一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種大中型冷水機(jī)組，尤其是一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組。蒸發(fā)器制冷工質(zhì)出口端與壓縮機(jī)制冷工質(zhì)進(jìn)口端連接，壓縮機(jī)制冷工質(zhì)出口端與油分離器制冷工質(zhì)進(jìn)口端連接，油分離器制冷工質(zhì)出口端與冷凝器制冷工質(zhì)入口端連接，冷凝器制冷工質(zhì)出口端與雙節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷工質(zhì)進(jìn)口端連接，雙節(jié)流機(jī)構(gòu)制冷工質(zhì)出口端與蒸發(fā)器制冷工質(zhì)入口端連接；油分離器潤(rùn)滑油出口端與油冷卻器潤(rùn)滑油進(jìn)口端連接，油冷卻器潤(rùn)滑油出口端與壓縮機(jī)潤(rùn)滑油進(jìn)口端連接，冷卻塔冷卻水出口端與冷凝器冷卻水進(jìn)口端連接，冷凝器冷卻水出口端與冷卻塔的冷卻水進(jìn)口端和油冷卻器冷卻水進(jìn)口端連接，油冷卻器冷卻水出口端與冷卻塔冷卻水進(jìn)口端連接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種大中型冷水機(jī)組，尤其是一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，在一般的大中型冷水機(jī)組中，實(shí)際運(yùn)行時(shí)油冷卻器和壓縮機(jī)常常出現(xiàn)如下問(wèn)題:一、油冷卻器:從壓縮機(jī)排出的高溫高壓油氣混合物中分離出來(lái)的潤(rùn)滑油溫度較高，不能直接送入壓縮機(jī)中，需經(jīng)油冷卻器冷卻到壓縮機(jī)所需的溫度和粘度后方可繼續(xù)使用。但是目前很多大中型冷水機(jī)組中的油冷卻器冷卻效果不佳，導(dǎo)致了潤(rùn)滑油部分裂解，潤(rùn)滑性能變差。尤其是對(duì)于螺桿式冷水機(jī)組而言，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，不論使用何種制冷劑，普遍存在排氣溫度和油溫偏高的問(wèn)題，因此對(duì)油的冷卻有特殊的要求。目前設(shè)置油冷卻器的冷水機(jī)組，絕大多數(shù)采用制冷系統(tǒng)本身的部分制冷劑來(lái)冷卻潤(rùn)滑油，其包括兩種形式，一種形式是油冷卻器與壓縮機(jī)分離，冷卻后的潤(rùn)滑油回到壓縮機(jī);一種形式是油冷卻器內(nèi)置于壓縮機(jī)內(nèi)，此時(shí)噴射的制冷劑既冷卻了潤(rùn)滑油又降低了汽缸溫度。但是上述兩種油冷卻系統(tǒng)由于利用了制冷循環(huán)中的部分制冷劑，易造成制冷工況不佳的問(wèn)題，在制冷負(fù)荷降低時(shí)更加明顯。
[0003]二、壓縮機(jī):冷水機(jī)組制冷負(fù)荷降低時(shí)，制冷劑流量被動(dòng)下降，但潤(rùn)滑油的含量變化卻不大，因而導(dǎo)致了系統(tǒng)可用能損耗增加、換熱器(尤其是蒸發(fā)器)換熱工況惡化。而壓縮機(jī)體積排氣量變化不大，輸入電功和排氣溫度隨制冷負(fù)荷衰減的變化并不大，不能顯著節(jié)約能量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，以解決現(xiàn)有大中型冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)存在的壓縮機(jī)排氣溫度較高、利用制冷循環(huán)自身的制冷劑冷卻潤(rùn)滑油時(shí)所產(chǎn)生的機(jī)組制冷效果不佳的問(wèn)題。此外，本發(fā)明解決了通過(guò)設(shè)置與常規(guī)節(jié)流裝置并聯(lián)的螺旋旁通管提升冷水機(jī)組在負(fù)荷衰減時(shí)機(jī)組的制冷能效，降低壓縮機(jī)排氣溫度和功耗的問(wèn)題。
[0005]實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，包括冷劑系統(tǒng)、油分離器以及油冷卻器；所述的冷劑系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、螺旋旁通管和節(jié)流裝置；制冷工質(zhì)側(cè):所述的螺旋旁通管和節(jié)流裝置并聯(lián)設(shè)置構(gòu)成雙節(jié)流機(jī)構(gòu)，所述的蒸發(fā)器的制冷工質(zhì)出口端與壓縮機(jī)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路一連接，所述的壓縮機(jī)的制冷工質(zhì)出口端與油分離器的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路四連接，所述的油分離器的制冷工質(zhì)出口端與冷凝器的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路五連接，所述的冷凝器的制冷工質(zhì)出口端與雙節(jié)流機(jī)構(gòu)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路六連接，所述的雙節(jié)流機(jī)構(gòu)的制冷工質(zhì)出口端與蒸發(fā)器制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路七連接;油分離器的潤(rùn)滑油出口端與油冷卻器的潤(rùn)滑油進(jìn)口端通過(guò)管路三連接，所述的油冷卻器的潤(rùn)滑油出口端與壓縮機(jī)的潤(rùn)滑油進(jìn)口端通過(guò)管路二連接；冷卻水側(cè):所述的冷卻塔的冷卻水出口端與冷凝器的冷卻水進(jìn)口端通過(guò)管路八連接， 冷凝器的冷卻水出口端分成兩路，一路通過(guò)管路九與冷卻塔的冷卻水進(jìn)口端連接，另一路通過(guò)管路i^一與油冷卻器的冷卻水進(jìn)口端連接，油冷卻器的冷卻水出口端與冷卻塔的冷卻水進(jìn)口端通過(guò)管路十連接。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:1.利用水冷卻式油冷卻器(用冷卻水冷卻油冷卻器)對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行降溫，其換熱溫差可達(dá)20°C及以上，降溫效果好，不影響冷劑系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行，且直接以冷凝水作為冷卻介質(zhì)經(jīng)濟(jì)環(huán)保。此外，該油冷卻器采用套管式冷卻器，冷劑流動(dòng)阻力小、冷卻效果好。[〇〇〇7] 2.增設(shè)了與節(jié)流裝置并聯(lián)的螺旋旁通管，解決了壓縮機(jī)出口溫度較常規(guī)大中型冷水機(jī)組壓縮機(jī)出口溫度高的問(wèn)題，排氣溫度降低幅度可達(dá)5?20°C。壓縮機(jī)的壓縮比有一定程度的降低，使壓縮機(jī)功耗降低5%?10%，制冷能效則有一定程度的提升，使得壓縮機(jī)降載后的EER(即能效比)值較該系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行EER值提升3%?8%?！靖綀D說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0009]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例， 都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0010]【具體實(shí)施方式】一:如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，包括冷劑系統(tǒng)、油分離器3以及油冷卻器4;所述的冷劑系統(tǒng)包括蒸發(fā)器1、壓縮機(jī)2、冷凝器5、螺旋旁通管6和節(jié)流裝置7;制冷工質(zhì)側(cè):所述的螺旋旁通管6和節(jié)流裝置7并聯(lián)設(shè)置構(gòu)成雙節(jié)流機(jī)構(gòu)，所述的蒸發(fā)器1的制冷工質(zhì)出口端與壓縮機(jī)2的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路一連接，所述的壓縮機(jī)2的制冷工質(zhì)出口端與油分離器3的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路四連接，所述的油分離器3的制冷工質(zhì)出口端與冷凝器5的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路五連接，所述的冷凝器5的制冷工質(zhì)出口端與雙節(jié)流機(jī)構(gòu)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路六連接，所述的雙節(jié)流機(jī)構(gòu)的制冷工質(zhì)出口端與蒸發(fā)器1制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路七連接；油分離器3的潤(rùn)滑油出口端與油冷卻器4的潤(rùn)滑油進(jìn)口端通過(guò)管路三連接，所述的油冷卻器4的潤(rùn)滑油出口端與壓縮機(jī)2的潤(rùn)滑油進(jìn)口端通過(guò)管路二連接；冷卻水側(cè):所述的冷卻塔8的冷卻水出口端與冷凝器5的冷卻水進(jìn)口端通過(guò)管路八連接，冷凝器5的冷卻水出口端分成兩路，一路通過(guò)管路九與冷卻塔8的冷卻水進(jìn)口端連接，另一路通過(guò)管路i^一與油冷卻器4的冷卻水進(jìn)口端連接，油冷卻器4的冷卻水出口端與冷卻塔 8的冷卻水進(jìn)口端通過(guò)管路十連接。
[0011]【具體實(shí)施方式】二:如圖1所示，本發(fā)明所述的壓縮機(jī)2尤其適用于螺桿式壓縮機(jī)，能明顯降低壓縮機(jī)排氣溫度和油溫，且壓縮機(jī)降載時(shí)制冷EER(即能效比)較常規(guī)機(jī)組提升3%?8%〇[0〇12]【具體實(shí)施方式】三:如圖1所示，本發(fā)明所述的油冷卻器4為套管式冷卻器，其冷劑流動(dòng)阻力相比其他類(lèi)型換熱器小，且換熱效果更好。油冷卻器4的長(zhǎng)度為lm?1.5m。
[0013]【具體實(shí)施方式】四:如圖1所示，本發(fā)明所述的螺旋旁通管6材料為銅管，螺旋旁通管 6的內(nèi)直徑為8 mm，螺旋旁通管6的長(zhǎng)度為900 mm?1600 mm，相關(guān)形狀參數(shù)可由具體運(yùn)行要求綜合確定，且螺旋旁通管6的制冷工質(zhì)出口端通過(guò)管路七連接至蒸發(fā)器1的制冷工質(zhì)入口端，因?yàn)槿羰锹菪酝ü?的制冷工質(zhì)出口端連接至蒸發(fā)器1的制冷工質(zhì)出口端則會(huì)造成系統(tǒng)制冷量損失。
[0014]【具體實(shí)施方式】五:如圖1所示，本發(fā)明所述的蒸發(fā)器1、壓縮機(jī)2、油分離器3、冷凝器 5和節(jié)流裝置7均為現(xiàn)有技術(shù)，選購(gòu)市場(chǎng)上大中型冷水機(jī)組常規(guī)使用的相關(guān)設(shè)備類(lèi)型即可。 所述的節(jié)流裝置7可為電子膨脹閥、熱力膨脹閥、節(jié)流孔板等。
[0015]【具體實(shí)施方式】六:如圖1所示，本發(fā)明所述的管路二靠近油冷卻器4 一端的高度應(yīng)高于管路二靠近壓縮機(jī)2—端的高度，以便于回油。
[0016]【具體實(shí)施方式】七:如圖1所示，本發(fā)明所述的管路十一的直徑比管路九的直徑小， 因?yàn)橛屠鋮s器4所需冷卻水甚少。
[0017]工作原理:制冷工質(zhì)側(cè):制冷工質(zhì)(即制冷劑與潤(rùn)滑油的混合物)經(jīng)蒸發(fā)器1氣化吸熱后變?yōu)檫^(guò)熱蒸氣，進(jìn)入壓縮機(jī)2進(jìn)行壓縮(溫度超過(guò)環(huán)境溫度)，然后壓縮后的制冷工質(zhì)進(jìn)入油分離器3 中進(jìn)行分離，制冷工質(zhì)被分離出的大部分潤(rùn)滑油經(jīng)油分離器3的潤(rùn)滑油出口流經(jīng)油冷卻器4 返回壓縮機(jī)2繼續(xù)使用，分離后的制冷工質(zhì)蒸氣(含有少量潤(rùn)滑油)則進(jìn)入冷凝器5向環(huán)境放熱。在冷凝器5內(nèi)，制冷工質(zhì)蒸氣等壓降溫到當(dāng)前壓力的飽和溫度(當(dāng)前壓力指冷凝壓力，略低于排氣壓力)，然后繼續(xù)降溫至過(guò)冷液狀態(tài)，之后，再流向雙節(jié)流機(jī)構(gòu)進(jìn)行節(jié)流降溫(降壓)至兩相狀態(tài)，隨后進(jìn)入蒸發(fā)器1，氣化吸熱，完成一次循環(huán)過(guò)程。
[0018]由于螺旋旁通管6和節(jié)流裝置7并聯(lián)，顯然此種雙節(jié)流機(jī)構(gòu)比單一節(jié)流裝置的制冷劑流動(dòng)阻力小，因而降低了節(jié)流前過(guò)冷度，同時(shí)改善了冷凝器5及蒸發(fā)器1內(nèi)的傳熱狀態(tài)，適度改善了系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑循環(huán)流量。
[0019]冷卻水側(cè):冷卻塔8的冷卻水經(jīng)過(guò)冷凝器5與制冷工質(zhì)換熱后溫度升高，換熱后的冷卻水由冷凝器5冷卻水出口端流出，流出后的冷卻水一部分被引入到油冷卻器4的冷卻水入口端中進(jìn)行二次換熱，換熱后回到冷卻塔8被重新冷卻，而流出后的另一部分冷卻水直接回到冷卻塔8被重新冷卻，如此循環(huán)往復(fù)。
[0020]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的裝體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同條件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0021]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，包括冷劑系統(tǒng)、油分離器(3)以及油 冷卻器(4);其特征在于:所述的冷劑系統(tǒng)包括蒸發(fā)器(1)、壓縮機(jī)(2)、冷凝器(5)、螺旋旁通 管(6)和節(jié)流裝置(7);制冷工質(zhì)側(cè):所述的螺旋旁通管(6)和節(jié)流裝置(7)并聯(lián)設(shè)置構(gòu)成雙節(jié)流機(jī)構(gòu)，所述的 蒸發(fā)器(1)的制冷工質(zhì)出口端與壓縮機(jī)(2)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路一連接，所述的壓縮 機(jī)(2)的制冷工質(zhì)出口端與油分離器(3)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路四連接，所述的油分離 器(3)的制冷工質(zhì)出口端與冷凝器(5)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路五連接，所述的冷凝器 (5)的制冷工質(zhì)出口端與雙節(jié)流機(jī)構(gòu)的制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路六連接，所述的雙節(jié)流機(jī) 構(gòu)的制冷工質(zhì)出口端與蒸發(fā)器(1)制冷工質(zhì)進(jìn)口端通過(guò)管路七連接;油分離器(3)的潤(rùn)滑油 出口端與油冷卻器(4)的潤(rùn)滑油進(jìn)口端通過(guò)管路三連接，所述的油冷卻器(4)的潤(rùn)滑油出口 端與壓縮機(jī)(2)的潤(rùn)滑油進(jìn)口端通過(guò)管路二連接；冷卻水側(cè):所述的冷卻塔(8)的冷卻水出口端與冷凝器(5)的冷卻水進(jìn)口端通過(guò)管路八 連接，冷凝器(5)的冷卻水出口端分成兩路，一路通過(guò)管路九與冷卻塔(8)的冷卻水進(jìn)口端 連接，另一路通過(guò)管路十一與油冷卻器(4)的冷卻水進(jìn)口端連接，油冷卻器(4)的冷卻水出 口端與冷卻塔(8)的冷卻水進(jìn)口端通過(guò)管路十連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，其特征在于: 所述的管路八、管路九和管路十均為冷凝水管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，其特征在于: 所述的螺旋旁通管(6 )的材質(zhì)為銅管，螺旋旁通管(6 )的內(nèi)直徑為8mm，螺旋旁通管(6 )的長(zhǎng) 度為900 mm?1600 mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種水冷式油冷卻的大中型雙節(jié)流制冷水機(jī)組，其特征 在于:所述的油冷卻器(4)為套管式冷卻器。
【文檔編號(hào)】F25B41/06GK106052222SQ201610366442
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】倪龍, 曲德虎, 姚楊, 姜思航, 蔡強(qiáng)
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)