兩級節流不完全冷卻二氧化碳制冷/熱泵綜合實驗臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種熱栗系統，尤其涉及一種兩級節流不完全冷卻二氧化碳制冷/熱栗綜合實驗臺。
【背景技術】
[0002]目前，高校使用的雙級跨臨界二氧化碳實驗系統大多都是簡單的熱栗系統，其功能比較單一，設備的利用率較低，在無形中便造成了巨大的資源浪費；同時分散的、功能單一的試驗臺會占用較大的實驗室面積；各高校急需將功能單一的熱栗系統進行整合，以減小占地面積，提高設備的利用率，降低學校在實驗方面的浪費，提升學校實驗設備的綜合利用率。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術，本發明提供一種兩級節流不完全冷卻二氧化碳制冷/熱栗綜合實驗臺，可以模擬制冷工況和制熱工況，具有兩級節流中間不完全冷卻雙級跨臨界二氧化碳風冷制冷系統、空氣源熱栗、水冷式制冷系統、空氣源冷凝熱回收系統、風冷式冷水機組系統、水源熱栗、水冷式冷水機組系統和水源冷凝熱回收系統等功能。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明兩級節流不完全冷卻二氧化碳制冷/熱栗綜合實驗臺予以實現的技術方案是:包括二氧化碳低壓壓縮機、二氧化碳油分離器一、冷媒截止閥組，二氧化碳氣液分離器一、二氧化碳高壓壓縮機、二氧化碳油分離器二、二氧化碳管殼式換熱器一、二氧化碳管殼式換熱器二、二氧化碳翅片管換熱器一、二氧化碳翅片管換熱器二、電加熱器一、電加熱器二、單式空調機一、單式空調機二、水栗一、水栗二、第一保溫水箱、第二保溫水箱，二氧化碳氣液分離器二、流量計組、干燥過濾器、節流閥一和節流閥二 ；
[0005]所述冷媒截止閥組包括4個冷媒截止閥，即冷媒截止閥一 8、冷媒截止閥二 9、冷媒截止閥三26和冷媒截止閥四27，所述冷媒截止閥的安裝位置均在換熱器的冷媒進口處；
[0006]所述二氧化碳低壓壓縮機I有I個出口③、I號進口①和2號進口②；
[0007]所述二氧化碳油分離器一 3有I個進口③、I號出口①和2號出口②；
[0008]所述二氧化碳氣液分離器一 4有I個進口③、I號出口①和2號出口②；
[0009]所述二氧化碳高壓壓縮機6有I個出口③、I號進口①和2號進口②；
[0010]所述二氧化碳油分離器二 7有I個進口③、I號出口①和2號出口②；
[0011]所述二氧化碳管殼式換熱器一 13和二氧化碳管殼式換熱器二 25均分別有I個冷媒進口①、I個冷媒出口②、I個水進口③和I個水出口④；
[0012]所述二氧化碳低壓壓縮機I的出口③接二氧化碳油分離器一 3的進氣口③，I號進口①接二氧化碳氣液分離器二 31的排氣口 ；2號進口②通過閥門2與二氧化碳油分離器3的回油口即2號出口②相連接；
[0013]所述二氧化碳油分離器一 3的進氣口③接二氧化碳低壓壓縮機I的排氣口③；1號出口①與二氧化碳高壓壓縮機5的I號進口①相連接；2號出口②通過閥門一 2與二氧化碳低壓壓縮機I的回油口即2號進口②相連接；
[0014]所述二氧化碳氣液分離器一 4的I號出口①接二氧化碳高壓壓縮機5的I號進口
①；2號出口②接節流閥二 21的進口 ；其進口③接節流閥一 20的出口 ；
[0015]所述二氧化碳高壓壓縮機5的2號進口②通過閥門二 6與二氧化碳油分離器二 7的2號出口②相連接；出口③與二氧化碳油分離器二 7的進口③相連接；
[0016]所述二氧化碳油分離器二 7的進氣口③接二氧化碳高壓壓縮機6的排氣口③；1號出口①分別通過冷媒截止閥一 8和冷媒截止閥二 9與二氧化碳翅片管換熱器一 12和二氧化碳管殼式換熱器一 13的冷媒進口①相連接；2號出口②通過閥門8與二氧化碳高壓壓縮機6的回油口即2號進口②相連接；
[0017]所述冷媒截止閥一8的出口接二氧化碳翅片管換熱器一 12的進口 ；所述二氧化碳翅片管換熱器一 12的出口接流量計二 17的進口 ；所述流量計二 17的出口接干燥過濾器18的進口 ；所述干燥過濾器18的出口接電磁閥19的進口 ；所述電磁閥19的出口接節流閥一20的進口 ；所述節流閥一 20的出口接二氧化碳氣液分離器一 4的進口③；所述二氧化碳氣液分離器一 4的2號出口②接節流閥二 21的進口 ；所述節流閥二 21的出口接冷媒截止閥四27的進口 ；所述冷媒截止閥四27的出口接二氧化碳翅片管換熱器二 28的進口 ；所述二氧化碳翅片管換熱器二 28的出口接二氧化碳氣液分離器31的進口 ；所述節流閥二 21的出口接冷媒截止閥三26的進口 ；所述冷媒截止閥三26的出口接二氧化碳管殼式換熱器二 25的進口①；
[0018]所述二氧化碳管殼式換熱器一 13的冷媒進口①通過冷媒截止閥二 9與二氧化碳油分離器二 7的I號出口①相連接；冷媒出口②接流量計二 17的進口 ；冷卻水進口③通過水栗一 14與第一保溫水箱16相連接；冷卻水的出口④接流量計一 15的進口 ；
[0019]所述第一保溫水箱16的出水口與水栗一 14的進口相連接；所述水栗一 14的排水口接二氧化碳管殼式換熱器一 13殼側的進水口③；所述二氧化碳管殼式換熱器一 13殼側的出水口④接流量計一 15的進水口 ；所述流量計一 15的出水口與第一保溫水箱16的進水口相連接；
[0020]所述二氧化碳管殼式換熱器二 25的冷媒進口①通過冷媒截止閥三26與節流閥二21相連接；冷媒出口②接二氧化碳氣液分離器31的進口 ；進水口③通過水栗二 23與第二保溫水箱22相連接；出水口④接流量計三24的進口。
[0021 ] 所述第二保溫水箱22的出水口與水栗二 23的進口相連接；所述水栗二 13的排水口接二氧化碳管殼式換熱器二 25殼側的進水口③；所述二氧化碳管殼式換熱器二 25殼側的出水口④接流量計二 24的進水口 ；所述流量計二 24的出水口與第二保溫水箱22的進水口相連接。
[0022]其中單式空調機一 10、電加熱器一 11和二氧化碳翅片管換熱器一 12安裝于同一保溫空間內；單式空調機二 30、電加熱器二 29和二氧化碳翅片管換熱器二 28安裝于另一個保溫空間內。
[0023]通過控制冷媒截止閥組中冷媒截止閥的開關狀態來進行不同實驗狀態之間的切換；通過控制單式空調機一 10、單式空調機二 30、電加熱器一 11和電加熱器二 29使所模擬庫溫保持恒定；依據系統實驗目的的不同，通過控制單式空調機一 10、單式空調機二 30、電加熱器一 11、電加熱器二 29、第一保溫水箱16和第二保溫水箱22來模擬制冷工況和制熱工況；所述二氧化碳翅片管換熱器一 12、二氧化碳翅片管換熱器二 28、二氧化碳管殼式換熱器一 13和二氧化碳管殼式換熱器二 25用于實現模擬兩級節流中間不完全冷卻的雙級跨臨界形式的二氧化碳風冷式制冷系統、水冷式制冷系統、風冷式冷水機組系統、水冷式冷水機組系統、空氣源熱栗系統、空氣源冷凝熱回收系統、水源熱栗系統和水源冷凝熱回收系統。
[0024]另一方面，本發明一種兩級節流不完全冷卻二氧化碳制冷/熱栗綜合實驗臺及其實驗方法利用上述新型多功能熱栗、熱栗熱水器和制冷機組實驗臺在下述系統之間進行切換，用以模擬制冷工況和制熱工況。
[0025]I)兩級節流中間不完全冷卻