑液體，進(jìn)入所述儲(chǔ)液器3，從儲(chǔ)液器出來(lái)的液體進(jìn)入所述熱力膨脹閥4，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖簝上嘀评鋭瑲庖簝上嘀评鋭┻M(jìn)入蒸發(fā)器5，蒸發(fā)吸熱變成低溫低壓氣體，返回制冷壓縮機(jī)I的吸氣側(cè)。
[0020]計(jì)算表明，制冷壓縮機(jī)排氣中溫度高于35°C的顯熱部分能夠滿足加壓罐將溫度為10°C的飽和液加壓到30°C的飽和液。加壓罐的加熱作用迫使膨脹閥前的飽和液體制冷劑提高到30°C，節(jié)流之后的焓值與30°C冷凝溫度下的焓值是相等的，也就是說(shuō)，制冷量并沒(méi)有變化。從制冷壓縮機(jī)的耗功來(lái)看，由于壓縮終了壓力是10°C所對(duì)應(yīng)的飽和壓力，與30°C所對(duì)應(yīng)的飽和壓力相差很大，焓值亦相差很大，所以，耗功有了較大的節(jié)省，制冷裝置的效率仍有較大幅度的提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用加壓罐恒定熱力膨脹閥前液體制冷劑壓力的制冷系統(tǒng)，其特征在于，包括制冷壓縮機(jī)(I)，制冷壓縮機(jī)的排氣側(cè)分別與截止閥(6)的進(jìn)口端、加壓電磁閥a的進(jìn)口端和加壓電磁閥b的進(jìn)口端相連接，所述加壓電磁閥a的出口端與加壓罐A的盤管進(jìn)口端相連接，所述加壓電磁閥b的出口端與加壓罐B的盤管進(jìn)口端相連接，所述加壓罐A的盤管出口端、加壓罐B的盤管出口端和截止閥(6)的出口端與冷凝器(2)的進(jìn)口端相連接，所述冷凝器(2)的出口端與高壓儲(chǔ)液器(3)的進(jìn)口端相連接，所述高壓儲(chǔ)液器(3)的出口端分別與供液電磁閥c的進(jìn)口端和供液電磁閥d的進(jìn)口端相連接，所述供液電磁閥c的出口端與加壓罐A的液體進(jìn)口端相連接，所述供液電磁閥d的出口端與加壓罐B的液體進(jìn)口端相連接，所述加壓罐A的液體出口端與出液電磁閥g的進(jìn)口端相連接，所述加壓罐B的液體出口端與出液電磁閥h的進(jìn)口端相連接，所述出液電磁閥g的出口端和出液電磁閥h的出口端與熱力膨脹閥(4)的進(jìn)口端相連接，所述熱力膨脹閥(4)的出口端與蒸發(fā)器(5)的進(jìn)口端相連接，所述蒸發(fā)器(5)的出口端與制冷壓縮機(jī)(I)的吸氣側(cè)相連接;所述制冷壓縮機(jī)(I)的吸氣側(cè)與減壓電磁閥e的進(jìn)口端和減壓電磁閥f的進(jìn)口端相連接，所述減壓電磁閥e的出口端與加壓罐A的減壓管進(jìn)口端相連接，所述減壓電磁閥f的出口端與加壓罐B的減壓管進(jìn)口端相連接。
【文檔編號(hào)】F25B27/02GK106052213SQ201610591032
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日 公開(kāi)號(hào)201610591032.2, CN 106052213 A, CN 106052213A, CN 201610591032, CN-A-106052213, CN106052213 A, CN106052213A, CN201610591032, CN201610591032.2
【發(fā)明人】臧潤(rùn)清, 張秋玉, 孫志利
【申請(qǐng)人】天津商業(yè)大學(xué)